Toksyny roślinne

Toksyny roślinne
to związki wytwarzane przez rośliny, stanowiące część strategii przeżycia i obronę w czasie walki ze szkodnikami i roślinożercami. Substancje takie mają działać odstraszająco lub toksycznie na organizm, który im zagraża. Jednak o tym, czy dochodzi do zatrucia decyduje dawka, aktywność związku oraz to, czy dany szkodnik wypracował własną zdolność obrony.

• Podział związków toksycznych pochodzenia roślinnego:

Toksyny z wbudowanym w strukturę azotem:

1. Aminokwasy niebiałkowe
   Występują najczęściej w nasionach roślin motylkowych. Mają działanie toksyczne na owady oraz zwierzęta roślinożerne.
   Np. L-DOPA powoduje ciemnienie i twardnienie pancerzy owadów poprzez inhibicję aktywności tyrozynazy.
   Niektóre owady potrafią radzić sobie z toksycznością tych związków poprzez nie wbudowywanie ich w białka oraz rozkładanie ich do produktów, które wykorzystują do budowy innych, endogennych substancji.
   Przykłady: L-DOPA
2. Glukozynolany
   Występują najczęściej u kapustowatych. W swojej budowie poza charakterystycznym azotem posiadają siarkę. Glukozynolany w komórce roślinnej nie są toksyczne, ponieważ oddzielone są przestrzennie od enzymu, myrozynazy, który przekształca je do toksycznych pochodnych. Ich hydroliza zachodzi dopiero po uszkodzeniu komórki np. przez szkodniki. Nadają one gorzki, czasem ostry smak brokułom, brukselce, kalafiorowi, kapuście, występują w gorczycy, rzepaku i nasturcji. Glukozynolany u zwierząt monogastrycznych mogą powodować zapalenie nabłonka jelit, wywoływać dysfunkcje wątroby, trzustki i nerek.

Fitoaleksyny

Fitoaleksyny
to grupa metabolitów wtórnych, związków lipofilnych, posiadających właściwości antybiotyczne. W ujęciu chemicznym są to stilbeny, flawonoidy oraz terpenoidy. Działają one inhibująco na wzrost i rozwój patogenów roślinnych, bakterii i grzybów. Stanowią więc formę ochrony roślin w warunkach stresu biotycznego. Do ich akumulacji dochodzi przede wszystkim po infekcji patogenicznej, także po uszkodzeniu w wyniku żeru szkodników, jak również w wyniku stresu abiotycznego. Biosynteza tych związków jest obecna i w roślinach podatnych, i niepodatnych na dany stresor, jednak u gatunków odpornych wytwarzanie jest szybsze, bardziej intensywne i efektywne. Odnotowano zdolność patogenów do detoksykacji fitoaleksyn, a więc ich obrony przed działaniem tych związków, przez demetylację lub hydroksylację.

• Oddziaływanie fitoaleksyn na organizmy patogeniczne:

- inhibicja kiełkowania zarodników grzybów patogenicznych,
- inhibicja wzrastania strzępek,
- inhibicja wytwarzania i aktywności enzymów,
- działanie bakteriostatyczne i bakteriobójcze.

• Przykłady:

- pizatyna
- gliceolina
- fazeolina
- risztyna
- resweratrol.