3. Nội dung nghiên cứu
1.2.4. Con đường sinh tổng hợp catechins ở chè
Catechins được tổng hợp thông qua con đường flavonoid (Hình 1.1). Trong đó enzyme PAL (phenylalanine ammonialyaza) xúc tác sự khử amin của L - phenyllalanine tạo thành axit cinamic và NH4+(amoni) đây là bước đầu tiên trong sinh tổng hợp phenylpropanoid mà cuối cùng là tạo catechins.
Thành phần của catechins bao gồm EC, ECG, EGC, EGCG, C và GC. Các nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng cả thành phần và sự tích lũy catechins có tương quan cao với mức độ biểu hiện của các gen liên quan [27], [34], [39], [42]. Catechins của chè được tổng hợp theo 4 nhánh khác biệt của con đường flavonoid dưới sự xúc tác trực tiếp của 2 loại enzyme là leucoanthocyanidin reductase (LAR) và anthocyanidinreductase (ANR) ( Hình 1.4).
Hình 1.5. Sơ đồ tổng hợp catechin ở chè[31]
Chú thích: ANR (anthocyanidin reductase); ANS (anthocyanin synthase); 4CL (4-coumarate : CoA ligase); C4H (cinnamate 4-hydroxylase); CHI (chalcone isomerase); CHS (chalcone synthase); DFR (dihydroflavonol reductase); F3H (flavanone 3β-hydroxylase); F3′H (flavonoid 3′- hydroxylase); F3′5′H (flavonoid 3′5′-hydroxylase); FLH (flavonol synthase); LAR (leuacoanthocyanidin reductase); PAL (phenylalanine ammonialyase); FGS(flavan-3-ol gallate synthase).
Hai enzyme ANR và LAR đóng vai trò chìa khóa xác định thành phần catechins bao gồm: catechin được epimer hóa còn gọi là epicatechin (EGCG, ECG, EGC và EC) và catechin không được epimer hóa (GC và C) [33][34][42]. LAR xúc tác chuyển hóa leucocyanidin, leucoanthocyanin thành C và GC. Trong khi ANR xúc tác tổng hợp EC và EGC từ anthocyanin. Sau đó, EC và EGC được ester hóa tạo thành ECG và ECCG [36][37][42].
Leucoanthocyanidin reductase (LAR) là hợp chất không màu, có tính quang hoạt, khi đun với acid thì dễ chuyển thành anthocyanidin có màu đỏ. Dễ dàng bị oxy hóa và ngưng tụ hình thành sắc tố trong quá trình lên men chè. Leucoanthocyanidin reductase (LAR) là một emzyme đóng một vai trò quan trọng trong sinh tổng hợp proanthocyanidins (PA) như catechin và epicatechin ở cây chè. LAR xúc tác chuyển hóa leucocyanidin, leucoanthocyanin thành C và GC. Reductase anthocyanidin (ANR) tham gia vào quá trình sinh tổng hợp các flavonoid, ANR xúc tác tổng hợp EC và EGC từ anthocyanin [30][36][37][42].