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类黄酮是多酚类中最大的一类，植物类黄酮合成的起始底物是来自苯丙烷代谢途径的香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A。首先苯丙氨酸在苯丙氨酸解氨酶（PAL）的作用下生成肉桂酸，肉桂酸在肉桂酸4-羟化酶（C4H）的作用下进一步发生羟基化反应，转化成香豆酸，然后在4-香豆酸辅酶A连接酶（4CL）的催化下形成香豆酰辅酶A，香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A（来自乙酰辅酶A）为前体，二者在查耳酮合成酶（CHS）（此酶催化生成所有类黄酮的查耳酮骨架）的催化下生成查耳酮，接着在查耳酮异构酶（CHI）的异构化作用下生成无色柚皮素，柚皮素作为主要的代谢产物进入其他类黄酮的合成途径。由于类黄酮化合物的合成途径在植物中是保守的，所以由于外界因素的不同，许多酶会改变类黄酮的基本骨架，从而生成不同种类的类黄酮化合物。
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