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| 圖片來源：維基百科 |
三七（Panax notoginseng）是一種特別的植物，又叫做蔘三七、田七或土三七，是雲南白藥的主要成分呢。它主要生長在中國雲南文山和廣西的深山裡。有人說三七之所以叫三七，是因為它的枝條上長著七片葉子，還有人說是因為種植三七需要三到七年才能收穫。
跟其他植物一樣，三七也會遇到病蟲害的問題。有時候，它的葉片會被真菌（比如Myco. Acerina）感染，導致葉片上的特定部位產生人參皂苷水解的現象。這種水解作用只會發生在受損的組織上，不會影響健康的部分，而且還能防止感染進一步蔓延呢。
澳門的科學家們對這個現象很感興趣，所以他們開始了一項研究。他們首先在溫室裡模擬了三七葉片被真菌感染的情況，然後觀察了受感染葉片的特點，特別是葉綠體（一種植物胞器）被破壞和結構發生改變的情況。
接下來，研究團隊用一種高級的技術叫液相色層分析-質譜（LC-MS）來分析受感染葉片的爛掉的部分，看看人參皂苷水解產物的量有多少。這個技術讓他們能夠非常精確地測量和比較健康和感染葉片中不同人參皂苷水解產物的量。他們發現，在受感染葉片的爛掉的部分，某些特定的人參皂苷水解產物的量大大增加了。
然後，他們又進行了基因表現分析，發現在感染之後，一些跟人參皂苷生物合成有關的重要基因和一種叫PnGH1的β-葡萄糖苷酶基因的表現量都明顯增加了。
通過一系列實驗，研究團隊發現了三七的β-葡萄糖苷酶基因PnGH1，並確定了它的活性。他們發現，PnGH1是負責人參皂苷水解作用的β-葡萄糖苷酶，它通常存在於葉綠體裡。當葉綠體受到真菌感染，並被真菌產生的外泌酶破壞時，PnGH1就會被釋放出來，能夠將人參皂苷水解，產生一些具有強大抗真菌活性的物質。這表明PnGH1主導的人參皂苷水解反應不僅是三七對抗病原體攻擊的防禦方式，也是它的一種化學防禦策略。
研究團隊還發現，在其他跟三七相關的植物，比如美洲參（Panax quinquefolium）和人參（Panax ginseng）裡，也存在著類似的防禦系統。這說明這種化學防禦機制在三七屬植物中是普遍存在的。
總之，這項研究揭示了三七屬植物中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，顯示這個過程可能是植物對抗病原體的有效方式之一。這些發現對我們更深入地理解植物的化學防禦機制，以及開發新的植物保護策略都非常有幫助。
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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