Duftende Chemie: Wie aus Walkotze und Drüsensekreten verführerische Parfums werden

Gerüche sind tägliche Begleiter, Kommunikationsmittel, Kulturträger. Sie wecken Erinnerungen und Emotionen. Doch wie hat man Pflanzen und Tieren einst ihre Düfte entlockt? Was machte den Geruch von Walen und manchen Paarhufern bis heute so populär und welche Rolle spielte dabei der Herr der (Kohlenstoff)ringe, besser bekannt als ETH-Nobelpreisträger Leopold Ruzicka? Antworten finden sich in der Chemischen und Pharmakognostischen Sammlung D-CHAB.

Tea-Time mit dem ältesten Sinnesorgan

Viele Jahre lang hatte von Combray (…) nichts mehr für mich existiert, als meine Mutter an einem Wintertag (…) vorschlug, ich solle entgegen meiner Gewohnheit eine Tasse Tee zu mir nehmen (…)  Sie ließ eines jener dicklichen, ovalen Sandtörtchen holen, die man „Petite Madeleines“ nennt. (…) Gleich darauf führte ich (…) einen Löffel Tee mit einem aufgeweichten kleinen Stück Madeleine an die Lippen. In der Sekunde nun, da dieser mit Gebäckkrümeln gemischte Schluck meinen Gaumen berührte (…) zuckte ich zusammen (…). Ein unerhörtes Glücksgefühl (…) hatte mich durchströmt. (…) Und mit einem Mal war die Erinnerung da.“

Selten beschrieb ein Text so treffend, welch mächtige Erinnerungsauslöser Geruch und Geschmack sein können. Marcel Prousts Schilderung ging als Madeleine-Effekt in die Wissenschaft ein. In der Tat erlebt man ihn auch in der Chemischen und Pharmakognostischen Sammlung am D-CHAB: Steckt man als viel gereister Europäer seine Nase durch die sonst verriegelten Schiebetüren der Riechstoffchemie-Vitrine, wähnt man sich sofort auf den sonnigen Blütenfeldern der Provence, Feriengefühle inklusive.

Ansicht Riechstoffchemie-Vitrine der Chemischen und Pharmakognostischen Sammlung D-CHAB im HCI Geböude am Hönggerberg. Foto: Julia Ecker, ETH Zürich.

Lavendel, Jasmin und andere Noten dringen dabei über 10 Millionen Riechsinneszellen auf direktem Wege zum Gehirnzentrum, wo Erinnerung und Emotion sitzen. Bis zur bewussten Wahrnehmung dauert es maximal eine Sekunde – evolutive Spitzenzeit. Kein anderer Sinn ist so alt und funktioniert so direkt. Kein Wunder, dass Gerüche auch soziokulturell immer wichtig waren.

Per fumum et per vinum

Bereits die Ägypter und Völker der Antike schätzten die Sinnlichkeit guter Düfte und verbrannten Harze und Hölzer – unter anderem, damit die Düfte die Gebete „per fumum“, also durch den Rauch, zu den Göttern tragen. Daher der Begriff: Parfum.

Dem heutigen Parfumbegriff näherte man sich handwerklich allerdings erst im christlichen Mittelalter und in der frühen Neuzeit an. Jede sinnlich-erotische Wirkung war mittlerweile zwar verpönt, aber man glaubte fest an die Heilkräfte von Duftwässern: Sie sollten schlechten Gerüchen, alias Krankheiten, vorbeugen und sie vertreiben.

Rückstände aus dem Destillationsverfahren für türkisches Rosenöl, meist hergestellt aus Rosa damascena (rechts). Die Rosen werden frühmorgens geerntet. Für 1 L Öl sind etwa 4500 kg. Rosenblätter nötig (Foto: Julia Ecker, ETH Zürich; Abbildung Rosa damascena: Der Garten von Eichstätt – Das grosse Herbarium von Basilius Besler, 1613).

Dabei halfen zum einen neue Techniken, z.B. eine bessere Hydrodestillation zur Gewinnung von Pflanzenölen und die Gewinnung von Ethanol (Alkohol) aus vergorenem Wein. Bis heute bestehen sogenannte Essenzen aus konzentrierten Pflanzenextrakten mit Alkohol als Trägermaterial. Auch die „Enfleurage“-Technik war beliebt: Duftstoffe wurden über tierisches Wachs aus den Blütenblättern gezogen (später durch moderne Lösungsmittelverfahren), um das wächserne Concrète und schliesslich das flüssige Absolue (reiner Duftstoff) zu erhalten

Links: Büchse mit Jasmin-Concrète aus Grasse, Frankreich – lange Zeit eine Hochburg der Parfumproduktion. Rechts: Abbe-Refraktometer. Ende des 19. Jh. wurde damit der Brechungsindex von Flüssigkeiten bestimmt und so die Reinheit von ätherischen Ölen und Duftstoffkompositionen geprüft (Foto: Julia Ecker).

