Luca Turin sobre la ciencia del aroma

¿Qué ciencia hay detrás de un perfume sublime? Con encanto y precisión, el biofísico Luca Turin explica la composición molecular --y el arte-- de un aroma.

Jamás podrán volver a oler la fragrancia que están a punto de oler.

Es una fragancia llamada Más allá del paraíso,

y la pueden encontrar en cualquier tienda del país.

Solo que aquí fue disociada por Estée Lauder

y por la perfumista que la creó, Calice Becker,

y les agradezco enormemente por eso.

Se la ha separado en partes sucesivas y en un acorde.

Así que lo que huelen ahora es la nota superior.

Y luego vendrá lo que llaman el corazón, la exuberante nota central.

Se los mostraré.

La nota superior, Edén, recibe su nombre del Proyecto Edén del Reino Unido.

La exuberante nota central, la nota de corteza de melaleuca --que no contiene esta corteza,

porque está totalmente prohibida--.

Y luego, la fragancia completa.

Lo que huelen ahora es una combinación de--

pregunté cuántas moléculas había ahí, y nadie me podía decir.

Así que usé un CG, un cromatógrafo de gases de mi oficina,

y son aproximadamente 400.

Así que lo que huelen son varios cientos de moléculas

flotando en el aire, chocando contra sus narices.

Y no piensen que esto es muy subjetivo.

Todos están oliendo más o menos lo mismo, ¿de acuerdo?

Los olores tienen la reputación de ser un poco diferentes para cada persona.

En realidad no es así.

Y una perfumería les muestra que no puede ser cierto,

porque si fuera así no sería un arte, ¿de acuerdo?

Bien, mientras el olor llega a ustedes, déjenme contarles la historia de una idea.

Todo lo que huelen aquí

está compuesto por átomos que vienen de lo que llamo

el barrio exclusivo de la tabla periódica --un lugar bonito y seguro.

(Risas)

Realmente no quieres irte de allí si buscas una carrera en perfumería.

En la década de 1920, algunas personas intentaron

agregar cosas de las zonas malas, y no funcionó.

Aquí están los cinco átomos que componen casi todo

lo que van a oler en la vida real, desde el café hasta los perfumes.

La nota superior que olieron al comienzo,

el verde del césped cortado, así lo llamamos en perfumería --son nombres raros--

y a esta la llamaríamos una nota verde,

porque huele a algo verde, como césped recién cortado.

Esto es cis-3-hexanol. Tuve que aprender química sobre la marcha

durante los últimos tres años. Una educación propia de una escuela costosa.

Esto tiene seis átomos de carbono, por eso "hexa": hexanol.

Tiene un enlace doble, tiene un alcohol en el extremo,

entonces es "ol", y por eso lo llamamos cis-3-hexanol.

Una vez que entiendes eso, causas una gran impresión en las fiestas.

Esto huele a césped cortado. Ahora bien, esto es el esqueleto de la molécula.

Si lo vistes con átomos, átomos de hidrógeno,

así se ve cuando lo tienes en tu computadora,

pero en realidad es más bien así, en el sentido de que los átomos tienen cierta

esfera que no se puede penetrar --repelen.

Ahora bien. ¿Por qué huele a césped cortado?

¿Por qué no huele a papas, o a violetas? Bueno, hay dos teorías.

La primera teoría es que debe ser la forma.

Y esa es una teoría perfecta en el sentido de que

casi todo el resto de la biología funciona en base a la forma.

Las enzimas que comen cosas, los anticuerpos, ya saben,

la correspondencia entre una proteína y lo que toma, en este caso un olor.

Trataré de explicarles cuál es el problema de esta idea.

La otra teoría dice que olemos vibraciones moleculares.

Esta es una idea completamente alocada,

y cuando la conocí a comienzos de los '90, creí que mis predecesores,

Malcolm Dyson y Bob Wright, se habían vuelto locos,

e intentaré explicarles por qué fue así.

Sin embargo, empecé a darme cuenta de que podía tener razón --

y tengo que convencer a todos mis colegas de que esto es así, pero estoy en eso.

Aquí aparece cómo funciona la forma en los receptores comunes.

Llega una molécula, entra a la proteína, que en este caso es un esquema,

y hace que esto cambie, gire, se mueva de algún modo

uniéndose a ciertas partes.

La atracción, las fuerzas, entre la molécula y la proteína

causan el movimiento. Esta es una idea basada en la forma.

Pues bien, el problema de la forma está resumido en esta diapositiva.

La manera --espero que todos memoricen estos compuestos.

Esta es una página del cuaderno de un químico, ¿bien?

Trabaja para una empresa de fragancias.

Hace 45 moléculas, y está buscando sándalo,

algo que huela a sándalo.

Porque hay mucho dinero en los sándalos.

De estas 45 moléculas, solo la 4629 huele a sándalo.

Y pone un signo de admiración, ¿bien? Esto es muchísimo trabajo.

En realidad esto significa, en años de trabajo, aproximadamente 200 000 dólares,

si hablamos de salarios bajos sin beneficios.

Entonces esto es un proceso profundamente ineficiente.

