植物类黄酮的分类、药理活性及其生物合成调控研究进展

类黄酮是植物中重要的次生代谢产物之一,包括黄酮、黄酮醇、异黄酮、黄烷酮、黄烷醇、查尔酮、花青素和原花青素等,在植物生长发育和逆境胁迫响应过程中发挥重要作用,同时具有抗氧化、抗衰老、抗菌消炎等药理活性。植物类黄酮的生物合成主要受两类基因控制,一类是直接编码类黄酮合成相关生物酶的结构基因,另一类是调控这些结构基因表达的转录因子。本文对植物类黄酮的种类、药理活性及其生物合成调控研究进展进行了综述,并探讨了今后的研究趋势,以期为植物类黄酮的研究和开发应用提供科学依据。

异黄酮的生物合成途径及其调控

异黄酮是一类次级代谢产物,大多存在于豆科植物中,是苯丙烷类代谢途径的一个分支。异黄酮生物合成的关键酶包括苯丙氨酸解氨酶(PAL)、查尔酮合酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)、异黄酮合酶(IFS),能够在转录和转录后水平对异黄酮的生物合成进行调控,在转录水平上诱导它的生物合成的因素包括代谢工程的方法、光照、昼夜规则、茉莉酮化合物等。在豆科植物中提高异黄酮的产量和在非豆科植物中产生异黄酮将对农业和食品业产生重大的影响。

植物类黄酮生物合成途径及重要基因的调控

类黄酮是一类广泛存在于植物中的多酚类次生代谢产物,具有抗氧化、抗炎、抗病毒、调节机体免疫力等多种功效,从而可以预防癌症、冠心病、中风等疾病,同时还具有抗衰老的作用。因此,类黄酮被人们称为"植物营养素"。丰富的类黄酮种类和生物活性已使其成为世界保健品研究的热点和重点之一,本文比较详细地总结和阐述了类黄酮生物合成途径及重要基因的调控机制,使我们能够深入和全面地认识类黄酮,对从分子水平上研究和调节类黄酮的合成具有重要的意义。

类黄酮及茶儿茶素生物合成途径及其调控研究进展

类黄酮化合物是植物的次生代谢产物,广泛分布于植物界且具有较强的生物活性。儿茶素是主要的类黄酮化合物之一,其含量占茶树鲜叶干重的12%～25%。作为茶叶的主要风味物质,儿茶素还具有抗氧化、抗诱变与防癌、抗心血管疾病、抗紫外线辐射等功能。本文从类黄酮及茶儿茶素的生物合成途径、组织化学定位、合成调控措施等方面,综述有关茶树儿茶素的生物合成代谢及其调控的研究进展,旨在为茶儿茶素生物合成的基因调控、代谢工程提供新的思路。

黑桫椤多器官全长转录组分析及类黄酮生物合成结构基因的挖掘

黑桫椤(Gymnosphaera podophylla Dalla Torre&Sarnth.)为著名的孑遗蕨类,具有很强的环境适应能力,然而其适应性机制尚不清楚。本研究采用PacBio和Illumina技术对黑桫椤的根、羽轴和羽片进行转录组测序,分别生成12879、14185和16084个全长unigenes。基因表达分析结果表明,与黑桫椤抗干旱、缺水胁迫和生物胁迫相关的基因表达水平较高。根、羽轴和羽片特异性上调基因均显著富集到KEGG代谢通路中的“苯丙烷生物合成途径”,根和羽轴的器官特异性上调基因还显著富集到“类黄酮生物合成途径”。共有192个全长unigenes被注释为类黄酮生物合成途径所涉及的13个酶结构基因,其中包括112个差异表达基因(DEGs),表明黑桫椤类黄酮生物合成途径较为保守,且存在器官特异性差异表达基因。本文对黑桫椤多器官全长转录组和类黄酮生物合成途径结构基因进行了综合分析,为进一步研究其对环境的适应性提供了丰富的遗传资源。

