السموم النباتية

السموم النباتية هي مواد سامة أو ضارة بنمو النباتات. قد تنتج هذه المواد عن أنشطة بشرية، كما هو الحال مع مبيدات الأعشاب ، أو قد تنتجها النباتات نفسها، أو الكائنات الدقيقة، أو التفاعلات الكيميائية الطبيعية.

يُستخدم هذا المصطلح أيضًا لوصف المواد الكيميائية السامة التي تُنتجها النباتات نفسها، والتي تعمل كآليات دفاعية ضد مفترساتها. معظم الأمثلة المتعلقة بهذا التعريف للسموم النباتية هي من فئات مختلفة من المستقلبات المتخصصة أو الثانوية ، بما في ذلك القلويدات والتربينات ، وخاصة المركبات الفينولية ، مع العلم أن ليس كل هذه المركبات سامة أو ذات وظائف دفاعية. [ 1 ] قد تكون السموم النباتية سامة للإنسان أيضًا. [ 2 ] [ 3 ]

السموم التي تنتجها النباتات

القلويدات

تُشتق القلويدات من الأحماض الأمينية ، وتحتوي على النيتروجين . [ 4 ] وهي ذات أهمية طبية لتأثيرها على مكونات الجهاز العصبي، مما يؤثر على نقل الأغشية ، وتخليق البروتين ، ونشاط الإنزيمات . وعادةً ما يكون لها طعم مر. وتنتهي أسماء القلويدات عادةً بالمقطع -ين ( مثل الكافيين ، والنيكوتين ، والكوكايين ، والمورفين ، والإيفيدرين ).

التربينات

تتكون التربينات من دهون غير قابلة للذوبان في الماء ، ويتم تصنيعها من أسيتيل-CoA أو الوسائط الأساسية لعملية تحلل الجلوكوز [ 5 ] وغالبًا ما تنتهي بـ -ol ( المنثول ) وتشكل غالبية الزيوت العطرية النباتية.

الفينولات

تتكون المركبات الفينولية من مجموعة هيدروكسيل مرتبطة بهيدروكربون عطري . يُعد الفيورانوكومارين فينولاً ساماً ضوئياً ، وهو غير سام حتى يتم تنشيطه بالضوء. يمنع الفيورانوكومارين نسخ وإصلاح الحمض النووي . تُعد التانينات مجموعة أخرى من المركبات الفينولية المهمة في دباغة الجلود . أما اللجنينات ، وهي أيضاً مجموعة من المركبات الفينولية، فهي أكثر المركبات شيوعاً على سطح الأرض، وتساعد في نقل الماء في سيقان النباتات وملء الفراغات في الخلايا.

مواد سامة للنباتات

مبيدات الأعشاب

عادة ما تتداخل مبيدات الأعشاب مع نمو النبات وغالبًا ما تحاكي الهرمونات النباتية.

السموم النباتية البكتيرية

  • يُنتج سم التابتوكسين بواسطة بكتيريا Pseudomonas syringae pv. tabaci ، وقد يتسبب في تراكم تراكيز سامة من الأمونيا . ويؤدي هذا التراكم للأمونيا إلى اصفرار الأوراق . [ 7 ]
  • تُنتج العديد من البكتيريا جليكوبروتينات، وقد أشارت الدراسات إلى دورها في تطور الأمراض. [ 7 ] يتسبب جليكوبروتين من بكتيريا Corynebacterium sepedonicum في ذبول سريع ونخر هامشي . كما يتسبب سم من بكتيريا Corynebacterium insidiosum في انسداد ساق النبات، مما يعيق حركة الماء بين الخلايا. [ 7 ] أما الأميلوفورين، فهو عديد سكاريد من بكتيريا Erwinia amylovora ، ويسبب ذبولًا في نباتات الفصيلة الوردية. بينما يعيق عديد سكاريد من بكتيريا Xanthomonas campestris تدفق الماء عبر اللحاء، مما يسبب العفن الأسود في الملفوف.
  • الفازيولوتوكسين هو ثلاثي ببتيد معدل [Nδ-(N′-sulfodiaminophosphinyl)-ornithyl-alanyl-homoarginine] تنتجه سلالات معينة من Pseudomonas syringae pv. phaseolicola و Pseudomonas syringae pv. actinidiae وسلالة Pseudomonas syringae pv. syringae CFBP 3388. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] الفازيولوتوكسين هو مثبط عكسي لإنزيم أورنيثين كاربامويل ترانسفيراز (OCTase؛ EC 2.1.3.3)، الذي يحفز تكوين السيترولين من الأورنيثين وكاربامويل فوسفات في مسار التخليق الحيوي للأرجينين. يُعدّ الفازيولوتوكسين مثبطًا فعالًا لنشاط إنزيم أوركتاز من مصادر نباتية وثديية وبكتيرية، ويُسبب حاجةً ظاهريةً للأرجينين. إضافةً إلى ذلك، يُثبّط الفازيولوتوكسين إنزيم أورنيثين ديكاربوكسيلاز (EC 4.1.1.17)، الذي يُشارك في التخليق الحيوي للبوليامينات . [ 11 ]
  • يتسبب سم الريزوبيوتوكسين، الذي تنتجه بكتيريا الريزوبيوم جابونيكوم ، في تحول العقد الجذرية لبعض نباتات فول الصويا إلى اللون الأصفر.

