Percezione olfattiva, sono solo 10 gli odori base

L’aroma del caffè fumante che la mattina ci sveglia. L’odore del pane appena sfornato che ci fa venire fame. La puzza di uova marce che ci fa allontanare. Praticamente ogni cosa che ci circonda è associata ad un odore, piacevole o spiacevole che sia, ed è proprio il senso dell’olfatto che spesso determina le nostre decisioni e i nostri comportamenti. Ma quanti odori siamo in grado di percepire? Nessuno finora è stato in grado di rispondere a questa domanda in maniera sistematica. Oggi in un uno studio multicentrico condotto presso l’Università di Pittsburgh, il Bates College e l’Oak Ridge National Laboratory negli Stati Uniti e pubblicato su Plos One, alcuni ricercatori, usando un complesso modello statistico, hanno identificato solo dieci “odori di base”, dalla cui combinazione derivano tutte le sfumature normalmente percepite.

Nei loro esperimenti gli studiosi americani hanno usato un approccio matematico di riduzione dimensionale, chiamato non-negative matrix factorization (Nmf, matrice di fattorizzazione non negativa), per classificare in maniera sistematica gli odori e ridurli a un numero limitato di categorie, un po’ come quando si comprime un’immagine per ridurne le dimensioni. In questo modello ogni odore era rappresentato da un punto definito da specifiche caratteristiche elementari anziché da un continuum omogeneamente distribuito nello spazio.

A caccia di aromi

Per identificare gli odori elementari, i ricercatori si sono serviti di un database esistente, l’Atlas of Odor Character Profiles, creato nel 1985 da Andrew Dravniek, che contiene la descrizione dell’odore di 160 prodotti chimici. Usando l’Nmf, gli scienziati hanno quindi identificato le relazioni esistenti tra le caratteristiche descrittive degli odori. In pratica, si sono chiesti se certe qualità, come per esempio pungente e fruttoso, o fruttoso e dolce, venissero preferenzialmente usate in combinazione nella descrizione di determinati odori. Per esempio, analizzando odori descritti come pungente o fruttoso, hanno calcolato quale era la probabilità che queste due definizioni venissero usate insieme.

I 10 odori base

Procedendo in questo modo sono emerse dieci categorie principali di odori elementari, di cui 8 piacevoli o neutri, ossia fragrante, legnoso o resinoso, fruttoso, al limone, alla menta piperita, dolce, al popcorn e chimico, e 2 sgradevoli, o puzze, ossia l’odore pungente e di rancido. Qualche esempio? La categoria “dolce” include la vaniglia, il cioccolato e il caramello; quella del popcorn include mandorle, popcorn e snack tostati a base di nocciole. Infine la categoria rancido si applica a carne putrida, latte guasto e uova marce. Le fragranze più complesse, come quelle del caffè o del pane appena sfornato, derivano dalla combinazione di due o più odori-base.

“I nostri risultati”, spiega Jason Castro del Bates College, autore dello studio “dimostrano che, come per il senso del gusto e della vista, anche il senso dell’odorato è basato su un numero limitato di categorie”. È noto da tempo, infatti, che la vista si basa su tre colori primari e il gusto su cinque sapori elementari. Finora non era chiaro quanti tipi di odori di base gli esseri umani fossero in grado di percepire.

La chimica degli odori

Aver definito dieci categorie di “odori-base” che possono ricapitolare le migliaia di sensazioni olfattive a cui si è esposti ha importanti implicazioni non solo dal punto di vista biologico e funzionale ma anche per le industrie cosmetiche e di profumi, che per lungo tempo hanno cercato di classificare in modo sistematico gli odori e di stabilire standard per poterli descrivere e identificare. Il passo successivo è quello di capire se sarà possibile predire l’odore di un determinato composto chimico a partire dalle sue caratteristiche strutturali, al fine di migliorare la produzione di nuove fragranze.

Riferimenti: Plos One Doi:10.1371/journal.pone.0073289

Credits immagine: Dennis Wong/Flickr