Brasszinoszteroid

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Brasszinolid, az elsőként izolált brasszinoszteroid, melyről kimutatták, hogy biológiai aktivitással rendelkezik

A brasszinoszteroidok (rövidítése BR vagy ritkábban BS)[1] a polihidroxiszteroidok egy osztálya, amely a növényi hormonok egyik családjaként ismert, endokrin-reszponzív rákos megbetegedések esetén apoptózis kiváltására és növekedés gátlására alkalmasak így rákellenes gyógyszerként is hasznosak lehetnek. A brasszinoszteroidokat először az 1970-es években fedezték fel, amikor Mitchell és mtsai. felfigyeltek markáns növekedésserkentő tulajdonságukra. A repce pollen (Brassica napus) szerves kivonatainak kezelésével a szár megnyúlását és a sejtosztódás fokozódását idézték elő.[2] A kísérletben használt biológiailag aktív anyag a Brasszinolid volt az első izolált brasszinoszteroid.[3][2] Az előbbi kísérletben a molekula előállításához 230 kg repce pollent használtak, melyből mindössze 10 mg brasszinoszteroid keletkezett. Felfedezésük óta több mint 70 BR-vegyületet izoláltak növényekből.[4]

Bioszintézis[szerkesztés]

A BR-t a kampeszterolból bioszintetizálják. A bioszintézis útját japán kutatók tisztázták, és más növényfajok BR bioszintézis mutánsainak elemzésével bizonyították (lúdfű, paradicsom, borsó).[5] A növényekben a BR-szintézis helyeit kísérletileg nem igazolták. Az egyik jól alátámasztott hipotézis, hogy minden szövet termel BR-t, mivel a BR bioszintetikus és szignáltranszdukciós gének számos növényi szervben expresszálódnak, és a hormonok rövid távú aktivitása is ezt támasztja alá.[6][7] Kísérletek kimutatták, hogy lehetséges a nagy távolságú szállítás, és az áramlás a növény tövétől a csúcsokig (akropetál) történik, de nem ismert, hogy ez a mozgás biológiailag releváns-e.[6]

Hormonális aktivitás[szerkesztés]

A BR-kről kimutatták, hogy számos növényi folyamatban részt vesznek:

  • A sejtek osztódásának és megnyúlásának elősegítése; az auxinnal együttműködik a hatás elérése érdekében.[8]
  • Szerepe tisztázatlan a sejtosztódásban és a sejtfal regenerációjában.[6]
  • Az edénynyaláb differenciálódás elősegítése; A BR jelátvitelt a vaszkuláris differenciálódás során tanulmányozták.[9]
  • Szükséges a pollen megnyúlásához a pollentömlő kialakulásához.[10]
  • Az öregedés felgyorsulása haldokló szövettenyészetek sejtjeiben; a BR-hiányos mutáns növények késleltetett öregedése alátámasztja, hogy ez a hatás biológiailag releváns lehet.[6]
  • Védelmet nyújt a növényeknek hideg és szárazság idején.[6]

A Lychnis viscaria növényből származó kivonat viszonylag nagy mennyiségű brasszinoszteroidot tartalmaz. A Lychnis viscaria növeli a környező növények betegségekkel szembeni ellenálló képességét. 

A bengálibirsből (Aegle marmelos) (Rutaceae) izolált 24-epibrasszinolidot (EBL) (mely brasszinoszteroid) antigenotoxikus hatását vizsgálták maleinsav-hidrazid (MH) által kiváltott vöröshagyma (Allium cepa) kromoszóma-rendellenesség esetén. Kimutatták, hogy a maleinsav-hidraziddal kiváltott kromoszóma-rendellenességek százalékos aránya szignifikánsan csökkent a 24-epibraszinolid kezelés hatására.[11]

Beszámoltak arról, hogy a BR-k mind az abiotikus, mind pedig a biotikus stressz ellen hatásosak a növényekben.[12][13] Bebizonyosodott, hogy a brasszinoszteroidok uborkán történő alkalmazása fokozza a növény anyagcseréjét és a peszticidek eltávolítását. Segítségével elősegíthető a nem ökológiai gazdálkodás során termesztett zöldségekből a maradék peszticidek eltávolítása, csökkentve az emberbe jutásuk valószínűségét.[14]

