黃酮類化合物微生物合成途徑構(gòu)建與優(yōu)化研究進(jìn)展

朱睿睿，趙玉成，秦民堅(jiān)

（中國藥科大學(xué)中藥學(xué)院，江蘇，南京211198）

黃酮類化合物是一類以二苯基色原酮為基本骨架的植物次生代謝產(chǎn)物，通常以苷與苷元的形式廣泛存在于植物體內(nèi)，可為植物的生存與繁殖提供一定的進(jìn)化優(yōu)勢(shì)［1］。此外，黃酮類化合物具有抗氧化、抗炎鎮(zhèn)痛［2］、抗心腦血管疾病［3］、抗腫瘤、保肝護(hù)肝［4］和抗病毒［5］等多種藥理活性，在醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

黃酮類化合物以2-苯基色原酮為基本母核，由兩個(gè)芳香環(huán)（A 環(huán)與B 環(huán)）通過中間三碳結(jié)構(gòu)（C 環(huán)）連接而成。如圖1 所示，黃酮類化合物可根據(jù)A 環(huán)與B環(huán)之間的三碳原子結(jié)構(gòu)是否成環(huán)、取代、氧化以及鍵飽和度等差異歸類為查爾酮、異黃酮、黃酮醇等類以及各類的二氫衍生物［6-7］。黃酮類化合物在植物中有多種生物學(xué)功能，如影響花的顏色與氣味，吸引昆蟲授粉同時(shí)提高觀賞價(jià)值［8-9］；對(duì)抗各種生物與非生物脅迫，如抵御紫外線［10］、防止微生物感染和食草動(dòng)物吞食［11-12］。黃酮類化合物在人類慢性疾病方面也具有一定的治療作用，包括癌癥、糖尿病、阿爾茨海默癥等［13-17］，同時(shí)在功能食品中的應(yīng)用也越來越廣泛［18］。

圖1 黃酮類化合物基本骨架Fig.1 The structure of several flavonoids

黃烷酮是黃酮類化合物合成的直接前體，由苯丙氨酸與酪氨酸通過苯丙素途徑合成［19］。如圖2所示，葡萄糖在系列酶的催化下，生成苯丙素途徑起始底物苯丙氨酸與酪氨酸［19-20］，隨后分別在苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia-lyase，PAL）與酪氨酸解氨酶（Tyrosinase，TAL）的催化下轉(zhuǎn)化為類黃酮中間體。例如，苯丙氨酸……