Zum anderen fuhr man zum Schutz vor Krankheiten geruchstechnisch schwere, das heisst tierische Geschütze auf – koste es, was es wolle – und schätzte sie gegen Ende des 20. Jahrhunderts hin zunehmend als betörende Basisnote, auch für Parfums im modernen Sinne.   

Tierisch starker Duft

Zu besonderer Berühmtheit hat es z.B. das dunkle, wachsige Ambra gebracht. Es handelt sich um ein stinkendes Wundsekret aus dem Verdauungstrakt des Pottwals, oft lapidar als Walkotze bezeichnet. Erst im Meer wird aus dem Klumpen über chemische Reaktionen ein holzig-süßlich, warm duftender Ambrakörper – als Note äußerst beliebt bei Parfumeuren und Kunden, obgleich teuer wie Gold (man musste den Brocken ja erstmal finden).

Mitte der 1940er Jahre analysierte ETH-Professor Leopold Ruzicka den Hauptbestandteil von Ambra: Ambrein. Seinem Kollegen Max Stoll fiel die strukturelle Ähnlichkeit zum Sclareol aus dem Muskatellersalbei auf, er nannte sie Ambrox. Foto: Julia Ecker, ETH Zürich.

Moschustieren wiederum wurde ihr Brunftsekret zum Verhängnis.  Auch dieses wurde teuer gehandelt, denn es ist der elegante, sinnlich-erotische Kern eines Parfüms und verleiht Wohlgefühl. Das Tier wurde dabei fast ausgerottet. Hart getroffen hat es auch die Zibetkatzen, die für die teure Zibetgewinnung ebenfalls sehr leiden mussten (teils noch müssen). Ähnlich wie bei Pflanzenextrakten waren also günstige und unproblematischere künstliche Alternativen gefragt.   

Der Herr der (Kohlenstoff)ringe

Wichtige Meilensteine setzte der ETH-Professor und Nobelpreisträger Leopold Ružička (1887 – 1976). Während seiner Zeit bei der Firma Chuit, Naef & Cie. entdeckte er, dass Duftstoffe eine molekulare Ringstruktur von bis zu 17 Gliedern haben können – so auch Moscon (im Moschus) oder Zibetin (im Zibet). Das hatte man für unmöglich gehalten. Er konnte die Strukturen nachbauen und schuf damit neue Wege, um Riechstoffe künstlich und industriell kostengünstig herzustellen.

In Bezug auf Ambra z.B. analysierte Ružička dessen Hauptbestandteil, Ambrein, und baute mit seinem Kollegen Max Stoll eine Ambrein-Alternative nach dem Vorbild des Sclareols im Muskatellersalbei: das Ambrox – ein bis heute extrem häufig eingesetzter, beliebter Duftstoff.

So läutete Ruzicka mit seiner Forschung das Zeitalter der makrozyklischen Riechstoffe ein und veränderte die Parfumbranche für immer. Heute zeugen nur noch museale Objekte wie in der Chemischen und Pharmakognostischen Sammlung davon, wie es früher war – manche immer noch duftend. Selbst „Wenn von einer weit zurückliegenden Vergangenheit nichts mehr existiert (…) dann verharren als einzige zarter (…) Geruch und der Geschmack, um sich wie Seelen noch lange zu erinnern.“ (Proust)

ETH Professor und Nobelpreisträger Leopold Ruzicka in seinem Labor. Foto: ETH Zürich.

Weiterführende Literatur

Collectif Nez & Jeanne Doré (2021): Parfum. Alles über die Welt der Düfte. Prestel Verlag: München, London, New York.

Leopold Ruzicka – Nobelpreis für Chemie 1939. Universität Zürich. URL: https://www.uzh.ch/de/researchinnovation/excellence/nobelprize/ruzicka.html  

Brauckmann 2001: Der Struktur von Düften und Aromen auf der Spur. Report. ETH Research Collection. (PDF, 731 KB) doi.org/10.3929/ethz-a-004384414

Armanino et al. 2020: Heiße Luft oder cooler Duft? Die Trends der letzten 20 Jahre in der Riechstoffchemie (PDF, 27.5 MB). Angew. Chem. 2020, 132, 16450–16487. doi.org/10.1002/ange.202005719

Proust M. (1994): Auf der Suche nach der verlorenen Zeit 1. Unterwegs zu Swann. Band 1. Aufl. 1,  Hrsg.: Keller L., Suhrkamp Verlag Frankfurt am Main. S. 67, S. 70

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