Cómo percibimos los olores a tierra
El inconfundible olor a tierra de la lluvia de verano procede de la fragancia geosmina.
La geosmina es un compuesto volátil de origen microbiano con un olor característico entre terroso y rancio que puede afectar a la calidad del agua potable y los alimentos. Un equipo de investigadores dirigido por Dietmar Krautwurst, del Instituto Leibniz de Biología de Sistemas Alimentarios de la Universidad Técnica de Múnich, ha identificado y caracterizado por primera vez el receptor humano del olor de la geosmina.
La geosmina es responsable del típico olor que se produce cuando la lluvia cae sobre el suelo seco. Este olor lo producen los microorganismos del suelo y también se encuentra en plantas como los cactus y la remolacha.
Muchas criaturas reaccionan de forma muy sensible a la geosmina, por lo que el olor puede tener un efecto repelente o atrayente. Por ejemplo, avisa a las moscas de la fruta de que hay comida en mal estado. Los camellos, por su parte, se sienten atraídos por las zonas ricas en agua. "Esto demuestra que la geosmina actúa como una sustancia de señalización química en el reino animal y, sin duda, también en los seres humanos", explica la primera autora, Lena Ball, del Instituto Leibniz.
La geosmina puede perjudicar la calidad de los alimentos
"Mientras que el olor de la geosmina va bien con la remolacha, su presencia en alimentos como el pescado, las judías, el cacao, el agua, el vino o el zumo de uva es problemática. En ellos, perjudica enormemente la calidad sensorial y la aceptación", explica Stephanie Frank, química alimentaria del Instituto Leibniz. Incluso las concentraciones más bajas, de 4 a 10 ng/L, son suficientes para que una persona perciba el olor en el agua. Esto corresponde aproximadamente a una cucharadita de geosmina en el volumen de agua de 200 piscinas olímpicas.
Aunque la geosmina se conoce desde 1965 y es importante para la producción de alimentos, hasta ahora se desconocía qué receptor del olor utilizan los humanos para percibirlo. El equipo dirigido por Dietmar Krautwurst ha llevado a cabo un cribado bidireccional de receptores y ha identificado y caracterizado funcionalmente el receptor correspondiente por primera vez.
Sólo hay un receptor de olor humano para la geosmina
De las 616 variantes de receptores de olor humanos analizadas, sólo el receptor OR11A1 respondió a concentraciones fisiológicamente relevantes del odorante. El equipo también investigó si el receptor identificado reaccionaba a otros odorantes relevantes para los alimentos. De las 177 sustancias analizadas, sólo el 2-etilfenchol, de olor terroso, fue capaz de activar significativamente el receptor, que también es de origen microbiano.
"Como la geosmina es una sustancia de señalización importante en el reino animal, también investigamos cómo reaccionan a la geosmina los receptores de olor de ratas canguro, ratones, monos rhesus, orangutanes de Sumatra, osos polares y camellos, que son los que están genéticamente más emparentados con el receptor humano. Queríamos averiguar si el reconocimiento altamente selectivo de la geosmina por el mismo receptor se ha conservado a lo largo de 100 millones de años de evolución de los mamíferos", informa la estudiante de doctorado Lena Ball. Como demuestran los estudios comparativos del equipo, el receptor humano, junto con los de los monos, es uno de los sensores menos sensibles. En el experimento, el receptor de olores de la rata canguro reaccionó unas 100 veces más sensiblemente a la geosmina que el receptor humano.
"Los nuevos hallazgos sobre los receptores de olor altamente sensibles de algunos animales subrayan una vez más la relevancia biológica de la geosmina como sustancia señalizadora. También podrían ayudar a desarrollar nuevos sistemas de detección que puedan utilizarse para controlar la calidad de los alimentos durante su producción y almacenamiento o para controlar la calidad del agua de los embalses de agua dulce", concluye Dietmar Krautwurst.
Antecedentes
Receptores humanos de olores
Los seres humanos poseen en total unos 400 genes receptores de olores diferentes, que a su vez codifican unas 600 variantes alélicas distintas de receptores en la mucosa nasal. Estos últimos son responsables de la percepción y diferenciación de diversos olores. Sin embargo, aún es necesario investigar para determinar el número exacto y la función de todas las variantes de receptores. En la actualidad, sólo se sabe qué sustancias olorosas pueden reconocer alrededor del 20 por ciento de los receptores de olores humanos.
Sistema de pruebas utilizado para el cribado
Según Dietmar Krautwurst, el sistema de pruebas celulares desarrollado por los investigadores de Leibniz y utilizado para el cribado de receptores es único en el mundo. Él y su equipo han modificado genéticamente las células de prueba para que actúen como pequeños biosensores de sustancias olorosas. Los investigadores determinan exactamente qué variante del receptor de olores presentan las células de ensayo en su superficie. De este modo, los investigadores pueden investigar específicamente qué receptor reacciona con mayor intensidad a qué odorante. El Instituto Leibniz dispone de amplias colecciones de olores y receptores que utiliza para sus trabajos de investigación.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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