26.04.23

Odeurs – notre perception des odeurs et comment nous pouvons l’influencer

Une odeur est causée par un ou plusieurs composés chimiques volatilisés, généralement présents en faibles concentrations. Selon la perception, l'odeur est qualifiée de "parfum" ou de "puanteur". Nous pouvons influencer les odeurs en transformant les composés chimiques par voie chimique ou enzymatique ou en réduisant leur concentration dans l'air par liaison physique dans ou sur un milieu. Il est également possible de masquer les mauvaises odeurs par des odeurs agréables (sous forme de parfum ou de substance odorante).

Résumé

Une odeur est définie comme un signal provoqué par un ou plusieurs composés chimiques volatilisés, généralement présents en faibles concentrations dans l’air sous forme de substance dite volatile ou, pour simplifier, de COV (composé organique volatil).

Un signal olfactif est une interprétation individuelle d’excitations sensorielles qui, chez les mammifères, sont transmises sous forme de signal électrochimique au cerveau d’un être vivant supérieur par des récepteurs chimiques situés dans la région nasale.

Fondamentalement, l’odeur peut être décrite comme un signal généré par des messagers chimiques volatils qui, par l’intermédiaire d’une forme de récepteur moléculaire, induit un signal et ensuite une émotion chez un être vivant.

Chez les mammifères, les substances odorantes pénètrent dans la région nasale par l’air lors de l’inhalation et entrent en contact avec la muqueuse olfactive et ses récepteurs. Les molécules odorantes dissoutes se lient aux types de récepteurs olfactifs les plus divers, qui ne réagissent chacun qu’à un groupe de types de molécules odorantes. La combinaison des signaux électrochimiques de la substance odorante ou d’un mélange de substances odorantes est perçue par le cerveau ou l’organe sensoriel comme une odeur, une perception olfactive ou un stimulant sensoriel.

La perception olfactive est d’une part déterminée génétiquement – type, nombre et affinité des récepteurs ainsi que leurs connexions – et peut être ou est apprise par le cerveau en tant que processus de perception, par exemple par son environnement social et culturel.

Qu’est-ce que c’est une odeur?

Une odeur est causée par un ou plusieurs composés chimiques volatilisés, généralement présents en faibles concentrations. La plupart des odeurs sont composées de composés organiques ou carbonés simples et plutôt petits. Cependant, certains composés odorants simples ne contiennent pas de carbone, comme le sulfure d’hydrogène et l’ammoniac.

Les humains et de nombreux animaux peuvent percevoir les composés volatils par leur odorat, avec une intensité et une interprétation variables. Une odeur est également appelée “parfum” ou “puanteur”, ce qui fait référence soit à une perception agréable soit à une perception désagréable de l’odeur.

Comment se forment les odeurs ?

Les composés chimiques volatils – source potentielle de bonnes ou de mauvaises odeurs – peuvent être formés par dégradation, transformation ou accumulation chimique et biologique de substances non odorantes. Cette transformation peut être biologique ou purement chimique.

Outre les produits de dégradation métabolique souvent malodorants – comme la putréfaction et la décomposition -, la nature produit aussi intentionnellement des substances chimiques comme parfums et attractifs. Des réactions chimiques incomplètes ou des réactions latérales non intentionnelles peuvent également entraîner des substances odorantes non intentionnelles. L’origine et l’effet des molécules odorantes sont extrêmement variés !

Selon le modèle envisagé dans l’illustration ci-dessus, les odeurs peuvent se former ou avoir des origines par différentes voies et processus.

En haut à gauche: La dégradation de la matière ou d’un matériau porteur, par exemple un polymère, du bois ou même une pomme, peut générer des molécules odorantes. Ces processus de dégradation peuvent être chimiques, par exemple des processus d’oxydation, ou biologiques (pourrissement par des champignons dans la forêt) et entraînent une perte de masse de la matière initiale.

En bas à gauche: Un dépôt ou une pollution de nature généralement organique, par exemple un dépôt ou un bio-dépôt, peut à son tour générer des odeurs de nature chimique ou biologique, indépendamment du support. Citons par exemple les éclaboussures de sauce surodorantes qui se décomposent sous l’action de bactéries ou lorsque la sauce à spaghetti se décompose chimiquement et physiquement sur la cuisinière en étant chauffée. Un autre exemple typique est la décomposition de la matière organique par des bactéries anaérobies en mauvaises odeurs dans des endroits comme les égouts.

En bas à droite: toute surface peut adsorber ou absorber des substances odorantes et les libérer ultérieurement ou lorsque les conditions physiques, par exemple la température, sont modifiées. Les exemples classiques sont les solvants (souvent des COV) ou les composants de polymères qui sont libérés ou re-libérés par la chaleur ou la migration. Les adsorbeurs d’odeurs fonctionnent également selon un principe similaire, tant que les molécules odorantes ne réagissent pas chimiquement avec la surface.

En haut à droite: les molécules odorantes peuvent également être transportées d’ailleurs par la circulation de l’air et n’ont qu’un rapport indirect avec la matière, la surface, la pollution ou la biologie locale. Les exemples sont le champ de colza d’à côté, la station d’épuration qui sent trop, un pneu de voiture qui brûle ou la mauvaise odeur corporelle – malgré la douche – due à un vêtement malodorant.

Comment les odeurs sont-elles perçues et interprétées?

Chez les êtres vivants supérieurs, la perception des odeurs ou le sens de l’odorat est médiatisé par le nerf olfactif. Les cellules réceptrices olfactives (OR) sont des neurones présents dans l’épithélium olfactif, une petite tache de tissu située à l’arrière de la cavité nasale. En général, il existe des millions de neurones récepteurs olfactifs qui agissent comme des cellules de signalisation sensorielle. Là encore, chaque neurone possède des cils en contact direct avec l’air. Les molécules odorantes dissoutes se lient aux protéines réceptrices qui s’étendent sur les cils et agissent comme un stimulus chimique qui initie des signaux électriques qui sont transmis au cerveau le long des axones du nerf olfactif.

Lorsqu’un signal électrique dépasse un seuil, le neurone transmet un signal le long de l’axone au bulbe olfactif, une partie du système limbique du cerveau. C’est là que commence l’interprétation de l’odeur, en mettant le signal olfactif reçu en relation avec les expériences passées et avec la ou les substances inhalées. Le bulbe olfactif fait office de station de liaison qui relie le nez au cortex olfactif du cerveau. Les informations olfactives sont traitées et transmises au système nerveux central (SNC). Le SNC contrôle les émotions et le comportement ainsi que les processus de pensée de base qui sont déclenchés par l’impulsion olfactive. La sensation olfactive dépend normalement de la concentration (nombre de molécules) dont disposent les récepteurs olfactifs. Une seule substance odorante est généralement détectée par de nombreux récepteurs. Différentes substances odorantes sont à leur tour reconnues par des combinaisons de récepteurs. Les modèles de signaux des neurones et les liens historiques avec les événements olfactifs passés aident à identifier l’odeur. Le système olfactif n’interprète pas un seul composé, mais le mélange entier de l’odeur. Cela ne correspond pas à la simple concentration ou intensité d’un composant individuel spécifique.

En résumé, la perception d’un effet olfactif est un processus en deux étapes. D’une part, il y a la partie physiologique. Il s’agit de la détection des stimuli par des récepteurs situés dans le nez. Ensuite, les stimuli sont reconnus par la région du cerveau humain qui s’occupe de l’odorat et qui les interprète en fonction de l’expérience personnelle. C’est la raison pour laquelle il est impossible de mesurer les odeurs de manière personnelle, objective et analytique. Les sensations olfactives sont des perceptions personnelles. Les réactions individuelles à ces odeurs sont en général culturellement acquises et conditionnées par des facteurs tels que le sexe, l’âge, l’état de santé ou l’environnement culturel et personnel.

Que peut-on faire contre les “mauvaises odeurs” ?

À l’origine des odeurs se trouvent des composés chimiques volatils d’origines diverses. Ces composés chimiques peuvent être transformés chimiquement ou enzymatiquement, ou leur concentration dans l’air peut être réduite par liaison physique dans ou sur un milieu. Il est également possible de masquer les mauvaises odeurs par des odeurs agréables (sous forme de parfum ou de substance odorante).

Selon l’illustration ci-dessus, il existe différents concepts de traitement, mais aussi des concepts similaires, selon l’origine de l’odeur:

En haut à gauche: Les odeurs causées par la dégradation en masse de la matière – par des processus biologiques et/ou chimiques – peuvent être empêchées ou réduites différemment selon leur origine. La protection contre la dégradation physico-chimique comme la température, la lumière UV, etc. peut être obtenue dans une certaine mesure par des stabilisateurs chimiques, par exemple des stabilisateurs UV, ou par la protection de la matière contre les influences physiques négatives, par exemple la protection contre les flammes. La dégradation biologique et la formation d’odeurs peuvent être obtenues par l’ajout de substances biocides germicides dans la matière – celles-ci migrent vers la surface – ou par la désinfection de la surface (désinfection de surface) ou encore par la réduction de la contamination microbienne dans la matière (conservation).

En bas à gauche: Il est relativement facile d’empêcher les dépôts ou la contamination générateurs d’odeurs – généralement de nature organique, par exemple les biodépôts ou les dépôts transformés chimiquement – en les nettoyant (dépôts et biodépôts) et en les désinfectant (biodépôts) ou en les éliminant ou en les réduisant par transformation chimique, par exemple par oxydation chimique, suivie d’un nettoyage.

En bas à droite: Les molécules odorantes fixées sur ou dans la matière peuvent être réduites par des adsorbants d’odeurs (en surface) ou des absorbeurs d’odeurs (dans la matière). La purification ou la modification chimique des molécules odorantes déposées ou liées est à nouveau efficace.

En haut à droite: les molécules d’odeurs chimiques ou biologiques qui parviennent au nez par l’air sont en général un peu plus difficiles à éliminer. Néanmoins, les filtres à air ou les lavages sont une solution relativement efficace, dans la mesure du possible.