Biosynthesis of 2-acetyl-1-pyrroline in rice calli cultures: Demonstration of 1-pyrroline as a limiting substrate

Autor: Chantal Menut, Janchai Poonlaphdecha, Renaud Boulanger, Pascal Gantet, Francois Xavier Sauvage, Matthias Wüst, Alain Morère, Ziya Günata, Isabelle Maraval
Přispěvatelé: Démarche intégrée pour l'obtention d'aliments de qualité (UMR Qualisud), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM)-Avignon Université (AU)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université Montpellier 1 (UM1), Développement et amélioration des plantes (UMR DAP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Department of Biotechnology and Pharmacology, Hanoi University of Science and Technology (HUST), Sciences Pour l'Oenologie (SPO), Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Nouvelle-Calédonie])-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut des Biomolécules Max Mousseron [Pôle Chimie Balard] (IBMM), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institute of Nutritional and Food Sciences, Chair of Bioanalytics, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Nouvelle-Calédonie])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Avignon Université (AU)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Diversité, adaptation, développement des plantes (UMR DIADE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université Montpellier 1 (UM1)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
0106 biological sciences
0301 basic medicine
riz parfumé
Précurseur d'arôme
Pyrroline
biosynthèse
01 natural sciences
Analytical Chemistry
chemistry.chemical_compound
1-pyrroline
proline
Incubation
Cal
biology
2-acetyl-1-pyrroline
General Medicine
Physiologie végétale
Biochemistry
rice callus
F60 - Physiologie et biochimie végétale
Biochimie
Oryza sativa
c-13-labelled precursors
2-Acetyl-1-pyrroline
Oryza
03 medical and health sciences
Biosynthesis
Pyrroles
Proline
Q04 - Composition des produits alimentaires
Plant Extracts
fungi
biology.organism_classification
fragrant rice
enzyme
030104 developmental biology
chemistry
Odorants
Culture de tissu
Composé de la flaveur
biosynthesis
Sodium acetate
[SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition
010606 plant biology & botany
Food Science
Zdroj: Food Chemistry
Food Chemistry, Elsevier, 2016, 197, pp.965-971. ⟨10.1016/j.foodchem.2015.11.060⟩
ISSN: 0308-8146
DOI: 10.1016/j.foodchem.2015.11.060⟩
Popis: The role of 1-pyrroline was studied via feeding experiments using rice calli cultures to gain further insight into the key steps of 2-acetyl-1-pyrroline (2AP) biosynthesis in rice. The origin of the acetyl donor was also studied through stable isotope labelled substrates. Incubation of fresh calli from a fragrant rice variety (Aychade) and a non-fragrant variety (Gladio x Fidji K2) with 1-pyrroline led to a significant increase in 2AP in both varieties. Importantly, the amount of 2AP in the non-fragrant variety could be greatly enhanced by this supplementation. When rice calli were fed with increasing levels of 1-pyrroline, 2AP levels increased accordingly. Our data show that 1-pyrroline is a limiting factor for 2AP synthesis in rice. Heat treatment of calli suggested that 1-pyrroline might be enzymatically acetylated. The presence of labelled 2AP in calli supplemented with [U-C-13] glucose, sodium acetate (1,2-C-13(2)) and sodium octanoate (1,2,3,4-C-13(4)) suggested that these compounds are possible candidates for acetyl group-donors of 2AP, predominately in the form of intact labelled C-13(2)-units.
Databáze: OpenAIRE
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