Për më tepër, ato karakterizohen nga vetitë për shkak të pranisë në molekulë të të dy llojeve të grupeve funksionale dhe një unaze benzeni.

Acidet fenol janë lëndë të ngurta kristalore. Acidet fenolike, të cilat përmbajnë një hidroksil fenolik, janë relativisht pak të tretshëm në ujë të ftohtë, por tretet mirë në ujë i nxehtë dhe shumë tretës organikë. Me një rritje të numrit të hidroksileve fenolike, tretshmëria e acideve fenolike rritet.

Shpërndarja në natyrë

Sinteza

Shpesh përdoren metoda sintetike për të marrë acide fenolike. Në veçanti, acidi 2-hidroksibenzoik (salicilik) nxirret nga fenolati i natriumit dhe dioksidi i karbonit në autoklava në 180 °C, i ndjekur nga përpunimi i produktit të reaksionit. acid klorhidrik Sinteza e Kolbe:

C6H5ONa + С02 180 С → С6Н4 (ONa) COOH; C6H4 (ONa) COOH + HC1 → C6H4 (OH) COOH + NaCl

Vetitë kimike

Acidet fenolike kanë njëkohësisht vetitë e acideve karboksilike dhe fenoleve. Përveç kësaj, ato karakterizohen nga vetitë për shkak të pranisë së të dy llojeve të grupeve funksionale dhe një unaze benzeni në molekulë.

Zbërthimi i nxehtësisë

Kur nxehen, acidet fenolike dekompozohen për të formuar komponime fenolike dhe dioksid karboni. Për shembull, kur nxehet, acidi salicilik dekompozohet në fenol dhe dioksid karboni:

HOC6H4COOH → C6H5OH + CO2 acid salicilik fenol dioksid karboni

Reagimi i esterifikimit (në grupin karboksil)

Acidet fenol, si acidet karboksilike, janë të afta të formojnë estere për shkak të pranisë së grupeve karboksil dhe hidroksil.

Për shembull, formimi i esterit të acidit salicilik - acid acetilsalicilik:

HOC6H4COOH + H3C-C(=O)-O-(O=)C-CH3 → C6H4(COOH)-O-CO-CH3 + CH3COOH acid salicilik ester acetik acid acetilsalicilik acid acetik

dhe formimi i esterit të acidit galik, një molekulë e acidit galik reagon me karboksilin e tij, tjetra me hidroksilin e tij fenil. Tanina kineze është një glukozid i acidit digalik dhe glukozës.

Formimi i kripërave

Acidet fenol, si acidet karboksilike, formojnë kripëra. Për shembull, formimi i salicilatit të natriumit nga ndërveprimi i acidit salicilik dhe hidroksidit të natriumit:

HOC6H4COOH + NaOH → HOC6H4COONa + H2O acid salicilik salicilate natriumi

Reagimi me klorurin e hekurit (III) (në grupin fenolik)

Shpesh ka nevojë për të zbuluar praninë e acidit salicilik dhe acideve të tjera fenolike në ushqimet e konservuara. Më pas në një epruvetë vendosen 2-3 ml tretësirë ​​provë dhe shtohen disa pika tretësirë ​​1% të klorurit të hekurit (III). Shfaqet një ngjyrë vjollcë. Ndryshe nga fenoli, ai mund të shfaqet edhe në tretësirë ​​alkooli acidet. Ngjyra shfaqet si rezultat i formimit të kripërave komplekse gjatë bashkëveprimit të grupeve fenolike të gjashtë molekulave të acidit fenolik me një molekulë FeCl3.

Acidi galik reagon lehtësisht me klorurin e hekurit (III) dhe formon një produkt reaksioni blu-zi (bojë).

Reaksioni i zëvendësimit nukleofilik me halogjene

Prania e grupeve fenolike (-OH) në molekulën e acideve fenolike i lejon ata të hyjnë në reaksione të zëvendësimit të atomeve të hidrogjenit të unazës së benzenit me halogjene në kushte normale. Acidi benzoik dhe acidet aromatike të zakonshme nuk hyjnë në reaksione të tilla.

