Hợp chất Flavonoid trong thực vật có hoa doc

Hợp chất Flavonoid trong thực vật có hoa “Các hợp chất flavonoid là một trong những yếu tố quyết định màu sắc của hoa. Quá trình sinh tổng hợp flavonoid là một quá trình biến dưỡng tổng hợp tự nhiên đã được nghiên cứu một cách rất sâu rộng. Theo đó, hợp chất flavonoid được sinh tổng hợp theo con đường sinh tổng hợp phenylpropanoid, chính là con đường tổng hợp thứ cấp chủ yếu trong tất cả thực vật bật cao. Hầu hết các enzyme cũng như các đoạn gene tương ứng cần thiết cho quá trình trên đều đã được nghiên cứu cụ thể; trong số đó nhiều protein đã được tinh thể hóa và phân tích cấu trúc[1].” Loài người đã bị thu hút bởi màu sắc hoa có lẽ một thời gian rất dài, thậm chí trước khi bắt đầu nền văn minh. Nhà triết học đời nhà Tống, Chu Tử khuyên người dân trân trọng “hàng ngàn sắc tím với hàng ngàn sắc đỏ từ những đóa hoa mùa xuân”. Hầu hết hàng ngàn sắc đỏ và sắc tím đó bắt nguồn từ flavonoid, một nhóm sắc tố độc đáo nhưng là những sản phẩm vô cùng phổ biến của quá trình biến dưỡng thứ cấp qua con đường phenypropanoid. Chức năng chủ yếu của flavonoid trong hoa là dùng để thu hút côn trùng và các loài động vật khác giúp cho quá trình thụ phấn chéo [2]. Cấu trúc và sự kết hợp độc đáo của các flavonoid ở mỗi loài khác nhau tạo nên các quang phổ cực tím và thông thường được nhìn thấy bởi các loài côn trùng và động vật lớn hơn giúp gia tăng hiệu quả của việc thụ phấn và sự thụ tinh của hoa. Flavonoid trong hoa còn giúp chống lại bức xạ cực tím [3] và có vai trò như một chất bảo vệ chống lại mầm bệnh giống như vai trò của chúng ở những cơ quan khác của thực vật. Hơn nữa, trong nghiên cứu của Van der Meer và cộng sự năm 1992 [4] đã xác định được một nhóm các flavonoid đóng vai trò quan trọng trong sự nảy mầm của hạt phấn, từ đó chứng minh những sắc tố này có chức năng vô cùng quan trọng trong vai trò chính yếu của hoa là sinh sản. Cấu trúc của flavonoids gồm có bộ khung carbon C6-C3-C6 thường có hai vòng thơm (vòng A và B) và một vòng carbon có một nguyên tử oxygen. Sắc tố anthocyannins là một phân nhóm của flavonoid hiện diện chủ yếu trong không bào của tế bào thực vật. Dựa vào các nhóm OH của vòng B, có ba nhóm anthocyanin chính được tìm thấy trong thiên nhiên là pelargonidin, cyanidin và delphinidin. Methyl hóa cyanidin và delphinidin tạo ra thêm ba nhóm anthocyanin bổ sung nữa là peonidin, petudin và malvidin [5]. Màu sắc của hoa được xác định bởi các yếu tố trong tế bào cũng như các yếu tố điều khiển sự phân bố theo thời gian và không gian của các sắc tố ở cấp độ mô – cơ quan thực vật. Trong các tế bào của cánh hoa, màu sắc được điều hòa bởi ít nhất 6 yếu tố sau: 1. Sinh tổng hợp anthocyanin – là yếu tố quan trọng nhất; 2. Sinh tổng hợp các sắc tố khác như carotenoid và betalain; 3. Sự chuyển đổi các phân tử anthocyanin cơ bản trong các quá trình hydro hóa, methyl hóa hoặc kết hợp; 4. Các sắc tố phụ như flavone và các ion kim loại; 5. Sự thay đổi của pH trong không bào; 6. Cấu trúc và đặc tính sinh hóa của các siêu phân tử sắc tố. Hình 1. Hoa hồng xanh được sản xuất tại công ty Florigene từ việc ứng dụng thành tựu của kỹ thuật di truyền trong sắc tố hoa. Hình ảnh sử dụng trong minh họa được sự cho phép từ Tiến sỹ T. Tanaka. Tất cả yếu tố trên đều có khả năng thay đổi cường độ và quang phổ của màu sắc hoa. Từ những năm đầu của thế kỷ 19 từ khi nhà di truyền học Gregor Mendel coi màu hoa như là một marker trong các thí nghiệm di truyền cổ điển của ông, sự khám phá flavonoid đã đóng góp rất to lớn cho sự phát triển của nền sinh học hiện đại. Ngược lại sự phát triển của sinh học hiện đại cũng giúp các nhà khoa học hiểu biết một cách sâu rộng khoa học di truyền và sinh hóa của màu sắc hoa. Trong bài viết tiếp theo, cơ chế sinh tổng hợp cơ bản flavonoid cũng như điều hòa sinh tổng hợp trên khía cạnh sinh lý hoa sẽ được trình bày. . Hợp chất Flavonoid trong thực vật có hoa “Các hợp chất flavonoid là một trong những yếu tố quyết định màu sắc của hoa. Quá trình sinh tổng hợp flavonoid là một quá trình biến dưỡng tổng hợp. rất sâu rộng. Theo đó, hợp chất flavonoid được sinh tổng hợp theo con đường sinh tổng hợp phenylpropanoid, chính là con đường tổng hợp thứ cấp chủ yếu trong tất cả thực vật bật cao. Hầu hết. côn trùng và động vật lớn hơn giúp gia tăng hiệu quả của việc thụ phấn và sự thụ tinh của hoa. Flavonoid trong hoa còn giúp chống lại bức xạ cực tím [3] và có vai trò như một chất bảo vệ chống