駱艷娥，田嘉欣，葉健明，蹇麗娟，史 嬋，任 潤

(西北大學食品科學與工程學院，西安 710069)

綠原酸(chlorogenic acid，CGA)屬于苯丙素類化合物，具有多種重要的治療作用。近年來，中外對綠原酸在植物中的合成路徑與調控的研究較為全面，然而綠原酸在真菌尤其是食用菌中的研究很少?，F(xiàn)綜合分析綠原酸的生物合成途徑及其影響因素的研究進展，為食用菌中綠原酸的合成及其提質增效提供研究思路與方法。

1 綠原酸的功效

綠原酸分子中的兒茶酚可作為自由基的結合位點[1]。綠原酸含有5個羥基和1個羧基，其中羥基充當抗氧化性能的正極，羥基數(shù)量越多，綠原酸的抗氧化能力越強。綠原酸也可通過調控抗氧化應激信號通路來發(fā)揮抗氧化功能，還可上調動物體內(nèi)抗氧化酶活性來阻止氧化反應的發(fā)生，如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、過氧化氫酶(catalase，CAT)[2-4]。綠原酸的抗炎特性可能與其兒茶酚基團有關[5]。綠原酸可抑制TLR3或TLR4及核因子κB (nuclear factor kappa-B,NF-κB)等信號通路，通過清除細胞內(nèi)活性氧(reactive oxygen species，ROS)，顯著抑制氧化應激，誘導白介素-8 (interleukin-8，IL-8)等炎癥因子的表達，從而起到抗炎作用[6]。

綠原酸能抑制金黃色葡萄球菌、蠟狀芽孢桿菌、保加利亞乳桿菌、乳酸鏈球菌、糞鏈球菌等革蘭陽性菌和大腸桿菌、傷寒沙門菌、金黃色假單胞菌等革蘭陰性菌的生長。綠原酸能夠破壞細胞膜的穩(wěn)定性、增加膜通透性，使細胞膜去極化，導致細菌內(nèi)營養(yǎng)物質和遺傳物質外泄，有效地殺死細菌[7-8]。綠原酸還能降低細菌細胞壁的硬度，減少細菌的轉移和擴散[9-10]。綠原酸是潛在的廣譜抗病毒藥物，既可抑制病毒遺傳物質的復制[11]，亦可通過基因調控下調表面抗原的產(chǎn)生或受體因子的增加[12-13]，還可抑制病毒基因整合酶的活性?？偟膩碚f，對不同的病毒，綠原酸作用機制不同，且不易產(chǎn)生耐藥性。

綠原酸在脂質和葡萄糖代謝調節(jié)中起關鍵作用，可以降低胰島素抵抗、脂肪積累和體重，同時抑制PPARγ阻止肝臟脂肪變性[14]。綠原酸通過增強突觸素I的表達，跨越血-腦脊髓液屏障，對神經(jīng)元起保護作用，促進血清素的釋放，發(fā)揮抗抑郁作用[15]。綠原酸可通過增多巨噬細胞來抑制腫瘤生長，還可誘導腫瘤分化或通過影響細胞凋亡相關基因的表達抑制腫瘤細胞的生長[14]。

鑒于多種重要的生物學功能[16]，如抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、保肝、抗糖尿病、降血脂、降血壓、神經(jīng)保護[17-19]、保護心臟、抗肥胖、改善腸道微生物失調[20]、腸屏障保護[21]、提高免疫力等，綠原酸現(xiàn)已成為一種重要的飲食多酚。

2 綠原酸的生物合成途徑及關鍵調控節(jié)點

細胞工程技術可有效提高真菌中綠原酸含量。要想有的放矢地調控綠原酸的合成，首先要搞清楚其生物合成途徑。綜合分析現(xiàn)有文獻，繪制綠原酸的生物合成路徑(圖1)，其中，苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase，PAL)、4-香豆酰輔酶A連接酶(4-coumaroyl CoA ligase，4CL)、莽草酸/奎寧酸羥基肉桂?；D移酶(hydroxycinnamoyl transferase，HCT)和羥基化肉桂酰轉移酶(p-coumarate-3-hydroxylase，C3H)是綠原酸生物合成途徑的關鍵酶[22-23]，誘導其表達將有助于提高食用菌中綠原酸的濃度。

圖1 綠原酸的生物合成途徑[35-37]Fig.1 Biosynthetic pathways of chlorogenic acid[35-37]

