2008年11月13日 星期四

植物為何有毒?

大家都知道蝸牛和毛毛蟲等草食性動物會啃食植物葉片,然而植物卻無法閃避,或利用肢體運動將牠們驅離,所以只好藉由武裝自己,使體內含有劇毒,以驅趕或毒害入侵者來進行自我防禦。

一般而言,植物是藉由體內合成的次級代謝物質來做為化學防禦武器,在澳洲即發現部分植物可以濃縮自己組織內的氟,進而產生次級代謝產物氟乙酸,氟乙酸的毒性極強,進入動物體內,會與輔酶A形成氟乙酸輔酶A,繼而形成氟檸檬酸,使檸檬酸循環中斷,影響氧化磷酸化過程,造成神經系統和心肌損害。

學者根據此一植物防禦假說加以延伸,認為植物大量累積重金屬的目的,和大量累積有毒次級代謝物以毒害草食動物是一樣的。為了達到這個目的,植物逐漸演化出可以抵抗重金屬的特性,而使本身不受重金屬的毒害。因此植物根部可以持續吸收土壤中的重金屬並累積在地上部,造成植物體內重金屬含量增高,亦即體內有毒物質增多,如此一來便可使入侵的生物中毒,以達到自我防禦的目的。目前已有多篇試驗報告支持這樣的論點,如一九九四年開始就有學者利用十字花科植物經由一連串試驗,證實植物葉片內累積高濃度的鎳可以使多種草食生物中毒,並且降低細菌及真菌的感染。此外,利用可累積高濃度鋅的十字花科植物進行試驗也獲得相似的結果。

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