Введение
Иононы, от греческого ἴον ion «фиалка», — это ряд тесно связанных химических веществ, входящих в группу соединений, известных как розовые кетоны, к которым также относятся дамасконы и дамаскеноны. Иононы являются ароматическими соединениями, содержащимися в различных эфирных маслах, включая масло розы. β-Ионон в значительной степени определяет аромат розы, несмотря на относительно низкую концентрацию, и является важным парфюмерным ингредиентом, используемым в парфюмерии. Иононы образуются в результате распада каротиноидов. Сочетание α-ионона и β-ионона характерно для запаха фиалок и используется вместе с другими компонентами в парфюмерии и для придания аромата с целью воссоздания этого запаха. Каротины α-каротин, β-каротин, γ-каротин и ксантофилл β-криптоксантин могут метаболизироваться до β-ионона и, следовательно, проявляют активность витамина А, поскольку они могут быть преобразованы травоядными животными в ретинол и ретиналь. Каротиноиды, не содержащие фрагмент β-ионона, не могут быть преобразованы в ретинол и, следовательно, не обладают активностью витамина А.
The ionones, from greek ἴον ion "violet", are a series of closely related chemical substances that are part of a group of compounds known as rose ketones, which also includes damascones and damascenones. Ionones are aroma compounds found in a variety of essential oils, including rose oil. β Ionone is a significant contributor to the aroma of roses, despite its relatively low concentration, and is an important fragrance chemical used in perfumery. The ionones are derived from the degradation of carotenoids. The combination of α ionone and β ionone is characteristic of the scent of violets and used with other components in perfumery and flavouring to recreate their scent. The carotenes α carotene, β carotene, γ carotene, and the xanthophyll β cryptoxanthin, can all be metabolized to β ionone, and thus have vitamin A activity because they can be converted by plant eating animals to retinol and retinal. Carotenoids that do not contain the β ionone moiety cannot be converted to retinol, and thus have no vitamin A activity.
Биосинтез
Каротиноиды являются предшественниками важных ароматических соединений в ряде цветков. Например, исследование 2010 года, посвященное иононам в Osmanthus fragrans Lour. var. aurantiacus, показало, что эфирное масло этого вида содержит наибольшее разнообразие летучих веществ, производных от каротиноидов, среди исследованных цветущих растений. КДНК, кодирующая фермент расщепления каротиноидов OfCCD1, была идентифицирована на основе транскриптов, выделенных из цветков O. fragrans Lour. Рекомбинантные ферменты расщепляли каротины с образованием α-ионона и β-ионона в in vitro анализах. В том же исследовании также было установлено, что содержание каротиноидов, эмиссия летучих веществ и уровни экспрессии транскрипта OfCCD1 подвержены фоторитмическим изменениям и преимущественно повышаются в светлое время суток. В периоды максимальных уровней транскрипта OfCCD1 содержание каротиноидов оставалось низким или незначительно снижалось. Эмиссия иононов также была выше в течение дня, однако снижение эмиссии происходило медленнее, чем снижение уровней транскрипта. Более того, содержание каротиноидов увеличивалось со первого на второй день, в то время как выделение летучих веществ уменьшалось, а уровни транскрипта OfCCD1 демонстрировали колебания стационарного состояния, что позволяет предположить изменение доступности субстрата в клеточных компартментах или участие других регуляторных факторов в образовании летучих норизопреноидов. Образование иононов происходит посредством процесса, опосредованного каротиноидными диоксигеназами. Нуклеофильное присоединение карбаниона 3 ацетона 1 к карбонильной группе цитраля 4 катализируется основанием. Продукт альдольной конденсации 5 элиминирует воду через энолат-ион 6 с образованием псевдоионона 7. Реакция протекает при кислотном катализе, когда двойная связь в 7 раскрывается с образованием карбокатиона 8. За реакцией перегруппировки карбокатиона следует замыкание кольца до 9. Наконец, атом водорода может быть отщеплен от 9 акцепторной молекулой (Y) с образованием либо 10 (расширенная конъюгированная система), либо 11.
Генетические различия в восприятии запаха
Однонуклеотидный полиморфизм в рецепторе OR5A1 (rs6591536) вызывает очень значительные различия в восприятии запаха бета-ионона, как по чувствительности, так и по субъективному качеству. Люди, несущие хотя бы один аллель G, чувствительны к бета-ионону и воспринимают приятный цветочный аромат, тогда как люди, гомозиготные по AA, примерно в 100 раз менее чувствительны и при более высоких концентрациях воспринимают резкий кислый/уксусный запах.