氧化三甲胺（TMAO）：植物的新抗壓分子

氧化三甲胺（TMAO，Trimethylamine N-oxide）是三甲胺形成的N-氧化物，可在甲殼類與海水魚中發現。過去發現，氧化三甲胺可以防止水壓將蛋白質產生變形而失去功能；最近的研究發現，氧化三甲胺可由腸道中的菌叢利用紅肉中的左旋肉鹼（L-carnitine）產生，會促進巨噬細胞堆積在血管壁、抑制膽固醇回收路徑、增強血小板凝集活性，可能進而導致粥狀動脈硬化與血管栓塞的形成，增加罹患心臟病的風險。也是因為這樣，所以食用紅肉被認為有害心血管。

最近的研究發現，氧化三甲胺不只對動物有影響，對植物也有影響。植物的含黃素單加氧酶（FMO，flavin-containing monooxygenase）會合成氧化三甲胺，在植物中也擔任在動物中類似的功能，防止因滲透壓改變而造成蛋白質變形；因此氧化三甲胺對於植物在低溫、乾旱、高鹽等壓力下，都可以協助植物抵禦壓力。

但是氧化三甲胺在植物中的功能不止於此！研究團隊目前測試了阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana）、番茄、圓葉煙草、大麥與玉米都可測到氧化三甲胺，其中尤其大麥特別高。在低溫、乾旱、高鹽的狀況下，番茄、圓葉煙草與玉米的氧化三甲胺都上升，而低溫與乾旱下會出現氧化三甲胺上升的現象。在番茄中外加氧化三甲胺，會使它對低溫、乾旱、高鹽狀況的抵抗力，也會使得與壓力相關的基因表現改變。

在阿拉伯芥中高量表達負責產生氧化三甲胺的含黃素單加氧酶，會使植物230個與壓力相關的基因的表現改變，其中有184個表達上升。這些基因與外加氧化三甲胺的實驗結果重疊。但含黃素單加氧酶表現上升卻測不到氧化三甲胺在植物內的濃度上升，這是未來需要進一步觀察的部分。

參考文獻：

Trimethylamine N-oxide is a new plant molecule that promotes abiotic stress tolerance BY RAFAEL CATALÁ, ROSA LÓPEZ-COBOLLO, M. ÁLVARO BERBÍS, JESÚS JIMÉNEZ-BARBERO, JULIO SALINAS SCIENCE ADVANCES19 MAY 2021 : EABD9296

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