紫外光促进苦荞中黄酮类化合物积累的分子机制探究
2021-03-09朱智慧栋晁二昆董刚强伟KrzysztofDziedzic师玉华薛建平
朱智慧,温 东,张 栋晁二昆,董刚强,杜 伟,孙 伟Krzysztof Dziedzic,师玉华*,薛建平*
1.中国中医科学院中药研究所,中药鉴定与安全性评估北京市重点实验室,北京 100700
2.淮北师范大学生命科学学院,安徽 淮北 235000
3.黑龙江中医药大学药学院,黑龙江 哈尔滨 150040
4.安利(中国)植物研发中心,江苏 无锡 214115
5.安捷伦科技(中国)有限公司,北京 100102
6.波兹南生命科学大学 植物源食品技术系,波兰 波兹南 31,60-624
苦荞Fagopyrum tataricum(L.) Gaertn 为双子叶蓼科荞麦属植物,是一种重要的杂粮作物和药食同源植物,在我国西南地区分布广泛[1-2]。苦荞中富含黄酮类化合物,具有抗癌、抗氧化、抗炎、抗肿瘤等较好的药理作用。其中芦丁是苦荞中特有的黄酮类化合物,具有降低毛细血管通透性,改善微循环,改善脂质代谢及调血脂等作用[3]。早在20世纪40年代中期,苦荞麦就被用作药用芦丁的重要来源,因此,苦荞麦中芦丁等黄酮类化合物合成及调控研究尤为重要[4]。
苦荞中黄酮类化合物的生物合成途径及其关键的合成酶研究已经比较清晰。该合成途径属于苯丙烷代谢途径(phenylpropanoid pathway)。首先,由苯丙氨酸经过苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(cinnamate-4-hydroxylase,C4H)和4-香豆酸:辅酶A连接酶(4-coumarate:coenzyme A ligase,4CL)3步酶促反应生成起始前体香豆酰-CoA[5]。然后,在查耳酮合成酶(chalcone synthase,CHS)、查耳酮异构酶(chalcone isomerase,CHI)催化下转化为柚皮素[6]。柚皮素是该途径的主要代谢产物,之后进入不同的合成分支途径。其中一个分支经过黄烷酮-3-羟化酶(flavanone-3-hydroxylase,F3H)、黄酮醇合成酶(flavonol synthase,FLS)和F3H 形成槲皮素,最后经类黄酮糖基转移酶( flavonoid glycosyltransferas,GTR)催化形成芦丁;另1 个分支由二氢黄酮醇……