Y mi definición de una teoría es que no solo es algo

que le enseñas a la gente; ahorra trabajo.

Una teoría es algo que te permite trabajar menos.

Me encanta la idea de trabajar menos. Déjenme explicarles por qué --algo muy simple

que les dice por qué esta teoría de la forma no funciona muy bien.

Esto es cis-3-hexanol. Huele a pasto cortado.

Esto es cis-3-hexanetiol, y huele a huevos podridos, ¿bien?

Habrán notado que el vodka nunca huele a huevos podridos.

Si lo hace, dejan el vaso y van a otro bar.

Esto es --en otras palabras, nunca pensamos que el O-H --

nunca lo confundimos con un S-H, ¿de acuerdo?

Es decir, en ninguna concentración, incluso puro,

si huelen etanol puro, no olerá a huevos podridos.

Recíprocamente, no hay concentración en la cual el compuesto sulfúrico huela a vodka.

Es muy difícil explicar esto usando el reconocimiento molecular.

Le mostré esto a un amigo físico que tiene un profundo desprecio

por la biología, y dijo: "¡Eso es fácil! ¡Las cosas tienen un color distinto!"

(Risas)

Tenemos que ir un poco más allá. Déjenme explicarles por qué la teoría de vibraciones

resulta interesante. Estas moléculas, como vieron al comienzo,

estos bloques tienen resortes que los conectan entre sí.

De hecho, las moléculas pueden vibrar a diferentes frecuencias

que son muy específicas para cada molécula y para los enlaces que las conectan.

Este es el sonido de cómo el O-H se estira, traducido a un rango audible.

S-H --una frecuencia muy distinta.

Esto es bastante interesante, porque les dice

que deberían estar buscando un hecho en particular, que es este:

nada en el mundo huele a huevos podridos excepto S-H, ¿bien?

Hecho B: Nada en el mundo tiene esa frecuencia excepto S-H.

Al mirar esto, imaginen un teclado.

La sección S-H está en la parte media del teclado,

que ha sido, por así decirlo, dañada,

y no hay notas vecinas, nada está cerca.

Tienen un olor único, una vibración única.

Entonces empecé a investigar cuando entré a este juego

para convencerme de que hubiera un mínimo de verosimilitud

en esta loca historia.

Busqué un tipo de molécula, cualquier molécula,

que tuviera esa vibración y que --la predicción obvia

era que tuviera sin lugar a dudas el olor del azufre.

Si no lo tenía, la idea estaba arruinada, y mejor me dedicaba a otra cosa.

Después de buscar por todas partes durante varios meses,

descubrí que había un tipo de molécula llamada borano

que tiene exactamente la misma vibración.

La buena noticia es que los boranos son fáciles de conseguir.

La mala noticia es que son combustibles para cohetes.

La mayoría de ellos explotan en contacto con el aire,

y cuando llamas a las compañías te ofrecen diez toneladas como mínimo, ¿bien?

(Risas)

Entonces esto no era lo que se llama un experimento a escala de laboratorio,

y no les habría gustado en mi universidad.

Sin embargo, finalmente logré conseguir un borano, y aquí está la bestia.

Realmente tiene las mismas --si hacen el cálculo,

si miden las frecuencias vibratorias, son las mismas que en el S-H.

¿Huele a azufre? Bueno, si uno revisa la literatura

hubo alguien que sabía más sobre los boranos que cualquier otro

de entonces o desde entonces, Alfred Stock; los sintetizó todos.

Y en un enorme informe de 40 páginas en alemán dice, en cierto punto --

mi esposa es alemana y me lo tradujo--

en un punto dice "ganz widerlich Geruch",

un "olor absolutamente repulsivo", lo cual es bueno. Recuerda al sulfuro de hidrógeno.

Así que se ha sabido que los boranos huelen a azufre

desde 1910, y se ha olvidado completamente hasta 1997, 1998.

Pero hay una pequeña mosca en la sopa:

si podemos oler vibraciones moleculares, tenemos un espectómetro en nuestras narices.

Esto es un espectómetro, en la mesa de mi laboratorio.

Podemos decir que si miras por la nariz de alguien

no vas a ver nada que se parezca a esto.

Y esta es la mayor objeción a la teoría.

Bien, genial, olemos vibraciones. ¿Cómo? ¿De acuerdo?

Cuando la gente me hace este tipo de pregunta, olvidan algo,

que es que los físicos, a diferencia de los biólogos, son muy astutos.

(Risas)

Es una broma. Soy un biólogo, ¿bien?

Me burlo de mí mismo.

Bob Jacklovich y John Lamb de Ford Motor Company,

en la época en que Ford gastaba enormes cantidades de dinero

en investigación de base, descubrieron un modo

de construir un espectómetro que era intrínsecamente a nanoescala.

Es decir, nada de espejos, nada de lásers ni prismas, ni tonterías así,

solo un pequeño dispositivo que construyó. Este dispositivo usaba el efecto túnel.

Podría hacer la danza de los electrones,

pero en vez de eso hice un video , que es mucho más interesante. Funciona así.

Los electrones son criaturas agitadas, y pueden saltar sobre brechas,

pero solo a energía equivalente. Si es distinta, no pueden saltar.

