Struktura indolaletne kisline, lastnosti, pridobivanje, uporabe

On Indolaletna kislina Gre za organsko spojino, katere molekularna formula je c₈H₆NCH₂COOH. To je monokarboksilna kislina, ki ima pomembno vlogo kot rastlinski rastni hormon, zato spada v skupino fitohormonov, imenovanih auksina.

Znana je tudi kot 3-endolacetna kislina in indol-3-ocetna kislina. Je najpomembnejši avksin rastlin. Pojavi se v teh delih, kjer je rast, kot so izbruhi, rastoči mladi listi in reproduktivni organi.

Indolaletna kislina je prisotna pri rastočih izbruhih. Avtor: Julio César García. Vir: Pixabay.

Nekateri mikroorganizmi ga poleg rastlin biostetizirajo, zlasti tiste, imenovane "promotorji rasti". Na splošno te mikrobe najdemo v rizosferi ali območju, ki meji na korenine rastlin, ki dajejo prednost rasti in veji teh.

Biosinteza indoliletne kisline se pojavi na več načinov, kjer izstopa triptofan, aminokislina, ki je prisotna v rastlinah.

Pri ljudeh s kronično ledvično boleznijo lahko prisotnost visoke ravni indoliletne kisline povzroči poškodbe sistema srca in ožilja in demence. Preučujemo različne načine uporabe gob in bakterij, ki proizvajajo indolaletno kislino, da se naklonjeni rastlinskim pridelkom okolju prijazni.

[TOC]

Struktura

Indolaletna kislina ima v svoji molekularni strukturi benzenski obroč in pritrjen na ta pirolski obroč, v položaju 3 je povezana skupina -ch₂-COOH.

3 -indolacetna kislinska struktura. Noben strojno berljiv avtor ni zagotovil. Ayacop je domneval (na podlagi zahtevkov za avtorske pravice). [Javna domena]. Vir: Wikipedia Commons.

Nomenklatura

- Indolaletna kislina

- Indol-3-subject kislina

- 3 -indolacetna kislina

- Indolilatična kislina

- Escatol -ω -karboksilna kislina

Lastnosti

Fizično stanje

Trdno brezbarvno do kosmičev

Molekularna teža

175,18 g/mol

Tališče

168,5 ° C

Topnost

Zelo malo topno v hladni vodi: 1,5 g/l

Topno v etilnem alkoholu, acetonu in etilnem etru. Netopna v kloroformu.

Lokacija v naravi

Indolaletna kislina je najpomembnejši fitormon ali avksin rastlin, ki ga proizvajajo predvsem v krajih zelenjave, kjer je rast.

Kalitev semena, postopek, kjer vmeša indolaletna kislina. Avtor: Machová Markéta. Vir: Pixabay.

Pogost način, kako rastline shranijo indolaletno kislino, je reverzibilna ali vezana reverzibilna na nekatere aminokisline, peptide in sladkor.

Lahko aktivno prevažamo iz celice v celico ali pasivno po soku phloema skozi dolge razdalje.

Vam lahko služi: Polarimetrija: fundacija, vrste, aplikacije, prednosti in slabosti

Poleg proizvodnje v rastlinah ga sintetizira tudi več vrst mikroorganizmov. Med temi vrstami mikrobov so Azospirillum, Alkaligeni, Acinetobacter, Bacillus, Bradyrhizobium, Erwinia, Flavobacterium, Pseudomonas in Rhizobium.

Večina bakterij in gliv, ki spodbujajo rastline, vključno s tistimi, ki z njimi tvorijo simbiozo, proizvaja indolitno kislino. Govori se, da so ti mikroorganizmi "promotorji rasti".

Biosintetizirana indolitna kislina z bakterijami ali glivi, povezanimi z rastlinami v curlu, ima pomembno vlogo pri razvoju korena.

Razvejane korenine rastline. V svojem razvoju indoliletna kislina, ki jo proizvajajo bakterije in glive, ki so prisotne na območju, ki meji na njih, ali rizosfera. Rasbak pri nizozemski Wikipediji [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/]]. Vir: Wikipedia Commons.

Vendar mikrobi za fiziološke procese ne potrebujejo indoliletne kisline.

Pojasnilo je, da z rastočimi rastlinami veliko vodnih topnih spojin, kot so sladkorji, organske kisline in aminokisline, sproščajo, ki se prevažajo v korenine.

