Fitotoxina

Archiu:Ginkgotoxin 3D structure.png

Estructura 3D de la ginkgotoxina, present en el Ginkgo biloba.

Fitotoxinas és un terme global que fa referència a totes aquelles substàncies (conegudes com a substàncies fitotóxicas) que són inhibidores del creiximent o venenoses per a les plantes. Les substàncies fitotóxicas poden ser el resultat de l'activitat humana, com ocorre en els herbicidas, o poden ser produïdes per les pròpies plantes, per microorganismes o per reaccions químiques naturals. Un bon sol protegirà a les plantes de les concentracions tòxiques de tals substàncies per mig de la ventilació de gasos, la descomposició o l'adsorció de toxines orgàniques, o la supressió dels organismes productors de les mateixes.

El terme també s'utilisa a voltes, pel contrari, per a descriure els productes químics tòxics produïts per les pròpies plantes, que funcionen com a agents defensius contra els seus depredadors. La majoria dels eixemples relacionats en esta definició de fitotoxina són membres de diverses classes de metabòlits secundaris, inclosos els alcaloides, els terpenos i especialment els fenol, encara que no tots estos composts són tòxics o tenen fins defensius. Les fitotoxinas també poden ser tòxiques per als humans.

Toxines produïdes per les plantes

Alcaloide

Els alcaloides es deriven d'aminoàcits i contenen nitrogen. [5] Són mèdicament importants en interferir en els components del sistema nerviós que afecten el transport de la membrana, la síntesis de proteïnes i les activitats enzimàtiques. Per lo general, tenen un sabor amarc. Els alcaloide generalment terminen en -ina (cafeïna, nicotina, cocaïna, morfina, efedrina).

Terpenos

Els terpenos estan constituïts per lípits insolubles en aigua i sintetisats a partir d'acetil-CoA o intermijos bàsics de la glucólisis [6]. A sovint terminen en -ol (mentol) i comprenen la majoria dels olis essencials de plantes.

• Els monoterpenos es troben en les gimnosperma i s'acumulen en els conductes de resina i tal volta es lliberen quan un insecte comença a alimentar-se per a atraure als enemics naturals de l'insecte.
• Els sesquiterpenos són de sabor amarc per als humans i es troben en els pèls glandulares o els pigments subdérmicos.
• Els diterpenos estan continguts en resina i bloquegen i eviten l'alimentació d'insectes. El Taxol, un important medicament contra el càncer es troba en este grup.
• Els triterpenos imiten a l'hormona ecdisona dels insectes, lo que altera la muda i el desenroll, i en freqüència és letal. Per lo general es troben en els cítrics, i produïxen una substància amarga cridada limonoide que dissuadix l'alimentació dels insectes.
• Els glucósidos estan composts d'un o més sucres combinats en una aglicona no azucarada, que generalment determina el nivell de toxicitat. Els glucósidos cianogénicos es troben en moltes llavors de plantes com les cireras, les pomas i les prunas. Els glucósidos cianogénicos produïxen cianur i són extremadament venenosos. Els cardenólidos tenen un sabor amarc i influïxen en el cor humà, poden ralentisar o enfortir la freqüència cardíaca. Les saponinas tenen components solubles en lípits i aigua en propietats detergents. Les saponinas formen complexos en esterolés i interferixen en la seua absorció.

Fenol

Els composts fenòlics estan composts per un grup hidroxilo unit a un hidrocarbur aromàtic. La furanocumarina és fenòlica i no és tòxica fins que s'activa per la llum. La furanocumarina bloqueja la transcripció i reparació del ADN. Els taninos són un atre grup de composts fenòlics importants en el curtido del cuiro. Les ligninas, també un grup de composts fenòlics, són els composts més comuns en la Terra i ajuden a conduir l'aigua en els brots de les plantes i reblir espais en la cèlula.

Substàncies tòxiques para les plantes

Herbicida

Els herbicidas usualment interferixen en el creiximent de les plantes i en freqüència imiten a les hormones vegetals.

• Els inhibidors de la ACCasa maten les herbes i inhibixen el primer pas en la síntesis de lípits, l'acetil-CoA carboxilasa, lo que afecta la creació de la membrana celular en els meristemos. No afecten a les plantes de dicotiledóneas.
• Els inhibidors de el ALS afecten a les pastures i les dicotiledóneas en inhibir el primer pas en la síntesis d'alguns aminoàcits, la síntesis del acetolactato. Les plantes es veuen privades llentament d'estos aminoàcits i finalment es deté la síntesis d'ADN.
• Els inhibidors de el ESPS afecten a les pastures i les dicotiledóneas en inhibir el primer pas en la síntesis de l'enzima triptófano, fenilalanina i tirosina.
• Els inhibidors del fotosistema II reduïxen el fluix d'electrons de l'aigua a el NADPH2+, lo que provoca que els electrons s'acumulen en les molècules de clorofila i que es produïxca un excés d'oxidació. La planta eventualment morirà.
• l'auxina sintètica imita les hormones vegetals i pot afectar la membrana celular de la planta.

Fitotoxinas bacterianes

• La tabtoxina és produïda per la Pseudomonas syringae pv. tabaci que pot causar l'acumulació de concentracions tòxiques d'amoniaco. Esta acumulació d'amoníac causa clorosis dels fulls.
• Els glucopéptidos són produïts per vàries bactèries i es troben involucrats en el desenroll de malalties. [8] Un glucopéptido de Corynebacterium sepedonicum causa marchitez ràpida i necrosis marginal. Una toxina de Corynebacterium insidiosum provoca l'obstrucció del talle de la planta que interferix en el moviment de l'aigua entre les cèlules. [8] Amylovorin és un polisacàrit de Erwinia amylovora i causa marchitez en les plantes rosáceas. Un polisacàrit de Xanthomonas campestris obstruïx el fluix d'aigua a través del floema.

• La faseolotoxina és un tripéptido modificat [Nδ-(N'-sulfodiaminofosfinil)-ornitil-alanil-homoarginina] produït per certs ceps de Pseudomonas syringae pv. phaseolicola, Pseudomonas syringae pv. actinidiae i cep CFBP 3388 de Pseudomonas syringae pv. syringae. La faseolotoxina és un inhibidor reversible de l'enzima ornitina carbamoiltransferasa (OCTaxe; EC 2.1.3.3), que cataliza la formació de citrulina a partir de ornitina i carbamoilfosfato en la ruta biosintética de la arginina. La faseolotoxina és un inhibidor efectiu de l'activitat de OCTaxa d'orige vegetal, mamífer i bacterià i causa un requisit fenotípico per a la arginina. Ademés, la faseolotoxina inhibix l'enzima ornitina descarboxilasa (EC 4.1.1.17), que està involucrada en la biosíntesis de poliaminas.
• La rizobiotoxina, produïda per Rhizobium japonicum, fa que els nòduls de les raïls d'algunes plantes de soja es tornen cloróticos.