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晋鹏

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[交流] 【优秀文章推荐】中科院揭示非活性查尔酮异构酶促进啤酒花黄腐醇生物合成

啤酒花为啤酒酿造的重要原料之一,啤酒花主要的加工产品为二氧化碳浸膏。由于二氧化碳的特殊性质,在啤酒花二氧化碳浸膏的加工过程中,啤酒花中的多酚类物质基本上残留在了啤酒花的萃余物中。啤酒花中典型的多酚类物质为异戊烯基查尔酮,它的广谱抗菌、抗炎、抗氧化、抑制多种肿瘤细胞的生长、增殖作用目前已引起广泛的关注。该论文发现并鉴定两个不具备催化活性的查尔酮异构酶（CHIL1和CHIL2）参与并调控啤酒花中黄腐醇的生物合成。

黄腐醇和脱甲基黄腐醇是啤酒花（Humulus lupulus L.）雌花腺毛特异产生的重要次生代谢产物，属于异戊烯基化查尔酮类化合物。这类化合物不但会影响啤酒的风味和品质，同时具有抗癌、抗氧化、调节人体代谢平衡等很重要的药理功效，是目前发现的功效最强的植物雌激素。在这项研究中，作者发现CHIL2能够与黄腐醇合成通路中上下游蛋白查尔酮合成酶（CHS）和膜定位的异戊烯基转移酶（PT）互作并提高它们的活性，形成的CHS/PT/CHIL2代谢复合体可以高效催化黄腐醇的生物合成；而HlCHIL1则能够结合黄腐醇代谢途径中柚皮素查尔酮和脱甲基黄腐醇等中间化合物，稳定这些化合物的开环结构，进而维持其生理活性。同时作者进一步发现CHIL2结合并提高CHS酶促活性的功能在所有的陆生植物中是保守，暗示其在植物从水生到陆生的演化过程中曾发挥着重要作用。

啤酒中含有的黄腐醇（或啤酒花醇xanthohumol）除能抑制肿瘤生长以及其他可激活癌细胞的化学酶外，它还可增加一些对人体有害的化合物的水溶性，使其能更为容易地被排泄到人体外。黄腐醇是一种黄酮类化合物，存在于多种植物中，生产啤酒的主要原料啤酒花中含量尤其丰富。目前已知黄腐醇可结合于雌激素受体而抑制雌激素作用，而这可能是阻止乳癌发生的原因。本研究同时证明利用酵母体系高效生产黄腐醇的可行性，已经申请/获得相关专利6项。这些工作为将来利用工业酵母为底盘生产啤酒花特异的萜酚类化合物，进而生产有益人体健康的“高附加值”啤酒奠定基础。

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