درباره‌ی بوی بد

خم‌کردن پروتئین

جولای 16, 2019

تکنیک ها

جولای 17, 2019

عامل بوی بد چیست؟

یاسین طباطبایی - محقق دوره پسا‌دکترا دانشکده داروسازی دانشگاه آلبرتای کانادا

برگرفته از مجله دانشمند - بهمن ۱۳۹۷

بو ترکیبی از یک یا چند ماده شیمیایی است که با اندام بویایی ما دریافت و توسط مغز ما درک می‌شود. آستانه تشخیص بو (Odour Detection threshould) یا کمترین غلظت از ماده شیمیایی که توسط حس شامه انسان قابل‌تشخیص است به فاکتورهای یادی از جمله قطبیت، ساختار شیمیایی و خواص فیزیکی مولکول و … بستگی دارد. دو مولکول زیر را در نظر بگیرید. از استون به عنوان حلال مواد آلی در صناع و حتی منازل (برای مثال: حلال لاک) استفاده می‌شود. اگر تا به حال بوی قابل تحمل استون را استشمام کرده‌اید، جالب است بدانید فقط با تغییر اتم اکسیژن در استون به سولفور مولکول تیواستون یکی از بد‌بوترین مواد شناخته شده در جهان ساخته می‌شود.

سؤال اینجاست چرا مغز انسان و حیوانات قادر به تشخیص غلظت بسیار پایین ترکیبات سولفور‌دار است و همچنین به آن‌ها واکنش بد و منفی نشان می‌دهد؟ نتایج تحقیقات دانشمندان دانشگاه آلبانی نشان می‌دهد که این توانایی به انسان کمک می‌کند تا غذاهای فاسد، محیط‌های حاوی اکسیژن پایین و حتی مدفوع جانوران وحشی (گوشت‌خوار) را تشخیص داده و شانس زنده ماندن خود را افزایش دهد.

گاهی از این واکنش غیرارادی مغز به ترکیبات سولفوردار برای اعلام هشدار استفاده می‌شود. گاز طبیعی (متان) ماده‌ای بی‌بو و بی‌رنگ است که در صورت نشت با غلظت بالا و در محیط سربسته می‌تواند بسیار خطرناک باشد. درنتیجه از مواد سولفورداری مثل «مرکپتان» یا «ترتبیوتیل‌تیول» با غلظت یک قسمت در ۵۰ میلیارد قسمت از گاز طبیعی برای انسان قابل‌تشخیص است

حدود ۵۰۰ گونه مختلف باکتری در دستگاه گوارش انسان وجود دارد که در فرایند هضم غذا گاز تولید می‌کنند. علت عمده بوی بد متصاعد شده از انسان وجود ترکیبات سولفوردار است. رایج‌ترین این گازها «سولفید هیدروژن» (با بوی تخم‌مرغ گندیده)؛ «مرکپتان» (با بوی سبزیجات گندیده و سیر) و «دی‌متیل سولفید» با بوی کلم هستند. در نتیجه خوردن غذاهای با سولفور بالا مانند گوشت، تخم‌مرغ؛ پیاز؛ سیر؛ بروکلی و کلم می‌تواند به تولید گازهای بودار توسط باکتری‌ها کمک کند.

سال ۱۸۸۹ یک کارخانه تولید مواد شیمیایی در شهر فرایبورگ آلمان سعی در ساخت تیواستون کرد. تیواستون ماده‌ای بسیار فرار است که از شکستن «پلی‌مر تری‌تیواستون» به دست می‌آید. نتیجه این واکنش شیمیایی تولید تیواستون و پخش شدن بوی بسیار بد آن در سطح وسیعی از شهر شد. این اتفاق در نهایت به حالت تهوع و استفراغ تعداد زیادی از پرسنل آزمایشگاه و در نتیجه تخلیه شهر منجر شد.

سال ۲۰۱۷ در شهر سانفرانسیسکوی آمریکا بوی تخم‌مرغ گندیده در بسیاری از قسمت‌های شهر احساس شد. مقامات محلی با مشکوک شدن به پالایشگاه نفت شهر، منطقه دفع زباله، فاضلاب؛ نفت‌کش‌ها و اسکله شهر سعی در پیدا کردن منشأ بو کردند. یکی از دلایل مشکوک شدن آن‌ها به مشعل‌های پالایشگاه وجود سولفید هیدروژن را سوزانده و به دی‌اکسید سولفور تبدیل می‌کنند. دی‌اکسید سولفور بویی شبیه کبریت آتش‌زده شده دارد. ولی بعد از تحقیقات هیچ رابطه‌ای بین بو و پالایشگاه نیافتند. در نهایت کارشناسان علت بوی بد شهر را در انتقال نفت از نفت‌کش‌ها به ساحل دانستند؛ اتفاق مشابهی که در سال ۲۰۱۲ در کالیفرنیا باعث متصاعد شدن بوی نامطبوع در قسمت‌ عمده‌ای از شهر شد و بعد از تحقیقات زیاد علت مشابهی برای آن گزارش کردند.

گروهی از باکتری‌های غیرهوازی موسوم به SRB با شکستن ساختار مولکولی ترکیبات سولفوردار؛ گاز سولفید هیدروژن تولید می‌کنند. این گاز‌ عامل اصلی تولید بوی بد (تخم‌مرغ گندیده) فاضلاب‌هاست. سولفیدهیدروژن هم‌چنین می‌تواند باعث خوردگی فلزاتی از جمله آهن و مس باشد.

چند ماه پیش، در مه ۲۰۱۸، بعد از چندین بار زلزله یکی از پنج آتشفشان هاوایی فعال شد و ۱۷۰۰ نفر مجبور به ترک منطقه شدند. مقامات محلی یکی از دلایل تخلیه منطقه را وجود گاز دی‌اکسید سولفور اعلام کردند؛ گازی سمی که باعث مشکلات تنفسی و پوستی در انسان می‌‌شود.

درنهایت این‌که بیشتر ترکیبات سولفوردار بوی نامطبوعی برای انسان دارند. ولی دلیل اصلی این اتفاق خواص فیزیکی و شیمیایی و ساختار مولکولی این دسته از مولکول‌های بودار است. برای مثال ترکیبات سولفوردار قهوه برشته‌شده مانند «فرفریل تیول» یکی از دلایل بوی بسیار مطبوع قهوه هستند. واکنش غیرارادی انسان به ترکیبات سولفوردار بدبو یک واکنش طبیعی و نجات‌دهنده است که طی میلیون‌ها سال؛ در انسان‌ها به وجود آمده و تکامل‌یافته است.