"ქიმიის უწყებანი" ტომი:2, ნომერი:1, 33-35 გვ.

სურნელოვანი ორგანული ნაერთების გამოყენება ყოფა-ცხოვრებაში

ვაჟა ღავთაძე

ქიმიის პედაგოგი, ჭიათურის რაიონის სოფ.წირქვალის სკოლა 551267283

რეზიუმე: ნაშრომში განხილულია მეთოდი რომლითაც შესაძლებელია მოსწავლეებს დავეხმაროთ ცოდნის პრაქტიკაში გამოყენების უნარის გაძლიერებაში, მცირე ისტორიული მონათხრობით მასწავლებელი ცდილობს ასევე გაზარდოს მოსწავლეთა მოტივაცია.

საკვანძო სიტყვები: ტაპუტი, ანფლერაჟი, გერანიოლი, ევგენოლი, ექსტრაქცია

საგნობრივი ცოდნის ტრანსფერი ცხოვრებაში ერთ-ერთი აუცილებელი უნარია რომელიც მოსწავლემ სკოლიდან უნდა მიიღოს. ცოდნის პრაქტიკაში გამოყენების მაგალითების განხილვა მოსწავლეთა მოტივაციის გაზრდის ეფექტური საშუალებაა. მოსწავლეებს ასეთი დეტალები მეტად აინტერესებთ და ამიტომაც სწორედ აქ უნდა წარმოვაჩინოთ თემა საინტერესოდ, უნდა მოვიყვანოთ მრავალი არგუმენტირებულად დამტკიცებული მაგალითი ისტორიიდან თუ როგორ იყენებდა ადამიანი ამა თუ იმ ცოდნას. თუ შესაძლებელია შევთავაზოთ ექსპერიმენტიც, რათა საკუთარი თვალით ნახოს პროცესი. ცოდნის პრაქტიკაში გამოყენების მხრივ ქიმიაში მეტად მრავალფეროვანი მასალაა და მასწავლებელმა მოსწავლეებს უნდა საინტერესოდ გააცნოს იგი. ორგანული ქიმიაში ნახშირწყალბადების ფუნქციონალურ ნაწარმთა განხილვის შემდეგ შეგვიძლია მაგალითად მოვიყვანოთ არომატული სუნის მქონე ბუნებრივი ნაერთების: სპირტების, ალდეჰიდების, ეთერების გამოყოფა მცენარეული ნედლეულიდან და მათი გამოყენება პარფიუმერიასა და კოსმეტოლოგიაში.

ბუნებაში მრავალი სურნელოვანი ხილი, ყვავილი, მცენარის ფოთოლი არსებობს, რომელთა სუნსა და არომატს მათში არსებული ორგანული ნივთიერებები, ძირითადად სპირტები, ალდეჰიდები, ესტერები და სხვა კლასის ნაერთები განაპირობებენ. ასეთი მცენარეების მაგალითებია: ვარდი, სურნელოვანი მიხაკი, დარიჩინი, ლილა, გერანი, პიტნა, ლიმონი, ჟასმინი, ლავანდა, ჟოჟობა, ქაფურის ხე და სხვ. სათანადო ლიტერატურის გაცნობით შეგვიძლია დავადგინოთ რომელი მცენარე რა ნაერთებს შეიცავს და რატომ აქვთ მათ სურნელი. შემდეგ კი ეს მონაცემები გავაცნოთ მოსწავლეებს ცხრილის სახით. ისინი შეეცდებიან ნივთიერების დასახელების დაბოლოებიდან გამომდინარე მოახდინონ კლასიფიკაცია და ნაერთები მიაკუთვნონ ორგანულ ნაერთთა სხვადასხვა კლასს. ამის შემდეგ ავუხსნათ, თუ რომელი ქიმიური პროცესების გამოყენება არის საჭირო რომ ამ მცენარეებიდან მოვახდინოთ სურნელოვანი ნივთიერებების გამოწვლილვა (ექსტრაქცია) და დაკონცენტრირება. შემდეგ კი მოვუყვეთ ისტორია პარფიუმერული მასალების დამზადების შესახებ და გავაცნოთ ე.წ. სუნთა თეორიას, ანუ თეორიას რომელიც ცდილობს ახსნას, თუ რატომ აქვს ნივთიერებას სუნი.