Për shembull, brominimi i acidit salicilik:

HOC6H4COOH + Br2 → HO(Br)C6H3COOH + HOC6H3(Br)COOH + 2HBr acid salicilik p-acid bromosalicilik o-acid bromosalicilik

Grupi fenolik në molekulën e acidit salicilik vepron si një zëvendësues i llojit të parë - ai drejton grupet atomike dhe atomet individuale për të zëvendësuar unazën e benzenit me një atom hidrogjeni në pozicionin o dhe p në lidhje me vetveten.

Përfaqësuesit tipikë dhe derivatet e tyre, përdorimi i acideve fenolike në mjekësi dhe industri

Acidi 2-hidroksibenzoik ose salicilik është një acid fenolik tipik, nganjëherë quhet acid hidroksibenzoik HOC6H4COOH. Kripërat dhe esteret e acidit salicilik - salicilatet. Fillimisht u nxor nga esteret e përmbajtura në indet e disa bimëve - dimri dhe vaji esencial i Gaultheria procumbers. Acidi salicilik është një solid kristalor. Ka një efekt baktericid. Kripërat dhe esteret e tij përdoren gjerësisht në mjekësi dhe veterinari si medikamente. Acidi salicilik përdoret gjerësisht në prodhim barna(për shembull, acid acetilsalicilik, fenil salicilat), ngjyra mordante, fungicide (për shembull, salicilanilidi), substanca me erë (metil salicilat, benzil salicilat), antiseptikë në industrinë ushqimore, në konservim, si reagent për përcaktimin kolorimetrik në tretësirat e hekuri dhe bakri, si tregues acido-bazik për analizën lumineshente (në pH = 2,5...4,6 dhe në prani të acidit shfaqet luminescenca blu) etj.

3,4,5 - Trihidroksibenzoik, ose acid galik - një acid fenolik që përmban një

Lexoni gjithashtu: A) të nënshkruajë një marrëveshje kolektive për kushtet e dakorduara dhe njëkohësisht të hartojë një protokoll mosmarrëveshjesh Qasja. Baza e të dhënave. Përcaktimi i çelësave dhe shkrimi i pyetjeve. c. Shkruani një histori për festën tuaj të preferuar në vendin tuaj duke plotësuar tekstin e mostrës së mëposhtme. Shkruani tekstin që rezulton. I. Përpilimi i ekuacioneve diferenciale dhe përcaktimi i funksioneve të transferimit III. Në përfundim të trajnimit praktik, studenti harton një raport me shkrim për punën e bërë. III. LLOGARITJA DIFERENCIALE DHE INTEGRALE. PËRBËRJA LOGJIKE E TYRE

Bari dhe lulet e livadheve përdoren për qëllime mjekësore. Gjethet, lulet dhe rrënjët e livadheve përmbajnë flavonoide, fitoncide, steroide, terpene, glikozide, tanine, niseshte, vaj esencial, vanilinë dhe, më e rëndësishmja, sasi të mëdha, vitaminë C. Bima meadowsweet përmban 0,2% vaj esencial (përbërësit e të cilit janë metil salicilat dhe gaultherin biozid i tij, aldehid salicilik, vanilinë), glikozide fenolike (monotroposide, primveroside, salicin, spirein), flavonoidet (4%: hiperozid, spireozid), taninet - 15%, kumarina, steroid, karotinë, vitaminë C, elementë gjurmë.

Le të hedhim një vështrim më të afërt në veprimin dhe vetitë e përbërjeve kimike të livadheve.

Vitaminë C. Merr pjesë në biosintezën e hormoneve kortikosteroide, të cilat janë përgjegjëse për reaksionet adaptive të trupit; rrit imunitetin; eliminon inflamacionin; efekt stabilizues në indin lidhës; përmirëson gjendjen psiko-emocionale sepse ndikon në formimin e dopaminës, norepinefrinës, si dhe serotoninës dhe endorfinës.

Taninet. Këto substanca precipitojnë proteinat protoplazmike, duke ushtruar kështu një efekt irritues ose astringent në membranat mukoze (gjithçka varet nga përqendrimi i tretësirës). Vetitë: astringent; hemostatik; antioksidant.