انظر أيضاً

مراجع

  1. رافين، بيتر هـ، راي إف. إيفرت، سوزان إي. إيشهورن: "بيولوجيا النباتات"، الصفحات 27-33.
  2. إيواساكي، س. (أبريل 1998). "المركبات العضوية الطبيعية التي تؤثر على وظائف الأنابيب الدقيقة" . مجلة ياكوجاكو زاشي . 118 (4): 112-126 . doi : 10.1248/yakushi1947.118.4_111 . PMID 9564789 . 
  3. بييلدانيس، ليونارد؛ شيباموتو، تاكايوكي (2009). مقدمة في علم سموم الأغذية ( الطبعة الثانية). بيرلينجتون: إلسيفير. ص 124. ISBN   9780080921532.
  4. ^ زيجر. تعز، ل. "دفاعات النبات". فسيولوجيا النبات . ص 349 – 376. 
  5. علوم النبات "النباتات السامة". الصفحات 170-175.
  6. بايك، ديفيد ر.، آرون هاجر، "كيف تعمل مبيدات الأعشاب" http://wed.aces.uiuc.edu/vista/pdf_pubs/herbwork.pdf
  7. 1 2 3 ستروبل، غاري أ. 1977. المراجعة السنوية لعلم الأحياء الدقيقة "السموم النباتية البكتيرية". 31:205-224
  8. بيندر سي إل، ألاركون-شايدز إف، غروس دي سي، 1999. سموم نباتية من بكتيريا الزائفة السيرينجية: آلية العمل، والتنظيم، والتخليق الحيوي بواسطة إنزيمات تخليق الببتيد والبوليكيتيد. مراجعات علم الأحياء الدقيقة والبيولوجيا الجزيئية 63، 266-292
  9. تورت سي، مانسو سي، 1995. سلالة من بكتيريا Pseudomonas syringae لا تنتمي إلى النمط المرضي phaseolicola تنتج سمّ phaseolotoxin. المجلة الأوروبية لأمراض النبات 101، 483-490
  10. موريلو ج، بارداجي ل، نافارو دي لا فوينتي ل، فوهرر م.إ، أغيليرا س، ألفاريز-موراليس أ، 2011. يشير التباين في حفظ مجموعة الجينات المسؤولة عن التخليق الحيوي لسم الفازيولوتوكسين النباتي في بكتيريا الزائفة السيرينجية إلى حدوث حدثين على الأقل من الاكتساب الأفقي. بحث في علم الأحياء الدقيقة 162، 253-261
  11. باخمان إيه إس، ماتيل بي، سلوسارينكو إيه جيه، 1998. تثبيط نشاط ديكاربوكسيلاز الأورنيثين بواسطة الفازيولوتوكسين: الآثار المترتبة على ظهور الأعراض في مرض اللفحة الهالية للفاصوليا الفرنسية. علم أمراض النبات الفيزيولوجي والجزيئي 53، 287-299.