植物次生代谢产物-酚类化合物的研究进展

doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017-0546

摘要/Abstract

摘要： 近年来，随着生物学理论与技术的快速发展，植物次生代谢产物愈发受到人们的关注，其中酚类物质是分布最广泛且具有重要生理功能的一类化合物，它不但具有天然的抗氧化活性，含多种药用价值，同时在植物生长发育以及逆境胁迫下的信号转导等多方面起着重要的调控作用，受到国内外学者的广泛重视。从酚类化合物的分类、合成途径、生理功能以及药用价值几方面对国内外相关研究进行了归纳与总结，并提出了今后该领域研究的方向及应该注意的问题，旨在为次生代谢产物的深入研究特别是酚类化合物的研究提供一定的参考。

关键词: 酚类化合物, 合成途径, 生理功能, 药用价值

Abstract: With the rapid development of biological theories and technologies in recent years，plant secondary metabolites are growingly concerned. Among them，the phenolic compounds are the most widely distributed and have critical physiological functions. They not only have natural antioxidant activity，but also contain a variety of medicinal values，and play an important regulating role in plant development and signal transduction under stress conditions，thus have become a hot spot of research. Based on this，we summarized the classification，synthesis pathways，physiological functions and medicinal values of the phenolic compounds from domestic and foreign researches，and put forward the future research direction and the problems that should be paid attentions to，aimed at providing some references for the in-depth study of secondary metabolites，especially phenolic compounds.

Key words: phenolic compounds, synthetic pathway, physiological function, medicinal value

华晓雨, 陶爽, 孙盛楠, 郭娜, 阎秀峰, 蔺吉祥. 植物次生代谢产物-酚类化合物的研究进展[J]. 生物技术通报, 2017, 33(12): 22-29.

HUA Xiao-yu, TAO Shuang, SUN Sheng-nan, GUO Na, YAN Xiu-feng, LIN Ji-xiang. Research Progress on Phenolic Compounds of Plant Secondary Metabolites[J]. Biotechnology Bulletin, 2017, 33(12): 22-29.