2.1 PAL

真菌可通過草酸途徑合成苯丙氨酸，該代謝途徑的第一步涉及苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase，PAL，EC4.3.1.24)，將氨從L-苯丙氨酸解離并產(chǎn)生反式肉桂酸，是關鍵限速酶[24-26]。絲狀真菌中PAL由1e4基因編碼[27]，負責苯丙氨酸向反式肉桂酸的轉化，是從初級代謝進入苯丙烷類次級代謝的通道[28]。該酶屬于芳香族氨基酸裂解酶家族，是苯丙烷途徑的第一個關鍵酶，與大多生物活性代謝物有關，如類黃酮、花色素苷[29]。

從X射線晶體學角度看，紅色酵母R.toruloidesPAL具有同四聚體三維結構[31]。該同四聚體蛋白每個亞基含有716個殘基，分子質量為76.88 ku；每個亞基的海馬狀形狀與其他兩個亞基互鎖，從而使相鄰的亞基相互作用最大化，形成四聚體[30]。PAL包含輔因子亞甲基咪唑啉酮(methylene imidazolinone，MIO)，是將其保守的Ala-Ser-Gly序列中的殘基進行環(huán)化和脫水而形成的，為親電基團[32]。

PAL是少數(shù)不包含輔因子吡醛5-磷酸的氨基酸轉化酶之一，具有不尋常的修復基團——脫氫丙氨酸。多種來源的PAL制劑米氏常數(shù)(Km)相同，但該酶對底物結合具有負協(xié)同作用[33]。大多數(shù)PAL不需要金屬離子參與催化過程，多種化合物可抑制PAL的活性[34]，如L-2-氨基氧-3-苯基丙酸(AOPP)、R-(1-氨基-2-苯基乙基)膦酸(APEP)、(2-氨基-2，3-二氫-1H-茚-2-)膦酸(AIP)、酚酸、重金屬離子等[30]。

2.2 C4H

肉桂酸4-羥基化酶(cinnamate-4-hydroxylase，C4H，ECl.14.13.11)是苯丙烷類代謝途徑中的第二個酶，即苯丙氨酸代謝途徑中繼 PAL后的第2個關鍵酶。C4H屬于細胞色素P450單加氧酶 CYP73 家族；P450單加氧酶是一大類位于膜上的血紅素蛋白。C4H底物中相對惰性的碳氫鍵也能在溫和條件下被氧化[38]。C4H在氧和還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH)的存在下，該酶以NADPH-細胞色素P450還原酶作為電子供體，催化反式肉桂酸苯環(huán)的4位羥基化，生成對羥基香豆酸(圖2)，進入苯丙酸類、黃酮類、木質素等化合物的合成途徑[39]。

圖2 C4H催化反應機理[42]Fig.2 Catalytic mechanism of C4H[42]

作為P450蛋白家族成員，C4H包含兩個核心結構域，即螺旋N端疏水結構域(富含脯氨酸的區(qū)域)和C端半胱氨酸-血紅素鐵結合結構域；其中螺旋N端疏水結構域是蛋白進入內(nèi)質網(wǎng)膜的錨點[40]。

C4H酶對PAL的產(chǎn)物肉桂酸有專一性，C4H酶與PAL酶通常是以協(xié)同方式表達。在同種類植物提取物中，測定得到C4H酶活性比PAL低很多，說明C4H有限速的功能[41]。因此，深入研究C4H對提高苯丙烷途徑的次級代謝速率和次級代謝產(chǎn)物量非常重要。

2.3 4CL

4-香豆酰輔酶A連接酶(4-coumaroyl CoA ligase，4CL，EC6.2.1.12)是苯丙烷類代謝途徑轉向其他物質代謝的關鍵酶之一，能催化肉桂酸及其羥基或甲氧基衍生物生成相應的輔酶A酯，如圖3所示。該酶屬于腺苷酸形成酶家族，具有兩個保守的肽基序。該酶在綠原酸、類黃酮等苯丙烷類化合物的生物合成中很有價值。

圖3 4CL催化反應機理[43]Fig.3 Catalytic mechanism of 4CL[43]

2.4 HCT

?；巧纱紊x產(chǎn)物的重要步驟[44]。莽草酸/奎寧酸羥基肉桂酰轉移酶(shikimic acid/quinic acid hydroxycinnamoyl transferase，HCT)是植物?；D移酶家族的一個重要分支，在不同物種間的序列一致性很低，具有HXXXD和 DFGWG兩個保守序列[45-46]。

