Аромат растений

Ароматы растений изучали на протяжении многих веков. Учёным всегда было интересно узнать разгадку тайны появления того или иного запаха в природе. Так как было доказано, что ароматы не участвуют непосредственно в развитии растений и репродукции их клеток, ещё 200 лет назад, был предложен термин «вторичные метаболиты» для обозначения летучих веществ.

Благодаря нашим органам обоняния мы имеем возможность «слышать» нашу любимую туалетную воду и различать запах мяты и базилика. Именно в нашем мозге формируется распознавательный сигнал о характере запаха, после того как этот метаболит вошел в зону прямого столкновения с нашими органами чувств.

Известно, что восприятие пищи человека зависит напрямую от обоняния, поэтому так важно иметь под рукой ароматные травы и пряности, которые в свою очередь содержат молекулы запаха синтезируемые клетками, находящимися в различных частях растения. У многих растений из эпителиальных клеток развиваются трихомы — важные органы, синтезирующие и выделяющие различные вторичные метаболиты.

Чтобы ответить на вопрос, что такое трихома не обязательно падать в куст с зарослями крапивы, а достаточно просто растереть на руках лист шалфея, орегано или мяты. В обоих случаях мы «сталкиваемся» с трихомами растений.

Трихомами(с греч. (trichōma) — волос) называют специализированные поверхностные органы или структуры, представляющие собой выступы на поверхности листьев, стеблей и других частей растения. Причём они могут быть абсолютно разной величины и формы, но выделяют две основные группы: несекретирующие и секретирующие.

Несекретирующие трихомы имеют самое большое разнообразие форм, созданных природой в зависимости от выполняемых функций в растении. Самый простой пример - это колючки у крапивы или же крючки у репейника. Такой тип трихом выполняет «механическую» или защитную функцию во многих растений и не принимает активного участия в создании аромата растений.

Однако, секретирующие трихомы, являются теми самыми «органами», где рождаются вторичные метаболиты, знакомые нам по запаху растений. На листьях и стеблях растений находятся мини-капсулы на ножках, в которых синтезируются знакомые нам ароматы.

Важно отметить, что вторичные метаболиты не всегда синтезируется в трихомах растений, а иногда появляются в других клетках растений.

Как определять вторичные метобалиты?

Для изучения химического состава запаха используют, в основном, различные хроматографические методы. Особенно часто применяют газовую или жидкостную хроматографии в сочетание с масс-спектрометрией. Для выявления вторичных метаболитов по большей части используют газовый хроматограф, а для определения ароматических веществ вводят понятие одорантов, которые в комплексе формируют аромат у продукта, маркируя его.

В Древнем Египте для фиксации запаха использовали методы масляной экстракции, но в современном мире в качестве растворителя используют спирт, хлороформ и некоторые другие органические вещества. Существенным недостатком полученного экстракта является то, что кроме пахучих веществ в него попадают другие соединения, причем в концентрациях, превышающих концентрации летучих веществ в десятки, а иногда и сотни раз.

Анализ такой смеси хроматографическими методами — задача весьма трудная.

Чтобы определить состав запаха, хороши методы, позволяющие уловить и сконцентрировать именно легколетучие вещества — так называемый анализ свободного пространства. Так, например, метод твердофазной микроэкстракции использует свойство некоторых полимеров поглощать запахи. Тонкий стержень из такого полимерного материала помещают в плотно закрытый сосуд вместе с растением и выдерживают 10–30 мин (желательно помещать в сосуд все растение, поскольку срезание листа или цветка является стрессом, и состав выделяемых веществ может измениться даже за короткое время инкубации). Затем стержень вынимают и помещают в инжектор хроматографической колонки, где нагревают до температуры 200–250 °С. При нагреве адсорбированные полимером молекулы высвобождаются и попадают в колонку, где тем или иным способом подвергаются фракционированию. Метод этот хорош своей высокой чувствительностью, а также быстротой и простотой использования. Однако есть у него и определенные недостатки: из-за избирательности процесса адсорбции нельзя судить о количествах компонентов в анализируемой смеси; кроме того, на полимер могут адсорбироваться и совсем посторонние молекулы, например те, которые находились в помещении, где проводили анализ.

Название другого метода переводится с английского как «ловушка» (trapping). Метод заключается в том, что растение или какую-то его часть помещают в закрытый сосуд, через который с помощью насоса медленно прокачивают воздух. Подача воздуха осуществляют через фильтр. Запах адсорбируется на другом фильтре, который находится на выходе из сосуда. Для сбора запаха используют специальные полимеры. После окончания эксперимента полимер промывают растворителем (например гексаном) и таким образом получают «экстракт чистого запаха». Этот метод позволяет судить не только о качественном, но и о количественном составе запаха, а также сравнивать состав запахов, выделяемых одним и тем же растением в различные промежутки времени (например днем и ночью).

В команде #perfectbarsteam не по наслышке знают о важности ароматов в построении идеального коктейля и для желающих углубиться в эту тему есть специальная методичка, которую создали в баре „1,5 комнаты“, где была раскрыта основная концепция Perfect serve.

Методичку можно прочитать в нашем Telegram-канале.

А с вами была рубрика #ботаническиеприхваты от Дмитрия Кулешова.