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《花色素苷生物合成相關(guān)基因的研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、花色素苷生物合成相關(guān)基因的研究進(jìn)展張劍亮，王繼華，呂冰，安康，曹干（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，廣東廣州510640）摘要：關(guān)鍵詞：類黃酮化合物是植物次生代謝產(chǎn)物的一部分。類黃酮化合物可以以單體、二聚體和寡聚體的形式存在，幾乎分布在植物所有的組織中，但主要在液泡中。它們也以有色寡聚/多聚分子混合物的形式存在于各種心材和樹皮中?；ㄉ剀帐穷慄S酮類化合物中最重要的一類化合物。花色素常以苷類形式存在于植物細(xì)胞液泡中?；ㄉ剀粘俗鳛榛?、果實(shí)和種子的主要色素之外，還有其他多種功能。特異的類黃酮化合物還可以吸收紫外線，使植物免受紫外線B的輻射，從而防止紫外線對(duì)植
2、物的傷害（EbelandHahlbrock,1982）；參與調(diào)節(jié)植物對(duì)生長(zhǎng)素的反應(yīng)（JacobsandRubery,1988;HarborneandWilliams,2000）；具有類似外激素的功能，吸引昆蟲授粉。現(xiàn)今，人們之所以對(duì)花色素苷類化合物產(chǎn)生濃厚的興趣，主要還是因?yàn)樗o人類的身體健康帶來(lái)很大的益處。飲食中的花色素苷類化合物可能對(duì)許多疾病具有預(yù)防和治療作用。許多研究顯示花色素苷類合物可以預(yù)防中風(fēng)、抑制腫瘤發(fā)育，具有抗炎性，口服花色素苷對(duì)糖尿病和潰瘍有好處?；ㄉ剀疹惢衔镒鳛橐活愵慄S酮，同時(shí)也具備類黃酮的一般生理活性。大量研究已證實(shí)紅葡萄酒的健
3、康效果（特別是預(yù)防心血管疾?。┡c其所含有的花色苷及其聚合物密不可分。目前市場(chǎng)已出現(xiàn)以花色素苷為主要有效成分的改善視力的功能性或保健食品。不過(guò)，要注意的是不同種類的花色素苷的生理功能定位可能會(huì)有所不同。總之，花色素苷類化合物作為一類功能性基料，在功能性食品領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景（唐傳核，2005）。1花色素苷的生物合成途徑花色素苷的生物合成（圖1.2）是由丙二酰CoA和香豆酰CoA在查爾酮合成酶（CHS；EC2.3.1.74）催化下產(chǎn)生查爾酮開始的。其中香豆酰CoA是從苯丙氨酸經(jīng)過(guò)多步酶促反應(yīng)形成的。苯丙氨酸脫氨酶（PAL；EC4.3.1.5）是這一系列
4、酶反應(yīng)中的第一個(gè)酶。該酶將苯丙氨酸轉(zhuǎn)化為肉桂酸，將酪氨酸轉(zhuǎn)化為ρ－香豆酸。該合成途徑也是合成其他多種化合物（如類黃酮、木質(zhì)素、芪類化合物和香豆素等）的起始點(diǎn)，因此受到發(fā)育和多種外界環(huán)境因素的調(diào)控。圖1.2類黃酮的生物合成途徑（趙昶靈等，2003）Fig1.2Biosyntheticpathwayofflavonoids黃烷酮在黃烷酮-3-羥化酶（F3H；EC1.14.11.9）的催化下，C環(huán)第三位置羥化而形成二氫黃酮醇。該酶在一般條件下不穩(wěn)定。由F3H催化所生成的二氫黃酮醇，通常是其他兩種酶B－環(huán)羥化酶，即二氫黃酮醇3’羥化酶（F3’H）和二氫黃酮醇3
5、’5’羥化酶（F3’5’H）的底物。由F3H、F3’H和F3’5’H三種羥化酶所催化反應(yīng)的產(chǎn)物是合成花色素苷的直接前體。二氫黃酮醇被羥化的程度和位置不同，將決定最終合成的花色素苷的種類和花的顏色。如果B環(huán)的3’和5’位置都被羥化，二氫黃酮醇將變成二氫楊梅黃酮，這是藍(lán)紫色的翠雀素糖苷的直接前體；如果B環(huán)只有3’位置被羥化，將變成二氫櫟皮酮，這是紅色的花青素糖苷的直接前體；如果3’和5’位置都沒有被羥化，則轉(zhuǎn)變成磚紅色的花葵素糖苷。圖1.3類黃酮化合物生物合成途徑中果實(shí)中參與花色素和黃酮醇合成的酶類及其大分子復(fù)合物模型A.產(chǎn)生楊梅素和槲皮素，進(jìn)而生成翠雀素
6、和矢車菊素來(lái)源的花花色素苷模型；B.產(chǎn)生槲皮素，進(jìn)而產(chǎn)生矢車菊素來(lái)源的花色素苷模型；C.產(chǎn)生山奈素和槲皮素，進(jìn)而生成天竺葵素和矢車菊素來(lái)源的花色素苷模型（Jaakolaetal.,2002）。Fig1.3Modelsfortheorganizationofflavonoidpathwayenzymesforproductionofanthocyanidinsandflavonolsinfruits,supposedlyasmacromolecularcomplexesattheendoplasmicreticulum.A,Modelfortheprod
7、uctionofmyricetinandquercetininconnectiontodelphinidin-andcyanidin-derivedanthocyanins.B,Modelfortheproductionofquercetininconnectionwithcyanidin-derivedanthocyanins.C,Modelfortheproductionofkaempferolandquercetininconnectionwithcyanidin-andpelargonidin-derivedanthocyanins(straw
8、berry,raspberry[partially]).從二氫黃酮醇轉(zhuǎn)變成花色素苷的反應(yīng)非常復(fù)
