烟草黄酮类物质及其与品质的关系.pdfVIP

澎矗雇业矸学 2010年第6期 囱 烟草黄酮类物质及其与品质的关系 李亚培，杨铁钊，申培林，尚晓颍 (河南农业大学烟草学院，河南郑州450002) 摘要：黄酮类化合物是次生代谢过程中的重要产物之一，不仅对烟草的生长发育起重要的作用，而且黄 酮类化合物中的芸香昔也是衡量烟草品质的一个重要因素。黄酮类化合物在次生代谢过程中的合成和积累受到 一些关键合成酶和转运蛋白的调控，利用生物合成途径和基因工程技术对控制这些酶和蛋白的基因进行克隆和 修饰，促进这些基因的表达，可以获得更多的目标产物。主要介绍黄酮类化合物的次生代谢途径，及利用基因 工程技术对调控次生代谢途径的一些重要的酶和相关蛋白的基因修饰的研究概况。 关键词：烟草品质；类黄酮；次生代谢；生物合成；基因修饰 中图分类号：S572 文献标志码：A 文章编号：0528-9017(2010)06-1391-06。 烟草中的芸香苷和绿原酸与烟叶的香气、色泽 紫外线和防止病源微生物侵袭，能够提高农作物产 及质量密切相关，它们是影响烤烟品质的重要潜香 量，调节植物生长素的运输，在植物和细菌的相互 型物质‘“。芸香苷和绿原酸各组分间的含量协调 作用中作为信号分子，促进花粉萌发并且和花粉的 平衡是决定烤烟香型、香气质、香气量的重要因素 育性直接相关。同时，黄酮类化合物是一类生物活 之一，它们在一定程度上决定着烤烟的香气风格。 性很强的化合物，是一种天然的抗氧化剂，具有降 绿原酸和黄酮类化合物中的芸香苷在烟支燃吸期间 低心肌耗氧量、防治血管硬化等作用，具有抗衰 能热解成一些挥发性较强的物质，其中有许多物质 老、增强机体免疫力、抗癌防癌的功效，在医药、 对烟气的香味有直接的影响。黄酮类化合物不仅是 食品等领域具有广阔的应用前景。 影响烟草品质的关键因素，而且在烟株生长发育过 1．2作用 程中参与防御机制和抗逆机制。近年来国内外对植 黄酮类化合物被成为烤烟香气的前体物质之 物的次生代谢调控进行了生物化学、分子生物学和 一。其中的芸香苷和绿原酸在烟草成熟、调制、醇 基因工程等系统的研究旧。o，基本从分子水平上弄 化和燃烧过程中可通过酶促反应、高温高湿条件下 清了黄酮类化合物在植物生长发育过程中参与次生 的氧化、重排和裂解反应，转化形成香气物质的化 代谢的调控机理。我们就多酚对烟草品质的影响， 合物。这类潜香型物质在烟叶生长、成熟、调制、 黄酮类化合物的代谢调控及利用基因工程改良次生 醇化和燃烧过程中的积累、转化和降解，将生成二 代谢途径等方面的进展进行概述。 元酚类和糠醛衍生物，这些产物对烟气的香味有直 接影响，可赋予烟气清甜香和烤香，将直接影响烤 l功能及作用 烟的香气风格、香气质和香气量。另外，芸香苷和 1．1 功能 绿原酸的含量和烟叶的级别相关，等级高的烟叶中 类黄酮又称黄酮类物质，是一类在植物界广泛 芸香苷和绿原酸的含量均较高。有许多研究还表 存在的低分子量的多酚类次生代谢产物，从苔藓植 明，芸香苷和绿原酸在过氧化酶和多酚氧化酶的作 物到被子植物都含有这类物质。在自然界中，类黄 用下，易氧化产生淡红色至黑褐色的醌类物质及其 酮与植物的许多功能都有关，类黄酮物质是花，果 聚合物，导致烟叶颜色由黄色转变为桔黄或不同程 实和种子颜色的主要显色物质，能够保护植物抵御 度的棕褐色。同时这种酚类物质及其氧化产物还可 收稿日期：2010