Les molécules sont petites mais puissantes. Les molécules jouent un rôle considérable dans l'humanité. Elles ont sauvé des milliards de vies (R-C9H11N2O4S Pénicilline), ont été l'alchimie de la technologie (Si Silicium), ont fait des ravages dans l'environnement (CO2 Monoxyde de carbone), et ont rendu le monde plus heureux (C2H6O Méthanol comme dans les alcools). Il est probable que les molécules aient changé le cours de l'histoire de l'humanité. Aujourd'hui, on a découvert que de petites molécules odorantes ont un impact considérable.
1 000 000 000 000 d'odeurs humaines !
Nous savons que les êtres humains peuvent distinguer 16 millions de couleurs différentes et près d'un demi-million de sons différents, mais le nombre d'odeurs semble infini. Récemment, lors de tests psychophysiques de "discrimination de mélanges d'odeurs", il a été constaté que les êtres humains pouvaient distinguer plus de mille milliards d'odeurs différentes (les tests ont été effectués à partir d'une collection de 128 molécules odorantes différentes.1). (Les tests ont été effectués à partir d'une collection de 128 molécules odorantes différentes.1)
Ce chiffre étonnant est bien plus élevé que les estimations précédentes des odeurs distinguables. Il démontre que le système olfactif humain, avec ses centaines de récepteurs différents, surpasse de loin les autres sens. Tout cela est basé sur la dynamique moléculaire des odeurs.
Les molécules odorantes sont soudain importantes ; voici pourquoi...
Les molécules odorantes sont étudiées par des chimistes organiques du monde entier comme un indice de l'univers. La constatation la plus étonnante est que, bien que les odeurs ne soient que des molécules, elles peuvent avoir un impact émotionnel, psychologique et même physiologique important. Les attributs de l'odeur (ou des odeurs, comme on les appelle dans les revues scientifiques) sont complexes et variés. Il n'est pas facile de classer les odeurs comme les goûts de base (sucré, acide, salé et amer) dans des catégories distinctes. Heureusement, il existe différentes "tonalités" qui peuvent être classées en groupes.
Il existe de nombreuses molécules organiques et synthétiques qui sentent bon. Nous en faisons l'expérience en permanence, en utilisant un parfum pour sentir bon auprès des autres ou en nous arrêtant pour mettre notre nez dans une rose. Pour être détectables par notre nez, les molécules doivent être dissoutes dans des lipides ou des graisses, petites2 et volatiles. Les molécules odorantes s'échappent alors de leur fluide dans l'air. 3
C'est là que nous les attrapons. Une rose portant un autre nom sent-elle aussi bon ? Oui. Elle sent bon.
Le nez sait. Voici comment...
Le nez est l'organe le plus important pour distinguer les odeurs. Le tissu sensoriel (épithélium olfactif) est une membrane muqueuse située sur le toit de la cavité nasale. Les odeurs lui parviennent par l'air que nous respirons. Pour les odeurs plus imperceptibles, il suffit de renifler plus souvent, ce qui permet d'aspirer plus d'air et de parfum. C'est alors que les molécules se dissolvent et rejoignent les récepteurs olfactifs. En un rien de temps, les cellules envoient des impulsions nerveuses directement à notre cerveau.
Au début de sa vie, il apprend à associer l'odeur à son origine (comme la rose). Cette mémoire stockée nous permet de la reconnaître (même lorsque l'objet est caché). Il l'associe également à un souvenir (la première rose que j'ai sentie, c'était chez ma grand-mère, donc les roses me rappellent le jardin de ma grand-mère) ou la classe comme inconnue.
Les molécules synthétiques à l'origine de l'industrie moderne des parfums
Au début du 20e siècle, une série de produits chimiques synthétiques innovants ont fait leur apparition sur le marché des parfums, notamment les ionones (qui simulent l'odeur de la violette) et le musc synthétique. Comme toutes les grandes innovations, le musc a été découvert accidentellement par un chimiste qui cherchait à fabriquer un explosif. Désormais disponibles en quantité, ces molécules manufacturées étaient facilement accessibles. Le monde des parfums est passé du noir et blanc à la couleur. C'est à ce moment-là qu'est née la véritable "narration olfactive".
"Les synthétiques ont rendu possible la parfumerie moderne", explique Rodrigo Flores-Roux, créateur de parfums pour Calvin Klein et Tom Ford. "Historiquement, c'est l'application d'un ingrédient jamais utilisé auparavant ou une surdose d'un ingrédient qui a permis à un parfum de résister à l'épreuve du temps, et dans presque tous les cas, comme les célèbres aldéhydes de Chanel n° 5, c'est un matériau synthétique qui a permis d'atteindre cet objectif." 4
Dans les laboratoires français ultrasecrets de grands fabricants de parfums tels que Firmenich, International Flavors & Fragrances (IFF) et Givaudan, de brillants scientifiques démontent puis réassemblent les liaisons chimiques qui maintiennent les molécules ensemble. Ils créent ainsi de nouvelles senteurs et sont souvent surpris par le résultat.
