Ionona
Las iononas, del griego ἴον ion "violeta", son una serie de sustancias químicas estrechamente relacionadas que forman parte de un grupo de compuestos conocidos como cetonas de rosa, en el que también se incluyen damascones y damascenones. Las iononas son compuestos aromáticos que se encuentran en una variedad de aceites esenciales, incluido el aceite de rosas. La β-ionona contribuye significativamente al aroma de las rosas, a pesar de su concentración relativamente baja, y es una fragancia química importante utilizada en perfumería. Las iononas se derivan de la degradación de los carotenoides.
La combinación de α-ionona y β-ionona es característica del aroma de las violetas y se utiliza con otros componentes en perfumería y aromatizantes para recrear su aroma.
Los carotenos α-caroteno, β-caroteno, γ-caroteno y la xantofila β-criptoxantina pueden metabolizarse a β-ionona y, por lo tanto, tienen actividad de vitamina A porque los animales herbívoros pueden convertirlos en retinol y retina. Los carotenoides que no contienen la fracción β-ionona no pueden convertirse en retinol y, por lo tanto, no tienen actividad de vitamina A.
Biosíntesis
Los carotenoides son los precursores de importantes compuestos aromáticos en varias flores. Por ejemplo, un estudio de 2010 sobre iononas en Osmanthus fragrans Lour. var. aurantiacus determinó que su aceite esencial contenía la mayor diversidad de volátiles derivados de carotenoides entre las plantas con flores investigadas. Se identificó un ADNc que codifica una enzima de escisión de carotenoides, OfCCD1, a partir de transcripciones aisladas de flores de O. fragrans Lour. Las enzimas recombinantes escindieron los carotenos para producir α-ionona y β-ionona en ensayos in vitro.
El mismo estudio también descubrió que el contenido de carotenoides, las emisiones volátiles y los niveles de transcripción de OfCCD1 están sujetos a cambios fotorrítmicos y aumentan principalmente durante las horas del día. En los momentos en que los niveles de transcripción de OfCCD1 alcanzaron su máximo, el contenido de carotenoides permaneció bajo o disminuyó ligeramente. La emisión de iononas también fue mayor durante el día; sin embargo, las emisiones disminuyeron a un ritmo menor que los niveles de transcripción. Además, el contenido de carotenoides aumentó del primer al segundo día, mientras que la liberación de volátiles disminuyó y los niveles de transcripción de OfCCD1 mostraron oscilaciones en estado estacionario, lo que sugiere que la disponibilidad de sustrato en los compartimentos celulares está cambiando o que otros factores reguladores están involucrados en los norisoprenoides volátiles. formación. La formación de iononas se produce mediante un proceso mediado por las carotenoides dioxigenasas.
Síntesis orgánica
La ionona se puede sintetizar a partir de citral y acetona con óxido de calcio como catalizador heterogéneo básico y sirve como ejemplo de condensación aldólica seguida de una reacción de transposición.
La adición nucleofílica del carbanión 3 de la acetona 1 al grupo carbonilo del citral 4 está catalizada por bases. El producto de condensación aldólica 5 elimina el agua a través del ion enolato 6 para formar pseudoionona 7.
La reacción se produce mediante catálisis ácida donde el doble enlace en 7 se abre para formar el carbocatión 8. Sigue una reacción de reordenamiento del carbocatión con cierre del anillo a 9. Finalmente, un átomo de hidrógeno puede ser extraído del 9 mediante una molécula aceptora (Y) para formar 10 (sistema conjugado extendido) o . 11.
Diferencias genéticas en la percepción del olor
Un polimorfismo de un solo nucleótido en el receptor OR5A1 (rs6591536) provoca diferencias muy significativas en la percepción del olor de la beta-ionona, tanto en la sensibilidad como en la calidad subjetiva. Las personas que contienen al menos un alelo G son sensibles a la beta-ionona y perciben un agradable aroma floral, mientras que las personas que son homocigotas AA son aproximadamente 100 veces menos sensibles y, en concentraciones más altas, perciben un olor acre o a vinagre.