转录组和代谢组联合分析揭示大叶黄精皂苷生物合成相关酶基因

为了丰富大叶黄精(Polygonatum kingianum var.grandifolium)根茎发育的转录组数据,发掘参与皂苷生物合成的功能基因,基于Illumina深度测序平台,对大叶黄精根茎进行转录组测序,并对次生代谢途径中皂苷的生物合成通路进行深入解析。结果显示,大叶黄精根茎的转录组数据经拼接后获得198296条转录本、92858条基因序列。基于超高效液相色谱和串联质谱(ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)检测平台和自建数据库共检测到238种差异显著代谢物。根据大叶黄精皂苷合成途径中酶基因注释和差异基因的表达及代谢途径富集的分析,一共找到3条合成皂苷途径的相关通路以及33个酶基因,推测这些酶基因在皂苷合成途径中起关键作用。该研究为大叶黄精的转录组学和代谢组学研究提供了丰富的参考数据,对于大叶黄精的功能基因组学研究具有重要意义。

基于肠道微生物-炎症代谢途径探讨大黄黄连泻心汤加减方有效成分的实验研究

肠道微生物与宿主的炎症代谢途径之间的交互作用在健康和疾病发展中发挥着重要的调控作用。文章通过对大黄黄连泻心汤加减方中的有效成分进行研究,探讨其在肠道微生物与炎症代谢途径调控中的作用。同时,通过多种研究方法,揭示了该方剂中关键成分对肠道微生物多样性和菌群组成的影响,并证实了其对主要炎症标志物的调节能力,进一步揭示了这些成分主要是通过调节相关途径上的基因表达和蛋白质水平来发挥作用的。研究结果为深入理解大黄黄连泻心汤加减方的功效提供了实验依据,也为今后研究新的治疗方法提供了思路。

脂肪酸代谢途径影响聚酮化合物生物合成的机制及应用研究进展

聚酮化合物(PKs)作为一大类次级代谢产物,有着重要的生物活性和潜在的应用价值。链霉菌具有合成多种聚酮化合物的潜力,但野生型菌株合成聚酮化合物的产量难以满足工业化生产的需求。贮藏脂质的降解能为聚酮化合物生物合成提供大量的酰基CoA前体,因此,控制好脂肪酸与聚酮化合物生物合成通量,有利于促进目标聚酮化合物的合成。本文综述了强化脂肪酸β-氧化途径提高聚酮化合物产量的研究进展,为利用β-氧化途径促进聚酮化合物生物合成提供了新的研究策略。

不同理化因子对雪莲毛状根生长和总黄酮生物合成的影响

在 1 2MS液体培养基上研究了不同理化因子对水母雪莲毛状根生长和总黄酮生物合成的影响。实验结果表明 :氮源总浓度 (包括NH+4和NO-3)为 30mmol L ;NH+4 NO-3比例为 5∶2 5 ;2 %蔗糖和 3%葡萄糖组合 ;0 . 5mg LGA3和 0 . 5mg LIBA ;pH5 8;18h d的光照 (光强为 35 .0 0lx) ;2 4℃ ;摇床转速为 10 0r min有利于毛状根生长及总黄酮的生物合成。在此培养条件下 ,经过2 1d的培养毛状根生长量达到 12. 8g L(DW) ,总黄酮合成量为 192 .2mg L ,即总黄酮含量占毛状根干重的 15 % ,约为干重野生水母雪莲植株总黄酮含量的 2 5倍。

植物黄酮化合物生物合成、积累及调控的研究进展

近年来,生物化学与分子生物学快速发展,黄酮化合物合成与调控的研究取得较大的进展,总结了黄酮化合物在植物体内的合成途径与积累规律,重点归纳了光照、温度、水分、矿物质、盐胁迫、紫外辐射等环境因子与生物因子及调控基因对植物黄酮合成的影响,最后讨论了植物黄酮化合物合成及调控进一步的研究方向。

植物次生代谢合成途径及生物学意义

简述了植物次生代谢产物的类型、合成途径及其代谢调节,重点阐述了次生代谢产物在最近几年的的学科发展,论述了植物的次生代谢途径与其生物学功能之间的关系,从而加深了人们对次生代谢产物的认识,对其开发利用提供理论依据。

大豆异黄酮的保健功效、生物合成及种质发掘与遗传育种

大豆异黄酮系一类植物次生代谢物,属于二元酚类植物雌激素,具有显著的保健功能,为了更好地推动高异黄酮大豆生物育种及其产业化,本文综述了大豆异黄酮的研究进展,包括大豆类黄酮作用机制和保健功、产品开发和安全评估、生物合成、种质筛选鉴定与遗传育种。

苦参异戊烯基黄酮类化合物的化学,活性及其生物合成研究进展

综述苦参 (SophoraflavecensAiton .)异戊烯基黄酮类化合物的化学 ,活性及其生物合成研究进展。

2-甲基-7-[ω-(1-咪唑基)-烷氧基]异黄酮衍生物的全合成及其抗氧化活性

以取代苯乙酸和间苯二酚为起始原料,经5步合成了10种新的咪唑类异黄酮衍生物.利用1H NMR,13C NMR和元素分析等对目标化合物进行了表征.对10种目标化合物的抗氧化活性进行了初步研究,其中2-甲基-4′-羟基-7-[3-(1-咪唑基)丙氧基]异黄酮具有较强的抗氧化活性.

银杏叶类黄酮合成代谢与叶中有关成份关系的研究

对银杏极短枝叶片中类黄酮、水分、干物重、淀粉、可溶性糖、可滴定酸含量及pH值全周期测定 ,结果表明 :叶中类黄酮含量在 7月 4日、11月 1日出现高峰 ;在相关与偏相关分析中 ,叶类黄酮与叶中含水量、可滴定酸均呈显著负相关 ,与淀粉、可溶性糖之间相关达不到显著水平 ,但在 8月初至 11月底 ,叶类黄酮与可溶性糖、淀粉之间有极显著的负相关关系 ,其后期可溶性糖浓度与叶类黄酮含量关系更加密切 ;叶类黄酮与pH值呈极显著抛物线正相关。对叶中类黄酮与光合产物、水分及干物重。

植物类黄酮生物合成的分子调控

类黄酮是一类重要的多酚类次生代谢物,在植物中分布广泛,具有抗菌、抗氧化等重要功能。围绕类黄酮生物合成,概述了类黄酮合成途径中的重要基因以及生物合成调控的分子机制等方面的研究进展,以期从分子角度为提高类黄酮合成提供一定的理论基础。

环境因子对植物黄酮类化合物生物合成的影响

黄酮类化合物是一类具有多种生物及药理活性的植物次生代谢产物,其合成过程受到苯丙氨酸解氨酶(PAL)、查尔酮合成酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHl)、黄烷酮醇还原酶(DFR)、异黄酮合成酶(IFS)等系列酶的调控,而这些酶的活性及其分子合成水平又受到光照、温度、水分、矿物质等环境因素的影响。本文列出了黄酮类化合物生物合成途径及其关键酶,并对环境因子影响黄酮生物合成及其分子机制的研究进展进行综述和评价。

大豆异黄酮代谢途径在大肠杆菌中的构建及表达

自然界异黄酮合成途径主要存在于豆科植物中。以微生物为宿主研究异黄酮代谢,则需要将整个相关代谢途径的多酶体系组装到工程菌种,从而进行表达及代谢研究,这就需要用到多基因的转化和共表达技术。综合应用了多基因单载体和多基因多载体方法,将大豆异黄酮代谢途径中的五个关键酶基因导入到大肠杆菌中,对异黄酮代谢途径在大肠杆菌中的构建和表达进行了研究和探索,获得了含有五个外源基因的重组大肠杆菌;重组菌经IPTG诱导,以L-酪氨酸为底物进行发酵,发酵产物经过HPLC测定,结果表明和空白对照相比有新的代谢产物生成,初步断定为异黄酮类化合物。

银杏愈伤组织培养及其黄酮生物合成的初步探讨

本文采用银杏果实和植株诱发的茎尖和叶尖为原料,筛选银杏愈伤组织生长和继代培养的最佳条件和激素组合;利用继代培养愈伤组织进行细胞悬浮培养并检测黄酮的生物合成量。结果表明:（1）银杏愈伤组织的诱导及继代培养以附加NAA3.0mg/L和BA1.0mg/L的MS培养基效果最好;（2）采用0.1％浓度的植酸可以抑制褐变,并对愈伤组织的生长有促进作用;（3）在培养基中添加5％的蔗糖时愈伤组织增长倍数最高;愈伤组织继代培养40～45d时增长倍数达到最大值;（4）银杏愈伤组织细胞悬浮培养时,细胞生长速度可达6.8倍,黄酮生物合成量为68.76mg/L。