1.2.2.1 結構變動度(Degree of Structure Variation，DSV)[2, 5]

雖然HCT序列的一致性較低，但HCT蛋白質底物結合位點都位于兩個結構域之間。HCT具有底物普適性，以多種酰基輔酶A(咖啡酰輔酶A、對香豆酰輔酶A、阿魏酰輔酶A、肉桂酰輔酶A和芥子酰輔酶A等)作為?；w，催化多種底物(莽草酸、奎寧酸、龍膽酸、4-羥基苯乙胺和4-羥基苯乳酸等)形成酯類或酰胺化合物。

在HCT催化作用下，對羥基香豆酰輔酶A提供?；o奎寧酸/莽草酸，生成對香豆?？鼘幩?莽草酸即C3H酶作用的底物[47]。HCT還能將C3H催化后的產(chǎn)物咖啡酰莽草酸去掉莽草酸，轉變成咖啡酰輔酶A。HCT位于C3H催化的苯丙烷羥基化過程的上游與下游結合處，HCT的?；揎椩谝欢ǔ潭壬鲜强赡娴摹?/p>

2.5 C3H

苯丙烷的生物合成至少需要兩個羥基化步驟。C4H在肉桂酸芳香環(huán)的4位引入第一個羥基；第二步羥基化反應由對香豆酸-3-羥基化酶(p-coumarate-3-hydroxylase,C3H)催化，發(fā)生在3位上。C3H屬于細胞色素P450 (cytochrome，CYP450)中的CYP98亞家族[48]，其催化對香豆酰莽草酸/奎寧酸C3位置的羥基化反應，生成咖啡酰莽草酸/奎寧酸[49]，是酚類天然產(chǎn)物生物合成的必需酶。C3H的催化作用需在有NADPH和O2的條件下進行，且催化能力取決于NADPH結合對香豆酰莽草酸酯或對香豆酰奎寧酸酯中二元配合物的合成量[50]。

2.6 HQT

羥基肉桂酰輔酶A奎寧酸羥基肉桂酰轉移酶 (hydroxycinnamoyl-CoA quinate hydroxycinnamoyl transferase，HQT)與HCT同屬于?；D移酶家族，HQT也具有參與苯丙氨酸代謝的BAHD?；D移酶的特征，也包含HXXXD和DFGWG這兩個基因序列。通過實時定量PCR發(fā)現(xiàn)HQT基因與HCT基因是緊密連鎖的[51]。與HCT的底物普適性不同，HQT有?；荏w的特異性，是催化綠原酸生物合成最后一步的酶，催化咖啡酰輔酶A和奎寧酸進行酯交換，生成綠原酸[52]。

3 綠原酸生物合成的調控

真菌中綠原酸的含量受氣候條件與營養(yǎng)條件等制約，如溫度、光照、濕度、營養(yǎng)素、礦質營養(yǎng)、外源植物激素等[53-54]。

3.1 光照

光作為信號分子，在次生代謝產(chǎn)物的合成中具有重要作用。真菌在長期的進化過程中，形成了極其完整精密的光感受系統(tǒng)，可以感受光的有無、光的方向、強度和光周期的長度，以便更好地生長[55]。

光照對綠原酸合成的影響主要包括光照強度和光的波長[56]。光對植物綠原酸的合成有顯著的影響，光照下PAL的活性先上升，促進PAL鈍化酶開始合成，PAL活性達峰值后下降，表現(xiàn)出明顯節(jié)律性[57]。在真菌中存在兩種光調節(jié)現(xiàn)象，膜的電傳遞功能和細胞中類胡蘿卜素的積累，在生理上顯然相關。光照也會影響某些菌絲體酶，如光照增加了核苷二磷酸激酶的磷酸化程度，激活了cAMP磷酸二酯酶，并改變NAD+激酶分子形式及活性[58]。

總的來說，真菌中光誘導研究仍處于初級階段。植物中光誘導方式研究較多。例如，Bartley等[59]研究了UV-B輻射下胡蘿卜片中與苯丙烷類生物合成相關的一些基因的表達，發(fā)現(xiàn)植物可通過UV-B受體感知UV-B光，啟動轉錄調控因子HY5，刺激PAL、C4H、4CL等核心通路基因的過表達，誘導綠原酸大量合成，UV-B處理7 d后輻射處理組的綠原酸含量是對照組的6倍。Rodríguez-Calzada等[60]發(fā)現(xiàn)UV-B輻射增加PAL的表達，可顯著提高辣椒葉片中綠原酸的含量；但不誘導線粒體錳超氧化物歧化酶(Mn-SOD)和過氧化物酶(POD)等氧化反應相關的基因表達。

