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A los químicos nos encanta decir que todo es química. Lo que nos rodea, lo que comemos, lo que olemos, los compuestos que intervienen en nuestras emociones… Todo lo bueno y malo que nos va pasando en la vida está influenciado por la naturaleza química de los compuestos involucrados. Y las sensaciones olfatorias tienen mucho protagonismo.

¿Cómo tiene que ser un compuesto químico para producir olor? En primer lugar, tiene que ser volátil, pequeño, es decir de peso molecular bajo y que no tenga tendencia a formar agregados de moléculas, para que el aire lo arrastre con facilidad y pueda penetrar por nuestra nariz. Solo lo que es capaz de ser arrastrado por el aire, o es en sí mismo gaseoso, puede tener olor. Cuando esas moléculas llegan al fondo de nuestras fosas nasales encuentran un montón de células que tienen en su superficie numerosos receptores. Es el epitelio olfatorio.

Estos receptores, unos 350 distintos, son proteínas con un centro activo en el cual encajan moléculas pequeñas y volátiles. Las células epiteliales están conectadas con unas neuronas específicamente olfatorias que se llaman neuronas mitrales, que a su vez conectan con el bulbo olfatorio del cerebro, donde se gestiona la señal que nos hace sentir olor. No significa esto que solo podamos oler 350 cosas distintas. Se ha comprobado que un receptor reconoce a varias moléculas y que una molécula puede ser reconocida por varios receptores olfativos. Normalmente encaja en diferentes centros activos adoptando diferentes posturas, denominadas conformaciones. Así, cada combinación de interacciones entre moléculas y receptores da lugar a olores diferentes permitiendo que seamos capaces de distinguir más de 10.000. Esto no se conoce desde hace mucho. Es un modelo propuesto por Richard Axel y Linda Buck, que recibieron el premio Nobel de Medicina en 2004 por sus descubrimientos sobre el sistema olfativo.

Además de tener bajo peso molecular, hay tres átomos que suelen estar presentes en los compuestos con olor: el oxígeno, el nitrógeno y el azufre. Solo el primero de ellos suele dar olores agradables, y de esos hablaremos en este artículo, dejando para más adelante los otros dos. Efectivamente, los compuestos con oxígeno, como los aldehídos, cetonas y alcoholes, están muy presentes y contribuyen al olor de frutas, flores y demás. Veamos algunos ejemplos. Aunque muchos olores se deben a la acción de varias moléculas, es decir, son olores complejos, el olor a almendras está basado fundamentalmente en el benzaldehído y el olor de la canela se basa en el aldehído que lleva su nombre, el cinamaldehído. El olor a cítricos es bastante más complejo y en él intervienen el decanal, el octanal, el citral (todos aldehídos), y la pareja de limonenos que son terpenos, o sea que no tienen oxígeno, solo carbono e hidrógeno. Son un caso curioso entre los compuestos olorosos, porque son dos moléculas casi indistinguibles.

Presentan entre sí la misma relación que nuestras manos, son imagen en el espejo la una de la otra, pero no son la misma molécula. El limoneno izquierdo está presente en los limones y el derecho en las naranjas pero huelen parecido. Esto de las moléculas que son como las manos le pasa también a las carvonas, que son dos cetonas simétricas. La que lleva el apelativo de derecha huele parecido a la menta dulce, mientras que la izquierda huele a un tipo de comino, la alcaravea. También los ésteres pequeños, tales como los derivados del pentanol, aparecen en frutas y son muy conocidos por contribuir a la fragancia de los vinos. A veces es divertido leer en las botellas las etiquetas redactadas por famosos enólogos que nos hablan evocadoramente de fragancias cítricas, a plátano, café, tabaco o madera de pupitre viejo de escuela humedecido una tarde de lunes en la que había tormenta.

Los alcoholes huelen bien, pero poco. Hace falta más concentración para percibirlos y eso parece que tiene que ver con la presencia de metales como el zinc, en los centros activos de las proteínas receptoras

Pero en realidad se refieren a la presencia de moléculas como el acetato de isoamilo que huele a plátano, aunque aparece también en la uva, o al 2-metilbutanoato de etilo, que huele y está presente en las manzanas maduras. Se han logrado algunos compuestos sintéticos como el 2-metilundecanal, utilizado en la formulación del Chanel nº5, lo único que se ponía Marilyn para dormir… En este capítulo no podemos olvidar el 4-hidroxi-3-metoxibenzaldehído, también conocido como vainillina, un ejemplo de olor puro, ocasionado por un solo compuesto. Es un reactivo muy útil para hacer cromatografía y su agradable olor a vainilla es muy apreciado en el laboratorio, donde no abundan las cosas que huelen bien. Otro responsable único de un olor conocido es el mentol, pero como reactivo no es tan utilizado.