Komponimet fenolike (monotropitin, spirein). Vetitë: stimuluese (aktivizojnë funksionimin e korteksit adrenal); antiseptik; diuretik; adaptogenic (rritje forcat mbrojtëse organizëm); antispazmatik; qetësues; koleretik; hemostatik.

Acidi salicilik. Veprimi: normalizon përshkueshmërinë e kapilarëve, duke parandaluar ënjtjen e indeve; merr pjesë në formimin e ndërmjetësve inflamatorë; pezullon biosintezën e prostaglandinave, të cilat luajnë një rol të rëndësishëm në zhvillimin e inflamacionit, si dhe dhimbjen, e cila lehtëson inflamacionin.

Figura 5.1 – Acidi salicilik

Flavonoidet: avicularin. Vetitë: anti-inflamatore; antialergjike; antivirus; anti-kancerogjene; antioksidant; koleretik; antiulcera; diuretik; antispazmatike.

Figura 5.2 – Avicularin

Katekinat. Këto substanca neutralizojnë radikalet e lira, duke parandaluar kështu zhvillimin e kancerit. Përveç kësaj, katekinat i rezistojnë efekteve të baktereve dhe parandalojnë shkatërrimin e qelizave, duke ngadalësuar ndjeshëm procesin e plakjes së trupit.

Acidet fenolkarboksilike. Veprimi: lehtësimin e inflamacionit; përshpejtimi i procesit të sekretimit të biliare; përmirësimi i funksionit të veshkave; stimulojnë funksionin antitoksik të mëlçisë.

Vajra esenciale. Përbërësit: metil salicilat dhe salicina. Efekti i vajrave esenciale: normalizon funksionimin të sistemit kardio-vaskular; zbut kollën; rrit ndarjen e mukusit nga bronket; përmirësojnë funksionimin e traktit gastrointestinal. Vetitë: baktericid; anti-inflamator; antiseptik; stimuluese; qetësues.

Figura 5.3 – Metil salicilat Figura 5.4 – Salicina

Acid yndyror. Veprimi i acideve yndyrore: marrin pjesë në procesin e formimit të energjisë; marrin pjesë në ndërtimin e membranave, të cilat përbëjnë skeletin e qelizave; normalizon metabolizmin, duke qenë përbërës të lipideve të ndryshme.

Glikozidet. Vetitë: diuretik; antimikrobik; qetësues; laksativ; ekspektorant; vazodilatator; dezinfektues. Amidoni. Përdoret si një agjent mbështjellës në trajtimin e sëmundjeve inflamatore gastrointestinale. Përveç kësaj, niseshteja i përket klasës së karbohidrateve lehtësisht të tretshme, të cilat, kur shndërrohen në glukozë, ngopin shpejt trupin me energji.

Figura 5.5 – Amidoni

Dylli. Ka veti baktericid dhe astringent, prandaj përdoret në trajtimin e plagëve të vështira për t'u shëruar dhe sëmundjeve të ndryshme të lëkurës.

Në vitin 1828, farmacisti i Mynihut Johann Büchner izoloi substancën anti-inflamatore salicin nga lëvorja e shelgut, hidroliza e së cilës prodhoi acid salicilik dhe në vitin 1838 kimisti italian R. Piria izoloi acidin spireik nga livadhi (Spiraea vinosa), i cili rezultoi të të jetë një derivat i acidit salicilik. Doli se ka shumë acid salicilik në livadhin - Spiraea salicifolia, dhe më pas Felix Hofmann, një punonjës i kompanisë gjermane Bayer, zhvilloi një teknologji për sintezën organike të acidit acetilsalicilik, i cili mori emrin tregtar "aspirinë". . Ky emër përbëhet nga dy pjesë: "a" nga acetil dhe "spira" nga Spiraea. Në meadowsweet, aspirina është në formë të glikoziluar. Kohët e fundit, alkaloide diterpene, të quajtura spiramins dhe spiratin, janë izoluar nga farat dhe rrënjët e livadheve. Veprimi i tyre është i ngjashëm me kamforin, kafeinën, por përdorimi i tyre nuk shkakton rritje presionin e gjakut. Shkencëtarët besojnë se spiraminat mbrojnë qelizat e trurit nga uria e oksigjenit. Substancat që parandalojnë formimin e mpiksjes së gjakut janë izoluar nga ëmbëlsirat japoneze.

