SI VIBRA PARECIDO, HUELE PARECIDO por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico de número

Como una representación teatral, los aromas se presentan en partes sucesivas. Suelen hacerlo en cuatro movimientos, con un acorde final: nota inicial, luego llega el corazón, la nota exuberante central y por fin la fragancia completa. ¿Cuántas moléculas pueden configurar cada uno de los actos?: ¡ni se sabe! Pero analizando con un cromatógrafo de gases, lo usual es encontrar en torno a 500 moléculas diferentes. Un olor está compuesto por muchísimas moléculas que se suspenden en el aire, donde las captura nuestro sistema olfativo.

La cuestión es que muchos piensan que el olor es algo subjetivo, pero no lo es tanto, ya que está comprobado que todos olemos, más o menos lo mismo. Difieren poco de una persona a otra. Como apunta Luca Turín, si no fuera así la perfumería no sería un arte. Carbono, nitrógeno, hidrógeno y azufre son los átomos más implicados en los aromas. Combinadas las moléculas apropiadamente,+ nos ofrecen la ilusión, por ejemplo, de un césped recién cortado (3-cis hexenol, formado con seis átomos de carbono, un doble enlace y un grupo alcohol en el extremo. La cuestión es ¿por qué huele a césped recién cortado? Una de las explicaciones que se dan es que el aroma se debe a la forma de la molécula y esta propuesta inicial de 1948, permanece, incluso hay revitalización en el año 2000. Tiene su fundamento en que la forma de las moléculas condiciona muchas de sus propiedades y reacciones en las que intervienen. El modelo para explicar la acción de las enzimas, denominado llave-cerradura, supone que la estructura del sustrato y la del centro activo son complementarias, de la misma forma que una llave encaja en una cerradura. Este modelo es válido en muchos casos, pero no es siempre correcto. La alternativa es, en algunos casos, que el centro activo adopta la conformación idónea sólo en presencia del sustrato. La unión del sustrato al centro activo del enzima desencadena un cambio conformacional que da lugar a la formación del producto. Este es el modelo del ajuste inducido.

En los olores la alternativa introduce las vibraciones moleculares. La película discurre así: cuando llega una molécula (el olor) entra a una proteína y se acomoda, pero modifica la situación al incrustarse y hace que tengan lugar giros al unirse a alguna de las partes, pues la atracción entre la molécula y la proteína origina un movimiento. Esta sería la teoría de la forma. La cuestión es que, pequeñas variaciones en la molécula hacen que su olor sea muy distinto. Si en lugar de 3 cis hexenol tomamos el cis 3 hexanetiol, con lo que hemos cambiado un átomo de oxígeno por uno de azufre, ahora en lugar de aroma de césped recién cortado, tenemos olor a huevos podridos. Esto, con la teoría de la forma (reconocimiento molecular) es muy difícil explicarlo. Los átomos están unidos a otros en las moléculas y pueden vibrar a distintas frecuencias, pero muy concretas en cada caso. El OH, reducido al rango audible corresponde a     la nota Si de la octava central del piano (a que ofrece la nota La con 440 Hz, que es la referencia para la afinación moderna) y si es un enlace SH, corresponde a 349 Hz en la vibración de tensión, que corresponde a la nota Fa de la octava central del piano. Los demás enlaces corresponden a movimientos, estirándose y encogiéndose : C-C  (1000 y 1500), C-O  (1700) C-N (2000)  S-H (2500) C-H (3000) y  O-H 3600, que tienen su correlación con frecuencias audibles, simplemente considerando los armónicos correspondientes. Tienen un olor único, una vibración única.

Luca estudia el borano, combustible para cohetes, tiene la misma frecuencia que el SH 265 Hz. Alfred Stock sintetizó los boranos en 1912 y ya escribió que olían a azufre. Se ha construido un espectrómetro a nanoescala por Jaklovich y Lamb, que usaba el efecto túnel para visualizar a los electrones. El efecto túnel acontece a energía equivalente, de forma que, si hay diferencias de energía entre los dos puntos, no se da el efecto túnel. Ahora bien, si algo absorbe energía, efecto túnel asistido, el electrón puede viajar de un lado a otro. Una sustancia da un electrón y el electrón trata de saltar y solo cuando se acerca una molécula con la vibración correcta ocurre a reacción

Olfato, oído y vista son vibratorios. Se pueden calcular los olores, de esta forma, determinando las vibraciones de la molécula que buscamos. La cumarina, por ejemplo, huele dulce a hierba caliente, como heno, como tabaco, pero ¡ojo! es un compuesto cancerígeno. Se toma la molécula a la que se quiere oler y se calcula su espectro de vibración, por métodos mecanocuánticos y se buscan moléculas relacionadas con las mismas vibraciones. Si los espectros son parecidos, olerán parecido.

Luca Turín propone que el olfato está configurado con receptores de vibración. Los gases nobles no tienen ninguna vibración al ser atómicos. Las moléculas tipo O2 o N2 tendrían frecuencias fuera de la detección de los sensores, fuera de la gama de detección. La argumentación de que el olor está ligado a la forma molecular, tenía en los enantiómeros, moléculas con los mismos átomos, pero distinta orientación, su mejor referencia, pero resulta que la mayoría de los enantiómeros tienen el mismo olor, como ha comprobado Turin. La forma de las moléculas afectaría a la intensidad, por la percepción baja de las vibraciones, más que por la falta de acomodación por la forma.

La prueba del algodón en la teoría de Turín es la de los átomos de hidrógeno: en un enlace con un átomo de carbono, la forma no se ve alterada, pero al cambiar la masa, como ocurre con la especie deuterada, la frecuencia queda dividida por la raíz cuadrada de dos y el olor de ambas moléculas cambia sensiblemente, como se ha visto experimentalmente. Finalmente, dos moléculas con frecuencia de vibración similar, aun con formas y composición muy distintas como los compuestos de azufre y los boranos, sí tienen el mismo olor. La forma de la molécula con boro y la molécula con azufre, distintas funcionalmente también, son un contraejemplo difícil de superar para que la teoría de la forma, explique por qué tienen el mismo olor.

Vemos vibración, oímos vibración y OLEMOS VIBRACIÓN.  ¡Vibración!