Una molécula curiosa en este grupo es la 2-heptanona que es responsable, en parte, del olor a queso azul y también aparece en la cerveza y la mantequilla. Como le ha pasado a otros productos naturales olorosos, se utiliza como aditivo alimentario, lo que le hace ser denostado como un horrible producto químico que altera lo puro y natural. La mayoría de aditivos y conservantes son naturales, y a veces los sintéticos son los más sanos, no se crean toda la palabrería dogmática de la ideología bio, natural, guay…Por cierto, esta 2-heptanona aparece en la orina de roedores y se cree que es una feromona de alerta, porque la producen en situaciones de estrés.

Otra cuestión interesante es aclarar por qué algunas cosas huelen con mayor intensidad que otras. Los alcoholes huelen bien, pero poco. Hace falta más concentración para percibirlos y eso parece que tiene que ver con la presencia de metales como el zinc, en los centros activos de las proteínas receptoras. El oxígeno no coordina demasiado bien con el metal pero el azufre sí lo hace, necesitando menos cantidad para producir un cambio conformacional de la proteína y, en definitiva, una señal más potente. Por eso se detectan esos compuestos de azufre (que huelen mal, como ya veremos en otro artículo), con menor concentración. Para detectarlo, necesitamos más concentración de 2-feniletanol, que es un componente importante de la esencia de rosas, que de tiofenol, compuesto que contiene azufre y apesta de tal manera que hay que tener la botella siempre metida en una vitrina de gases por mucho que esté cerrada.

El olor de la madre puede ser posiblemente de los primeros impactos sensoriales positivos que recibe el ser humano en su vida

Una excepción a lo dicho es el caso del ozono, que somos capaces de detectar en cantidades tan pequeñas como 10 partes por billón. Para mí, que he trabajado con ozono en el laboratorio, huele específicamente a tormenta. Tiene lógica porque se produce cuando las descargas eléctricas impactan en el oxígeno. Sin embargo, hay personas que lo definen como el olor a metal, a cloro, a limpio, a chispa eléctrica o a picante. Y es que en esto de los olores hay mucha subjetividad. Como es sabido, los efectos beneficiosos del ozono en la estratosfera no lo son tanto a nivel del suelo dado que es un gas muy tóxico, especialmente por sus efectos respiratorios.

El mundo de los olores, como puede verse, es inmenso y una última cuestión que mencionaremos en este primer artículo, es por qué unos olores son percibidos como agradables y otros como desagradables. En definitiva, todos van a transformarse en señales eléctricas que acaban en el neocórtex de nuestro cerebro. El aprendizaje tiene muchísimo que ver en esto. Algunos investigadores han utilizado modelos animales y han podido ver que la respuesta de las neuronas a los olores se incrementa con el aprendizaje, el cual generalmente funciona por asociación. Los investigadores fueron capaces de cambiar la percepción del olor a más positiva si lo asociaban con una recompensa.

A pesar de que el cuerpo humano suele despedir olores, en general, no muy agradables, el olor de la madre puede ser posiblemente de los primeros impactos sensoriales positivos que recibe el ser humano en su vida. También la persona amada suele emitir un aroma que, a través de del aprendizaje, puede ser detectado por la pareja en concentraciones muy bajas. A través de un mecanismo de asociación, además, ese olor posiblemente pondrá en marcha los circuitos de recompensa cerebrales y tendrá mucho que ver en la creación de los apegos.

Seguiremos hablando de la química de los olores muy pronto. Nos introduciremos en el mundo de las sustancias pestilentes, así como en alguna cuestión histórica. No siempre le damos a este sentido la importancia que merece, aunque todo el mundo le reconoce una capacidad evocadora sin igual. ¿Quién no se ha trasladado súbitamente a su infancia cuando ha percibido un olor largo tiempo perdido, que le trae recuerdos antiguos?