参考文献

［1］ Wink M. Secondary Metabolites, the Role in Plant Diversification of［J］. Encyclopedia of Evolutionary Biology, 2016：1-9.
［2］ Bahmani M, Golshahi H, Saki K, et al. Medicinal plants and secondary metabolites for diabetes mellitus control［J］. Asian Pacific Journal of Tropical Disease, 2014, 4（5）：S687-S692.
［3］ Maddox CE, Laur LM, Li T. Antibacterial activity of phenolic compounds against the phytopathogen Xylella fastidiosa［J］. Current Microbiology, 2010, 60（1）：53-58.
［4］ Bekkara F, Jay M, Viricel MR, et al. Distribution of phenolic compounds within seed and seedlings of two Vicia faba cvs differing in their seed tannin content, and study of their seed and root phenolic exudations［J］. Plant & Soil, 1998, 203（1）：27-36.
［5］陈守江, 姜松. 果蔬中的酚类化合物及其抗氧化作用（综述）［J］. 安徽技术师范学院学报, 2003, 17（2）：144-148.
［6］左玉. 多酚类化合物研究进展［J］. 粮食与油脂, 2013（4）：6-10.
［7］穆红梅, 杜秀菊, 张秀省, 等. 植物MYB转录因子调控苯丙烷类生物合成研究［J］. 北方园艺, 2015（24）：171-174.
［8］ Lupini A, Araniti F, Sunseri F, et al. Coumarin interacts with auxin polar transport to modify root system architecture in Arabidopsis thaliana［J］. Plant Growth Regulation, 2014, 74（1）：23-31.
［9］孙彦君, 王雪, 陈辉, 等. 四氢呋喃型木脂素类化合物研究进展［J］. 中草药, 2013, 44（21）：3067-3079.
［10］龙春, 高志强, 陈凤鸣, 等. 黄酮类化合物的结构-抗氧化活性关系研究进展［J］. 重庆高教研究, 2006, 5（2）：13-17.
［11］ Grassi D, Aggio A, Onori L, et al. Tea, flavonoids, and nitric oxide-mediated vascular reactivity［J］. J Nutr, 2008, 138（8）：1554S.
［12］朱勍, 贾威阵, 章银军. 黄酮类化合物结构修饰研究进展［J］. 发酵科技通讯, 2016, 45（1）：50-54.
［13］陈迪华, 常琪, 斯建勇, 等. 天然多酚成分研究进展［J］. 现代药物与临床, 1997（1）：9-15.
［14］邹婷, 彭志远. 单宁在高分子材料中的应用研究进展［J］. 应用化工, 2015, 44（12）：2308-2311.
［15］夏涛, 高丽萍. 类黄酮及茶儿茶素生物合成途径及其调控研究进展［J］. 中国农业科学, 2009, 42（8）：2899-2908.
［16］ Koukol J, Conn EE. Metabolism of aromatic compounds in higher plants. IV. Purification and properties of phenylalanine deaminase of Horden vulgare［J］. J Biol Chem, 1961, 10：2692-2698.
［17］高雪. 植物苯丙氨酸解氨酶研究进展［J］. 现代农业科技, 2009（1）：30-33.
［18］姚银安, 祖艳群, 李元. 紫外线B辐射与植物体内酚类次生代谢的关系［J］. 植物生理学报, 2003, 39（2）：179-184.
［19］许锋, 程水源. 植物查尔酮合成酶分子生物学研究进展及展望［C］. 泰安：中国园艺学会青年学术讨论会. 2006.
［20］薛保国, 谢丽华, 杨丽荣, 等. 小麦查尔酮合成酶基因及其启动子序列的克隆与分析［J］. 植物病理学报, 2017, 47（1）：50-60.
［21］ Cui Y, Frederiksen R, Magill C. Chalcone synthase and phenylalanine ammonia-lyase mRNA levels following exposure of sorghum seedlings to three fungal pathogens［J］. Physiological & Molecular Plant Pathology, 1996, 49（3）：187-199.
［22］顾林, 朱洪梅, 顾振新. 花青素的生物合成和成色机理及提高其稳定性的途径［J］. 食品工业科技, 2007（11）：240-244.
［23］薛德艳, 刘左军, 高望, 等. 钝裂银莲花花色素成分及其稳定性［J］. 草业科学, 2015, 32（10）：1569-1575.
［24］ Bakowska A, Kucharska AZ, Oszmianski J. The effects of heating, UV irradiation, and storage on stability of the anthocyanin-polyphenol copigment complex［J］. Food Chemistry, 2003, 81（3）：349-355.
［25］ Holton TA, Brugliera F, Tanaka Y. Cloning and expression of flavonol synthase from Petunia hybrida［J］. Plant Journal for Cell & Molecular Biology, 1993, 4（6）：1003-1010.
［26］ Faraco M, Spelt C, Bliek M, et al. Hyperacidification of vacuoles by the combined action of two different P-ATPases in the tonoplast determines flower color［J］. Cell Reports, 2014, 6（1）：32-43.
