3-Mercapto-3-metilbutan-1-ol

El 3-mercapto-3-metilbutan-1-ol, también conocido como MMB, es un olor común presente en la comida y la orina de gato. Los aromas atribuidos al MMB incluyen a gato, asado, caldoso, carne y salado, o similar al de los puerros cocidos.

El MMB es un compuesto organosulfurado con la fórmula C₅H₁₂OS. Su estructura consiste en isopentano con un grupo alcohol primario y un grupo tiol terciario unido a un carbono β con respecto al alcohol. El MMB se encuentra en la orina de leopardos y gatos domésticos, y se considera un semioquímico importante en el marcaje olfativo de los machos. El MMB también es un olor común en alimentos, como el café, el jugo de maracuyá y los vinos Sauvignon Blanc. Como tiol terciario, el MMB es estructuralmente similar a otros tioles "malignos", como la 3-mercapto-3-metil-2-pentanona, la 4-mercapto-4-metil-2-pentanona, la 8-mercapto-p-mentan-3-ona y el 2-mercapto-2-metilbutano.

El compuesto se puede producir mediante diversos métodos. La secuencia de reacción más conocida comienza con acetato de etilo, que se activa con bis(trimetilsilil)amida de litio en la posición α y se acopla con acetona para formar 3-hidroxi-3-metilbutirato de etilo. Posteriormente, el 3-hidroxi-3-metilbutirato se broma, se trata con tiourea y se hidroliza para formar ácido 3-mercapto-3-metilbutírico. Posteriormente, el compuesto se reduce con hidruro de litio y aluminio para formar 3-mercapto-3-metilbutanol.

Dado que el MMB se sintetiza con mayor frecuencia para su uso como estándar en ensayos de dilución isotópica, la mayoría de los casos de síntesis de MMB en la literatura química involucran acetona-d6 para formar [²H₆]-3-mercapto-3-metilbutanol.

Además de la felinina, la MMB se identificó por primera vez en el reino vegetal en Vitis vinifera L. cv., Sauvignon Blanc.

Se sabe que el 3-mercapto-3-metilbutan-1-ol se utiliza comercialmente como aroma para ciertos alimentos, como el vino Sauvignon Blanc y el café. También se ha identificado MMB en el jugo de maracuyá junto con su acetato.

La síntesis del MMB se formó mediante la acción del extracto bacteriano sobre las CESFP del jugo de maracuyá. Un estudio analizó la influencia de la saliva humana entera en los tioles odorantes, específicamente la de las enzimas salivales que descomponen el MMB. Se cree que la degradación del MMB es inducida por la actividad enzimática y es mucho más rápida que la de otros tioles volátiles. Otro estudio encontró que el umbral de percepción del 3-mercapto-3-metilbutan-1-ol es de 1500 ng/L. Este estudio encontró que el MMB tenía un olor "agridulce", un umbral de olor ortonasal de 2 μg/L en agua y se encontró en concentraciones de 150 a 1500 μg/kg en el café.La síntesis de MMB en el vino se produce durante la fermentación. La vía de formación de los precursores aromáticos implica cuatro pasos importantes: oxidación enzimática, procesamiento metabólico de ácidos grasos insaturados, conjugación cisteinada o glutatiónilada con aldehídos y escisión por β-liasa durante la fermentación alcohólica para liberar MMB. En este proceso de fermentación, las cepas de ciertas especies bacterianas se caracterizan por una α-arabinofuranosidasa extracelular, que influye en el contenido de aromas varietales deseables; en particular, Metschnikowia pulcherrima libera tioles varietales, incluyendo MMB. En el caso del Sauvignon Blanc, la contribución de los tioles volátiles al aroma varietal es bastante significativa, ya que sus niveles en el vino suelen superar el umbral de detección. A diferencia de la mayoría de los compuestos aromáticos presentes en el vino, los tioles volátiles se distinguen por su presencia en trazas en las bayas. El intenso aroma a maracuyá de los vinos Sauvignon Blanc de Nueva Zelanda se atribuye a las altas concentraciones de tioles varietales. Este estudio vitícola reveló que los aromas del vino causados por la MMB disminuyen rápidamente tras tan solo un año en botella.La síntesis de MMB, dentro del sistema biológico de la vejiga de un gato, está regulada por muchos factores diferentes, como la cauxina, la edad y el sexo.La cauxina es una enzima que actúa como una carboxilesterasa inespecífica, abundante en la orina felina, que convierte la 3-metilbutanol-cisteinilglicina (3MBCG) en felinina, con un subproducto llamado glicina. Tras su formación, la felinina se degrada gradualmente a MMB.

Antes de la maduración sexual de los gatos, la cauxina y el MMB no se producen en niveles significativos, ya que dependen de la testosterona, aunque no se comprende bien la función específica de esta. Con poca testosterona en el cuerpo durante los primeros tres meses de vida, las concentraciones de cauxina y 3-metilbutanol-cisteinilglicina son demasiado bajas para una reacción adecuada. Biológicamente, esto es lógico, ya que la capacidad de utilizar feromonas como el MMB para marcar territorio y encontrar pareja no es necesaria durante la etapa de gatito. La dependencia de la testosterona también explica por qué las gatas no tienen tanta cauxina y MMB como los machos y, a su vez, por qué su orina no tiene un olor específico de la especie. También explica por qué la orina de los machos castrados, que producen mucha menos testosterona que sus congéneres no castrados, no la tiene.Tras la madurez sexual de un gato, se observa una correlación positiva entre la edad y la producción de MMB debido a un aumento en la producción de cauxina y su liberación en la orina junto con 3-metilbutanol-cisteinilglicina, lo que permite que la reacción se produzca con mayor frecuencia. Esto es ventajoso para los gatos mayores, ya que les permite dejar un rastro de olor potente que las gatas pueden seguir y los machos pueden mantenerse alejados.Estudios también han demostrado respuestas más amplias de depredador-presa al MMB, lo que consolida el papel de esta molécula en relaciones ecológicas más amplias. En la fauna silvestre, un estudio estableció que los gatos monteses africanos responden a los dispensadores de MMB, marcando el territorio cercano con mayor frecuencia que a los que no los tienen, lo que demuestra que reconocen el olor. Los pequeños mamíferos también han demostrado reconocer el olor, rodando por donde los gatos monteses han orinado para aprovechar el olor del MMB, camuflándose en el olor de un gran depredador para ahuyentar a sus propios depredadores. Experimentos de laboratorio han demostrado que el MMB no tiene el efecto repelente esperado en ratones, presas naturales de los gatos, lo que complica aún más la explicación, ya que los pequeños mamíferos lo utilizan como mecanismo defensivo para repeler a los suyos. Se necesita más investigación sobre esta dinámica.

• Feromona de gato