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大地的芬芳——土臭(xiù)素

2024-08-28

同樣是泥土,地球上的泥土與外星的泥土有何不同?
不同之處當然很多,最直觀(guān)的是氣味。對,地球上泥土具有特殊的氣味。
這種氣味主要與兩種脂質(zhì)化合物有關(guān):?jiǎn)趟倦撸╣eosmin)和2-甲基異莰醇(methylisoborneol),它們均屬于脂環(huán)醇,是放線(xiàn)菌或藍藻等微生物代謝的脂質(zhì)化合物,呈油狀液體,有一定揮發(fā)性,其風(fēng)味閾值很低,含量分別為10和29ng/L時(shí)即可嗅出。普通人稱(chēng)之為“土腥味”,詩(shī)人唱嘆“大地的芬芳”,科學(xué)家謂之“土臭素”。

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這些微生物存在于地球的角角落落,它們在潮濕的土壤中滋長(cháng),在干燥的土壤里產(chǎn)生孢子,越是干燥,產(chǎn)生的孢子就越多。
翻耕泥土時(shí)空氣中的氣味即來(lái)自土臭素。
在微生物實(shí)驗室培養的粘細菌也會(huì )產(chǎn)生類(lèi)似的土腥味。
人們形容下雨時(shí)空氣的味道為“泥土的氣息”,其細節是:天氣晴朗時(shí),土臭素分子粘附在地表各種巖石或泥土的稀疏多孔結構里;下雨時(shí),雨水沖擊地面,與土壤或巖石中隱藏的土臭素分子接觸,在二者的界面上產(chǎn)生大量小氣泡,小氣泡受浮力上升,最終噴出地表,在空氣中形成很多微小的液滴——氣溶膠(aerosols),粒徑多在0.01—10微米。在短短數毫秒內,一顆雨滴像無(wú)數個(gè)“噴霧劑”向空中發(fā)射上千個(gè)氣溶膠,最后被人們吸入鼻孔。淅淅瀝瀝的小雨中比下大雨時(shí)更容易聞到泥土的味道,因為小雨會(huì )產(chǎn)生更多的氣溶膠。久旱逢甘露,在冬天長(cháng)久的干旱之后,土壤中放線(xiàn)菌產(chǎn)生了大量孢子,這便是春雨中更容易聞到泥土味的原因。
由天氣變化而產(chǎn)生的土臭素可能是一種信號分子。生物學(xué)家推測,淡水魚(yú)可能將流入河道的土臭素作為產(chǎn)卵的信號;土臭素的芬芳可以幫助駱駝尋找荒漠綠洲,反過(guò)來(lái),分泌土臭素的微生物以駱駝為載體,幫助傳播自己的后代。
居民飲用水的水源易受到藻類(lèi)的季節性影響而引發(fā)異味,其主要因素就是土臭素。高溫季節藻類(lèi)繁殖比較旺盛,水體中的土臭素濃度上升,產(chǎn)生異味的可能性增加。我國新的生活飲用水衛生標準GB5749-2022已將喬司脒和2-甲基異莰醇列為水質(zhì)監測指標,限值均為1×10-5mg/L。
活性炭能有效地吸附土臭素,在河水中投入10mg/L的活性炭可以將土臭素從66mg/L降到2mg/L。

2024 /

08-28

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