Taninet e ëmbëlsirës së livadhit, duke iu nënshtruar oksidimit, kthehen në substanca me një ngjyrë të përgjakshme - flobafenet .

| | 3 | | | | | | | |

Për më tepër, ato karakterizohen nga vetitë për shkak të pranisë në molekulë të të dy llojeve të grupeve funksionale dhe një unaze benzeni.

Acidet fenol janë lëndë të ngurta kristalore. Acidet fenolike, të cilat përmbajnë një hidroksil fenolik, janë relativisht pak të tretshëm në ujë të ftohtë, por treten mirë në ujë të nxehtë dhe shumë tretës organikë. Me një rritje të numrit të hidroksileve fenolike, tretshmëria e acideve fenolike rritet.

Shpërndarja në natyrë[ | ]

Acidet fenolike janë shumë të zakonshme në natyrë, kështu që ato mund të nxirren nga lëndët e para natyrore (të tilla si murrizi i kuq i gjakut, aronia, propolisi). Acidet fenolike janë përbërësi kryesor (55-85%) i mbetjes nga distilimi i rrëshirës së drurit nga katrani i drurit.

Sinteza [ | ]

Shpesh përdoren metoda sintetike për të marrë acide fenolike. Në veçanti, acidi 2-hidroksibenzoik (salicilik) nxirret nga dioksidi i karbonit në autoklava në 180 °C, i ndjekur nga trajtimi i produktit të reaksionit me acid klorhidrik, sinteza Kolbe:

C6H5ONa + С02 180 С → С6Н4 (ONa) COOH; C6H4 (ONa) COOH + HC1 → C6H4 (OH) COOH + NaCl

Vetitë kimike[ | ]

Acidet fenolike kanë njëkohësisht vetitë e acideve karboksilike dhe fenoleve. Përveç kësaj, ato karakterizohen nga vetitë për shkak të pranisë së të dy llojeve të grupeve funksionale dhe një unaze benzeni në molekulë.

Zbërthimi i nxehtësisë[ | ]

Kur nxehen, acidet fenolike dekompozohen për të formuar komponime fenolike dhe dioksid karboni. Për shembull, kur nxehet, acidi salicilik dekompozohet në fenol dhe dioksid karboni:

HOC6H4COOH → C6H5OH + CO2 acid salicilik fenol dioksid karboni

Reagimi i esterifikimit (në grupin karboksil)[ | ]

Acidet fenol, si acidet karboksilike, janë të afta të formojnë estere për shkak të pranisë së grupeve karboksil dhe hidroksil.

Për shembull, formimi i esterit të acidit salicilik - acid acetilsalicilik:

HOC6H4COOH + H3C-C(=O)-O-(O=)C-CH3 → C6H4(COOH)-O-CO-CH3 + CH3COOH acid salicilik ester acetik acid acetilsalicilik acid acetik

dhe formimi i esterit të acidit galik, një molekulë e acidit galik reagon me karboksilin e tij, tjetra me hidroksilin e tij fenil. Tanina kineze është një glukozid i acidit digalik dhe glukozës.

Formimi i kripërave[ | ]

Acidet fenol, si acidet karboksilike, formojnë kripëra. Për shembull, formimi i salicilatit të natriumit nga ndërveprimi i acidit salicilik dhe hidroksidit të natriumit:

HOC6H4COOH + NaOH → HOC6H4COONa + H2O acid salicilik salicilate natriumi

Reagimi me klorurin e hekurit (III) (në grupin fenolik)[ | ]

Shpesh ka nevojë për të zbuluar praninë e acidit salicilik dhe acideve të tjera fenolike në ushqimet e konservuara. Më pas në një epruvetë vendosen 2-3 ml tretësirë ​​provë dhe shtohen disa pika tretësirë ​​1% të klorurit të hekurit (III). Shfaqet një ngjyrë vjollcë. Ndryshe nga fenoli, ai mund të shfaqet edhe në një tretësirë ​​alkooli të acidit. Ngjyra shfaqet si rezultat i formimit të kripërave komplekse gjatë bashkëveprimit të grupeve fenolike të gjashtë molekulave të acidit fenolik me një molekulë FeCl3.

