Біохіміки з'ясували, чому запах котячої м'яти збуджує котів, а запах звичайної м'яти немає. Найближчі родичі котячої м'яти втратили фермент, необхідний для синтезу відповідних вторинних метаболітів, тоді як у цієї рослини фермент еволюціонував заново, пояснюють учені в статті в.
Котівник котячий, він же котяча м'ята (), належить до підсемейству котовникові (сімейства ясноткові разом з іншими ароматними травами, такими як м'ята і лаванда. Рослина цікава тим, що її запах збуджуюче діє на кішок, причому не тільки на домашніх, але і на диких, які під дією котячої м'яти починають кататися по підлозі, тертися об поверхні і так далі. Цей ефект обумовлений високим вмістом в ефірних маслах рослини непеталактонів, які за структурою нагадують котячі феромони.
Непеталактони належать до групи вторинних метаболітів рослин під назвою іридоїди. У природі вони потрібні звичайно ж не для залучення котів, а для відлякування комах, які можуть з'їсти рослину. Як репелент непеталактони майже також ефективні, як популярний синтетичний репелент діетилтолуамід (ДЕТА).
Цікаво що, хоча більшість представників ясноткових продукують іридоїди, майже всі рослини з підсемейства котовникових втратили цю здатність. У цій групі іридоїди можуть синтезувати тільки рослини з роду котівник, включаючи котячу м'яту. Як показали вчені з Інституту хімічної екології Товариства Макса Планка і Мічиганського університету, котівники придбали ферменти для синтезу іридоїдів заново, незалежно від інших ясноткових.
Дослідники відсеквенували геноми двох котівників і їхнього родича іссопу лікарського, не здатного продукувати непеталактони. Крім того, вони проаналізували спектр летючих речовин, які продукують ці рослини, за допомогою газової хроматографії, пов'язаної з мас-спектрометрією.
Іридоїди синтезуються з 8-оксо-гераніалю за участю ферменту іридоїдсинтази. Однак цьому етапу передують ще кілька, що включають модифікації поширеного рослинного метаболіту під назвою гераніол. Вчені виявили у іссопа як гераніол, так і ферменти для його перетворення на 8-оксо-гераніаль. Тим не менш, копію гена, що кодує іридоїдсинтазу, вдалося знайти тільки у котівників. Дослідження ферменту показало, що іридоїдсинтаза котівника володіє дещо іншим механізмом дії, ніж у інших ясноткових. Крім того, вчені виявили групу ферментів, закодованих у кластері генів NEPS, які беруть участь у синтезі ізомерів непеталактонів.
За результатами аналізу автори зробили висновок, що предкові рослини підсемейства котовникових втратили здатність синтезувати іридоїди після втрати гена іридоїдсинтази, а котяча м'ята набула цієї здатності незалежно в процесі конвергентної еволюції ферменту. Крім того, на відміну від інших ясноткових, рослина може синтезувати цілий ряд ізомерів непеталактонів завдяки групі ферментів NEPS, що розширює його захисні здібності, і може давати якісь інші неочевидні переваги.
Автори згадують, що речовини з групи непеталактонів працюють у тлей як феромони, і не виключено, що котяча м'ята може керувати їхньою поведінкою теж. На користь цієї гіпотези служать, наприклад, історії про те, як рослини приручили джмелів за допомогою нікотину, і як томати перетворили гусениць на канібалів.