Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Фитотоксины (патотоксины)

Как уже отмечалось, патогенный микроорганизм способен обосноваться в клетках растения и начать продуцировать свои собственные вторичные метаболиты - фитотоксины. Последние вызывают заболевание растения-хозяина и могут привести к его гибели.

К настоящему времени охарактеризовано большое число грибных и бактериальных пагогоксинов. Некоторые из них представлены на рис. 14.3.

Низкомолекулярные патоксины влияют на рост или вызывают болезнь, называемую «вилт» (завядание). Высокомолекулярные вещества (чаще всего полипептидной природы) вызывают некрозы (отмирание) тканей растений. Они участвуют также в мацерации тканей, связанной с разъединением клеток и разрушением разделительных мембран. Так, токсины гриба Ceratocystis ulmi вызывают некротические поражения и увядание листьев вязов. Эти токсины заключают в себе два действующих начала: смесь гликопротеинов и набор низкомолекулярных фенольных метаболитов.

К симптомам действия токсинов относятся хлороз, нарушение роста, некроз. Хлороз, или десгрукция хлоропластов и, как следствие, потеря зеленого цвета листа может быть вызван простым накоплением в тканях аммиака. А токсин возбудителя рябухи табака - бактерии Pseudomonas tabaci - представляет собой низкомолекулярный полипептид, который, вероятно, нарушает функционирование глутаминсин- тетазы. Это ключевой фермент азотного обмена, и если его активность подавлена, то образующийся при восстановлении нитрата аммиак не может взаимодействовать с глутаминовой кислотой и накапливается в клетках в недопустимых количествах.

Ненормальности роста зачастую связаны с чрезмерным синтезом ростовых гормонов: гибберилинов, ауксина (индолилуксусной кислоты), цитокинина и др.

Заболевание вил г вызывается разнообразными бактериями, которые поражают томаты, горох, хлопчатник, бананы и другие растения. В культурах Fusarium oxysporum, поражающих томаты, обнаружены два токсина - полипептид ликомаразмин и производное пиридина - фузариновая кислота (рис. 14.3). Фузариновая кислота обнаружена также в пораженных патогенами хлопчатнике, банане и льне.

Основным токсином гриба Pyricularia oiysae, ведущим к заболеванию риса - цирикуляриозу - является никелиновая кислота (рис. 14.3). Подобно фузариновой кислоте, она способна образовывать хелатные комплексы с металлами. В случае цирикуляроза риса ее токсическое действие обусловлено связыванием ионов железа и меди, жизненно необходимых для тканей растения. Пиколиновая кислота обезвреживается растением- хозяином, путем превращения ее в метиловый спирт.

Среди фитотоксинов обнаруживаются фенолы, ряд циклических пептидов (например, тентоксин), некоторые терпеноиды (гельмин- тоспораль), хиноны, эпоксиянтаная кислота.

Известны макромолекулярные токсины, которые, как правило, активны при низких концентрациях. Механизм их действия связан, по- видимому, с нарушением клеточной проницаемости.

Патогенные микроорганизмы продуцируют ферменты, способствующие мацерации (разобщению) клеток и разрушению клеточных стенок. Подобные эффекты наблюдаются в гниющих плодах и овощах. В этом процессе участвуют такие ферменты, как целлюлазы, гемицел- люлазы, пектинэстеразы и др. Ферменты патогенных грибов обладают высокой активностью начинают функционировать сразу же после заражения растения-хозяина.

Весьма перспективным представляется использование в качестве фунгицидных агентов синтетических аналогов ингибитинов и фитоалексинов, которые были бы более устойчивы к биодеградации, чем природные молекулы.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>