Acidi galik reagon lehtësisht me klorurin e hekurit (III) dhe formon një produkt reaksioni blu-zi (bojë).

Reaksioni i zëvendësimit nukleofilik me halogjene[ | ]

Prania e grupeve fenolike (-OH) në molekulën e acideve fenolike i lejon ata të hyjnë në reaksione të zëvendësimit të atomeve të hidrogjenit të unazës së benzenit me halogjene në kushte normale. Acidi benzoik dhe acidet aromatike të zakonshme nuk hyjnë në reaksione të tilla.

Për shembull, brominimi i acidit salicilik:

HOC6H4COOH + Br2 → HO(Br)C6H3COOH + HOC6H3(Br)COOH + 2HBr acid salicilik p-acid bromosalicilik o-acid bromosalicilik

Grupi fenolik në molekulën e acidit salicilik vepron si një zëvendësues i llojit të parë - ai drejton grupet atomike dhe atomet individuale për të zëvendësuar unazën e benzenit me një atom hidrogjeni në pozicionin o dhe p në lidhje me vetveten.

Përfaqësuesit tipikë dhe derivatet e tyre, përdorimi i acideve fenolike në mjekësi dhe industri[ | ]

Acidi 2-hidroksibenzoik ose salicilik është një acid fenolik tipik, nganjëherë quhet acid hidroksibenzoik HOC6H4COOH. Kripërat dhe esteret e acidit salicilik - salicilatet. Fillimisht u nxor nga esteret e përmbajtura në indet e disa bimëve - dimri dhe vaji esencial i Gaultheria procumbers. Acidi salicilik është një solid kristalor. Ka një efekt baktericid. Kripërat dhe esteret e tij përdoren gjerësisht në mjekësi dhe në mjekësinë veterinare si ilaçe. Acidi salicilik përdoret gjerësisht për prodhimin e medikamenteve (për shembull, acid acetilsalicilik, fenil salicilat), ngjyra mordante, fungicide (për shembull), aromatizues (metil salicilat, benzil salicilat), antiseptikë në industrinë ushqimore, në konservim, si reagent për përcaktimin kolorimetrik në tretësirat e hekurit dhe bakrit, si tregues acido-bazik në analizën lumineshente (në pH = 2,5...4,6 dhe në prani të acidit shfaqet luminescenca blu) etj.

3,4,5 - Trihidroksibenzoik, ose acid galik - një acid fenolik që përmban një

MINISTRIA E BUJQËSISË. BRSS

INSTITUTI KËRKIMOR I FITOPATOLOGJISË GJITHESINIKATË

- : ; - ; : " " ;

Dorëshkrimi është shkruar nga Lydia Vladimirovna ROZUM. ■ ■ 4 .

ACIDET FENOLCDRBONIKE TË BIMËVE GRURI TË DËMTUARA NGA ndryshku i kërcellit

(01/06/11 - fitopatologjia dhe mbrojtja e bimëve)

disertacione për gradën kandidat i shkencave biologjike ■

MOSKË -1977

Puna u krye në laboratorin e biokimisë dhe fiziologjisë së bimëve ■ Instituti i Kërkimeve të Fitopatologjisë në Kaukazin e Veriut. * -

Drejtues shkencorë: Doktor i Shkencave Biologjike, Profesor M. I. Zaprometov, Kandidat i Shkencave Bujqësore V. V. Chigrii.

Kundërshtarët zyrtarë: Doktor i Shkencave Biologjike, Profesor V., I. Kefeli, Kandidat i Shkencave Biologjike V..V. Ma-

Institucioni drejtues ~ Instituti Gjithë Bashkimi Kërkimor i Mbrojtjes së Bimëve.

