Кіріспе

Ионондар тобы

Ионондар – грекше ἴον (ион) сөзінен, мағынасы "күлгін", алынған, роза кетондары тобына жататын, өте жақын байланысты химиялық заттардың қатары. Ионондар – әртүрлі эфир майларында, оның ішінде раушан майында кездесетін хош иіс заттары. β-Ионон, концентрациясы төмен болғанына қарамастан, раушан гүлдерінің хош иісіне маңызды үлес қосады және парфюмерияда қолданылатын маңызды хош иіс химиялық заты болып табылады. Ионондар каротиноидтардың ыдырауынан пайда болады. α-Ионон мен β-иононның үйлесімі – бұл құлпынай гүлдерінің иісіне тән, және олардың иісін қайта жасай алу үшін парфюмерия мен тағамдық хоштандыруда басқа компоненттермен бірге қолданылады. α-каротин, β-каротин, γ-каротин және β-криптоксантин ксантофилдері – барлығы β-ионондарға айналып, метаболизмге ұшырайды, сондықтан А витаминіне ие, себебі оларды өсімдіктермен қоректенетін жануарлар ретинол мен ретинальға айналдыра алады. β-ионон тобын қамтымайтын каротиноидтар ретинолға айнала алмайды, демек А витаминіне ие емес.

Биосинтез

Каротиноидтар – бірнеше гүлдердегі маңызды хош иісті қосылыстардың алғышарттары. Мысалы, 2010 жылғы Osmanthus fragrans Lour. var. aurantiacus ионондарына қатысты зерттеу, оның эфир майында зерттелген гүлді өсімдіктер арасында каротиноидтардан туындаған ұшқыш заттардың ең көп түрлілігі бар екенін анықтады. O. fragrans Lour гүлдерінен бөліп алынған транскрипттерден каротиноидты ыдырату ферментін кодтайтын OfCCD1 cDNA анықталды. Рекомбинантты ферменттер in vitro сынақтарында каротиндерді ыдыратып α-ионон және β-ионон өндірді. Сол зерттеуде каротиноидтардың мөлшері, ұшқыш эмиссиялар және OfCCD1 транскрипттерінің деңгейі фоторитмдік өзгерістерге ұшырайтыны және негізінен күндізгі уақытта артатыны анықталды. OfCCD1 транскрипттерінің деңгейі ең жоғары шағында каротиноидтардың мөлшері төмендеді немесе сәл азайды. Ионондардың эмиссиясы күндіз жоғары болды, бірақ эмиссиялар транскрипт деңгейлерінің төмендеуінен баяурақ азайды. Сонымен қатар, каротиноидтардың мөлшері бірінші күнден екінші күнгіге дейін артты, ал ұшқыш заттардың бөлінуі азайды, ал OfCCD1 транскрипттерінің деңгейі тұрақты тербелістерді көрсетті, бұл жасушалық бөлімдердегі субстраттың қолжетімділігі өзгеретінін немесе басқа реттеуші факторлар ұшқыш норизопреноидтардың түзілуіне қатысатынын көрсетеді. Ионондардың түзілуі каротиноид диоксигеназалардың қатысуымен жүзеге асырылады. Ацетонның 3-карбанионының цитраль 4-тегі карбонил тобына нуклеофильді қосылуы негіздік катализ арқылы жүреді. Алдол конденсациясының 5 өнімі энолят ионы 6 арқылы суды жойып, псевдоионон 7 құрайды. Реакция қышқылдық катализ арқылы жүреді, онда 7-дегі екі байланыс ашылып, 8 карбокатионы пайда болады. Карбокатионның қайта құрылымдану реакциясы сақинаның жабылуымен 9-ға дейін жүреді. Соңында, 9-дан сутек атомы акцептор молекуласы (Y) арқылы алынып, 10 (кеңейтілген конъюгацияланған жүйе) немесе 11 құрылуы мүмкін.

Иіс сезудегі генетикалық айырмашылықтар

OR5A1 рецепторындағы (rs6591536) бір нуклеотидтік полиморфизм бета-ионон иісін қабылдауда айқын айырмашылықтар тудырады, соның ішінде сезімталдық және субъективті сапа бойынша. Кем дегенде бір G аллелі бар адамдар бета-иононға сезімтал болып келеді және оны жағымды гүлді хош иіс ретінде сезінеді, ал AA гомозиготалары шамамен 100 есе аз сезімтал және жоғары концентрацияда оның орнына өткір қышқыл/сірке иісін сезінеді.