Znanost razotkriva tajnu psećeg njuha

Čudno je to s osjetom mirisa. Kad kažemo „miris“ odmah pomislimo na miris cvijeća, ljubičica i zumbula, na miris proljeća ili, ako smo prozaičniji, na miris pečenog janjeta ili odojka. Za Amerikanca je pak smell nešto neugodno, nešto što mora biti ako baš mora biti, no bolje bi bilo da ga nema. Kad sam pokušao usporediti njihove škampe, ispečene u roru i namazane maslacem, s našim škampima, pripremljenim na buzaru nisu me razumjeli. Rekao sam naime da kod nas sea food mora imati miris mora („smell of the sea“). Miris mora? Fuj! A taj miris, miris mora ne potječe, kako neuki misle, od joda nego od algi što u moru žive, baš kao što planinski zrak miriše po cvijeću i drveću koje u planini raste.

I tako, živeći u kulturi ugodnih mirisa, dolazi nam nekako samo po sebi da se ljudi na ovaj ili onaj način bave miomirisima, bilo da potječu od parfema, začina ili vina. (Bit će da je uzrok zašto nam se američka jela čine bezukusnima u tome što ona gotovo nemaju mirisa.) Stoga nam ne pada nam na pamet da se netko mora baviti i onim mirisima koji, kako se nekoć govorilo, „vrijeđaju njuh“. To su treneri policijskih pasa, jer se tijelo žrtve zločina najlakše pronalazi prema mirisu.

Lako je obučiti psa da po mirisu pronađe skrivenu drogu ili eksploziv jer to su jasno definirani kemijski spojevi. No što dati psu da njuši kako bi po mirisu pronašao ljudsko tijelo u stanju raspadanja? Umjesto da mu se dade da njuši pravo tijelo (što je i tehnički i etički problematično) stavlja mu se pred njušku smjesa kemikalija koja sadrži VOC, hlapljive organske spojeve (volatile organic compounds) što nastaju raspadanjem mrtvog tijela. Na spomen tih spojeva odmah mi na pamet padaju putrescin i kadaverin, dva alifatska diamina koja su dobila ime po truleži (putrescin) i lešu (kadaverin). Padaju mi na pamet, kažem, jer sam s njima radio, na svoju sreću samo teoretski. No danas teorija i eksperiment idu ruku pod ruku više nego ikad prije: poljski su kemičari objasnili tajne psećeg nosa u prepoznavanju mirisa tijela u raspadanju u prikazu „Synthetic cadaver odorants and the sulfur gap: Linking chemistry and canine olfaction in human remains detection“ objavljenom u časopisu Molecules.

Spomenuo sam putrescin i kadaverin – i evo ih! Umjetni miris, da na kažem smrad, za obuku policijskih pasa zove se Pseudo^TM Corpse Scent, a može se naručiti kod Sigme, najpoznatije svjetske tvrtke za proizvodnju kemikalija. On sadrži – kao najvažnije sastojke – putrescin (11 %) i kadaverin (11 %), a usto 2-pirilodinon (24 %) i 4-aminobutansku kiselinu (54 %), a to su sve amini. Uz amine nastaju međutim i drugi spojevi, prije svega aldehidi i ketoni te karboksilne kiseline i njihovi esteri. Čudno je međutim što nema sumpornih spojeva premda i oni pripadaju hlapljivim organskim spojevima (VOC) koji nastaju raspadanjem mrtvoga tijela, točnije proteina koji sadrže aminokiseline cistein i metionin. Tih, sumpornih spojeva nema mnogo, zapravo su samo dva, dimetil-disulfid (DMDS) i dimetil-trisulfid (DMTS). To autori spomenutog članka zovu „sumpornim jazom“ (sulfur gap), jer miris tih spojeva na mjestu zločina zbunjuje policijske pse koji su navikli na drugu, sintetsku formulaciju mirisa.

To nije samo mala greška u koracima. Molekula mirisne tvari veže se naime za olfaktorni receptor (OR) koji pritom otpušta Golfov protein. Protein potom aktivira adenilat-ciklazu tipa III (ACIII), enzim koji prevodi adenozin-trifosfat (ATP) u ciklički adenozin-monofosfat (cAMP). Taj je posljednji kemijski spoj, cAMP, poznat kao „intracelularni hormon“. On otvara, između ostalog, CNG-kanale (CNG, cyclic nucleotide gated) za ulaz natrijevih i kalcijevih iona u stanicu. Uslijed toga dolazi do polarizacije stanične membrane, što opet dovodi do prijenosa električnog impulsa. Eto tako nastaje osjet mirisa i kod psa i kod čovjeka.

Problem je međutim što sumporni spojevi, spomenuti DMDS i DMTS, imaju poseban receptor. On nije do kraja istražen, no čini se da sadrži atome cinka i bakra, kemijskih elemenata koji vrlo rado vežu sumpor. Za razliku od receptora, pseći je njuh dobro istražen. Zna se da preko tisuću gena sudjeluje u izgradnji psećeg osjetila mirisa, dok čovjek ima samo 400 takvih gena. Razlika se još bolje vidi po broju receptora: pas ih ima 300, a čovjek samo 5 milijuna. Kad se tome doda da je površina epitela za primanje mirisa kod čovjeka iznosi 5–6 cm², a kod psa trideset puta više (150–170 cm²), ne treba nas čuditi što psi mogu nanjušiti i milijun puta niže koncentracije hlapljivih tvari u zraku od čovjeka. Čudo je, čudo taj pseći nos!

Nenad Raos, rođen u Zagrebu 1951., je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, od 2017. u mirovini. Autor je oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske i bioanogranske kemije te povijesti i filozofije znanosti. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Sada piše za Čovjek i svemir te za mrežne stranice Panopticum i, naravno, Bug online. Autor je 16 znanstveno-popularnih knjiga, među kojima su „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“ i „Antologija hrvatske popularizacije prirodnih znanosti“.