Mbrojtja e disertacionit do të bëhet më 197

në orën 10 në një takim të Këshillit të specializuar të Institutit të Kërkimeve Shkencore Gjithë Bashkimi të Fitopatologjisë,

Disertacioni mund të gjendet në bibliotekën e institutit. , ""

Sekretari Shkencor- ;

kandidat i bujqësisë

shkencat; . ■ ^

G. V. Pyzhnkova

PËRSHKRIMI I PËRGJITHSHËM I PUNËS

Rëndësia e problemit. Aktualisht, mbrojtja e të korrave nga dëmtuesit dhe sëmundjet po bëhet gjithnjë e më e rëndësishme. Një nga sëmundjet e dëmshme të drithërave është ndryshku i kërcellit të grurit, i cili shkakton humbje të mëdha të rendimentit dhe zvogëlon cilësinë komerciale të grurit (Peterson, 1958; Chumakov et al., 1965). . Mënyra kryesore për të luftuar këtë sëmundje është zhvillimi i varieteteve rezistente. Sidoqoftë, pavarësisht sukseseve të padyshimta, vetëm masat e mbarështimit nuk mund të çojnë në një zgjidhje radikale të këtij problemi, pasi herët a vonë biotipet e patogjenit bëhen të përhapura në natyrë dhe mund të infektojnë varietete të reja. Përparimet e arritura deri më tani në fushën e patofiziologjisë sugjerojnë se identifikimi i mekanizmave fiziologjikë dhe biokimikë të rezistencës ndaj patogjenit do të kontribuojë në kërkimin e synuar. mjete efektive mbrojtja e bimëve nga ndryshku.

Informacioni rreth ndryshimeve në metabolizmin fenolik në bimët e grurit kur infektohen me ndryshk është shumë i pakët dhe mjaft kontradiktor. Analiza e të dhënave të literaturës tregon se mungesa e një këndvështrimi të përbashkët për rolin e komponimeve fenolike në latogji "¡¿¿^¿^1 i.aV.^TT%VL[sledD°"

MOPiSH" Li., l. "l t i" V. I 1

Vateln përcaktoi ose përmbajtjen totale të të gjitha polifenoleve në bimët e shëndetshme dhe të infektuara (Kiraly dhe Farkas, 1962; Seevers dhe Daly, 1970), ose sasinë e një metaboliti të veçantë (El-Naghy, 1963, etj.). Për më tepër, këto studime kryheshin, si rregull, në bimë shumë të reja. Në natyrë, bimët e vjetra janë të ekspozuara ndaj një kërcënimi real të infeksionit të ndryshkut dhe me kalimin e moshës, mekanizmi i reagimeve të reagimit mund të ndryshojë ndjeshëm (Chern et al., 1969; Bateman et al., 1965).

Qëllimi dhe objektivat e studimit. Qëllimi i kësaj pune ishte të studionte metabolizmin e fenolit në acide rbo në bimët e grurit kur infektoheshin me ndryshkun e kërcellit. Acidet fenol-karboksilike janë metabolitët kryesorë të metabolizmit fenolik dhe janë pararendës të një numri përbërjesh aromatike dhe linjinës (Zanrometov, -1964, 197Ü; Towers, 1968). Ata kanë aktivitet të lartë fiziologjik dhe janë të përfshirë në një shumëllojshmëri të gjerë të proceseve metabolike, dhe ka arsye për të besuar se ata luajnë një rol të rëndësishëm në formimin e mbindjeshmërisë.

Objektivat e studimit përfshinin:

1) studimi i ndryshimeve post-infektive në acidet karboksilike të fenolit kryesor të grurit në fillim të zhvillimit të sëmundjes dhe në kohën e shfaqjes së simptomave të dukshme të sëmundjes;

2) përcaktimi i aktivitetit të enzimave lidhur me grumbullimin e këtyre acideve fenolkarboike;

3) marrjen e informacionit për kërpudhat dhe citotoksicitetin e përbërjeve fenolike të grurit, për funksionet e tyre fiziologjike.

Risi shkencore, vlera praktike e punës dhe mënyrat e zbatimit. Për herë të parë u krye një studim sistematik i metabolizmit të acideve fenolkarboike në bimët e grurit të prekura nga ndryshku i kërcellit. Janë studiuar ndryshimet më të hershme në përmbajtjen e acideve fenolkarboike gjatë infeksionit, të cilat lidhen drejtpërdrejt me nekrobiozën. U zbulua se zhvillimi i reaksioneve nekrogjenike mbrojtëse paraprihet nga akumulimi në indet e bimëve rezistente të disa acideve fenolkarboike, të cilat kanë fungonik dhe citotoksicitet të lartë. Në ndryshim nga veprat e njohura për rolin e polifenoleve në rezistencën e bimëve të grurit ndaj sëmundjet infektive, hulumtimi ynë u krye mbi bimët e grurit të rritur, të cilat në natyrë janë të ekspozuara ndaj një kërcënimi real të infeksionit të ndryshkut. Rezultatet eksperimentale janë të rëndësishme për të kuptuar mekanizmat e reaksioneve të mbrojtjes së bimëve dhe mund të përdoren në sintezën e synuar të fungicideve të reja kundër ndryshkut.