［27］ Albert NW, Lewis DH, et al. Light-induced vegetative anthocyanin pigmentation in Petunia［J］. J Exp Bot, 2009, 60（7）：2191.
［28］王玲平, 周生茂, 戴丹丽, 等. 植物酚类物质研究进展［J］. 浙江农业学报, 2010, 22（5）：696-701.
［29］王良再, 胡彦波, 张会慧, 等. 植物叶片花青素的光破坏防御机制研究进展［J］. 应用生态学报, 2012, 23（3）：835-841.
［30］罗丽琼, 陈宗瑜, 丁金玲, 等. 低纬高原地区UV-B辐射对报春花类黄酮含量的影响［J］. 云南农业大学学报, 2007, 22（2）：229-233.
［31］ Boudet AM. Evolution and current status of research in phenolic compounds［J］. Phytochemistry, 2007, 68（22-24）：2722-2735.
［32］韩树全. 酚类物质抗香蕉枯萎病的作用机理［D］. 武汉：华中农业大学, 2014.
［33］冷平, 张国军, 吴晓云, 等. 秋冬季节柿属植物树体内酚类物质含量的变化［J］. 中国农业大学学报, 2001, 6（1）：63-67.
［34］石蕾, 严善春, 金虎. 杂种落叶松子代针叶内单宁质量分数及防御性酶活性的变化［J］. 东北林业大学学报, 2013, 41（1）：100-105.
［35］张永军, 郭予元. 棉花缩合单宁和Bt杀虫蛋白的交互关系［J］. 棉花学报, 2000, 12（6）：294-297.
［36］ Metwally A, Finkemeier I, Georgi M, et al. Salicylic acid alleviates the cadmium toxicity in barley seedlings［J］. Plant Physiology, 2003, 132（1）：272-281.
［37］ White R F. Acetylsalicylic acid（aspirin）induces resistance to tobacco mosaic virus in tobacco［J］. Virology, 1979, 99（2）：410-412.
［38］岳东霞, 张要武, 庄勇, 等. 水杨酸对黄瓜植株抗病酶系和白粉病抗性的诱导作用［J］. 河北农业大学学报, 2003, 26（4）：14-17.
［39］朱杉. 拟南芥水杨酸通路蛋白参与植物抗生物胁迫的作用机理研究［D］. 兰州：兰州大学, 2012.
［40］张琴, 张磊. 豆科植物根瘤菌结瘤因子的感知与信号转导［J］. 中国农学通报, 2005, 21（7）：233-238.
［41］任昂. 茉莉酸甲酯对灵芝三萜生物合成的影响及其灵芝应答基因的差异表达研究［D］. 南京：南京农业大学, 2012.
［42］ Popa VI, Mariana D, Irina V, et al. Lignin and polyphenols as allelochemicals［J］. Industrial Crops & Products, 2008, 27（2）：144-149.
［43］范金波, 蔡茜彤, 冯叙桥, 等. 咖啡酸体外抗氧化活性的研究［J］. 中国食品学报, 2015, 15（3）：65-73.
［44］李云波, 陈玉珍, 马汉军. 山奈酚/HE-β-CD包合物的结构表征及其抗氧化活性研究［J］. 食品科技, 2016（5）：253-257.
［45］ Brown JE, Khodr H, Hider RC, et al. Structural dependence of flav-onoid interactions with Cu2+ ions：implications for their antioxidant properties［J］. Biochem J, 1998, 330（3）：1173-1178.
［46］施伟梅, 吴龙火, 杨翔, 等. 超声协同酶法提取紫花苜蓿多酚及其抗氧化性质［J］. 草业科学, 2016, 33（3）：519-526.
［47］耿玮峥, 吕铭洋, 崔新明, 等. 天山花楸叶总黄酮对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌酶和心肌超微结构的影响［J］. 中国实验诊断学, 2015（6）：877-879.
［48］陈健康, 卫张蕊, 刘水冰, 等. 银杏黄酮对急性心肌缺血/再灌注的药理作用［J］. 心脏杂志, 2007, 19（3）：293-294.
［49］邵莹, 吴启南, 周婧, 等. 淡竹叶黄酮对大鼠心肌缺血/再灌注损伤的保护作用［J］. 中国药理学通报, 2013, 29（2）：241-247.
［50］李辉敏, 姜登钊, 殷嫦嫦. 刺头复叶耳蕨总提取物与总黄酮体外抗肿瘤活性的比较研究［J］. 中国现代应用药学, 2015, 32（9）：1037-1041.
［51］ Shvarzbeyn J, Huleihel M. Effect of propolis and caffeic acid phenethyl ester（CAPE）on NFκB activation by HTLV-1 Tax［J］. Antiviral Research, 2011, 90（3）：108-115.
［52］陆雪莹, 李艳红, 肖向文, 等. 木犀草素抑制人胃癌BGC-823细胞增殖作用的研究［J］. 现代中西医结合杂志, 2012, 21（3）：246-249.
［53］左晓昕, 姚丹丹, 占今舜, 等. 苜蓿生物活性物质在动物上的应用［J］. 草业科学, 2015, 32（7）：1185-1191.
［54］平舜, 王凯, 张江临, 等. 茶蜂花粉提取物BPE对LPS诱导的Raw264. 7细胞的体外抗炎症作用［J］. 食品与生物技术学报, 2015, 34（12）：1302-1307.
［55］陈伟强, 杨泽民, 胡太平, 等. 人工培植雪莲黄酮含量测定及其抗炎作用的研究［J］. 中国实用医药, 2010, 5（4）：12-14.
［56］Maggi-capeyron MF, Ceballos P, Cristol JP, et al. Wine phenolic antioxidants inhibit AP-1 transcriptional activity［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2001, 49（11）：5646-5652.

[1]	王玲, 卓燊, 付学森, 刘紫璇, 刘笑蓉, 王志辉, 周日宝, 刘湘丹. 莲生物碱生物合成途径及相关基因研究进展[J]. 生物技术通报, 2023, 39(7): 56-66.
[2]	熊淑琪. 胆汁酸生理功能及其与肠道微生物互作研究进展[J]. 生物技术通报, 2023, 39(4): 187-200.
[3]	刘铖霞, 孙宗艳, 罗云波, 朱鸿亮, 曲桂芹. bHLH转录因子的磷酸化调控植物生理功能的研究进展[J]. 生物技术通报, 2023, 39(3): 26-34.
[4]	姚晓文, 梁晓, 陈青, 伍春玲, 刘迎, 刘小强, 税军, 乔阳, 毛奕茗, 陈银华, 张银东. 二斑叶螨抗性木薯木质素合成途径基因表达特性研究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(2): 161-171.
[5]	赵玉雪, 王芸, 余璐瑶, 刘京晶, 斯金平, 张新凤, 张磊. 植物中C-糖基转移酶的结构与应用[J]. 生物技术通报, 2022, 38(10): 18-28.
[6]	周正, 李卿, 陈万生, 张磊. 药用植物天然产物生物合成途径及关键催化酶的研究策略[J]. 生物技术通报, 2021, 37(8): 25-34.
[7]	赵阿慧, 王宪国, 董剑, 侯佐, 赵万春, 高翔, 杨明明. 植物磷脂酶C在应答胁迫反应中的研究进展[J]. 生物技术通报, 2021, 37(5): 154-164.
[8]	汪金秀, 张琪, 丁伟, 陈拓. 核糖体肽生物合成中的典型翻译后修饰研究[J]. 生物技术通报, 2020, 36(10): 215-225.
[9]	严武平, 吴友根, 于靖, 杨东梅, 张军锋. 药用植物microRNA研究现状与展望[J]. 生物技术通报, 2019, 35(8): 178-185.
[10]	李露露, 曲长凤, 郑洲, 王以斌, 缪锦来, 张莉. 藻类水通道蛋白的研究进展[J]. 生物技术通报, 2017, 33(8): 1-6.
[11]	张礼, 孙堆, 王晓, 郑春丽. 半胱氨酸参与生物体重金属抗性的研究进展[J]. 生物技术通报, 2017, 33(5): 26-33.
[12]	乔能虎, 张静静, 刘德健, 汤孝胜, 郗丽君, 刘建国. 陶厄氏菌Thauera sp. K11对酚类化合物降解作用及途径研究[J]. 生物技术通报, 2017, 33(10): 184-190.
[13]	刘妍, 孟志刚, 孙国清, 王远, 周焘, 郭三堆, 张锐. 陆地棉GhPYR1基因的克隆和功能分析[J]. 生物技术通报, 2016, 32(2): 90-99.
[14]	徐建中, 王颖妤, 严为留, 张伟国. 维生素K₂合成途径中主要酶对MK-7产量的影响[J]. 生物技术通报, 2016, 32(11): 248-254.
[15]	金琦芳, 孙威江, 陈志丹,. 光照对紫色芽叶茶花青素合成的调控机理[J]. 生物技术通报, 2015, 31(6): 20-27.