光周期也對綠原酸的合成產(chǎn)生重要影響。在白光光強12 000 lux、16 h光照、8 h黑暗的條件下，可提高杜仲愈傷組織中綠原酸含量[61]。在20 ℃培養(yǎng)溫度下紫錐菊不定根生物量積累和咖啡酸衍生物(咖啡酸、綠原酸和菊苣酸)產(chǎn)量最高，在3 h光照+21 h黑暗培養(yǎng)條件下咖啡酸衍生物積累最多，說明生物量和次生代謝物的積累都受溫度和光周期影響[62]。Shimomura等[63]研究了光周期、光質和光強等環(huán)境因子對生菜和綠原酸(chlorogenic acid，CGA)含量的影響，發(fā)現(xiàn)在高光強處理、日照時長的增加、藍光LED處理均會使生菜中CGA含量增加；藍光通過上調一些與酚類化合物代謝相關的特定基因來增加生菜中酚類化合物的產(chǎn)量[64]；超長的日照條件還可以誘導產(chǎn)生高水平的ROS，生菜積累高水平的CGA可保護生菜植株免受ROS的傷害。利用代謝組學和轉錄組學方法研究藍光和紅光對草莓代謝和基因表達的影響，發(fā)現(xiàn)藍光誘導HCT表達，對提高CGA的合成量起著關鍵作用。藍光可以調節(jié)與綠原酸代謝相關的差異表達代謝產(chǎn)物(differentially expressed metabolites，DEM)和差異表達基因(differentially expressed genes，DEG)的共表達，即可以通過藍光協(xié)同上調HCT和PAL基因和綠原酸的表達[65-66]。Lakshmanan等[67]認為藍光下次生代謝物的增加是由隱花色素、WRKY和ZnF基因介導的，其中隱花色素可以增加核內(nèi)ROS，以提高對壓力條件的韌性。PAL活性與藍光及日照時長均有關，可見不同的環(huán)境因子組合對CGA的積累存在交叉效應。

這些研究可為真菌的光誘導和光調控研究提供一些方法的借鑒。隨著研究的深入，將來可通過調節(jié)真菌的光受體信號控制其生長發(fā)育、生理周期、形態(tài)變化，進而調控次級代謝產(chǎn)物合成。

3.2 溫度

低溫是細胞最重要的影響因素之一，可改變膜的流動性，直接影響對膜敏感的代謝過程[68]。低溫可能使綠原酸生物合成途徑相關酶活性及基因表達升高，利于綠原酸的積累。Joёt等[69]證明環(huán)境溫度通過微妙的轉錄調控直接影響咖啡CGA的生物合成時期及積累量，如PAL和C4H mRNA的積累在早期表現(xiàn)出溫度依賴性，并與寒冷氣候下苯丙烷合成的延遲有關。在咖啡種子中CGA生物合成活性最高的階段，PAL和C4H的表達因低溫上調。在擬南芥中，溫度對組織酚類成分的調節(jié)主要發(fā)生在轉錄水平[70]，PAL [擬南芥PAL1AT2G37040(At02323251_g1)，PAL2AT3G53260(At02188099_g1)]和其他苯丙烷類的調控基因也在擬南芥中迅速上調以適應低溫[71]。

溫度和光照之間還存在交互作用。PAL基因是光誘導性的，StPAL啟動子在低溫響應中的表達模式僅限于光合組織，PAL mRNA以光依賴性方式響應低溫，進而增大其表達量[72]。因此，探究出最佳溫度光照條件后便可找出合適的種植及采摘月份。