Miratimi. Materialet e disertacionit u prezantuan në Simpoziumin e Gjithë Bashkimit për Përbërjet Fenolike (Alma-2

Ata, 1971) dhe në Simpoziumin III Gjith-Bashkimi mbi Përbërjet Fenolike (Tbilisi, 1976).

Ngarkesa e punës. Disertacioni është paraqitur në 137 faqe tekst të shkruar me makinë shkrimi dhe përbëhet nga një hyrje, tre kapituj të pjesës eksperimentale, një përfundim, një listë e literaturës së cituar; përfshin 12 figura dhe 21 tabela në tekst. Lista e burimeve letrare të përdorura përmban 230 tituj, nga të cilët 131 janë në gjuhë të huaj.

Seksioni I i rishikimit ofron të dhëna mbi shpërndarjen e gjerë të përbërjeve fenolike në botën bimore dhe rendit funksionet më të rëndësishme të këtyre përbërjeve në proceset metabolike. Seksioni II zbulon rolin e rëndësishëm të polifenoleve në rezistencën e bimëve ndaj sëmundjeve kërpudhore, bakteriale dhe virale.

PJESA EKSPERIMENTALE Kapitulli!. MATERIALET DHE METODAT E KËRKIMIT

Studimet u kryen në dy palë varietetesh: Kaplya dhe Emmer, që i përkasin specieve Triticum dicoccum, Balladi 116 dhe Kubanka 3, që i përkasin specieve Triticum durum. Bimët u rritën në një serë deri në fazën e nisjes dhe u infektuan me uredospore të sapo mbledhura të racës së 40-të të Puccinia graminis Pers f. sp. tritici Eriks, et Herrn. Shumëllojshmëria e parë e secilës palë është rezistente ndaj kësaj race ndryshku, e dyta është e ndjeshme. Kur u infektua varieteti Balladi 116, lloji i reagimit ishte 0-0; Pika-0; -1, Emmer dhe Kubanka 3-3-4 sipas klasifikimit të Goyman (Goyman E., 1954). Kështu, varietetet Kapl n Balladi 116 ishin një kombinim i papajtueshëm me këtë patogjen, ndërsa varietetet Emmer dhe Kubanka 3 ishin të pajtueshme.

Mostrat e bimëve të infektuara dhe ato të kontrollit (të painfektuara) janë marrë në fillim të patogjenezës (ditën e dytë pas infektimit) dhe gjatë fazës riprodhuese të zhvillimit të kërpudhave (dita e pestë). Gjethet e tëra ngriheshin me azot të lëngshëm, bluheshin, liofilizoheshin, mbylleshin në ampula dhe mbaheshin të ftohta për analizë.

Komponimet fenolike të tretshme u nxorën me etanol të nxehtë 80%. Ky i fundit u avullua, mbetja ujore u acidifikua në pH 2.0 dhe acidet e lira fenolkarboksilike u ekstraktuan me eter dietil.

Acidet nolkarboksilike u përcaktuan pas njëzet orësh të hidrolizës së mbetjes ujore me një preparat p-glukozidazë (0.07 mg/ml) në 37° C dhe ekstraktimi pasues me eter dietil. Format e tretshme të esterifikuara të acideve fenolkarboksilike u përcaktuan pas pesë orësh hidrolizë. 2 ppm NaOH në atmosferën e azotit) të eluatit ujor të mbetur pas trajtimit të tretësirës me p-glucosnase Materiali bimor i zbardhur i mbetur pas nxjerrjes së polifenoleve të tretshëm u inkubua për pesë orë në një atmosferë azoti me 2 dhe NaOH dhe etanol -Acidet fenolkaboksilike të lidhura me eterin e pazgjidhshëm të lëshuar gjatë hidrolizës u nxorën me eter dietil pas acidifikimit të përzierjes në pH 2.0, ndarja e acideve fenolkarboksilike u krye me kromatografi dydimensionale duke përdorur acid acetik 1% në drejtimin e parë dhe fazën organike të një përzierje e acidit toluen-acetik - ujë (4:1:5) në drejtimin e dytë.Kromatogramet u trajtuan me një tretësirë ​​të dobët kripëra të GG të kuqe të fortë, acide fenolkarSyunovys u eluan nga letra me 0,05 N. "NaOH në etanol dhe përdoret për kuantifikimin.

