大豆异黄酮代谢机理的研究

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1、西南农业大学硕士学位论文大豆异黄酮代谢机理的研究姓名：董李平申请学位级别：硕士专业：生物化学与分子生物学指导教师：吴珍龄2003.5.1大豆异黄酮代谢机理的研究摘要摘要大豆异黄酮(IsoflavoncsOfSoybean)是大豆体内，特别是种子中积累的一类次生代谢产物，由于它具有多种的生物学功能而倍受人们的关注。本实验从黄酮类化合物清除自由基的效果出发，以大豆异黄酮为主要研究对象，选取异黄酮含量显著不同的四个品种作为实验材料，研究了大豆全生育期异黄酮在组织中的分布、变化及其积累规律；在大豆种子发育时期，探讨了大豆异

2、黄酮的次生代谢与主要有机物代谢之间的关系，及其与抗氧化系统的关系；并研究了大豆全生育期中异黄酮与其合成的关键酶—一苯丙氨酸解氮酶(PAL)的关系，从而系统了揭示了大豆异黄酮的代谢机理，为充分认识：合理利用大豆异黄酮提供了理论●-E=====，一和和实验依据。，。／试验结果表明：黄酮类化合物对超氧阴离子自由基(02：)和羟自由基(·0H)L、有明显的清除作用，其清除效果与黄酮类化合物在反应体系中的浓度有明显的量。‘_r。效关系，即黄酮类化合物在反应体系中的浓度越高，其清除自由基的效果越好。_V大豆营养生长期种子中贮存

3、的异黄酮逐步由种子向子叶．继而向其它器官(主要是叶片)转移，不同器官在植株生长发育过程中进行着异黄酮类物质的代谢。营养生长期异黄酮的分布存在组织特异性而无种属特异性，各组织间的差异达到。j极显著水平：在大豆出苗期，地上部分的异黄酮含量远高于地下部分；幼苗期子叶中异黄酮远高于其它部分；壮苗期和盛花期，叶片中异黄酮的含量远高于别的组织。在生殖生长时期，大豆异黄酮由营养器官(主要是叶片)向种子中积累。种子中异黄酮的积累明显地随种子发育进程逐渐增大，与发育天数和水分含量问的相关性达到极显著水平。即异黄酮的积累随着干物质的增

4、加而逐渐增加，因此要获得较高异黄酮含量的大豆必须待种子完全成熟以后再收获。大豆种子形成过程中叶片异黄酮的变化表明，叶片中异黄酮的含量远低于种子中异黄酮的含量。种子发育时期，种子中异黄酮含量与叶片中异黄酮的含量呈负相关，达到极显著水平，表明种子发育过程中，叶片中的异黄酮是逐渐向种子中转移的。大豆异黄酮代谢机理曲研究摘要结实前的营养生长期苯丙氨酸解氨酶在组织中的活性变化表明，在幼苗期、壮苗期和盛花翘，对片中PAL的活性都远高于其它组织，依次为矸>茎>裰，这种差异在结实前各时期表现极明显。且随幼苗的逐渐成长，从幼苗期一壮

5、苗期一盛花期这几个时期，叶片中的异黄酮和PAL都是递增的，而茎中的异黄酮和PAL则是递减，根中略有增加或减少，变化不明显。苯丙氮酸解氨酶的这种变化趋势与异黄酮的变化非常一致，即苯丙氨酸解氨酶活性高，异黄酮的含量也高。这表明营养生长期苯丙氮酸解氨酶决定了异黄酮的含量豹高低，PAL是合成异黄酮豹关键酶。在种子发育进程中，种予和叶片中PAL活性都呈5t,_k异-后下降的趋势，到开花后第39天达到最大值，而后下降。表明苯丙氨酸解氨酶活性的高低是随种子的发育进程与代谢同步的，而PAL活性降低后异黄酮仍继续增加，可能是作为产物

6、的异黄酮比起苯丙氮酸解氨酶来说，有一个积羲的过程私相对的滞后弱，其原因有待进～步分析和研究。大豆种子发育过程，各个品种异黄酮的积景与蛋自质的含量问呈极显著的正相关，随着种子中可溶性蛋白质的增加异黄酮的含量也提高。在种子形成初期异黄酮随可溶糖含量的增加而增加，成熟前异黄酮增加而可溶糖减少。研究大豆异黄酮与抗氧化系统闻的关系表明，随着种子中异黄酮的积累，在种子形成初兢大豆种子中的POD、SOD、CAT的活性上井，随着箨孑中异黄酲的进一步积累其活性均下降，丙二醛的含量在种子成熟的整个过程也都呈下降趋势。表明大豆异黄酮的积

7、累弥补了其它抗氧化酶和抗氧化帮的减少，从而保证了大豆植株的正常生长和发育。POD同工酶分析表明，在大豆异黄酮的积累过程中，大豆叶片和根部的POD同工酶基本没有新的酶带出现或缺失的大变化，但酶带的强弱有变化。2夕／一关键词：大豆；异黄酶；苯丙氮酸解氮酶户大豆异黄酮代谢机理的研究AbsttactMechanismonMetabolismofIsoflavonesofSoybean[Glycinemax(L)．Merri．】Candidate：Dongli-pingSupervior：Professor：WuZhen-l

8、ing(Co／／增eofAgronomyandLifeSciences,SWAU,Chongqin9400；'16,China)AbstractIsoflavonasofsoybean(Glycinemax(L．)Merti．)formagroupofdistinctsecondarymetabolitesinsoybeancsp∞ialin∞cdls，wh