Másodlagos metabolitok a szelíd növényvédelem hatóanyagai

Másodlagos metabolitok a szelíd növényvédelem hatóanyagai

Szerző: 
Fodorpataki – Szigyártó: A növények ökofiziológiájának alapjai

A képekre kattintva megtekinthetjük az adott képhez tartozó részletes leírást.

Diavetítés indítása

Chrysanthemum cinerariaefolium
Chrysanthemum cinerariaefolium
Piretrinek
Azadirachta indica Indiában őshonos citrusféle
Azadirachta indica Indiában őshonos citrusféle
Limonoid rovarölőszerek
Közönséges medvetalp (Heracleum sp.)
Közönséges medvetalp (Heracleum sp.)
Kumarinok
Fehér mustár (Sinapis alba)
Fehér mustár (Sinapis alba)
Mustárolaj glikozidok
Dohánylevelek
Dohánylevelek
Dohányalkaloidok

A külső környezet tényezőivel való viszonyban előnyt biztosító szekunder metabolitok az ökomonok vagy infovegyületek. Jelenleg a növényvilágban több százezer ilyen anyag ismert, listájuk pedig állandóan bővül és egyre több képviselőjük kerül alkalmazásra a környezetkímélő növényvédelemben (például biopeszticidek formájában), az egészségügyben (gyógyszerek természetes alapanyagaként), a kozmetikai iparban (védőanyagokként). Ismeretük alapvetően fontos akkor, amikor degradálódott élőhelyeket kell újratelepíteni élőlényekkel, hiszen az általuk megvalósított vegyi kölcsönhatás alapját képezi a különböző élőlénytársulások sikeres, tartós, vagy sikertelen, ideiglenes fennmaradásának. Aszerint, hogy milyen élőlényekre fejtik ki hatásukat, az ökomonok két nagy csoportra oszthatók: intraspecifikus hatásúakra (amelyek az őket termelő szervezetekkel azonos fajú egyedekre hatnak) és allelokémiai hatású vegyületek (amelyek más fajok egyedeire hatnak

 I. Az intraspecifikus hatású ökomonok lehetnek autotoxinok és vonzóanyagok. Az azonos fajú egyedek gátlásával korlátozzák a populációk egyedsűrűségét az élőhelyen (például egy növény gyökérszekrétumai gátolják a körülötte levő talajrétegben az azonos fajú magvak csírázását). Az intraspecifikus vonzóanyagok olyan kibocsátott jelzőanyagok, amelyek segítségével összehangolódnak a populáció egyedeinek bizonyos életfolyamatai, vagyis a fajon belüli vegyi kommunikációt biztosítják. Leggyakoribbak a szaporodásban szereplő jelzőanyagok, melyek által egymásra találnak az azonos fajú hím és női gaméták (általában a hím gaméta jut el a mozdulatlan, megtermékenyítésre kész, fajspecifikus jelanyagot kiválasztó petesejthez).

II. Az allelokémiai hatású vegyületek a növénynek a környezetében levő más fajú növényekkel, állatokkal és mikroorganizmusokkal való kölcsönhatásaiban játszanak szerepet, egyes esetekben pedig abiotikus környezeti tényezőkkel való kapcsolatot is elősegítenek. Aszerint, hogy a biotikus kapcsolatban melyik partnernek származik előnye hatásukból (csak az őket termelő növénynek, csak a velük érintkezésbe kerülő másik élőlénynek, vagy a növénynek is és a másik szervezetnek is), e hatóanyagok feloszthatók allomonokra, kairomonokra és szinomonokra.

1. Az allomonok hasznosak az ezeket termelő növények számára és károsak egyéb élőlényekre. Ezáltal védik a növényt és nagyobb sikert biztosítanak a tápanyag-forrásokért folytatott versengésben. Például, az allelopatikus szekrétumok más fajú szomszédos növényeket gátolnak, az alkaloidok növényevő állatokat mérgeznek, a fitoalexinek patogén gombák és baktériumok (fertőző mikroorganizmusok) fejlődését gátolják a megtámadott növényben, a csersavak és a mustárolaj glikozidok kellemetlen ízanyagokként tartják távol a kártevőket

2. A kairomonok nem az ezeket termelő növényeknek, hanem egyéb élőlényeknek hasznosak. Például, egyes gyökérszekrétumok vonzzák a talajban levő hengerférgeket. A parazita növények (szádorgó, aranka, kónyavicsorgó, sztriga, alektra stb.) magvainak csírázása csakis egy közelben levő gazdanövény specifikus szekrétumának (sztrigol, alektrol stb.) hatására indul be. A selyemkóró kallotropin nevű triterpénje szintén tipikus kairomon: bekerül a növénnyel táplálkozó királylepke hernyójába, innen átjut a hernyóból kialakuló lepke szárnyába és potrohfalába, ezáltal pedig a növényi hatóanyag a madarakkal szemben védi a lepkét, ugyanis a lepkét lenyelő madarat öklendezésre készteti és a madár megtanulja, hogy többé ne táplálkozzon ilyen lepkével. Egy másik példa a káposzta mustárolaj glikozidja, melyet a káposztalepke peterakási jelzésként ismer fel. Továbbá, a fenyő mircén nevű terpénjét használja fel a gazdaspecifikus fenyőszú saját, ipszenol nevű párzási feromonjának előállítására, vagyis a fenyő hatóanyaga nélkül a szú nem képes szaporodni. A kairomonok jelenléte arra utal, hogy olyan sajátos metabolitokat, melyeket a növény egy bizonyos céllal állít elő, a hosszas koevolúció és sajátos növényfajhoz való kötődés során egyéb élőlények saját hasznukra fordítják

3. A szinomonok kölcsönösen előnyösek az ezeket előállító növénynek és az élőhely valamely más élőlényének is. Fontos szerepük van a mutualizmusban, ami kétféle élőlénypopuláció időnkénti vagy állandó jellegű, kölcsönösen elő nyös kapcsolata (ennek tökéletesedett formája a szimbiózis). Ide tartoznak a nem fotoszintetikus szerepű növényi illatanyagok, melyeket a növények areálbővítésre és az egyedek közti kereszteződésre használnak (megporzó és magterjesztő állatokat csalogatnak), az állatok számára pedig a táplálékforrás (nektár, húsos termések) megtalálására.

Forrás: 

Fodorpataki – Szigyártó: A növények ökofiziológiájának alapjai http://adatbank.transindex.ro/vendeg/htmlk/pdf8055.pdf