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《茶叶生物化学》第8章茶树次级代谢.ppt

花匠小妙招
2024-11-20 05:16

综合上述情况可看出：茶籽萌发和幼苗生长过程中，最初形成的是非酯型儿茶素，后经羟基化和没食子酰基化形成了没食子儿茶素和儿茶素没食子酸酯。生长60—70天的幼苗中便具有成长茶树新梢所含有的各种儿茶素了。酯型儿茶素只有在茶树地上部分才含有，而根部仅有非酯型儿茶素，看来没食子酰基化作用在根部是缺乏的。 (二)茶叶中儿茶素的生物合成途径同位素示踪法实验证明：儿茶素分子中的A环来自‘乙酸盐’，由三个乙酸分子头尾相接形成； B环与C环上的碳原子则来自莽草酸途径(shikimic acid pathway)；然后，A环和B环缩合成查尔酮，进一步形成C6-C3-C6环。儿茶素的生物合成大致可分为以下三个步骤：1.合成莽草酸；2.形成苯丙酸盐；3.儿茶素的合成。 1、莽草酸（shikimic acid）合成途径莽草酸是植物和微生物中芳香氨基酸生物合成的关键中间体，而且莽草酸途径也是高等植物特有的生物合成途径，它本身是碳水化合物代谢产物。莽草酸合成途径如下：（1）磷酸烯醇式丙酮酸（PEP ）和D-赤藓糖-4磷酸盐，进行立体专一的缩合反应，形成了3-脱氧-D-7磷酸阿拉伯庚酮糖酸（DAHP）；（2）DAHP闭环形成去氢奎尼酸，再经可逆的去氢作用形成去氢莽草酸，再产生莽草酸及其3-磷酸盐；（3）再与一个PEP缩合产生磷酸盐化合物, 经1、4-消除转变为分支酸，然后形成芳香氨基酸。在茶树的枝条中，莽草酸作为儿茶素和黄酮类化合物的前体要比L-苯丙氨酸和肉桂酸更加有效。（zaprometor和Bukhlaeva,1968,1971），预示着可能存在3,4,5-三羟基肉桂酸可从莽草酸通过更直接的路线越过肉桂酸而形成，也说明由莽草酸形成儿茶素和黄酮类化合物，不一定非经过苯丙氨酸。 2、苯丙酸盐的形成苯丙氨酸是苯丙酸盐途径的起始物，也是将植物细胞初级代谢与次级代谢相连接的重要物质。在此途径中，有3个酶将苯丙氨酸转化为对香豆酰CoA，即苯丙氨酸解氨酶(PAL)，桂皮酸(肉桂酸)-4-羟基化酶(CAH)和4-香豆酸、辅酶A连接酶(4CL)。（注：4-羟基桂皮酸又称对-香豆酸）香豆酰CoA是植物次生代谢中的又一重要中间产物。此物质可用于合成许多的植物次生代谢产物：类黄酮类物质、木质素等。 PAL：苯丙氨酸裂解酶 phenylanine ammonia lyase C4H：肉桂酸-4-羟基化酶 cinnamate-4-hydroxylase 4CL：4-香豆酸辅酶A连接酶 4-coumaroyl:CoA-ligase TAL：酪氨酸氨裂解酶 tyrosine ammonia lyase 4 3儿茶素合成途径在儿茶素的生物合成中目前比较清楚的是（+）-儿茶素的合成，在茶树中占主导地位的表儿茶素和儿茶素没食子酸酯的生物合成途径还不是非常清楚。根据现有的研究资料，推测表儿茶素的合成需要一个表异构化酶的作用，在二氢槲皮素或其稍后的阶段改变中间产物的立体构型，再经特异的酶作用形成表儿茶素，但目前还没有关于儿茶素没食子酸酯的形成的研究报道。三、茶树中多酚类的分解代谢高等植物中，黄酮类化合物的分解代谢，苯甲酸是主要降解产物之一。扎普罗米托夫利用光合作用制备14C-儿茶素渗入离体的茶树新梢中，发现不论在光或黑暗情况下，由呼吸作用可形成14 CO2 ，在70小时后80％的放射性出现在CO2中。用含14C的(-)-EC，(-)-EGC，(-)-ECG和(-)-EGCG渗入茶树新梢，经55小时后，发现14C分布在CO2(15%)，有机酸 (20%，主要是莽草酸、金鸡纳酸等)，碳水化合物(5%)，蛋白质(2%)，叶绿素和萜类化合物(3％)，酚性化合物(10％)和多聚物(40%木素等)中。且证实儿茶素巳完全分解。儿茶素的氧化聚合或分解代谢反应是根据茶新梢细胞的生理状态和酶的作用来决定的。本节小结多酚类物质主要集中在茶树新梢的旺盛部分，且随新梢伸育度的提高，其含量逐渐下降。茶叶中多酚类物质的组成中以L-EGCG含量最高，其次是L-ECG和L-EGC。随着新梢伸育程度增长，L-EGCG和L-ECG的含量逐次降低，L-EGC有所增加。云南大叶种的儿茶素总量高于小叶种，其中L-EGCG较高外，L-ECG、L-EC+D，L-C增加更为显著。多酚类物质在茶树体内的分布儿茶素在不同季节的变化中含量上有差异。其中以夏茶中含量最高，秋茶次之，春茶最少。此外，多酚类的含量随着海拔增加含量降低。茶树体内多酚物质的形成与转化儿茶素在体内形成过程在茶籽萌发和幼苗生长过程中，最初形成的是非酯型儿茶素，如D,L-C和L-EC等，然后再经羟基化和没食子酰基化形成没食子儿茶素（如L-EGC和D,L-GC)和儿茶素没食子酸酯（如L-EGCG和