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Perché l'acetofenone sa di mandorla

Questione di naso

 
A naso, è più brava di noi. (Cortesia: Mr.checker)
 
18
maggio
2011
03:00
Anna D'Errico

"Quando una donna deve comprare un profumo, la cosa che chiede più frequentemente è: 'Che cosa fa impazzire gli uomini?'. Dopo anni di intense ricerche abbiamo la risposta: il bacon": inizia così (in una nostra libera traduzione) una (delle tante esilaranti recensioni di profumi di Luca Turin, naso sopraffino e biofisico impegnato sia nella chimica industriale sia nello studio degli odori. Più precisamente, il suo pallino sta nel cercare di capire in che modo le molecole chimiche di un odore interagiscano con i recettori olfattivi. Ma la sua teoria è piuttosto discussa.
Sui "Proceedings of the National Academy of Sciences" sono stati recentemente pubblicati i risultati di una ricerca in cui Turin, in collaborazione con Efthimios Skoulakis e i colleghi dell'Alexander Fleming Biomedical Sciences Research Center di Vari, in Grecia, dimostra che il moscerino della frutta, la Drosophila melanogaster, è in grado di distinguere l'odore di due molecole di acetofenone esattamente identiche per struttura ma con masse diverse. I moscerini danno la polvere ai segugi insomma. Questa scoperta, secondo i ricercatori che hanno condotto lo studio, è un'importante prova a favore della teoria vibrazionale della percezione degli odori. Altri scienziati però sono ancora molto scettici. Ma di quali teorie stiamo parlando?
Come dicevamo, la percezione di un odore è dovuta in prima battuta all'interazione delle molecole chimiche che lo costituiscono con specifici recettori presenti nel naso. Al momento la teoria più accreditata e sposata dalla maggior parte degli scienziati fa riferimento a un modello molecolare: ogni recettore è in grado di riconoscere una determinata molecola dalla sua forma e quindi di legarsi a essa con un meccanismo del tipo chiave-serratura. Una scoperta cruciale, valsa il Premio Nobel a Linda Buck e Richard Axel, è che ogni neurone olfattivo esprime un solo tipo di recettore. Ma una stessa molecola può attivare diversi recettori che possono essere, per così dire, più o meno sensibili a quella struttura. Alla fine quindi la percezione dell'odore, che per gli stimoli naturali non è quasi mai dovuta a una singola molecola ma a un insieme di più composti, sarebbe il risultato combinatorio dell'attivazione di più recettori. Il problema è che sia il codice sia il modo in cui il cervello lo decodifica non sono ancora del tutto noti, e non è ancora completamente chiaro il meccanismo di interazione molecola-recettore.
E qui arriva la teoria di Turin: secondo lo scienziato il modello molecolare da solo non spiega la capacità degli animali, uomo compreso, di percepire una così vasta gamma di odori, e una caratteristica importante per capire l'identità di una molecola risiederebbe nel profilo vibrazionale dei suoi atomi. Perché altrimenti molecole diverse avrebbero un odore simile? E perché invece altre volte molecole molto simili darebbero sensazioni completamente diverse? Ad esempio, se due molecole, come nel caso dell'esperimento di Turin, hanno la stessa struttura chimica ma in una delle due gli atomi di idrogeno vengono sostituiti con il deuterio, che è più pesante, quest'ultima avrà vibrazioni più lente. Secondo questo modello, i recettori sarebbero in grado di percepire questa differenza, ed ecco spiegato perché alla fine le due molecole non hanno lo stesso odore. Questo però succede nei moscerini. In quest'esperimento gli insetti, addestrati a riconoscere le due molecole di acetofenone e messi in un labirinto a T, sceglievano sistematicamente il braccio in cui c'era il composto normale, preferito alla molecola con il deuterio. Come fa notare Leslie Vosshall, che studia l'olfatto presso la Rockefeller University di New York, lo studio è sicuramente interessante e fornisce utili informazioni sulle capacità percettive della Drosophila, tuttavia di per sé non costituisce una prova a favore della teoria vibrazionale più di quanto sia a favore di quella molecolare. Tra l'altro da un punto di vista evolutivo nei mammiferi ci sono numerosi geni conservati, ma la maggior parte di essi è "spenta" e anche il meccanismo di trasduzione nei recettori olfattivi dei mammiferi sembra essere in parte diverso da quello degli insetti. Inoltre nell'uomo un test analogo non ha rivelato una simile capacità percettiva.
Quindi alla fine qual è il modello valido? Non si sa. Ci sono ancora più domande che risposte, come spesso accade nella scienza. L'unico modo per cercare di venirne a capo è continuare a fare esperimenti, confrontare i risultati, discuterne, confrontarsi e soprattutto cercare di mantenere quell'onestà intellettuale che consente di ammettere i propri errori e ritrattare le proprie ipotesi, anche se significa dover ricominciare tutto da capo. Charlie Chaplin diceva che non avrebbe mai rinunciato alla possibilità di sbagliare, perché poter sbagliare significa anche essere liberi.
(Fonte: Quarantadue)

 L'articolo sui Proceedings of the National Academy of Sciences

 Efthimios Skoulakis

 Alexander Fleming Biomedical Sciences Research Center

 Leslie Vosshall

 Quarantadue

  Luca Turin: The science of scent

Edizione del 25 settembre 2016
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