A BR-ek kezelt rizsmagokra (Oryza sativa L.) számos hatást fejtenek ki, kimutatták például, hogy csökkentik a sóstressz növekedést gátló hatását.[15] A kifejlődött növények tömegének elemzésekor a kezelt magvak jobban teljesítettek, mint a szikes és nem sós táptalajon termesztett növények, azonban a száraz tömeg elemzésekor BR-kezelt magvak csak a szikes táptalajon termesztett, kezeletlen növényeknél teljesítették jobban.[15] Sóstressz alatti paradicsomot vizsgálva (Lycopersicon esculentum) csökkent a klorofill a és klorofill b koncentrációja, és így a pigmentáció is csökkent. A BR-vel kezelt rizsmagok jelentősen visszaállították a pigmentszintet azokban a növényekben, amelyeket sós táptalajon termesztettek, összehasonlítva a nem kezelt növényekkel azonos körülmények között.[15]

Mezőgazdasági felhasználás[szerkesztés]

A kertészeti növények termesztésében BR szerepe kiemelkedő lehet. Kiterjedt kutatások alapján a BR képes a termesztett kertészeti növények mennyiségének és minőségének javítására, valamint képes megvédeni a növényeket a közvetlen környezetben előforduló számos stresszhatás ellen.[16][1] A stabilabb szintetikus analógok szintézise és a sejtes BR-aktivitás genetikai manipulálásával foglalkozó technológia fejlődésével a BR felhasználása a kertészeti növények termesztésében a gyakorlatban is reménykeltő stratégiává vált a terméshozam és a termesztési siker javítása érdekében.[16]

A BR alkalmazása bizonyítottan hatásos a Phytophthora infestans, az uborka penészgombája, a vírusos betegségek és számos más kórokozó ellen.[1]

A BR segíthet áthidalni a fogyasztók egészségügyi aggályai és a termesztők növénytermesztés intenzifikálási igénye közötti szakadékot. A BR használatának egyik fő előnye, hogy nem terheli a környezetet, mert természetes módon hatnak. Mivel természetes „növényerősítő anyag”, a BR kijuttatása kedvezőbb lenne, mint a peszticidek használata, ráadásul nem indukálja a kártevők koevolúcióját.[1]

Németországban a növényből származó kivonat "növényerősítő anyagként" használható.[17] Léteznek biológiai tesztek, amelyek képesek kimutatni a BR-eket a növényben, például a bab második szártag megnyúlási vizsgálata és a rizslevél lemezének hajlástesztje.[18]