"Christophe Colomb est parti pour découvrir une route vers l'Inde mais a fini en Amérique", a déclaré Anubhav Narula, directeur de recherche pour les ingrédients de parfumerie à l'IFF, dans un article paru dans Elle en décembre de l'année dernière.
Comme pour toute innovation, le chemin de la découverte peut vous mener là où vous ne vous y attendiez pas, avec des résultats qui dépassent tout ce que vous aviez imaginé.
Vous n'avez pas besoin de réciter un billion de senteurs, impressionnez simplement vos amis avec ces...
Les molécules synthétiques sont impossibles à distinguer de leurs cousines organiques. Il en existe de nombreuses, mais les plus courantes sont les suivantes : fleurie (jasmin), épicée (gingembre, poivre), fruitée (acétate d'éthyle), résineuse (fumée de résine), fétide (œuf pourri), brûlante (goudron). Le musc (muscone), le camphre, le rance (acide isovalérique, acide butyrique) et le piquant (acide formique, acide acétique) sont tous des éléments de base essentiels pour les parfums.
L'intensité de leur combinaison peut créer un monde presque tridimensionnel en une bouffée. Elle transcende les souvenirs et oblige le cerveau à saisir des éléments qu'il ne peut décrire. Les théories et les hypothèses sur ces molécules sont compliquées par le fait que certaines molécules de formes très différentes peuvent avoir des odeurs similaires, tandis que des molécules de formes similaires peuvent parfois avoir des odeurs très différentes les unes des autres. Comment ces experts parviennent-ils à créer des odeurs qui n'ont pas d'arrière-plan ? Il y a une raison pour laquelle les gens peuvent faire ce que ces parfumeurs peuvent faire. Ils sont passionnés. Une passion énorme, sans retenue.
Voici la partie la plus étonnante : Les molécules odorantes VIBRENT
Les molécules odorantes sont constituées d'atomes reliés par des liaisons. La disposition des liaisons et des atomes définit la "vibration" de la molécule. Dans les années 1930, le chimiste britannique Malcolm Dyson a suggéré pour la première fois que notre nez détectait les vibrations des molécules.
Les chimistes peuvent donc identifier les molécules par leurs vibrations, en utilisant un spectroscope pour observer les radiations et les vibrations. Comprendre comment elles vibrent et pourquoi est essentiel pour comprendre comment les odeurs sont perçues.
C'est la vibration ! Le secret de l'odeur réside dans les vibrations moléculaires
Le Dr Luca Turin a dirigé un groupe brillant dans le cadre d'une étude révolutionnaire qui a changé l'industrie des parfums. Leur étude a révélé que "le secret de l'odeur" réside dans les vibrations moléculaires. Ce sont les vibrations moléculaires, plutôt que la forme moléculaire, qui confèrent aux substances leur odeur distincte. Ce biophysicien né au Liban est fasciné par les mécanismes de l'odorat,
Le Dr Turin a élaboré cette théorie novatrice en 1996. Selon le Dr Turin, ce n'est pas seulement la forme de la molécule qui est importante, mais aussi la façon dont elle vibre une fois à l'intérieur de la poche de liaison du récepteur. Si elle oscille de la bonne manière, elle encourage un électron à "sauter" d'une partie de la protéine réceptrice à une autre. Ce processus, appelé "tunnel quantique", déclenche un influx nerveux. La théorie de Turin peut potentiellement expliquer les différents parfums des molécules ayant la même forme mais des atomes différents.
Tout cela, et bien plus encore, a été prouvé, selon une nouvelle étude menée conjointement par des scientifiques du London Center for Nanotechnology (LCN) et de l'University College London (UCL). (L'UCL se classe au 7e rang des 10 meilleures universités du monde, selon le QS World University Rankings® 2018). Dans cette étude conçue pour découvrir comment l'odeur est inscrite dans la structure d'une molécule, les scientifiques ont testé si la modification de la façon dont une molécule vibre à l'échelle nanométrique modifiait son odeur. Le Dr Turin, auteur de cette étude, a déclaré :
"Nous pouvons détecter et identifier des dizaines de milliers de molécules odorantes rien qu'à l'odeur. Le plus grand mystère se résume en une question : qu'est-ce qui fait qu'une molécule sent la rose, le citron ou les œufs pourris ? Ces travaux montrent que la modification des vibrations moléculaires des molécules modifie leur odeur. Les récepteurs de notre nez agissent comme de minuscules spectromètres qui identifient les molécules par leurs vibrations".
Les molécules odorantes vibrent et bougent pour être reconnues. Ce "petit danseur5" peut avoir un impact sur l'homme et entraîner des changements de comportement. Dans la deuxième partie, j'expliquerai comment cela fonctionne et comment cela peut aider le monde.