A diferencia de nosotros, no caerán por el acantilado.

Pero si algo absorbe la energía, el electrón puede viajar.

Aquí tenemos un sistema, tenemos algo--

y hay mucho de esto en biología--

una sustancia que da un electrón, y el electrón trata de saltar,

y solo cuando una molécula que tiene la vibración correcta se acerca

ocurre la reacción, ¿bien?

Esta es la base del dispositivo que construyeron los dos hombres de Ford.

Y todas las partes del mecanismo aparecen en la biología.

En otras palabras, tomé componentes comunes,

e hice un espectómetro.

Lo bueno de esta idea, si tienen inclinaciones filosóficas,

es que nos dice que el olfato,

el oído y la vista son sentidos vibratorios.

Por supuesto, no importa, porque podría ser que no lo fueran.

Pero tiene algo --

(Risas)

-- tiene algo que lo hace atractivo para aquellos

que leyeron demasiada literatura alemana del siglo XIX.

Y luego ocurrió algo magnífico:

dejé la academia y me uní al mundo real de los negocios,

y se fundó una empresa en base a mis ideas

para crear nuevas moléculas usando mi método,

y con la idea de respaldar mis palabras con el dinero de otro.

Una de las primeras cosas que ocurrieron fue

que empezamos a visitar empresas de fragancias

preguntándoles qué deseaban, porque, por supuesto,

si puedes calcular el olor, no necesitas químicos.

Necesitas una computadora, una Mac es suficiente, si sabes programarlo bien,

Así que puedes probar mil moléculas,

puedes probar diez mil moléculas en un fin de semana,

y sólo entonces le dices a los químicos que hagan la correcta.

Ese es un camino directo a crear nuevos aromas.

Y una de las primeras cosas que ocurrieron fue que

visitamos a algunos perfumistas en Francia --

aquí es cuando hago mi imitación de Charles Fleischer--

y uno de ellos dice: "No puedes hacer una cumarina",

me dice. "Te apuesto que no puedes hacer una cumarina".

La cumarina es algo muy común, un material,

en la fragancia obtenida de un grano que viene de América del Sur.

Es el químico sintético clásico de los aromas.

Es la molécula que ha hecho que las fragancias masculinas

huelan del modo en que huelen desde 1881, para ser exactos.

El problema es que... es cancerígeno.

A nadie le gusta mucho --ya saben, usar loción de afeitar con cancerígenos.

(Risas)

Hay algunas personas imprudentes, pero no vale la pena.

Nos pidieron hacer una nueva cumarina. Y empezamos a hacer cálculos.

Lo primero que haces es calcular el espectro de vibraciones

de la cumarina, y lo suavizas,

así tienes una buena idea de cómo es este acorde de cumarina, por así decirlo.

Luego haces que la computadora busque otras moléculas,

relacionadas o no, que tengan las mismas vibraciones.

Y de hecho, en este caso, lamento decirlo,

sucedió --fue por casualidad.

Porque recibimos un llamado de nuestro químico principal

y dijo, mira, encontré una reacción tan hermosa,

que incluso si no huele a cumarina,

quiero hacerla, es tan elegante,

un solo paso --los químicos tienen mentes curiosas--

un paso, 90 por ciento de resultados, sabes, y obtienes este compuesto

cristalino adorable. Intentémoslo.

Y dije, antes que nada, déjame hacer el cáculo de ese compuesto, de abajo a la derecha,

relacionado a la cumarina, pero con un pentágono extra dentro de la molécula.

Calcular las vibraciones, el espectro púrpura es el nuevo personaje,

el blanco es el viejo.

Y la predicción nos dice que debería oler a cumarina.

Lo hicieron... y olía exactamente a cumarina.

Y este es nuestro nuevo bebé, llamado Tonkene.

Ya ven, cuando eres un científico, vendes ideas constantemente.

Las personas se resisten a las nuevas ideas, y con razón:

¿por qué deberían ser aceptadas?

Pero cuando pones un vial de 10 gramos en una mesa frente a perfumistas

y huele a cumarina, y no es cumarina,

y lo has hallado en tres semanas,

esto enfoca las mentes de todos maravillosamente.

(Risas)

(Aplausos)

La gente a menudo me pregunta: ¿aceptan tu teoría?

Y yo respondo, bueno, ¿quiénes? Quiero decir, la mayoría --hay tres actitudes:

Tienes razón y no sé por qué, qué sería la más racional en este momento.

Tienes razón, y no me importa cómo lo hiciste, en cierto sentido;

tráeme las moléculas.

Y finalmente: estás completamente equivocado, y estoy seguro de ello.

Hemos estado trabajando con personas que solo quieren resultados,

y este es el mundo comercial.

Nos dicen que incluso si lo hacemos usando astrología, serán felices.

Pero no lo hacemos con astrología.

Durante los últimos tres años, he tenido lo que creo que es

el mejor trabajo del universo, que es usar mi pasatiempo --

la fragrancia y todas las cosas maravillosas--

más un poco de biofísica, una pizca de química autodidacta

al servicio de algo que simplemente funciona.

Muchas gracias.

(Aplausos)