Na ta način rizobakterije dobijo obilno zalogo materiala, ki se uporablja pri proizvodnji presnovkov, kot je indolaletna kislina, ki ga nato rastlina uporablja.

Kot je mogoče sklepati, je to primer povezave za medsebojno pomoč.

Funkcija v rastlinah

Indolaletna kislina je vključena v različne vidike rasti in razvoja rastlin, od embriogeneze do cvetnega razvoja.

Ključnega pomena je za številne procese, kot so kalitev semen, rast zarodka, začetek in razvoj korenine, nastanek listov in njihova odvajanje, fototropizem, geotropizem, razvoj sadja itd.

Cvet v razvoju, postopek, kjer vmeša indolaletna kislina. Avtor: Bruno Glätsch. Vir: Pixabay.

Uravnava raztezanje in delitev celic ter njegovo razlikovanje.

Povečati stopnjo rasti ksilema in korena. Pomagajte pri izboljšanju dolžine korenin s povečanjem števila posledic tega, koreninskih in stranskih korenin, ki pomagajo pri okoliških hranilih.

Se kopiči v bazalnem delu korenine, ki daje prednost gravitropizmu ali geotropizmu, s čimer sproži ukrivljenost korenine navzdol. Pri nekaterih vrstah spodbuja naključno tvorbo korenin iz stebel ali listov.

Se kopiči na mestu, kjer bodo izvirali listi, in nadzira njihovo lokacijo v rastlini. Visoka vsebnost indolacetne kisline spodbuja raztezanje v poganjkih in fototropizmu. Ureja širitev lista in vaskularne diferenciacije.

Vam lahko služi: interatomske povezaveNovi rastoči listi, proces, ki ga nadzira indolacetna kislina. Vir: Pixabay.

Skupaj s citokinini spodbuja proliferacijo celic v območju sprememb. Prispeva k diferenciaciji žilnih tkiv: ksilem in phloem. Ima vpliv na premer stebla.

Zrela semena sproščajo indolitno kislino, ki se kopiči v delu, ki obdaja perikarpa sadja. Ko se koncentracija indoliletne kisline zmanjša, nastane ločevanje sadja.

Biosinteza

Indolitna kislina je biosintetizirana v organih rastlin, ki so aktivno razdeljene, kot so izbruhi, apekse korenin, meristem, vaskularna tkiva, rastoči mladi listi, terminalni rumenjaki in reproduktivni organi.

Sintetizirajo ga rastline in mikroorganizmi skozi več medsebojno povezanih poti. Obstajajo ceste, ki so odvisne od tiptofana (aminokislina v rastlinah) in druge neodvisno od tega.

Spodaj je ena od biosinteze, ki se začne iz triptofana.

Triptofan skozi encim aminotransferaze izgubi amino skupino in postane indol-3-pirúvico kislina.

Slednji izgubi karboksil in indol-3-acetaldehid se oblikuje zaradi encima piruvata.

Končno je encim indol-3-acetaldehida oksidiran z encimom aldehida-oksidaze, da dobimo indole-3-ocetno kislino.

Ena od oblik biosinteze indolitne kisline z rizobakterijo. Avtor: Marilú Stea.

Prisotnost v človeškem telesu

V človeškem organizmu indoliletna kislina izvira iz presnove triptofana (aminokislina, ki jo vsebuje različna živila).

Indolaletna kislina je povišana pri bolnikih z jetrnimi boleznimi in pri ljudeh s kroničnimi ledvicami.

V primeru bolnikov s kroničnimi ledvicami so bile povezane visoke ravni indolaletne kisline v krvnem serumu s kardiovaskularnimi dogodki in smrtnostjo, kar je povzročilo pomembne napovedovalce le -teh.

Ocenjujejo, da deluje kot promotor oksidativnega stresa, vnetja, ateroskleroze in endotelne disfunkcije s prokoagulantnim učinkom.

Visoka raven indolaletne kisline v krvnem serumu bolnikov prejema hemodializo tudi z zmanjšano kognitivno funkcijo.

Pridobivanje

Obstaja več načinov, kako ga pridobiti v laboratoriju, na primer iz indola ali iz glutaminske kisline.

Potencialna uporaba v kmetijstvu

Preučujemo nove strategije, ki omogočajo uporabo indolaletne kisline za povečanje produktivnosti pridelkov z minimalnimi vplivi na naravno okolje, pri čemer se izognemo okoljskim učinkom kemičnih in pesticidnih gnojil.

