Sharing Chemistry with the Community

Hóa học đằng sau mùi xác chết

Tiếp tục chủ đề Halloween của tuần này, hôm nay chúng ta sẽ xem xét về cái chết – đặc biệt hơn là các tác nhân hóa học đằng sau mùi của nó! Nghe có vẻ zombie quá đúng không? Nhưng khi xem xét dưới góc độ khoa học thì mọi thứ chỉ là “sự phân hủy”.

Như các bạn cũng đã biết phân hủy là một quá trình vô cùng phức tạp. Vì thế, trước khi chúng ta xem xét các hợp chất cụ thể hơn, bạn nên xem qua quá trình phân hủy nói chung.

Phân hủy có thể được chia thành bốn giai đoạn: giai đoạn tươi (fresh), giai đoạn cồng kềnh (bloated), giai đoạn phân rã hoạt động (active decay) và giai đoạn phân rã sâu (advanced decay). Một số tổng quan về quá trình này cũng thêm vào giai đoạn cuối cùng, khi tất cả những gì còn lại của xác chết là khô vẫn duy trì.

Các giai đoạn phân rã

Giai đoạn phân rã tươi bắt đầu khoảng bốn phút sau khi chết. Một khi tim ngừng đập, các tế bào trong cơ thể bị thiếu oxy. Khi cacbon dioxit và các sản phẩm chất thải tích tụ, các tế bào bắt đầu phân hủy do các quá trình enzym – chúng được gọi là quá trình tự phân hủy. Các dấu hiệu phân hủy trực quan ban đầu là tối thiểu, mặc dù sự tự phân hủy có thể xảy ra mụn nước và bong tróc da.

Giai đoạn thứ hai của phân rã xảy ra là kết quả của hành động của vi sinh vật. Các hành động của vi khuẩn trên mô mềm của cơ thể, tạo ra nhiều loại khí khiến thân thịt trở nên cồng kềnh và sưng lên về kích thước. Người ta cho rằng cơ thể có thể tăng gấp đôi kích thước trong giai đoạn phân hủy này. Các hợp chất chứa lưu huỳnh mà vi khuẩn giải phóng cũng gây ra sự biến màu của da, tạo cho nó một màu vàng xanh.

Như là kết quả của sự đầy hơi, áp lực tăng lên gây ra dịch tiết cơ thể bị ép ra khỏi các lỗ hổng tự nhiên, cũng như có khả năng gây ra các vết nứt trên da. Điều này có thể gây ra mùi ghê gớm; ở giai đoạn này, nếu côn trùng có thể tiếp cận cơ thể, ruồi sẽ đẻ trứng trong các lỗ hở, và sẽ lần lượt nở thành giòi sau đó nuốt thịt.

Giai đoạn thứ ba là phân rã hoạt động. Ở giai đoạn này, hoạt động liên tục của hoạt động của vi khuẩn và sự phân hủy dẫn đến sự hóa lỏng của các mô và sự tồn tại của mùi mạnh. Chính trong giai đoạn này, xác chết mất khối lượng lớn nhất. Giai đoạn cuối cùng, phân rã sâu, xảy ra một khi hầu hết các vật liệu xác chết đã bị phân hủy.

Rõ ràng, đây là một tổng quan rất chung chung; một loạt các yếu tố có thể ảnh hưởng đến quá trình phân hủy, bao gồm cả cơ thể được chôn cất và nhiệt độ môi trường xung quanh. Những yếu tố này cũng có thể ảnh hưởng đến số lượng lớn các hợp chất được tạo ra trong quá trình phân hủy. Khi xem xét như một loài, chúng ta đã chết và phân hủy trong hàng ngàn năm, chúng ta biết rất ít về các chi tiết cụ thể của quá trình và các hóa chất liên quan.

Thủ phạm hóa học đằng sau

Những gì chúng ta biết là có một số hợp chất quan trọng góp phần vào mùi đặc trưng của sự phân rã. Hai trong số những cái tên đẹp đẽ cho sự đóng góp này là: cadaverine và putrescine.