3.3 水分

土壤水分與綠原酸次生代謝有關。真菌胞內(nèi)次級代謝產(chǎn)物積累量通常與干旱脅迫程度、發(fā)生時間長短等相關。當遇到不利的環(huán)境條件時，細胞中存在一些機制進行資源分配，決定有限的資源是用于生長還是用于防御性代謝物的生產(chǎn)[73]。在適度干旱脅迫和短時間干旱脅迫下，通過苯丙烷化途徑的次生代謝產(chǎn)生更多的綠原酸和黃酮[74-76]。然而，促進次生代謝物的產(chǎn)生雖可改善防御系統(tǒng)，但會迫使其他功能(如生長發(fā)育)降低，導致防御機制下生長和生產(chǎn)之間的負相關[77]。同時，干旱導致活性氧 (ROS)的過度產(chǎn)生[78]，為了應對氧化脅迫，作物會啟動清除自由基的分子和生化機制，包括酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)。各種苯丙烷類代謝物被認為有助于非酶抗氧化保護[79]，綠原酸能緩解逆境脅迫引起的膜脂質過氧化，減少細胞膜損傷，從而可以保護細胞膜和細胞壁[74]。柯用春等[80]發(fā)現(xiàn)隨著干旱程度的加深，金銀花中綠原酸含量先迅速升高，而后不斷下降；輕度干旱處理后，綠原酸含量增加了73.36%。楊云富等[81]發(fā)現(xiàn)紅心菊土壤含水量為對照組的63%時，綠原酸含量比對照增加了35.99%。因此，適度干旱有利綠原酸和黃酮物質的積累，充足供水和過度干旱均不利于作物中綠原酸含量的提高[82-84]。

真菌沒有特殊的吸水器官和蒸騰器官，但大部分真菌必須從環(huán)境中吸收水分，且要消耗大量的水分保持和外界的聯(lián)系，保持細胞中水分的平衡和營養(yǎng)物質的轉運，促進真菌的生長發(fā)育。含水量的變化直接影響著真菌尤其是黑木耳的生理活動，如果菌體細胞缺乏水分將會引起菌絲體的萎縮和子實體的凋萎，使整個機體的生理活動受到阻礙，甚至停止，因此失去了生存的能力。當受到一定程度的脅迫，真菌可能通過次生代謝產(chǎn)生更多的綠原酸和黃酮抑制自身生長發(fā)育來適應外界環(huán)境的變化。也就是說，優(yōu)化真菌培養(yǎng)過程的灌溉策略可獲得高含量的綠原酸。

3.4 營養(yǎng)

營養(yǎng)元素，尤其是碳、氮、氧、硫、磷在綠原酸的合成與積累中起重要作用[85]。施肥時不僅要適量且應注意比例配合，磷肥應適量多補充，有機氮肥應適當少量[86-89]。施氮量超過240 kg/hm2時，金銀花中綠原酸含量隨著施氮量的增加而下降[90]。L-苯丙氨酸是合成綠原酸的前體，也是合成蛋白質的前體，因此酚類和蛋白質之間存在著爭奪共同前體的競爭。在高氮環(huán)境下，氮可能通過促進L-苯丙氨酸向蛋白質的通道而抑制類黃酮和綠原酸的合成。低氮供應會導致氮缺乏，促使L-苯丙氨酸脫氨合成類黃酮和綠原酸，以回收脫氨后的L-苯丙氨酸中的氮[91]。缺乏氮可以促進苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性，從而導致酚類化合物的積累[92]。P2O5用量在0～180 kg/hm2的范圍時，綠原酸隨著施磷量增加而增加，超過180 kg/hm2時，綠原酸含量反而下降；施鉀量為225 kg/hm2時，綠原酸含量最高[90]。

微量元素攝入量直接影響金屬元素效應元件與結合蛋白的反應效率，從而實現(xiàn)對基因轉錄或轉錄后的調控，如Mo是鉬酶的必需元素，鉬酶與基因表達緊密相關[93]。B參與細胞壁的形成，影響植株生殖生長及碳水化合物的合成、轉運、代謝，進而影響作物的產(chǎn)量及品質[94]。Zn是多種蛋白質的重要組成部分，超過1 200種蛋白質含有Zn2+或與Zn2+結合、參與Zn2+轉運[95-96]。Fe元素通常直接與轉錄因子結合，如Fe-S蛋白、鐵血紅素蛋白是呼吸作用的重要蛋白質，可激活基因的轉錄，參與電子轉移、氧化、還原反應[97]。Cu2+形成穩(wěn)定絡合物的能力很強，它可與氨基酸、肽、蛋白質和其他有機物質形成絡合物。低濃度的銅可促進酶與底物的結合，使其活性增強；但過量時，銅與酶結合發(fā)生沉淀、絡合等反應，使酶類蛋白質變性、活性降低，最終導致失活，從而影響呼吸、代謝等一系列活動[98-99]。綠原酸含量與硒濃度呈顯著正相關[100]，0.01～0.05 g/kg硒顯著提高綠原酸含量200%～400%，硒可以作為硒蛋白和一些重要酶的組成部分，如依賴硒的谷胱甘肽過氧化物酶。食用真菌作為一種很好的富硒載體，在富硒產(chǎn)品的開發(fā)上具有廣闊的發(fā)展前景[101-104]。此外，不同種微量元素之間存在協(xié)同或拮抗作用，使用時應注意搭配比例[105]。蔣向輝等[106-107]發(fā)現(xiàn)微量元素 Fe、B、Mo 濃度的改變可引起HCT 和 C3H的表達發(fā)生變化，最終影響綠原酸的形成和積累。Cu和Se對菊花有效成分及其含量的影響主要體現(xiàn)在Cu、Zn、Se三元素之間的交互作用上，即Cu、Se配施有利于顯著提高菊花綠原酸的含量，而Cu、Zn和Zn、Se配施則表現(xiàn)出負效應。銅、鋅在土壤中和作物體內(nèi)存在交互作用，鋅的施入提高了PAL等合成代謝中關鍵酶的活性，從而增加了總黃酮和綠原酸的合成量；而高劑量的銅恰恰降低了酶活性，從而抑制了有效成分的生成[100]。

