Имитация гормонов растениями

Имитация гормонов насекомых-вредителей — один из сложных способов защиты, которые встречаются у растений. О существовании гормонов у насекомых бы­ло известно давно, но при работе с насекомыми из-за их малых размеров требовалось поистине ювелирное хирургическое мастерство. Например, приходилось со­единять кровеносные системы двух личинок (нимф) кровососущего клопа тонким стеклянным капилляром. Энтомологам пришлось разработать немало остроум­ных приспособлений и методов исследований. С их помощью удалось установить, что у насекомых, как и у млекопитающих, многие процессы связаны с гормо­нальной регуляцией: обмен веществ, размножение, пи­щеварение. Кроме того, у многих насекомых «под контролем» гормонов находится процесс, который от­сутствует у млекопитающих. Это – метаморфоз, один из первых процессов, зависимость ко­торого от гормонального контроля была указана.

Был обнаружен и выделен гормон линьки — экдизон. Оказалось, что некоторые растения выраба­тывают его аналоги. С их помощью воздействуют на гормональную систему шестиногих. В настоящее вре­мя, как установили сотрудники Института химии растительных веществ, известно около 50 экдизонов, составляющих самостоятельную группу природных соединений — полиоксистероидов. В зави­симости от количества углеродных атомов экдизоны разделяют на три группы: С27, С28, С29, в зависимости от источника выделения их называют зоо — или фито-экдизонами.

Содержание экдизонов в растениях от 0,01 до 0,1% в пересчете на сухой вес. Эти цифры на несколь­ко порядков превышают концентрацию экдизонов, вы­явленных у насекомых. Так, в Японии на содержа­ние веществ, действующих подобно экдизону, прове­рено 1056 видов высших растений, 40 из них содержа­ли активные вещества. В Голландии из 120 кг веток тисса получено около 10 г активного вещества. Это в 5000 раз больше, чем у куколок шелковичных червей, из которых в свое время было получено несколько миллиграммов данного гормона. Содержание экдизо­нов неодинаково в различных частях растения. На­пример, в соцветиях дикорастущей серпухи, листьях, в стеблях они были найдены, в корнях — отсутство­вали.

Необходимо отметить, что до настоящего времени роль фитоэкдизонов в растениях почти не изучена. Известно только, что эти вещества выполняют защит­ную роль по отношению к растительноядным насе­комым.

Изучение фитоэкдизонов начинают с установления гормонально-личиночной активности сырых экстрак­тов из растения. Затем из сырых экстрактов различ­ными методами (хроматография на колонках с ионо­обменной смолой) выделяют суммарную фракцию экдизонов, разделяемую далее на индивидуальные компоненты.

Проведены исследования по практическому исполь­зованию экдизонов в качестве пестицидов. Они вызы­вают гибель личинок рисовой огневки, уничтожают гусениц капустной белянки и мучных хрущаков, высокоэффективны в борьбе с комнатными мухами.

.
Опубликовал 22 января 2013.
Размещено в Насекомые опылители.

Ранее в этой же рубрике: