Селекция будет вестись для увеличения содержания гидролизуемых танинов, а вот что это за вещества и почему так полезна клубника, расскажем в этой статье.
Все знают про танины - растительные вещества, способные издавна использовались в кожевенном деле для дубления шкур животных, а на молекулярном уровне осуществляется посредством «сшивания» белков шкуры танинами. Как и флавоноиды , танины являются полифенольными соединениями , которые имеют сродство к белкам. Однако большее количество фенольных групп и больший молекулярный размер танинов означают, что они способны прочно связываться с белками в нескольких местах и, таким образом, могут осаждать их из раствора.
Фитохимическая классификация танинов может быть сложной, но обычно выделяют две основные группы: гидролизуемые танины (галлотаннин) и конденсированные танины процианидины или проантоцианидины.
Гидролизуемые танины обычно состоят из центральной молекулы глюкозы, связанной с молекулами галловой кислоты (галлотаннины) или гексагидроксидифеновой кислоты (эллагитанины). Они легко гидролизуются, отсюда и их название. Эллагитанины встречаются в таких травах, как таволга, а также в коре дуба. Галлотаннин содержится в ягодах земляники садовой – клубнике.
С древних времен богатые танином растения использовались в традиционной медицине в Китае для предотвращения и приеме при диарее, различных воспалениях, от кровотечений и рака. Сегодня установлено, что соединения танина и флавоноида являются наиболее эффективными ингибиторами вируса ВИЧ-1.
Плоды клубники, известные своим превосходным вкусом и потенциальной пользой для здоровья, особенно ценятся за их богатое содержание гидролизуемых танинов (ГТ). Эти же соединения играют ключевую роль в регуляции роста и развития земляники садовой. Однако молекулярные механизмы, лежащие в основе синтеза ГТ в растениях, остаются плохо изученными.
Команда китайских ученых из Аньхойского сельскохозяйственного университета провела работу, в которой были установлены ключевые гены в цикле «галлоилирования-дегаллоилирования», контролирующие синтез гидролизируемых танинов в растениях клубники.
На основе корреляционного анализа между транскриптомом и метаболомом ГТ были исследованы галлоилглюкозилтрансфераза (UGT84A22), ацилтрансферазы, подобные сериновым карбоксипептидазам (SCPL-AT), и карбоксилэстеразы (CXE).
Кроме того, ферментативные анализы in vitro подтвердили, что FaSCPL3–1 действует как гидролизуемая синтаза танинов (англ. hydrolyzable tannins synthase, HTS), катализируя непрерывное галлоилирование глюкозы с образованием простых галлотаннинов (ГТ).
Кроме того, FaCXE1/FaCXE3/FaCXE7 катализировал дегаллоилирование простых ГТ и эллагитаннинов, а FaUGT84A22 катализировал гликозилирование галловой кислоты для получения 1- O -β-глюкогаллина (βG), донора галлоила.
Более того, в трансгенных растениях клубники FvSCPL3–1 -RNAi содержание простых галлотаннинов и эллагитанинов, и их некоторых соединений, было снижено, тогда как в растениях клубники со сверхэкспрессией FaCXE7 эти соединения были повышены.
«Эти ферменты составляли биосинтетический путь производных галлоила, называемый «циклом галлоилирования-дегаллоилирования» (цикл G-DG). Однако, стоит отметить, что сверхэкспрессия FaCXE7 в растениях клубники не только способствовала синтезу ГТ, но и мешала росту и развитию растений, снижая биосинтез лигнина. Эти результаты открывают новые возможности понимания механизмов накопления ГТ в растениях земляники садовой, способствуя повышению пользы ягод для создания новых лекарственных сортов», отметили авторы работы, опубликованной в Horticulture Research.
Источник: Horticulture Research.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.