4. Cấu trúc của luận văn
1.6.1. Sơ lược về hoạt chất melatoni nở thực vật
Melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine), một dẫn xuất của acid amin tryptophan, được phát hiện lần đầu tiên ở thực vật vào năm 1995 [28]. Có rất nhiều công trình nghiên cứu về vai trò của melatonin và tác động của nó đến quá trình trao đổi chất ở thực vật. Melatonin được xác định là một chất nhặt gốc tự do và hoạt hóa hệ thống chống oxy hóa, là phân tử tín hiệu giống hocmon thực vật, có vai trò quan trọng trong nhiều quá trình như nảy mầm, sự phát triển của rễ, ra hoa, quang hợp, sự già đi của lá [19], [49]. Melatonin có khả năng tăng cường phản ứng của cây trồng đối với stress phi sinh học [25]. Hơn nữa, melatonin còn được báo cáo là nâng cao khả năng kháng bệnh ở thực vật [20]. Những nghiên cứu gần đây chủ yếu từ năm 2017 đến năm 2019 đã chứng minh rằng melatonin tham gia vào quá trình già và chín của quả, đóng vai trò quan trọng trong bảo quản quả sau thu hoạch [58].
Melatonin được tổng hợp trong ty thể và lục lạp của lá và rễ, sau đó chuyển đến hoa, quả và mô phân sinh ở thực vật [59]. Melatonin được tìm thấy với một số lượng lớn ở các loài thực vật, có mặt trong quả với hàm lượng ng/g, đặc biệt hàm lượng melatonin cao nhất trong quả anh đào sói goji (530 ng/g), quả này được người dân Trung Quốc sử dụng như một loại thuốc cho bệnh nhân rối loạn giấc ngủ [58].
Thực vật có thể tổng hợp melatonin, bắt đầu từ tryptophan chuyển đổi thành tryptamine nhờ sự xúc tác của tryptophan decarboxylase (TDC), tiếp theo tryptamine biến đổi thành serotonin nhờ tryptamine 5-hydroxylase (T5H) xúc tác, sau đó serotonin biến đổi thành N-acetylserotonin nhờ serotonin N-acetyl- transferase (SNAT) và tạo thành melatonin nhờ sự xúc tác của hydroxyindole-O-
methyltransferase (HIOMT) [58], [18]. Hơn nữa, tryptophan cũng là nguồn cơ chất cho axit indole-3-acetic (IAA) trong thực vật, có nghĩa là melatonin cũng có tác dụng điều tiết giống như hormone thực vật [28].
Hình 1.1. Con đường sinh tổng hợp melatonin [18]