Une nouvelle approche pour créer des odeurs et des parfums sur mesure à l'aide de l'apprentissage automatique

Une nouvelle approche pour créer des odeurs et des parfums sur mesure à l’aide de l’apprentissage automatique

Crédit : Tokyo Tech

L’odorat est l’un des sens fondamentaux des espèces animales. Il est essentiel de trouver de la nourriture, de réaliser l’attirance et de détecter le danger. Les humains détectent les odeurs, ou substances odorantes, avec des récepteurs olfactifs exprimés dans les cellules nerveuses olfactives. Ces impressions olfactives des substances odorantes sur les cellules nerveuses sont associées à leurs caractéristiques moléculaires et à leurs propriétés physicochimiques. Cela permet d’adapter les odeurs pour créer une impression d’odeur voulue. Les méthodes actuelles ne prédisent les impressions olfactives qu’à partir des caractéristiques physico-chimiques des odorants. Mais, cette méthode ne peut pas prédire les données de détection, qui sont indispensables pour créer des odeurs.

Pour résoudre ce problème, des scientifiques de l’Institut de technologie de Tokyo (Tokyo Tech) ont utilisé la stratégie innovante de résolution du problème inverse. Au lieu de prédire l’odeur à partir de données moléculaires, cette méthode prédit les caractéristiques moléculaires en fonction de l’impression d’odeur. Ceci est réalisé en utilisant des données de spectre de masse standard et des modèles d’apprentissage automatique (ML).

« Nous avons utilisé un modèle prédictif d’odeur basé sur l’apprentissage automatique que nous avions précédemment développé pour obtenir l’impression d’odeur. Ensuite, nous avons prédit le spectre de masse de l’impression d’odeur inversement basé sur le modèle avancé précédemment développé », explique le professeur Takamichi Nakamoto, le chef de l’effort de recherche de Tokyo Tech. Les conclusions ont été publiées dans PLOS ONE.

Les spectres de masse des mélanges d’odeurs sont obtenus par une combinaison linéaire des spectres de masse des composants individuels. Cette méthode simple permet la préparation rapide des spectres prédits des mélanges d’odeurs et peut également prédire le rapport de mélange requis, une partie importante de la recette pour la préparation de nouvelles odeurs.

« Par exemple, nous montrons quelles molécules donnent le spectre de masse de la saveur de pomme avec des impressions « fruitées » et « sucrées » renforcées. Notre méthode d’analyse montre que des combinaisons de 59 ou 60 molécules donnent le même spectre de masse que celui obtenu à partir du produit spécifié. Avec ces informations et le rapport de mélange correct nécessaire pour une certaine impression, nous pourrions théoriquement préparer le parfum souhaité », explique le professeur Nakamoto.

Cette nouvelle méthode décrite dans cette étude peut fournir des prédictions très précises des propriétés physicochimiques des mélanges d’odeurs, ainsi que des rapports de mélange nécessaires pour les préparer, ouvrant ainsi la porte à une infinité de parfums sur mesure.


Fourni par l’Institut de technologie de Tokyo


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