أيونون

الأيونونات ، المشتقة من الكلمة اليونانية ἴον التي تعني "بنفسجي"، ^{[ 1 ]} هي سلسلة من المواد الكيميائية وثيقة الصلة ، تُشكل جزءًا من مجموعة مركبات تُعرف باسم كيتونات الورد ، والتي تشمل أيضًا الدماسكون والدماسينون . الأيونونات مركبات عطرية موجودة في مجموعة متنوعة من الزيوت العطرية ، بما في ذلك زيت الورد . يُعد بيتا-أيونون مُساهمًا هامًا في رائحة الورد، على الرغم من تركيزه المنخفض نسبيًا، وهو مادة كيميائية عطرية مهمة تُستخدم في صناعة العطور . ^{[ 2 ]} تُشتق الأيونونات من تحلل الكاروتينات .

يُعدّ مزيج ألفا -أيونون وبيتا-أيونون سمة مميزة لرائحة البنفسج ، ويُستخدم مع مكونات أخرى في صناعة العطور والنكهات لإعادة إنتاج رائحتها. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

يمكن استقلاب الكاروتينات ألفا كاروتين، وبيتا كاروتين، وجاما كاروتين، بالإضافة إلى الزانثوفيل بيتا كريبتوكسانثين، إلى بيتا أيونون، وبالتالي تمتلك نشاط فيتامين أ ، لأنها قابلة للتحويل بواسطة الحيوانات العاشبة إلى ريتينول وريتينال . أما الكاروتينات التي لا تحتوي على بيتا أيونون، فلا يمكن تحويلها إلى ريتينول، وبالتالي لا تمتلك نشاط فيتامين أ.

تُصنف الأيونونات ضمن مجموعة الأبوكاروتينويدات (وتحديداً C₁₃-نورإيزوبرينويدات)، وهي تتكون من خلال التحلل التأكسدي لجزيئات الكاروتينويد الأكبر حجماً، مما يضعها ضمن عائلة أوسع من المنتجات الطبيعية المشتقة من التربينويدات. يفسر هذا الأصل البنيوي وجودها في النباتات وخصائصها العطرية المميزة. ^{[ 5 ]}

الكاروتينات هي طليعة مركبات عطرية مهمة في العديد من الأزهار. على سبيل المثال، كشفت دراسة أجريت عام 2010 على الأيونونات في نبات الأوسمانثوس العطري ( Osmanthus fragrans Lour. var. aurantiacus) أن زيته العطري يحتوي على أعلى تنوع من المركبات المتطايرة المشتقة من الكاروتينات بين النباتات المزهرة التي دُرست. تم تحديد نسخة cDNA تُشفّر إنزيمًا لتحليل الكاروتينات، OfCCD1، من نسخ معزولة من أزهار الأوسمانثوس العطري . قامت الإنزيمات المُعاد تركيبها بتحليل الكاروتينات لإنتاج ألفا-أيونون وبيتا-أيونون في اختبارات مخبرية . ^{[ 6 ]}

كشفت الدراسة نفسها أيضًا أن محتوى الكاروتينات، وانبعاثات المركبات المتطايرة، ومستويات نسخ جين OfCCD1 تخضع لتغيرات إيقاعية ضوئية ، وتزداد بشكل رئيسي خلال ساعات النهار. وعندما بلغت مستويات نسخ جين OfCCD1 ذروتها، ظل محتوى الكاروتينات منخفضًا أو انخفض انخفاضًا طفيفًا. كما كان انبعاث الأيونونات أعلى خلال النهار، إلا أن معدل انخفاضه كان أقل من معدل انخفاض مستويات النسخ. علاوة على ذلك، ازداد محتوى الكاروتينات من اليوم الأول إلى اليوم الثاني، بينما انخفض إطلاق المركبات المتطايرة، وأظهرت مستويات نسخ جين OfCCD1 تذبذبات مستقرة، مما يشير إلى أن توافر الركيزة في الحجيرات الخلوية يتغير أو أن عوامل تنظيمية أخرى تشارك في تكوين النورإيزوبرينويد المتطاير . ويتم تكوين الأيونونات من خلال عملية تتوسطها إنزيمات ديوكسيجيناز الكاروتينويد . ^{[ 6 ]}

يمكن تصنيع الأيونون من السترال والأسيتون باستخدام أكسيد الكالسيوم كعامل حفاز غير متجانس قاعدي، ويُعد مثالاً على تكثيف الألدول متبوعًا بتفاعل إعادة ترتيب . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

تتم إضافة الكربانيون 3 من الأسيتون 1 إلى مجموعة الكربونيل في السترال 4 بواسطة قاعدة محفزة . ويؤدي تفاعل تكثيف الألدول 5 إلى إزالة الماء عبر أيون الإينولات 6 لتكوين سودو أيونون 7 .

يحدث التفاعل عن طريق التحفيز الحمضي حيث تنفتح الرابطة المزدوجة في المركب 7 لتكوين الكربوكاتيون 8. يتبع ذلك تفاعل إعادة ترتيب للكربوكاتيون مع إغلاق الحلقة لتكوين المركب 9. وأخيرًا، يمكن انتزاع ذرة هيدروجين من المركب 9 بواسطة جزيء مستقبل ( Y ) لتكوين إما المركب 10 ( نظام مترافق ممتد ) أو المركب 11 .

يُسبب تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة في مستقبل OR5A1 (rs6591536 ^{[ 9 ]} ) اختلافاتٍ كبيرةً في إدراك رائحة بيتا-أيونون، سواءً من حيث الحساسية أو من حيث الجودة الذاتية. فالأفراد الذين يحملون على الأقل أليل G واحداً يكونون حساسين لبيتا-أيونون ويستشعرون رائحةً زهريةً زكية، بينما الأفراد المتماثلون للجين AA أقل حساسيةً بنحو 100 مرة، وعند التركيزات العالية يستشعرون رائحةً لاذعةً حامضةً تشبه رائحة الخل. ^{[ 10 ]}

• الأيرونات ، وهي مجموعة من المركبات الكيميائية ذات الصلة
• أيونون ألفا-أيزوميثيل ، وهو نوع من الأيونون