Vam lahko služi: aldehidos

Prek gliv

Nekateri raziskovalci so izolirali nekatere endofistične glive, povezane z zdravilnimi rastlinami iz sušnega okolja.

Ugotovili so, da te glive dajejo prednost kalitvi divjih in mutantnih semen, po določenih analizah.

To pomeni, da lahko zahvaljujoč indolaletni kislini, ki jo proizvajajo te endofitične glive, njihova uporaba lahko prinese velike koristi za pridelke, ki rastejo v marginaliziranih deželah.

Skozi genetsko manipulirane bakterije

Drugim znanstvenikom je uspelo oblikovati mehanizem genetske manipulacije, ki daje prednost sintezi indolaletne kisline s pomočjo vrste rhakterij, ki običajno ne spodbuja rasti rastlin.

Izvajanje tega mehanizma je privedlo do takšnih bakterij za sintezo indolaletske kisline na samouguliran način. In inokulacija teh rizobakterij na korenine rastlin Thalian Arabidopsis izboljšala rast svojih korenin.

S spojinami, konjugiranimi z indolaletno kislino

Možno je sintetizirati konjugirano spojino ali oblikovati z združenjem indolaletne kisline in karbendazima (fungicid), ki ob inokuliranem v koreninah sadik stročnic kaže tako glivicidne lastnosti kot tudi promotorske učinke rasti in razvoja rastlin. To spojino je treba še vedno preučevati v večji globini.

Reference

1. Chandra, s. et al. (2018). Optimizacija natuce kisline kisline z izoliranimi bakterijami iz Stevia Rebaudiana Rizosfera in njeni učinki na rast rastlin. Journal of Genet Engineering and Biotechnology 16 (2018) 581–586. Okrevano od Scientirect.com.
2. Ali.S. Nacionalna knjižnica medicine. (2019). Indole-3-ocetna kislina. Okrevano od: pubchem.NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov.
3. Rosenberg, e. (2017). Prispevek mikrobov k zdravju človeka, živali in rastlin. V tvoji DNK. Okrevano od Scientirect.com.
4. Le Bris, m. (2017). Hormoni v rasti in razvoju. V referenčnem moduliranju v znanosti o življenju. Okrevano od Scientirect.com.
5. Estelle, m. (2001) Rastlinski hormoni. V enciklopediji genetike. Okrevano od Scientirect.com.
6. Dou, l. et al. (2015). Kardiovaskularni učinek ocetne kisline UMIC Solute Indole-3. J. A.M. Soc. Nefrol. 2015 AP; 26 (4): 876–887. NCBI si je opomogel.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov.
7. Khan, a.L. et al. (2017). Endofiti iz zdravilnih rastlin in njihov potencial za proizvodnjo indolne ocetne kisline, izboljšanje kalitve semen in blaženje oksidativnega stresa. J zhejiang Univ sci b. 2017 februar; 18 (2): 125-137. NCBI si je opomogel.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov.
8. Koul, v. et al. (2014). Sfera vpliva indolne ocetne kisline in dušikovega oksida v bakterijah. J. Osnovni mikrobiol. 2014, 54, 1-11. NCBI si je opomogel.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov.
9. Lin in.-T. et al. (2019). Indole-3 ocetna kislina incid tveganje za oslabljeno kognitivno delovanje v patentih, ki oživijo hemodializo. Nevrotoksikologija, letnik 73, julij 2019, strani 85–91. Okrevano od Scientirect.com.
10. Zuñiga, a. et al. (2018). Inženirska naprava za proizvodnjo indoliocetne kisline pod signali za zaznavanje kvoruma omogoča Cupriavidus pinatubonensis JMP134 za spodbujanje rasti rastlin. ACS Synthetic Biology 2018, 7, 6, 1519-1527. Okrevani iz lokalov.Acs.org.
11. Yang, J. et al. (2019). Sinteza in bioaktivnost indoleacetske kisline-karbendazim in njegovi učinki na Cylindrocladium paraziticum. Pesticid Biochemistry and Physiology 158 (2019) 128-134. NCBI si je opomogel.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov.
12. Aguilar-Piedras, J.J. et al. (2008). Proizvodnja indol-3-ocetne kisline v Azospirillum. Rev Latinam Microbiol 2008; 50 (1-2): 29-37. Okrevano od Bashanfoundacije.org.