美國科學家最近發現了一種奇異的草本植物，這種草本植物能夠自己製造出能抑制並殺滅周圍雜草的天然廣譜除草劑，並有可能給人類帶來更加有效和環保的除草劑。該項發現的研究報告發表在最近一期的《美國國家科學院院刊》(PNAS)上，作者是美國康奈爾大學的弗蘭克·施羅德與塞西爾·博汀。
現任非洲制藥公司研究部主任的塞西爾·博汀是最先發現這種奇異植物的人，他在尋找可用於制藥的生物資源時發現，用於普通草坪的酥油草的某些變種能夠抑制周圍其他植物的生長，但由於這些酥油草變種對周圍植物的抑制機制不清楚，康奈爾大學波依斯 -湯普森植物研究所的助理科學家弗蘭克·施羅德開始對酥油草進行深入研究。
施羅德與同事對這些酥油草變種根部的釋放物進行了排除分析，結果發現，一種叫做m-酪氨酸(meta-tyrosine)的氨基酸就是酥油草變種用來抑制周圍雜草生長的除草劑。m-酪氨酸的結構接近於p-酪氨酸(para- tyrosine，是形成蛋白質的20種常見氨基酸之一)。施羅德對這個發現感到意外，他說：“我們起初也不相信m-酪氨酸與酥油草變種具有的超強除草能力有何關聯，但當我們對m-酪氨酸進行模擬測試後發現，它雖對菌類、哺乳動物和細菌沒有抑製作用，但對植物(不包括菌類)卻能產生極強的毒性，起到抑制和殺滅效果。”
目前，施羅德正與同事一起對酥油草變種根部釋放的m-酪氨酸的除草機制進行深入研究，並且取得了一些成果。例如，施羅德注意到，酥油草變種能夠成功地抑制進而殺滅周圍的其他植物，除了m-酪氨酸外，還依賴於另一種普通的氨基酸——苯基丙氨酸(植物合成細胞壁和木質素必需的一種氨基酸)。施羅德解釋說，這很好地解開了曾困擾著研究人員的一個疑問，那就是，酥油草變種為何自身不會被釋放的m-酪氨酸殺死，而且酥油草變種所產生的m-酪氨酸和苯基丙氨酸的量都很大，兩者之間會不會有著某種關係？研究人員對此進行了多次實驗，結果發現，當暴露于m-酪氨酸的植物快被殺死時，往其根部添加苯基丙氨酸，這些植物就會很快恢復生機。看來，酥油草變種在從根部大量釋放m-酪氨酸的同時，又大量地釋放苯基丙氨酸來替自己解毒，在植物中發現這樣的生存競爭模式還真不多見。
至於m-酪氨酸為何能抑制植物的生長進而導致其死亡，施羅德猜測道：“苯基丙氨酸、m -酪氨酸以及p-酪氨酸在結構上都十分相似，可能正是由於這種相似性，m-酪氨酸得以冒充其他植物根部所釋放的高濃度苯基丙氨酸，而m-酪氨酸的一般功能是給植物傳遞苯基丙氨酸合成的負性反饋信號。也就是說，m-酪氨酸干擾了植物正常的苯基丙氨酸合成功能，從而抑制了植物的生長。”施羅德還提出了一個問題：既然酥油草很普遍，那麼為什麼只有某些變種才具有強效的天然除草能力，研究人員為什麼很久都沒注意到m-酪氨酸的這種功能？施羅德認為這可能是由於植物所釋放的m-酪氨酸的數量高度依賴於環境因素，酥油草等植物一般情況下釋放的m-酪氨酸量很小，只有滿足特定的環境條件才會從根部釋放出大量的m-酪氨酸。施羅德表示，他們目前正在尋找這些特定因素。
施羅德認為，這項發現的意義重大，它不僅使我們對“他感作用”(指植物通過釋放化學物質影響周圍的其他植物)有進一步的了解，而且有可能培育出更有效、更天然的除草劑(m-酪氨酸自身極易溶于水，不能直接用作除草劑)，減少對合成除草劑的需求。