菊花黄酮类代谢
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苯丙氨酸
PAL
肉桂酸
C4H
香豆酸
4CL
香豆酰CoA
CHS
无色花青苷
DFR
二氢黄酮醇 二氢槲皮素
F3H
柚皮素
CHI
查尔酮
F3H
3羟基花青苷
UFGT
FLS
芹菜素
F3' H F3'5'H
木犀草素
槲皮素 花青苷
》 2.2 黄酮类化合物的关键酶
PAL:苯丙氨酸脱氨酶 4CL：4-香豆酰连接酶 CHI：查尔酮异构酶 DFR：二羟黄酮醇4-还原酶 UFGT:类黄酮糖基转移酶 C4H：肉桂酸4-羟化酶 CHS：查尔酮合酶 F3H：黄烷酮3-羟化酶 FLS:黄酮醇合成酶
Thanks for listening
2015/10/19
黄酮类化合物的生物合成是通过苯丙烷代谢途 径,这是目前了解的最为清楚的植物次生代谢产 物合成途径,其中许多关键酶已经克隆。
》 1.3 黄酮类化合物ຫໍສະໝຸດ Baidu生理生态功能
A 黄酮类化合物通常与植物的抗逆性有关
B 黄酮类化合物还与植物的生殖有关 C 黄酮类化合物能调节植物生长素的极性分布
》 2.1 黄酮类化合物的合成途径和关键酶
菊花黄酮类成分的代谢与调控
邹庆军 2015104128@njau.edu.cn
》 目录
1
2
3
》 1 背景介绍
1 2 3
菊花的主要药用成分 黄酮类化合物的研究进展
黄酮类化合物的生理生态功能
Logo
》 1.1 菊花的主要药用成分
作为一种重要的药食两用植物，菊花 化学成分 复杂，用途广泛，在食品、茶饮、医药产品中大 量应用。利用现代研究段已经从菊花里分离到黄 酮、萜类及有机酸等化学成分，菊花及其有效成 分具有抗肿瘤、调血脂、抑菌、镇痛、免疫调节、 抗疲劳等多种药理作用。
PAL催化L-苯丙氨酸形成反式肉桂酸，从而提供了初 生代谢和苯丙烷代谢途径之间的代谢联系。随后，反 式肉桂酸的芳环经多次羟基化和甲基化，合成4种替 代肉桂酸,即反-香豆酸、咖啡酸、阿魏酸和芥子酸。 这些替代肉桂酸进一步发生支链延长、支链缩短、还 原、羟基化和内酯化等多次反应，最终合成各种黄酮 类化合物和其它次生代谢物。
Matsu-moto等报道过,红光有利于细胞的生长，但不利 于花色素苷的合成；相反，蓝色光对细胞生长无明显 作用，但有助于花色素苷的合成。 赵德修等用不同光质的光培养水母雪莲的愈伤组织，结 果表明蓝光能显著提高PAL活性以及黄酮类化合物的合成， 远红光的作用较蓝光弱，红光则强烈抑制PAL的活性和黄 酮类化合物的合成.说明PAL的活性受光质调节。
》 1.2 黄酮类化合物的研究进展
目前发现的4 000余种的黄酮类化合物可以分为以 下几种:黄酮醇(flavonols)、黄酮(flavones)、异 黄酮(isoflavones)和花色素苷(anthocyanins)。
研究表明,黄酮类化合物在植物代谢过程中具有 组织、发育和环境因子特异性,参与植物生态防 御,并担当生殖过程的信使。
》 3 黄酮类化合物代谢的调控
内源调控 受体蛋白调控
黄酮类化合物合成途径中的关键酶--查尔酮合成酶(CHS) 表达产生mRNA受到蓝光和紫外光的调节。据报道紫外 光和蓝光诱导CHS表达的组分主要有光受体蛋白等。
转录因子调控
植物代谢途径大多是由多种酶参加的多步反应, 转录因子可以调控苯丙烷代谢途径中编码不同酶的基 因的表达,从而对黄酮类化合物进行内源调控.
