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| 圖片來源：維基百科 |
三七（Panax notoginseng）又稱蔘三七、田七、土三七，為五加科人參屬的物種，是雲南白藥的主要成分。主產地在中國的雲南文山及廣西深山中。據說三七的名字是因為它的三條枝上各生七片葉；也有人說，是因為它在種植後，要等三至七年才可以收穫而得名。
跟其他的植物一樣，三七也會受到病蟲害。當它的葉片被真菌（如Myco. Acerina）感染時，病患區域會發生特定的人參皂苷水解現象，這種水解作用專門發生在受損組織中，不影響健康組織。而且，這樣的現象可以將感染控制住不再蔓延。
澳門的研究團隊對這個現象很感興趣，於是他們展開了一個研究。
首先，他們在溫室中建立了三七葉片的圓斑病模型，透過將葉片感染真菌來模擬自然條件下的感染。他們觀察和分析了受感染葉片的組織特徵，尤其是葉綠體的破壞和結構改變。
接著，研究團隊使用了液相色層分析-質譜（LC-MS）技術來分析受感染葉片腐爛部位的人參皂苷水解產物的量。透過這項技術，他們能夠精確地量測和比較感染葉片與健康葉片中各種人參皂苷水解產物的摩爾濃度。這使得研究者觀察到在受感染葉片的腐爛部位，特定的人參皂苷水解產物的摩爾量顯著增加（2.2倍到7.8倍），從而證明了感染促進了人參皂苷的水解反應。
然後，他們進行了基因表現分析，發現在感染後，參與人參皂苷生物合成的關鍵基因以及β-葡萄糖苷酶基因PnGH1的表現顯著上升。
透過一系列的實驗，研究團隊選殖出了三七的β-葡萄糖苷酶基因PnGH1，並確定了它的活性。PnGH1被證實是負責這一水解作用的β-葡萄糖苷酶，PnGH1位於葉綠體內，當葉綠體受到病原真菌感染，病菌產生的外泌酶（exoenzymes）導致葉綠體破壞，PnGH1便被釋出，能水解其受質（人參皂苷）產生具有更強的抗真菌活性的產物。這意味著PnGH1主導的人參皂苷水解作用不僅是一種防禦反應，也是三七屬植物化學防禦策略的一部分，能有效地抑制病原體的生長。
此外，研究團隊也觀察到在美洲參（Panax quinquefolium）和人參（Panax ginseng）中，存在類似的防禦系統。這顯示這種化學防禦機制在三七屬植物中具有共同性。
總而言之，研究團隊發現了三七屬植物中β-葡萄糖苷酶主導的人參皂苷水解反應在植物防禦中的作用，並指出這一過程可能是植物對病原體攻擊的一種有效回應方式。這些發現為進一步了解植物的化學防禦機制以及開發新型植物保護策略提供了重要資訊。
參考文獻：
Ma, LJ., Liu, X., Guo, L. et al. Discovery of plant chemical defence mediated by a two-component system involving β-glucosidase in Panax species. Nat Commun 15, 602 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-44854-7
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