3.5 生物誘導子調控

此外，生物誘導子可通過激活植物的防御機制提高某些次級代謝產(chǎn)物的含量，具有效率高、成本低和可操作性強等特點。例如植物激素赤霉素(gibberellin 3，GA3)、水楊酸(salicylic acid，SA)、甲基水楊酸(methyl salicylic acid，MESA)、硝普鈉(sodium nitroprusside，SNP)[108]、黑曲霉誘導子(aspergillusnigerinducer，ANE)[109]、脫落酸(abscisic acid，ABA)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate，MeJA)[110]可通過提高PAL的活性來促進綠原酸合成，為真菌PAL的活性調控提供了研究思路。GA3能提高苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性[111]。SA和MESA能刺激提高PAL酶的活性，使蘋果葉片綠原酸、兒茶素等酚類物質的含量增加[112]。MeJA可分別提高苯丙烷類途徑基因MsPAL、MsC4H、Ms4CL的表達量4.04、3.62、1.75倍，對薄荷毛狀根培養(yǎng)物中CGA的積累有顯著的影響[113]。Pan等[114]利用代謝組學和轉錄組學方法分析了MeJA對金銀花綠原酸生物合成的影響，也證明編碼綠原酸生物合成途徑的基因表達水平發(fā)生了變化，其中LjPAL和LjC3H分別上調了17倍和37倍。Yu等[115]用外源SA、ABA或GA處理甘薯莖尖72 h后，CGA含量升高，并發(fā)現(xiàn)甘薯CGA生物合成途徑基因的啟動子區(qū)域存在ABA、GA、SA和JA等激素反應位點。

越來越多的證據(jù)表明，苯丙烷類化合物的生物合成主要受R2R3-MYB轉錄因子(transcription factor，TF)的調控。許多MYB轉錄因子在不同物種中被鑒定為激活劑和抑制物[116]。外源施用植物激素可能是通過轉錄調控途徑基因表達來控制CGA生物合成的有效農(nóng)業(yè)技術措施，轉錄因子將成為定向調控次生代謝物的下一個突破口。

4 結論

綠原酸存在諸多優(yōu)點，但其含量低，導致綠原酸的提取成本較高，限制了大規(guī)模制備及應用。真菌尤其是食用菌子實體中的DNA與RNA含量少、纖維素、多糖等雜質干擾大，增大了食用菌綠原酸的生物合成關鍵基因的表達調控研究難度?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)綠原酸的合成途徑主要有3種，其中PAL、4CL、HCT、C3H是調控其合成量的關鍵節(jié)點；可通過物理、化學等手段誘導這些酶的編碼基因表達，如合理范圍內(nèi)光照強度的增加、低溫脅迫、適度干旱脅迫和短時間干旱脅迫、元素均衡等，以提高真菌中綠原酸的生物合成量。目前對其調控機制的研究不夠全面透徹，研究較多的僅有環(huán)境因子對PAL的影響，其他基因對環(huán)境的響應以及對綠原酸含量的影響研究較少。此外，對真菌綠原酸及其關鍵基因表達的研究也很少。近年來，綠原酸受到越來越多的關注，功效挖掘及作物提質增效的方法也日漸增多，但對真菌這一種植周期短、產(chǎn)量高、易調控的大類關注過少。隨著高分辨基因檢測技術及定向合成技術的升級換代，不久的將來可對真菌綠原酸生物合成進行精準調控，有效降低綠原酸的生產(chǎn)成本，使綠原酸能夠大規(guī)模用于食品、醫(yī)藥等領域。