》 2.2 黄酮类化合物的关键酶
查尔酮合成酶(CHS)是接下来过程的第一个关键酶， 将苯丙烷代谢途径引向黄酮类化合物的合成。该酶催 化4-香豆酸-CoA和丙二酰-CoA反应，合成查尔酮-柚 (苷)配基-4,5,7-三羟黄烷酮。CHS是苯丙烷系代谢途 径中含量最丰富的酶之一，但该酶的催化效率较低。 接下来步骤中的关键酶是查尔酮异构化酶(CHI)， 该酶催化查尔酮-柚(苷)配基-4,5,7-三羟黄烷酮进一 步合成柚(苷)配基-4,5,7-三羟黄烷酮，此为异黄酮 的前体，由此进入异黄酮代谢支路。
》 3 黄酮类化合物代谢的调控
受环境因子的调控 非生物因素 1、光照 2、温度 3、营养元素 生物因素 病原微生物
》 3 黄酮类化合物代谢的调控--光照
光对植物体内黄酮类化合物的影响是通过光敏色素 进行的。光敏色素以某种方式作用影响膜的渗透性， 这种渗透性的改变能导致许多代谢变化，包括改变 基因表达和对酶的诱导作用等。
》 3 黄酮类化合物代谢的调控--温度 适当低温能促使植物叶中花色素苷的增加。 凤仙花、一品红、甜橙和菊花等植物，经冷 处理后花色素苷含量增加。苹果的培养温度 从20℃增加到30℃过程中，皮中含有的花色 素苷含量减少，并且在较高温度中培养时间 越长,含量下降越多。 对黄酮类化合物合成过程中的关键酶研究发 现,适当的低温常常导致PAL活性的增加。
PAL
肉桂酸
C4H
香豆酸
4CL
香豆酰CoA
CHS
无色花青苷
DFR
二氢黄酮醇 二氢槲皮素
F3H
柚皮素
CHI
查尔酮
F3H
3羟基花青苷
UFGT
FLS
芹菜素
F3' H F3'5'H
木犀草素
槲皮素 花青苷
》 2.2 黄酮类化合物的关键酶
PAL:苯丙氨酸脱氨酶 4CL：4-香豆酰连接酶 CHI：查尔酮异构酶 DFR：二羟黄酮醇4-还原酶 UFGT:类黄酮糖基转移酶 C4H：肉桂酸4-羟化酶 CHS：查尔酮合酶 F3H：黄烷酮3-羟化酶 FLS:黄酮醇合成酶
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2015/10/19
黄酮类化合物的生物合成是通过苯丙烷代谢途 径,这是目前了解的最为清楚的植物次生代谢产 物合成途径,其中许多关键酶已经克隆。
》 1.3 黄酮类化合物ຫໍສະໝຸດ Baidu生理生态功能
A 黄酮类化合物通常与植物的抗逆性有关
B 黄酮类化合物还与植物的生殖有关 C 黄酮类化合物能调节植物生长素的极性分布
》 2.1 黄酮类化合物的合成途径和关键酶
菊花黄酮类成分的代谢与调控
邹庆军 2015104128@njau.edu.cn
》 目录
1
2
3
》 1 背景介绍
1 2 3
菊花的主要药用成分 黄酮类化合物的研究进展
黄酮类化合物的生理生态功能
Logo
》 1.1 菊花的主要药用成分
作为一种重要的药食两用植物，菊花 化学成分 复杂，用途广泛，在食品、茶饮、医药产品中大 量应用。利用现代研究段已经从菊花里分离到黄 酮、萜类及有机酸等化学成分，菊花及其有效成 分具有抗肿瘤、调血脂、抑菌、镇痛、免疫调节、 抗疲劳等多种药理作用。
PAL催化L-苯丙氨酸形成反式肉桂酸，从而提供了初 生代谢和苯丙烷代谢途径之间的代谢联系。随后，反 式肉桂酸的芳环经多次羟基化和甲基化，合成4种替 代肉桂酸,即反-香豆酸、咖啡酸、阿魏酸和芥子酸。 这些替代肉桂酸进一步发生支链延长、支链缩短、还 原、羟基化和内酯化等多次反应，最终合成各种黄酮 类化合物和其它次生代谢物。
Matsu-moto等报道过,红光有利于细胞的生长，但不利 于花色素苷的合成；相反，蓝色光对细胞生长无明显 作用，但有助于花色素苷的合成。 赵德修等用不同光质的光培养水母雪莲的愈伤组织，结 果表明蓝光能显著提高PAL活性以及黄酮类化合物的合成， 远红光的作用较蓝光弱，红光则强烈抑制PAL的活性和黄 酮类化合物的合成.说明PAL的活性受光质调节。
》 1.2 黄酮类化合物的研究进展
目前发现的4 000余种的黄酮类化合物可以分为以 下几种:黄酮醇(flavonols)、黄酮(flavones)、异 黄酮(isoflavones)和花色素苷(anthocyanins)。
研究表明,黄酮类化合物在植物代谢过程中具有 组织、发育和环境因子特异性,参与植物生态防 御,并担当生殖过程的信使。
》 3 黄酮类化合物代谢的调控
内源调控 受体蛋白调控
黄酮类化合物合成途径中的关键酶--查尔酮合成酶(CHS) 表达产生mRNA受到蓝光和紫外光的调节。据报道紫外 光和蓝光诱导CHS表达的组分主要有光受体蛋白等。
转录因子调控
植物代谢途径大多是由多种酶参加的多步反应, 转录因子可以调控苯丙烷代谢途径中编码不同酶的基 因的表达,从而对黄酮类化合物进行内源调控.
》 2.2 黄酮类化合物的关键酶
查尔酮合成酶(CHS)是接下来过程的第一个关键酶， 将苯丙烷代谢途径引向黄酮类化合物的合成。该酶催 化4-香豆酸-CoA和丙二酰-CoA反应，合成查尔酮-柚 (苷)配基-4,5,7-三羟黄烷酮。CHS是苯丙烷系代谢途 径中含量最丰富的酶之一，但该酶的催化效率较低。 接下来步骤中的关键酶是查尔酮异构化酶(CHI)， 该酶催化查尔酮-柚(苷)配基-4,5,7-三羟黄烷酮进一 步合成柚(苷)配基-4,5,7-三羟黄烷酮，此为异黄酮 的前体，由此进入异黄酮代谢支路。
》 3 黄酮类化合物代谢的调控
受环境因子的调控 非生物因素 1、光照 2、温度 3、营养元素 生物因素 病原微生物
》 3 黄酮类化合物代谢的调控--光照
光对植物体内黄酮类化合物的影响是通过光敏色素 进行的。光敏色素以某种方式作用影响膜的渗透性， 这种渗透性的改变能导致许多代谢变化，包括改变 基因表达和对酶的诱导作用等。
》 3 黄酮类化合物代谢的调控--温度 适当低温能促使植物叶中花色素苷的增加。 凤仙花、一品红、甜橙和菊花等植物，经冷 处理后花色素苷含量增加。苹果的培养温度 从20℃增加到30℃过程中，皮中含有的花色 素苷含量减少，并且在较高温度中培养时间 越长,含量下降越多。 对黄酮类化合物合成过程中的关键酶研究发 现,适当的低温常常导致PAL活性的增加。