王凡予，何伟伟*，李大婧，郭庆启,*，罗 浩，陆义珠，包怡红，张钟元

（1.东北林业大学生命科学学院，黑龙江 哈尔滨 150040；2.江苏省农业科学院农产品加工研究所，江苏 南京 210014；3.江苏大学食品与生物工程学院，江苏 镇江 212000）

玉米（Zea maysL.）是富含VA原的主要粮食作物[1]。除微量元素和膳食纤维外，黄色玉米籽粒还富含类胡萝卜素，主要包括α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、β-隐黄质、叶黄素和玉米黄素等。胡萝卜素类参与光合代谢，以防止高等植物氧化应激引起的损害[2]，还可作为抗氧化剂[3]和必需营养素[4]，同时也是重要的VA原。其中α-胡萝卜素在玉米光合组织捕获光复合物时发挥功能，同时还可有效降低人类患心血管疾病和癌症的风险[5]；β-胡萝卜素不仅是最稳定的天然色素，还可作为免疫调节因子增强机体免疫力，促进细胞凋亡[6]。除了上述常见的胡萝卜素外，自然界中还存在其他结构的胡萝卜素如δ-胡萝卜素、ε-胡萝卜素等，它们是合成α-胡萝卜素和β-胡萝卜素的中间物质，但其功能研究较少。由于类胡萝卜素只能通过食物摄取[7]，因此，目前诸多研究都关注于类胡萝卜素的富集调控机制方面[8-9]。

番茄红素β-环化酶（lycopeneβ-cyclase，LCYb）和ε-环化酶（lycopeneε-cyclase，LCYe）是调控类胡萝卜素合成的关键酶[10]。α-胡萝卜素源于番茄红素两端的非对称环化，而β-胡萝卜素是由番茄红素分子两端分别对称环化β-紫罗兰酮环而形成[11]。LCYb和LCYe催化番茄红素的特性已在拟南芥[12]、小麦[13]、芹菜[14]、柑橘[15]、花椰菜[16]等植物中得到研究，但在每种植物中番茄红素环化酶催化番茄红素所生成的胡萝卜素种类和含量却并不相同，最常见的是含有ε-和β-环的α-胡萝卜素及双β-环的β-胡萝卜素，而具有双ε-环的胡萝卜素却很少存在。……