El 3-mercapto-3-metilbutan-1-ol , también conocido como MMB , es un odorante común que se encuentra en los alimentos y en la orina de los gatos. Los aromas atribuidos al MMB incluyen a gato, [3] asado, a caldo, a carne y sabroso, [4] o similar a los puerros cocidos. [5]
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 en relación con el alcohol. El MMB se encuentra en la orina de leopardos y gatos domésticos, y se considera un semioquímico importante en el marcado de olor de los machos. [6] El MMB también es un odorante común en los alimentos, incluido el café , [7] el jugo de maracuyá , [8] y los vinos Sauvignon Blanc . [5] Como tiol terciario, el MMB es estructuralmente similar a otros tioles "maliciosos", incluidos 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. [4]
El compuesto se puede producir mediante muchos 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. Luego, el 3-hidroxi-3-metilbutirato se broma, se trata con tiourea y se hidroliza para formar ácido 3-mercapto-3-metilbutírico. Luego, el compuesto se reduce con hidruro de litio y aluminio para formar 3-mercapto-3-metilbutanol. [7]
Dado que el MMB se sintetiza con mayor frecuencia para su uso como estándar en ensayos de dilución de isótopos, [9] la mayoría de los casos de síntesis de MMB en la literatura química involucran acetona- d 6 para formar [ 2 H 6 ]-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. [10] [11]
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. [12]
La síntesis del MMB se formó por la acción del extracto bacteriano sobre las CESFP del jugo de maracuyá. Un estudio analizó la influencia de la saliva humana entera sobre los tioles activos en el olor, específicamente la de las enzimas salivales que descomponen el MMB. [13] Se cree que la degradación del MMB es inducida por la actividad enzimática, y es mucho más rápida que la de otros tioles volátiles. [14] Otro estudio encontró que el umbral de percepción del 3-mercapto-3-metilbutan-1-ol es de 1500 ng/L. [15] Este estudio encontró que el MMB tenía un olor "malicioso", tenía un umbral de olor ortonasal de 2 μg/L en agua y se encontró en concentraciones de 150-1500 μg/kg en el café.
La síntesis de MMB en el vino se produce mediante el proceso de 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 a aldehídos y una escisión de β-liasa durante la fermentación alcohólica para liberar MMB. [16] 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 y, en particular, Metschnikowia pulcherrima libera tioles varietales, incluido MMB. [17] Para Sauvignon Blanc, la contribución de los tioles volátiles al aroma varietal es bastante significativa, ya que los niveles en el vino generalmente exceden el umbral de detección. A diferencia de la mayoría de los compuestos aromáticos que se encuentran en el vino, los tioles volátiles son únicos en el hecho de que existen en cantidades traza en las bayas. [16] El intenso aroma a maracuyá de los vinos Sauvignon Blanc de Nueva Zelanda se atribuye a las altas concentraciones de tioles varietales. Este estudio de un viticultor descubrió que los aromas del vino causados por el MMB disminuyen rápidamente después de un año en botella. [18] [19]
La síntesis de MMB, dentro del sistema biológico de la vejiga de un gato, está regulada por muchos factores diferentes, entre ellos la cauxina, la edad y el sexo.
La cauxina es una enzima que actúa como una carboxilesterasa no específica abundante en la orina felina y que convierte la 3-metilbutanol-cisteinilglicina (3MBCG) en felinina, con un producto secundario llamado glicina. Una vez formada, la felinina se degrada gradualmente en MMB.
Antes de la maduración sexual de los gatos, la cauxina y el MMB no se producen en niveles significativos, ya que se trata de una hormona dependiente de la testosterona, aunque no se entiende bien el papel específico de la testosterona . [20] 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 las condiciones de reacción adecuadas. 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 gatos 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 homólogos intactos, no la tiene.
Una vez que un gato alcanza la madurez sexual, se encuentra una correlación positiva con la edad y la producción de MMB debido a un aumento en la producción de cauxina y la liberación en la orina de 3-metilbutanol-cisteinilglicina, lo que permite que la reacción ocurra con mayor frecuencia. Esto es ventajoso para los gatos mayores, ya que les permite dejar un rastro de olor potente para que las gatas lo sigan y los gatos machos se mantengan alejados. [21]
Los estudios también han demostrado algunas respuestas más amplias depredador-presa al MMB, consolidando el papel de esta molécula en relaciones ecológicas más amplias. En la vida silvestre, un estudio estableció que los gatos monteses africanos responden a los dispensadores de MMB, marcando el territorio cercano a tasas más altas que los dispensadores sin, estableciendo que reconocen el olor. Los pequeños mamíferos también han demostrado un reconocimiento del olor, rodando por donde los gatos monteses han orinado para utilizar el olor de MMB a su favor, camuflándose en el olor de un gran depredador para protegerse de sus propios depredadores. [6] Los experimentos de laboratorio han demostrado que el MMB no tiene un efecto repelente esperado en los ratones, que son presas naturales de los gatos, lo que complica aún más la narrativa ya que los pequeños mamíferos lo utilizan para un efecto repelente como mecanismo defensivo. [22] Se necesita más investigación sobre esta dinámica.
Los prefijos 'mercapto' (–SH) e 'hidroseleno' o selenilo (–SeH), etc. ya no se recomiendan.
