정의
피토알렉신(phytoalexin)은 식물이 병원균, 해충, 물리적·화학적 스트레스 등에 감염·자극을 받을 때, 방어 반응의 일환으로 합성·축적되는 저분자량의 항균·항진균 물질을 말한다.
개요
피토알렉신은 식물의 2차 대사산물에 속하며, 병원균의 침입 초기 단계에서 급격히 생산된다. 이들 물질은 직접적인 미생물 억제 효과를 발휘하거나, 식물 내부의 방어 신호 전달 경로를 활성화시켜 전신적인 저항성을 강화한다. 피토알렉신은 종에 따라 화학구조와 작용 메커니즘이 다양하며, 대표적인 예로는 레드와인에 함유된 레스베라트롤 전구체인 피톤드라곤, 콩에서 생성되는 다이하이드로이소플라보놀, 감자에서 검출되는 카프에 감수성인 사포닌 등이 있다.
어원·유래
‘피토알렉신’은 영어 phytoalexin을 한글로 음역한 형태이다. *phyto-*는 그리스어 ‘phyton(식물)’을, alexin은 ‘alexein(방어하다)’에서 유래한 라틴·그리스어 어근으로, “식물 방어 물질”이라는 의미를 담고 있다.
특징
| 구분 | 내용 |
|---|---|
| 분자량 | 보통 100 ~ 1000 Da 정도의 저분자량 |
| 합성 시점 | 병원균 침입·스트레스 감지 후 수시간 내에 급격히 합성 |
| 생합성 경로 | 페놀류, 플라보노이드, 스테롤, 알칼로이드 등 다양한 대사경로에서 유도 |
| 작용 메커니즘 | 미생물 세포벽·막 파괴, 효소 억제, 성장 억제 등 직접적인 독성 작용 및 방어 신호 강화 |
| 분포 | 뿌리, 줄기, 잎, 씨앗 등 전 식물 조직에 발생하지만, 조직·종 특이적으로 차이 |
| 유도 요인 | 병원균(세균·곰팡이·바이러스), 해충, 물리적 손상, UV·화학 물질 등 |
| 내성 | 일부 병원균은 피토알렉신을 효소적 분해하거나, 비활성화시키는 메커니즘을 진화시켜 내성을 획득하기도 함 |
관련 항목
- 식물 방어반응
- 2차 대사산물
- 시스템 획득 저항성(SAR)
- 병원균-식물 상호작용
- 식물 호르몬(살리실산, 재스몬산 등)
- 작물 병충해 관리
※ 위 내용은 현재까지 과학 문헌에 보고된 피토알렉신에 대한 일반적인 특성을 기반으로 하며, 특정 식물 종이나 물질에 대한 상세한 정보는 해당 연구에 따라 차이가 있을 수 있다.