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. ↑ a b c d Khripach (2000. április 3.). „Twenty Years of Brassinosteroids: Steroidal Plant Hormones Warrant Better Crops for the XXI Century”. Annals of Botany 86 (3), 441–47. o. DOI:10.1006/anbo.2000.1227.  
  2. ↑ a b (1970. március 1.) „Brassins—a new family of plant hormones from rape pollen”. Nature 225 (5237), 1065–6. o. DOI:10.1038/2251065a0. PMID 16056912.  
  3. ↑ Grove (1979). „Brassinolide, a plant growth-promoting steroid isolated from Brassica napus pollen”. Nature 281 (5728), 216–217. o. DOI:10.1038/281216a0.  
  4. ↑ Bajguz (2007. február 1.). „Metabolism of brassinosteroids in plants”. Plant Physiology and Biochemistry 45 (2), 95–107. o. DOI:10.1016/j.plaphy.2007.01.002. PMID 17346983.  
  5. ↑ Fujioka (1997). „Biosynthesis and metabolism of brassinosteroids”. Physiologia Plantarum 100 (3), 710–15. o. DOI:10.1111/j.1399-3054.1997.tb03078.x.  
  6. ↑ a b c d e Clouse (1998. június 1.). „Brassinosteroids: Essential Regulators of Plant Growth and Development”. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 49, 427–451. o. DOI:10.1146/annurev.arplant.49.1.427. PMID 15012241.  Clouse, SD; Sasse, JM. (June 1998). "Brassinosteroids: Essential Regulators of Plant Growth and Development". Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 49: 427–451. doi:10.1146/annurev.arplant.49.1.427. PMID 15012241.
  7. ↑ Li (1997. szeptember 1.). „A putative leucine-rich repeat receptor kinase involved in brassinosteroid signal transduction”. Cell 90 (5), 929–38. o. DOI:10.1016/S0092-8674(00)80357-8. PMID 9298904.  
  8. ↑ Nemhauser (2004. szeptember 1.). „Interdependency of brassinosteroid and auxin signaling in Arabidopsis”. PLOS Biology 2 (9), E258. o. DOI:10.1371/journal.pbio.0020258. PMID 15328536.  
  9. ↑ Caño-Delgado (2004. november 1.). „BRL1 and BRL3 are novel brassinosteroid receptors that function in vascular differentiation in Arabidopsis”. Development 131 (21), 5341–51. o. DOI:10.1242/dev.01403. PMID 15486337.  
  10. ↑ Hewitt (1985). „Effect of brassinolide and other growth regulators on the germination and growth of pollen tubes of "Prunus avium" using a multiple hanging drop assay”. Aust. J. Plant Physiol. 12 (2), 201–11. o. DOI:10.1071/PP9850201.  
  11. ↑ Sondhi (2008). „Isolation of 24-epibrassinolide from leaves of "Aegle marmelos" and evaluation of its antigenotoxicity potential employing Allium cepa chromosomal aberration assay”. Plant Growth Regul 54 (3), 217–224. o. DOI:10.1007/s10725-007-9242-7.  
  12. ↑ Sharma (2007). „Effects of 24-Epibrassinolide on growth and metal uptake in "Brassica juncea" L. under copper metal stress”. Acta Physiologiae Plantarum 29 (3), 259–263. o. DOI:10.1007/s11738-007-0032-7.  
  13. ↑ Sharma (2008). „Effects of 28-homobrassinolide on nickel uptake, protein content and antioxidative defence system in "Brassica juncea”. Biol. Plant. 52 (4), 767–770. o. DOI:10.1007/s10535-008-0149-6.  
  14. ↑ Xiao Jian (2009. szeptember 1.). „Brassinosteroids promote metabolism of pesticides in cucumber”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 57 (18), 8406–13. o. DOI:10.1021/jf901915a. PMID 19694443.  
  15. ↑ a b c Anuradha, S, and S Seeta Ram Rao (2003. május 1.). „Application of brassinosteroids to rice seeds (Oryza sativa L.) reduced the impact of salt stress on growth, prevented photosynthetic pigment loss and increased nitrate reductase activity.”. Plant Growth Regulation 40 (1), 29–32. o. DOI:10.1023/A:1023080720374.  
  16. ↑ a b Role of Brassinosteroids on Horticultural Crops, Brassinosteroids: A Class of Plant Hormone. Dordrecht, Netherlands: Springer, 269–288. o.. DOI: 10.1007/978-94-007-0189-2_9 (2011). ISBN 978-94-007-0189-2 
  17. ↑ Kim (1990. december 1.). „Identification of Two Brassinosteroids from the Cambial Region of Scots Pine (Pinus silverstris) by Gas Chromatography-Mass Spectrometry, after Detection Using a Dwarf Rice Lamina Inclination Bioassay”. Plant Physiology 94 (4), 1709–13. o. DOI:10.1104/pp.94.4.1709. PMID 16667906.  
  18. ↑ Tossi (2015. október 1.). „A bioassay for brassinosteroid activity based on the in vitro fluorimetric detection of nitric oxide production”. Steroids 102, 46–52. o. DOI:10.1016/j.steroids.2015.07.003. PMID 26209812.  

Fordítás[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Brassionosteroid című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Brasszinoszteroid&oldid=26610511”