სურნელოვანი ნივთიერებებით ადამიანი უძველესი დროიდან დაინტერესებულა. ისტორიული წყაროების გაცნობით ვადგენთ, რომ პირველად სუნამოების დამზადება მცენარეებისაგან დაიწყო პირველმა ალქიმიკოსმა ქალმა მესოპოტამიიდან, რომელსაც სახელად ერქვა ტაპუტი. ეს მოხდა ჩვ. წ.აღ-მდე მეორე ათასწლეულში. ამის შემდეგ კლეოპატრა, ჯაბირ იბნ ჰაიანი (გებერი), ალ-კინდი(ალკინდუსი ), ავიცენა და მოგვიანებით სხვანი წარმატებით ამზადებენ ბალზამებს. ისინი სურნელოვანი ნივთიერებების ამოსაკრებად სპირტით ექსტრაქციას, აორთქლებას, ფილტრაციას, ანფლერაჟის მეთოდს იყენებდნენ. ანფლერაჟი ემყარება ცხიმში ორგანული ნივთიერებების ხსნადობას. სურნელოვან მცენარის ყვავილებს ღორის ცხიმში აფენენ, დროთა განმავლობაში ცხიმში იხსნება სურნელოვანი ნივთიერებები, საბოლოოდ კი მათ ცხიმისაგან აშორებენ. ანფლერაჟი დაფუძნებულია პრინციპზე მსგავსი იხსნება მსგავსში. დღესდღეობით ეს მეთოდები კვლავ გამოიყენება გარკვეულწილად სხვა თანამედროვე მეთოდებთან ერთად. სურ. 1-ზე ნაჩვენებია ანფლერაჟის პროცესი.

სურ 1. ანფლერაჟის პროცესი [1, 2]

თანამედროვე სუნამოები შეიცავს მრავალ სპირტს , ალდეჰიდს, ესტერს, სხვადასხვა არომატულ ნაერთს და ფიქსატორებს. ამ ნაერთების მისაღებად იყენებენ მრავალ სურნელოვან მცენარეს როგორიცაა: ვარდი, გერანი, ლილა, ვანილი, დარიჩინი, მიხაკი, ლიმონი, ჟასმინი, ლავანდა და სხვა.

 

ცხრილი 1. ვარდის ზეთის ქიმიური შემადგენლობა [3]

ქიმიური ნაერთი	ნიმუში #1	ნიმუში #2	ნიმუში#3
ციტრონელოლი	35.1 %	35.2%	32.5%
გერანიოლი	21.3%	22.2%	18.1%
ნონადეკანი	15.4%	13.8%	24.0%
ფენილეთილლკოჰოლი; 2 -ფენილეთანოლი)	4.3%	2.3%	0.4%
ჰეპტადეკანი	3.3%	0.9%	1.4%
გერანილაცეტატი	3.2%	2.0%	0.1%
ფარნეზოლი	2.7%	0%	1.6%
ეიკოზენი	2.1%	4.0%	1.3%
ევგენოლი	2.0%	1.2%	1.0%
α -პინენი	1.1%	0.8%	0%
ნონადეკანი	1.1%	2.8%	4.9%
ნეროლი	0%	10.3%	1.1%
ჰენეიკოზანი	0%	4.9%	9.6%

ცხრილი № 2. მიხაკის ხის ყვავილიდან მიღებული ზეთის შემადგენლობა [4]

ქიმიური ნაერთი	ნიმუში#1	ნიმუში#2	ნიმუში#3
ევგენოლი	85.9%	70%	71.6%
კარიოპილენი	10.5%	19.5%	1.7%
α -ჰუმულენი	3.1%	1.9%	-
კადინენი	0.29%	1%	-
ევგენილ აცეტატი	-	2.1%	9%
α - ბერგამოტენი	-	1.3%	-
ნ-ბუტილბენზოატი	-	1.3%	-
პ -ციმოლი	-	-	0.9%

მართალია ტაპუტიმ შეძლო სუნამოების მომზადება, მაგრამ მას არ დაუდგენია თუ რატომ აქვს ნივთიერებებს სუნი. ეს საკითხი ბევრად უფრო მოგვიანობით შეისწავლეს, მაგრამ საბოლოო დასკვნა დღემდე მაინც უცნობია, პრობლემის სირთულიდან გამომდინარე. ქიმიისა და ბიოლოგიის მაღალი განვითარების დონის მიუხედავად საკითხი ბოლომდე შესწავლილი არაა. არსებობს სუნთა ორი სახის თეორია, რომელიც დაფუძმენულია:

1. მოლეკულების რხევის სიხშირეზე (ლუკა ტურინის თეორია )
2. მოლეკულის ფორმას, ზომასა და ფუნქციური ჯგუფის შემცველობზე (რ.ვ. მონკრიფი )

ორივე თეორიას აქვს გარკვეული მიღწევები და ხარვეზები, უფრო მეტად სუნის არსებობის პროცესს მაინც რხევის სიხშირის თეორია ხსნის. სურნელოვანი მოლეკულები ცხვირის ღრუში არსებულ რეცეპტორებს უკავშირდება, გადაცემს გარკვეულ სიგნალს, რომელიც შემდგომ ელექტრულ იმპულსებად გარდაიქმნება და თავის ტვინს გადაეცემა, რის შედეგადაც ჩნდება სუნის შეგრძნება. სხვადასხვა ცოცხალ ორგანიზმს განსხვავებული აგებულების რეცეპტორები აქვთ, ამიტომაც ადამიანისათვის შეუმჩნეველი სუნი შესაძლოა დააფიქსიროს სხვა ცხოველმა, მაგ: ძაღლმა.

სურნელოვანი მცენარეებიდან მიღებული ფხვნილები ან ექსტრაქტები წარმატებით გამოიყენება სასმელებისა და საკვების პროდუქტების წარმოებაში, მაგ: მიხაკი, დარიჩინი და სხვა.

როგორც მედიცინა აღწერს, მრავალი სურნელოვანი ნივთიერება უძველესი დროიდან სამკურნალოდაც გამოიყენებოდა. ამიტომაც სურნელოვან მცენარეებს ოთახის პირობებშიც ამრავლებენ და ჰაერს ამდიდრებენ სურნელოვანი ნივთიერებებით. მაგ: ლიტერატურაში აღწერილია, რომ საძინებელ ოთახში სურნელოვანი გერანის არსებობა გერანიოლის გაფრქვევის გამო ნერვულ სისტემას ამშვიდებს, მშვიდ ძილში ეხმარება ადამიანს, მწერებს აფრთხობს, ანტიმიკრობულია და ანტიდეპრესანტია. ოთახში ფანჯრის თაროზე მცენარე გერანია, როდესაც ხელს შევახებ ის გერანიოლს აფრქვევს და ოთახს სურნელით აჯერებს, შემდეგ წარმოვიდგენ პროცესს. რომელიც შესაძლოა ხდებოდეს ამ ორი თეორიის მიხედვით, გერანიოლის მოლეკულა განიცდის რხევას და ამ რხევის შეგრძნების გამო ყნოსვის რეცეპტორები იმპულსებს იძლევიან სურ. 2 [5] , ან გერანიოლის მოლეკულის ფორმის, ზომის, ფუნქციური ჯგუფის არსებობის გამო აღიზიანებს ყნოსვის რეცეპტორებს.

სურ. 2. ყნოსვის ბოლქვის სტრუქტურა და ახსნილია სუნის შეგრძნების პროცესი.

სასიამოვნოდ აღიზიანებს გერანიოლი და სხვა სურნელოვანი ნივთიერებები ცხვირის რეცეპტორებს, რა მნიშვნელობა აქვს ადამიანისთვის რატომ აქვს ნივთიერებას სურნელი, შეიგრძნოს და დატკბეს სურნელით, ამასობაში კი ლუკა ტურინი და სხვები არსებული თეორიების ურთიერთდაპირისპირებისა და შემდგომი განვითარების შემდეგ მექანიზმსაც მოუძებნიან სრულყოფილ ახსნას. მაგრამ ადამიანი რა ადამიანია თუ ცნობისმოყვარეობა არ გამოიჩინა?

ასეთი მონათხრობის მოსმენის შემდეგ მოსწავლეები მეტად დაინტერესდებიან ასეთი მცენარეებითა და ნივთიერებებით, ზოგიერთ მათგანს გაუჩნდება სურვილი და კიდევაც ცდის ალბათ მცენარეებიდან სუნამოს დამზადებას. ექსპერიმენტის სახით შეეცდებიან ანფლერსაჟის ტექნიკის დაუფლებას, მეტად გაეცნობიან ამ საკითხს და დაფიქრდებიან თუ რა როლი აქვს ქიმიას ყოფაცხოვრებიში. იქნებ რომელიმე მათგანმა დიდ წარმატებასაც კი მიაღწიოს და სამომავლოდ ცნობილი პარფიუმერი ან კოსმეტოლოგი მოევლინოს ქვეყანას. თუ არა და ის მაინც ეცოდინებათ დაახლოებით რამ და რატომ გამოიწვია ცხვირის რეცეპტორების გაღიზიანება.

გამოყენებული ლიტერატურა:

1. https://www.flickr.com/photos/rakche/5420824795
2. http://www.azbukametalla.ru/entsiklopediya/a/1382-anflerazh.html
3. http://thescienceofacne.com/rose-flower-essential-oil/chemical-composition-of-rose-flower-essential-oil/
4. http://thescienceofacne.com/clove/
5. https://lumen.instructure.com/courses/204120/pages/tasting-smelling-and-touching
6. http://www.fragrantica.com/notes/Aldehydes-165.html
7. http://www.weninternational.com/natural_aldehydes.htm
8. https://en.wikipedia.org/wiki/Aroma_compound#Aldehydes
9. http://www.chemicalassociates.com/products/fatty-alcohol.html?limit=30
10. https://en.wikipedia.org/wiki/Rose_oil
11. http://www.sjsu.edu/faculty/watkins/turin.htm
12. https://en.wikipedia.org/wiki/Olfactory_receptor
13. https://en.wikipedia.org/wiki/Tapputi
14. https://www.pinterest.com/pin/313352086550764202/

 

გამოქვეყნებულია: 23-02-2016