文 献 综 述

1.1 松属素的简介

松属素(pinocembrin)，又名乔松素，化学名5，7-二羟基黄烷酮（5，7-Dihydroxy flavanone)、2，3-二氢-5，7-二羟基-2-苯基-4H-1-苯并吡喃-4-酮（2,3-Dihydro-5, 7-dihydroxy-2-pheny-l 4H-1-benzopyran-4-one)，是从蜂胶中提取出的一种天然化合物^[1]。松属素具有抗菌、抗原虫、抗诱变、抗氧化、抑制睾丸酮5A-还原酶、抑制酪氨酸酶、抑制葡萄糖基转移酶、抑制肥大细胞及中性粒细胞分泌、杀虫、抗肿瘤、局麻等多种药理学活性^[2。松属素是从蜂胶（propolis）中提取出的一种天然产物。据报道在瑞士五针松、桉树叶、阿拉伯树胶等很多植物的提取物中也发现了这种化合物^[3]。

1.2 植物中松属素的合成途径

1.2.1 植物合成松属素的基本过程

植物有两种代谢途径分为初级代谢和次级代谢。植物的次级代谢有多条途径，苯丙烷代谢途径，它是植物最重要的次生代谢途径之一，也是目前研究的较为透彻的次生代谢途径之一。在一个细胞中，可能会有20％以上的代谢会通过这条途径，一切含苯丙烷骨架的物质都是由这一途径直接或间接生成的。苯丙烷代谢途径产生木质素、芪类、黄酮和花青素类化合物等次生代谢物的共同代谢物中间体，这些中间体参与后续代谢途径就可以生成各种具有重要生物活性的植物次生代谢物。松属素是苯丙烷代谢途径产物经由类黄酮合成途径得到的一系列植物次生代谢物，其合成途径是苯丙氨酸代谢途径的重要分支。主要包括苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸羟化酶(C4H)、4一香豆酸一辅酶A连接酶(4CL)、查耳酮合成酶(CHS)、查耳酮异构酶(CHI)等几个关键酶。在这些次生代谢酶类中，PAL是研究的较为详尽的酶，它使植物的次生代谢和初级代谢联系起来。莽草酸途径产生的苯丙氨酸经PAL解氨作用生成反式肉桂酸，从而进入苯丙烷代谢途径生成香豆酸、阿魏酸、芥子酸等中间产物，PAL同时具有酪氨酸解氨酶(TAL)活性，可以利用酪氨酸代谢得到相同的产物。这些酸经C4H和4CL作用可进一步转化为相应的辅酶A酯。C4H是第一个被鉴定的植物细胞色素P450酶，也是第一个既被克隆、又确定了功能的植物细胞色素P450酶，该酶行使功能需氧且依赖NADPH，它催化苯丙烷代谢途径的第一个氧化反应，在肉桂酸苯环结构的对位上催化位置特异性的羟化反应，将反式肉桂酸催化生成对香豆酸；4CL催化各种羟基肉桂酸(香豆酸、阿魏酸、咖啡酸等)生成相应的辅酶A酯类。Hyun Koo^[4]等在研究蜂胶的抗龋齿活性时，对蜂胶中含有的各类天然产物进行了抗菌活性研究，结果显示，在蜂胶所含有的各类黄烷酮类化合物中，(S)-松属素的抗菌活性最高。Hiroshi Fukui^[5]等用纸碟法对从Glycyrrhiza glabra中提取出的两种黄烷酮类化合物进行了抗菌活性测定，其中(S)-松属素对Bacillus subtilis的最小抑菌浓度为64 μg/L，对Stapohylococcus aurebts的最小抑菌浓度为125μg/L，对Candida albicans的最小抑菌浓度为32 μg/L。Bremner PD等^[6]从Helichrysum trilineatum中提取分离出2#8217;，4#8217;，6#8217;-三羟基查耳酮(松属素查耳酮)及松属素，并测定了它们的抗菌活性，结果显示，二者对Staphylococcus aureus的生长有强抑制作用。在植物中,苯丙氨酸裂解酶,使苯丙氨酸脱去氨基收益率肉桂酸,一般是苯丙烷途径第一个酶^[7]。

1.2.2 植物合成松属素不利的方面

类黄酮物质由于其重要的生理功能具有广阔的应用前景。然而，松属素在植物中的含量很低，其提取成本高，得率低，品质差，环境影响大；利用化学方法人工合成松属素也有很多局限，如安全性低，并且合成的松属素是两种异构体的混合物，然而只有(2S)一类黄酮才具有生物活性；通过植物细胞培养合成松属素也受到细胞存活期短、成本高、不易大规模培养等限制；利用植物基因工程可以合成包括异黄酮在内的类黄酮物质，但是产量很低，主要是由于植物体中有众多的代谢支流，导致物质和能量向松属素合成方向的流动减弱^[8]。

1.3 微生物中松属素的合成途径

1.3.1微生物合成松属素的优势