石楠花為什麼這麼臭?解開植物的氣味謎團

2023-11-09     知識就是力量雜誌

原標題:石楠花為什麼這麼臭?解開植物的氣味謎團

撰文 / 李超楠 袁濤*(北京林業大學)

許多植物都有自己獨一無二的味道,

一聞,就知道是它!

例如,清香怡人的茉莉、令人卻步的石楠等。

植物的氣味究竟從何而來?

為什麼有的植物香、有的臭?

為什麼有些植物的氣味會隨時間而變化?

石楠花 (供圖/何秋賢)

解開植物的氣味謎團

「掬(jū)水月在手,弄花香滿衣」。人們對花香的喜愛自古而然。但植物的氣味是什麼、又是如何產生的,古人不得而知。直到近代,植物學家通過大量實驗研究才為我們解開了這一謎團。

植物的氣味其實源於其體內的揮發性有機化合物,簡稱VOCs。VOCs是植物次生代謝的產物,相對分子質量(物質分子或特定單元的平均質量與碳12原子質量的之比,等於分子中全部原子的原子量之和)一般介於100~200之間,種類十分豐富。

VOCs中占比最大的一類是單萜(tiē)和倍半萜類。我們烹飪肉類用的香葉(月桂葉),其氣味的成分之一月桂烯就屬於此類。

第二大類為苯丙烷和苯環型有機物,又稱芳香烴,例如苯甲醛、苯乙醇等。風信子、肉桂、鳶尾等植物中發現有苯甲醛,蘋果、桃子、梨子等植物中發現有苯乙醇。

此外,還有脂肪酸和支鏈胺基酸的衍生物,即通過脂肪酸或胺基酸的氧化裂解、去碳酸基生成的醛類、酮類、酯類化合物。

為什麼植物有香有臭?

巨魔芋的氣味對人類來說奇臭無比,但是對蒼蠅來說,可能就是「香」的,可謂「甲之蜜糖,乙之砒霜」。這是因為,從分子角度來看,氣味並沒有絕對的香和臭,它只是人類的感覺。

人類的嗅覺與生俱來,但對氣味的定義卻是後天形成的。人腦會對不同的氣味產生記憶。當我們聞到植物的氣味時,會通過類比其他熟知的氣味對其進行「自定義」。例如含笑花的氣味會讓我們想到香蕉的味道,由此我們判斷含笑花是「香」的;而萬壽菊的氣味則是類似腐爛蘋果的味道,所以人們又稱其為「臭瓣菊」。

每到石楠花盛開的季節,人們都會因其特殊的氣味叫苦不迭。但是,石楠花的VOCs組成成分單拎出來卻是十分「美味」的,例如苯甲醛是杏仁味的,苯乙醇的氣味與玫瑰花相似。只不過這些化合物以不同比例混合在一起後,就會散發出一種近似腐臭消毒水的味道。

石楠花(供圖/袁濤)

植物的香與臭除了與VOCs的組成有關外,濃度也是一大影響因素。化合物的濃度會使植物的氣味在香與臭之間保持一種微妙的平衡:過於濃郁的花香會超出人的嗅覺舒適範圍,讓人覺得這個植物又香又臭,最典型的就是夏季街頭常見的丁香類植物了。

氣味的變化:植物與環境的「拉扯」

我們經常會在不同時期聞到同一種植物的不同味道,這是植物與環境相互「拉扯」的結果。植物的生理活動會受到環境的「管控」,但植物為了繁衍後代,也會在氣味釋放方面發揮自己的「聰明才智」。

環境中的光照強度、空氣溫度、相對濕度等因素,都可以通過影響植物的VOCs釋放速率來影響氣味的濃淡。

在一定範圍內,光照越強、相對濕度越大、溫度越高,VOCs釋放速率就越高,植物的氣味則會更濃烈。「花氣襲人知驟暖」說的就是這個道理。此外,氣溫還可以通過影響酶的活性來控制VOCs的合成。一般來說,植物的氣味在白天會比較明顯,在夜晚則有所減弱。

那麼,為什麼夜來香這類植物在夜晚時香氣會更濃郁呢?

這就要提到植物在氣味變化方面所具有的「主觀能動性」了,即植物傾向於在傳粉者活動頻繁且花準備好授粉時,才將氣味輸出到最高水平。由蜜蜂或蝴蝶傳粉的植物,會在白天釋放更多氣味;主要由飛蛾或蝙蝠(夜間活動)傳粉的植物,則專注在夜晚「釋放魅力」。夜來香、絲蘭就是此類植物的典型。

在植物的整個生命周期中,剛開放的花還沒有準備好提供花粉,會較少產生氣味。隨著花的開放,傳粉工作準備妥當,植物就會通過濃烈的氣味「迎接」傳粉者的到來,從而完成繁衍任務。

用氣味邀請「醫生」來「看病」

植物除了可以散發特定的氣味吸引動物為自己傳粉外,還會通過氣味邀請「醫生」來為自己「看病」。例如,甜椒被蚜蟲啃食後,會通過氣味引誘蚜蟲的天敵——瓢蟲,來為自己清除害蟲。

對於人類來說,花香是大自然送給我們的禮物。「小立近幽香,心與晚色靜」,宋代詩人黃庭堅在詩中寫到聞著蓮花的幽香,內心也會隨著安定下來。這與現代科學研究的結果不謀而合——嗅聞從植物中提煉的芳香精油,可以改善人的身體或心理健康。

「昨夜月明雲散後,西風一樹木樨香」。金秋十月,丹桂飄香,秋英色好。在了解了植物氣味的奧秘後,讀者朋友可以走出家門,到大自然中放鬆心情,一同感受花香的魅力吧!

溫馨提示

部分過敏體質的人對一些花(例如玫瑰等)散發出來的氣味十分敏感,繼而產生過敏反應。如有不適,應立即遠離過敏源,並及時就醫。

本文來自《知識就是力量》雜誌,原標題《植物的「香」與「臭」——花香中的化學》,撰文李超楠,袁濤*(*為通訊作者),有刪改,原創作品轉載請註明來源。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/0f1f24bf641e8569a723ed68b91ffda3.html