農業光敏劑素材-菠菜葉綠素衍生物之開發 - 農業知識入口網

光敏劑 (Photosensitizer) 是具有光活性的化合物， 為光動力療法(Photodynamic therapy; PDT) 的重要材料，PDT最早被研發用於治療實體腫瘤及非癌症的疾病，其原理是對細胞與組織注射或塗抹無毒性的光感藥物 (光敏劑) 會短暫累積在病變組織，利用特定波長光照來激發光感藥物，使其產生具有細胞毒性的活性氧 (Reactive Oxygen Species; ROS)，如圖一所示，進而達到選擇性殺死細胞的功效 (Hong et al. 2016)。近年來，由於抗菌藥物的不當使用，造成抗藥菌株的出現與自然微生物群落的失衡，使得成分天然、對環境友善、能夠有效抑制/殺滅有害菌，又不傷及鄰近環境的光動力抑菌化學療法 (Photodynamic Antimicrobial Chemotherapy; PACT) 的應用受到關注 (Hamblin 2016)。
葉綠素是天然綠色色素，降解過程中會衍生出葉綠酸 (Chlorophyllide)、脫鎂葉綠素及脫鎂葉綠酸均等成分，為具有卟啉 (Porphyrin) 類結構的光敏物質，但在植物中很少積累，不易分離取得 (Ryana et al. 2015)。本研究開發菠菜葉綠素降解技術，製備葉綠素衍生物，生產光敏物質，並探討光敏物質對細胞及細菌的影響，藉以開發農作物的新利用性。