SUBSTANTE BIOACTIVE SINTETICE

SUBSTANTE BIOACTIVE SINTETICE

Extragerea si separarea hormonilor naturali din plante, purificarea si stabilirea structurii chimice a acestora, a creat posibilitatea sintezei substantelor hormonale sau a altor substante inrudite pe cale artificiala. Cunoasterea modului de actiune fiziologica a diferitelor grupe de substante si utilizarea lor in practica deschide perspectiva unei largi posibilitati de dirijare a proceselor fiziologice la plante.

Dupa modul de actiune, substantele bioactive sintetice sunt stimulatori, inhibitori si retardanti. Primele doua categorii reprezinta sinteze artificiale ale unor hormoni naturali sau a unor substante inrudite, iar a treia categorie reprezinta o grupa de substante inexistente in mod natural in plante, dar care au rol in dirijarea diferitelor procese fiziologice, in general prin intarzierea cresterii (retarder = a intarzia).

Auxinele In laborator auxina naturala a fost identificata cu acidul beta-indolilacetic. Auxinele sintetice sunt derivati ai indolului, naftalenului, acidului fenoxiacetic etc. Ele sunt acidul beta-indolilbutiric (AIB), acidul beta-indolilpropionic (AIP), acid alfa-naftoxiacetic (ANA), acid alfa-fenoxiacetic (AFA), acid 2,4-diclorfenoxiacetic (2,4-D), acid 2,4,5-triclorfenoxiacetic (2,4,5-T).

Giberelinele naturale au fost identificate ca avand in structura un schelet numit giban, la care se anexeaza diferite grupari laterale. Diferentele dintre diferitele forme de gibereline constau in amploarea gruparilor hidroxilice, metilice si carboxilice laterale, prezenta unor duble legaturi si a radicalului lactonic etc. Dintre toate formele de gibereline se utilizeaza mai ales GA₃, acidul giberelic.

Citochininele au fost sintetizate mai intai in laborator, ca aminopurina, si alte substante cu actiune similara. Au fost identificate la plante sub forma de zeatina si izopentenil-amino-purina. In prezent sunt utilizati compusii sintetici 1-benzil-adenina (BA), 6-benzilaminopurina (BAP), 6-fenilaminopurina (FAP) si 8-azochinetina.

Acidul abscisic (ABA) a fost sintetizat pe cale chimica. In afara acestuia au fost sintetizati si alti compusi chimici cu rol de inhibitori metabolici, cum sunt hidrazida maleica, actinomicina D, puromicina si cloramfenicolul.

Stimulatorii si inhibitorii sintetici manifesta asupra proceselor fiziologice actiuni similare hormonilor naturali.

Retardantii manifesta un rol fiziologic important deoarece reduc pe o anumita perioada ritmul proceselor de diviziune si extensie celulara in tulpini, ceea ce determina o franare a cresterii in inaltime a plantelor. Incepand din anul 1949 au fost sintetizati numerosi compusi chimici cu actiune retardanta, care au fost experimentati in scopul dirijarii proceselor fiziologice la plante. Cei mai utilizati sunt CCC, Alar, Ethrel, iar mai recent diferiti produsi triazolici, de exemplu uniconazol, paclobutrazol si triacontanol.

Actiunea fiziologica a retardantilor consta in modificarea caracterelor morfo-fiziologice. Retardantii franeaza cresterea in lungime a tulpinii, mai ales prin reducerea alungirii internodurilor. De asemenea stimuleaza inflorirea, fructificarea si maturarea fructelor, grabind aceste procese. Retardantii maresc rezistenta plantelor la conditiile nefavorabile; prin reducerea extensiei celulare, favorizeaza diferentierea tesuturilor, ceea ce asigura rezistenta la temperaturi scazute, seceta, arsita, salinitate, boli si daunatori.

CCC (Cycocel, clorura de clor-colina) a fost descoperita de Tolbert (1960) ca fiind clorura de (2-cloroetil) trimetil-amoniu (fig. 109 Este administrat la plante prin stropiri foliare sau ca ingrasamant in sol. Eficacitatea maxima este obtinuta prin tratamente extraradiculare. In sol persista numai 3-4 saptamani, fiind descompus treptat datorita activitatii microorganismelor.

Actiunea fiziologica a CCC consta in inhibarea cresterii in lungime a tulpinii si lastarilor prin actiunea antiauxinica si antigiberelinica. CCC inhiba biosinteza auxinei si giberelinei endogene, inactiveaza prin descompunere auxinele aplicate exogen si reduce activitatea enzimatica.

Alar-85 (B-9, SADH, daminozid) a fost descoperit de Dahlgren si Simmerman (1963) ca fiind acidul N-dimetil-amino-succinamic (fig. 110). Este administrat la plante prin stropiri foliare, intr-o gama foarte larga de concentratii (100-5.000 ppm). Prin aplicare in sol duce la unele efecte de toxicitate.

Actiunea fiziologica consta de asemenea in franarea cresterii lastarilor si stimularea diferentierii florale, a fructificarii, dar si a diferentierii tesuturilor.

Ethrel (Ethephon, CEPA) a fost descoperit in 1967 ca fiind acidul 2 cloro-etil-fosfonic. Este administrat la plante prin stropiri foliare cu solutii apoase.

Actiunea fiziologica consta in franarea cresterii in lungime a tulpinii si lastarilor, dar si stimularea infloririi, fructificarii si maturarii fructelor pe baza descompunerii in etilen. Ethrelul are actiune antigiberelinica, inhiba biosinteza si translocarea si grabeste degradarea giberelinelor.

Compusii triazolici au fost descoperiti in anii '80, fiind substante ce contin heterociclii cu azot. Cei mai cunoscuti sunt paclobutrazolul, uniconazolul si triapentenolul.

Actiunea fiziologica a acestor compusi consta de asemenea in reducerea cresterii tulpinii si lastarului, stimularea fructificarii si a rezistentei plantelor la conditiile de stress.

Mecanismul de actiune consta in special in activitatea antigiberelinica, prin blocarea biosintezei giberelinei endogene. Spre deosebire de compusii de tip CCC care blocheaza biosinteza giberelinei inainte de kauren, compusii triazolici inhiba reactiile oxidative dintre kauren si acidul kaurenoic.