Растительные изофлавоны: биосинтез, детектирование и биологические свойства

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Biotechnologia Acta.
ISSN: 2410-776X
2410-7751
Popis: Рассматриваюся биологические свойства, структура и пути биосинтеза растительных изофлавонов, прежде всего изофлавонов сои (даидзеина, генистеина, глицитеина). Описаны структура изофлавонов и их формы, агликоны и глюкозиды (гликозиды), анализируются пути биосинтеза изофлавонов. Приведена обобщенная информация о современных методах детекции изофлавонов и их конъюгатов. Обсуждается важность профилирования изофлавонов, флавоноидов и их конъюгатов с помощью аналитических и инструментальных методов для решения некоторых вопросов биологии и медицины. Представлена информация относительно содержания основных изофлавонов в отдельных растительных культурах и в тканях разных сортов сои. Освещены оздоровительные, лечебные и профилактические свойства изофлавонов при онкологических, сердечно-сосудистых, эндокринных заболеваниях и при нарушении обмена веществ. Описаны возможные механизмы их биологических эффектов. Приводится информация о применении новейших технологий для создания новых линий растений, продуцирующих изофлавоноиды с определенным уровнем изофлавонов, что способствует лечению и профилактике заболеваний. Рассматриваются возможности применения метаболической инженерии для повышения накопления и синтеза изофлавонов небобовыми культурами, такими как табак, арабидопсис и кукуруза. Даны примеры того, как путем индукции введенного энзима изофлавонсинтазы растительные ткани, изначально не являющиеся продуцентами изофлавонов, приобретают потенциал для синтеза этих биологически активных соединений. Обсуждаются конкретные биохимические пути, которые делают возможным повышение синтеза изофлавона генистеина в тканях растений Arabidopsis thaliana. Сделан вывод, что генно-инженерные манипуляции с растениями, направленные на модификацию уровня вторичных метаболитов, дают возможность создавать новые сельскохозяйственные культуры с улучшенными агрономическими свойствами и пищевыми характеристиками.
Biological properties, chemical structures and biosynthesis pathways of plant isoflavones, especially soybean isoflavones (daidzein, genistein and glycitein) are reviewed. The structures of isoflavones, and their aglicone and glucosides (glycosides) forms as well as isoflavone biosynthesis pathways are described. General information about the advanced methods for the detection of isoflavones and their conjugates are considered. The importance of the profiling of isoflavones, flavonoids and their conjugates by means of analytical tools and methods to dissolve some ques tions in biology and medicine is discussed. The review provides data on the major isoflavone content in some vegetable crops and in the tissues of different soybean varieties. Health benefits and treatment or preventive properties of isoflavones for cancer, cardiovascular, endocrine diseases and metabolic disorders are highlighted. The mechanisms that may explain their positive biological effects are considered. The information on the application of advanced technologies to create new plant forms producing isoflavonoids with a predicted level of isoflavones, which is the most favorable for the treatment is given. The possibilities to use the metabolic engineering for the increasing of accumulation and synthesis of iso flavones at the non-legume crops such as tobacco, Arabidopsis and maize are considered. The examples how the plant tissues, which are not naturally produced of the isoflavones, can obtain poten tial for the synthesis of biologically active compounds via inducing of the activity of the introduced enzyme isoflavon synthase, are given. Specific biochemical pathways for increasing the synthesis of isoflavone genistein in Arabidopsis thaliana tissues are discussed. It is concluded that plant genetic engineering which is focused on the modification of the secondary metabolites contain in plant tissues, enables to create the new crop varieties with improved agronomic properties and nutritional characteristics.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: