Запах красной свеклы несколько отдает сыростью, и это воспринимается нами нормально. Но если наш нос учует то же самое от воды или рыбы, то трапеза может быть испорчена. Отвечает за этот «землистый» запах соединение под названием геосмин. Немецкие ученые обнаружили и описали обонятельные рецепторы, которые на него реагируют.
Геосмин — это летучее органическое соединение, вырабатываемое почвенными микробами. Человек ощущает его как земельный, затхлый запах. Обычно такой исходит от почвы после дождя. Вещество встречается в растениях, например в кактусах и красной свекле.
Многие животные чувствуют геосмин. Одних он отталкивает, других привлекает. К примеру, этот запах предупреждает плодовых мушек о том, что пища испорчена. Верблюды, наоборот, идут на него, поскольку он указывает на близость влаги.
«Это говорит о том, что геосмин действует как химический сигнал в царстве животных, в том числе для человека», — объяснил Лена Балл из Института Лейбница, первый автор статьи, вышедшей в журнале Agricultural and Food Chemistry.
По словам пищевого химика Стефани Франк, человек способен учуять даже малые концентрации геосмина в воде: 4-10 нанограммов на литр, что соответствует одной чайной ложке, растворенной в 200 олимпийских бассейнах.
Геосмин открыли в 1965 году, это важный компонент в пищевом производстве. Но до сих пор не знали, какие обонятельные рецепторы (расположенные в носу) его воспринимают. Теперь это известно благодаря исследованию ученых из Института биологии пищевых систем Лейбница при Техническом университете Мюнхена (Германия), проведенному под руководством Дитмара Краутвурста.
Ученые протестировали 616 вариантов, только один среагировал на физиологически существенную концентрацию геосмина — OR11A1. Также проверили, не откликается ли он на другие пищевые запахи. Из 177 соединений рецептор проявил активность только на 2-этилфенхол, который тоже пахнет землей и вырабатывается микробами.
Исследователи проверили, как на геосмин реагируют обонятельные рецепторы некоторых животных, генетически наиболее похожих на человеческие. Это кенгуровые прыгуны, мыши, макаки-резусы, суматранский орангутан, полярный медведь и верблюд. По словам Балл, ученым хотелось узнать, сохранялся ли один и тот же рецептор к геосмину на протяжении 100 миллионов лет эволюции млекопитающих. Оказалось, что человеческий и обезьяний рецепторы — наименее чувствительны. Грызуны кенгуровые прыгуны распознают геосмин в сто раз лучше.
Эта работа подтвердила, что геосмин действует как сигнальное вещество. Кроме того, ее результаты помогут разработать систему распознавания для мониторинга качества производства пищи, хранения или контроля качества пресной воды.