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中国産野生稲(Zizania latifolia)の発芽における抗酸化活性、代謝物、フェノール酸、フラボノイド、フェノール生合成遺伝子の動態(英文
Dynamics of antioxidant activities, metabolites, phenolic acids, flavonoids, and phenolic biosynthetic genes in germinating Chinese wild rice (Zizania latifolia).
PMID: 32126468 DOI: 10.1016/j.foodchem.2020.126483.
抄録
本研究では、発芽した中国産野生米の抗酸化活性は、初期には低下し、その後上昇することがわかった。抗酸化活性の差が最も大きかったのは、36 時間発芽期(G36)と 120 時間発芽期(G120)の間であった。さらに、発芽した中国産野生稲の代謝物、フェノール酸、フラボノイド、フェノール生合成遺伝子の動的変化を評価した。超高速液体クロマトグラフィー-二重四重極質量分析法により、G36 から G120 までの間に 315 の代謝物が増加し、28 の代謝物が減少したことが明らかになった。p-ヒドロキシ安息香酸、p-ヒドロキシベンズアルデヒド、バニリン、p-クウマル酸、フェルラ酸、エピガロカテキンのレベルは発芽時に有意に上昇した。フェニルアラニンアンモニアリアーゼ4種、4-クマレート-CoAリガーゼ1種、シンナモイル-CoA還元酵素1種、シンナミルアルコール脱水素酵素2種、カルコン合成酵素1種、カルコン異性化酵素1種の遺伝子発現は、G36期よりもG120期の方が有意に高く、フェノール類の蓄積を促進していた。本研究により、中国産野生イネの発芽期における抗酸化活性とフェノールプロファイルの変化に関わる生化学的メカニズムが明らかになった。
In this study, the antioxidant activity of germinating Chinese wild rice was found to decline initially, after which it increased. The largest difference in antioxidant activity was observed between the 36-h (G36) and the 120-h germination (G120) stage. We further assessed the dynamic changes in metabolites, phenolic acids, flavonoids, and phenolic biosynthetic genes in germinating Chinese wild rice. Ultra-high performance liquid chromatography-triple quadrupole mass spectrometry revealed that 315 metabolites were up-regulated and 28 were down-regulated between G36 and G120. Levels of p-hydroxybenzoic acid, p-hydroxybenzaldehyde, vanillin, p-coumaric acid, ferulic acid, and epigallocatechin increased significantly during germination. Gene expression of four phenylalanine ammonia-lyases, one 4-coumarate-CoA ligase, one cinnamoyl-CoA reductase, two cinnamyl alcohol dehydrogenases, one chalcone synthase, and one chalcone isomerase was significantly higher at G120 than at G36 and promoted phenolics accumulation. This study elucidated the biochemical mechanisms involved in antioxidant activity and phenolic profile changes during Chinese wild rice germination.
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