Mùi thơm của cả hai được mô tả lỏng lẻo như là “thịt mục nát”, và chúng có ngưỡng mùi tương đối thấp – có nghĩa là không cần nhiều thứ để làm cho sự hiện diện của chúng được cảm thấy bởi lỗ mũi của bạn. Thật kỳ lạ, sự hiện diện của chúng trong cơ thể bạn không bị giới hạn cho đến khi bạn chết. Cả hai nguyên nhân này đều có trong trường hợp hôi miệng (tức là hơi thở hôi), cũng như trong nước tiểu và tinh dịch, góp phần tạo nên mùi hôi của chúng.

Hai hợp chất quan trọng khác là skatole và indole. Skatole, như bạn có thể đã đoán từ tên, có mùi mạnh mẽ của phân, trong khi indole có một mùi, giống như “mothball“. Cả hai hợp chất đều được tìm thấy trong phân người và động vật, do đó, rất ít ngạc nhiên rằng chúng có thể gây khó chịu cho mùi của một xác chết phân hủy.

Điều kỳ lạ về cả hai là ở nồng độ thấp, chúng thực sự có mùi hương hoa dễ chịu, dẫn đến một loạt các công dụng bất ngờ. Indole được tìm thấy trong dầu hoa nhài, được sử dụng trong nhiều loại nước hoa, trong khi skatole tổng hợp được sử dụng với số lượng nhỏ như một hương liệu trong kem, cũng như được tìm thấy trong nước hoa.

Bên cạnh đó, một loạt các hợp chất chứa lưu huỳnh cũng góp phần vào mùi phân hủy. Được sản xuất bởi tác động của vi khuẩn, các hợp chất như hydrogen sulfide (có mùi trứng thối), methanethiol (cải bắp thối rữa), dimethyl disulfide (giống tỏi) và dimethyl trisulfide (hôi / tỏi) đều làm tăng thêm hương thơm khó chịu.

Một loạt các hợp chất khác cũng được tạo ra khi các mô của cơ thể bị phân hủy – một số nghiên cứu đã xác định được hơn 400 hợp chất khác nhau, mặc dù không phải tất cả các hợp chất này sẽ đóng góp vào mùi.

Phương pháp nghiên cứu

Như đã đề cập trước đây, vẫn còn rất nhiều điều chúng ta không biết về sự phân hủy. Sử dụng xác chết của con người trong nghiên cứu về phân hủy được giới hạn ở nhiều nước vì lý do đạo đức, do đó, trong nhiều nghiên cứu, lợn được sử dụng làm mô hình. Tuy nhiên, ở Hoa Kỳ, có một số “trang trại cơ thể” – các cơ sở được thiết lập ở một số tiểu bang để nghiên cứu sự phân hủy của phần còn lại của con người.

Các cơ thể nghiên cứu là những người đã chọn hiến tặng phần còn lại của họ; những điều này sau đó được phép phân rã trong một loạt các điều kiện và được nghiên cứu khi chúng làm như vậy. Điều này có thể giúp các nhà nghiên cứu xác định sự xuất hiện và phát thải hóa học của cơ thể ở các giai đoạn phân rã khác nhau, sau đó có thể thông báo cho các điều tra của cảnh sát nơi phát hiện cơ thể, giúp xác định thời gian chết chính xác hơn.

Cuối cùng, những gì chúng ta biết về phân hủy hiện nay chỉ có khả năng phát triển trong những năm tới, như nhiều nghiên cứu được thực hiện. Một khu vực phát triển cụ thể đang xem xét việc tạo ra một phương pháp xác định thời gian chết từ các hợp chất dễ bay hơi, vì các nhóm hợp chất hữu cơ khác nhau được phát ra ở các mức độ khác nhau ở các giai đoạn khác nhau của quá trình phân rã. Trong khi đó, ít nhất chúng ta cũng biết đủ để có thể hiểu tại sao zombie lại có mùi khủng khiếp đến vậy.

Đến đây là bài viết đã hết rồi. Hi vọng bạn sẽ hiểu phần nào về mùi của những xác chết. Nhân dịp Halloween sắp tới, tôi xin chúc bạn có một buổi tiệc hóa trang thật vui vẻ bên bạn bè và người thân. Đừng quên những bí mật hóa học đằng sau chúng nhé!

Tham khảo Compound Interest, Archeo, AcademiaPawsoflife.

Leave a Reply