Përcaktimi i aktivitetit të glikozidazës u krye në preparate proteinike të izoluara nga bimë të shëndetshme dhe të infektuara, duke përdorur glikozidet përkatëse l-nitrofenol si substrate (Jaynes et al., 1972).

Aktiviteti i fenilalaninës-lmonia liazës u përcaktua me metodën e Koufcol dhe Conn (1961).

Aftësia e bimëve të grurit për të lidhur komponimet fenolike u studiua duke përdorur shembullin e acidit ferulik, i cili u fut në bimë në formën e një tretësire 2-10~3 M me anë të përthithjes përmes seksioneve të gjetheve. Intensiteti i lidhjes u vlerësua duke krahasuar sasinë e acidit të mbetur në gjendje të lirë me sasinë e gjetur në forma të hidrolizuara 3 orë pas përfundimit të përthithjes së tretësirës.

Efekti i komponimeve fenolike në mbirjen e uredo-sporeve të ndryshkut të kërcellit u studiua në rangun e përqendrimit nga 10 g M deri në 2,5 10-5 M. Gjatë studimit të efektit të përbërjeve të ndryshme fenolike në toksicitetin e acidit ferulik, ky i fundit u përdor në përqendrimet prej 2-10-3 M dhe 5 lO-4 M. Komponime të tjera fenolike iu shtuan acidit ferulik në raporte 1:5; 1:2; 2:1; 5:1. Zgjidhjet e komponimeve të fepolit u përzien me agar, u aplikuan në rrëshqitjet e qelqit dhe uredosiorët u spërkatën mbi to. Xham i vjetëruar-4

18 orë në errësirë ​​në 18-20° C. Numërimi i sporeve të mbirë u krye në 10 fusha të shikimit të mikroskopit.

Vetitë citotoksike të acideve feiolkarboksilike u gjykuan nga zbërthimi i klorofilit në seksionet e gjetheve të grurit të inkubuara në tretësirat e përbërjeve të studiuara. Përcaktimi i përmbajtjes së klorofilit u krye sipas metodës së përshkruar nga Kulaeva (Kulaeva, 1973). Përveç kësaj, vetitë citotoksike të komponimeve fenolike u vlerësuan nga efekti i tyre në aftësinë e indeve të gjetheve për të thithur ngjyrën acide të fuksinës nga tretësira; ngjyra më pas u eluat nga indet dhe u ngjyros në 545 nm.

Për të studiuar mundësinë e rritjes së rezistencës së bimëve të grurit ndaj ndryshkut (duke rritur nivelin e polifenoleve endogjene), bimët e infektuara të varietetit të ndjeshëm Kubanka 3 u trajtuan tre herë me zgjidhje të acideve karboksilike fenol në një përqendrim prej 10-3 M. Në ditën e nëntë, u mor parasysh numri i pustulave të zhvilluara në bimët kontrolluese dhe të trajtuara.

Rezultatet e eksperimenteve iu nënshtruan përpunimit statistikor variacional duke përdorur testin e Studentit (Snedekor, 1961) në një nivel probabiliteti prej P = 0.95,

Kapitulli II. NDRYSHIMET PAS INFEKTIVE NË PËRMBAJTJEN E ACIDEVE FENOLCARBOXYLIKE

DHE LIGNINA NË BIMËT E GRURIT KUR INFEKOHEN NGA ndryshku i kërcellit

Acidet fenolkarboksilike (PCAs) të bimëve të grurit gjenden si në gjendje të lirë ashtu edhe në përbërjen e glikozideve dhe estereve, të dyja të tretshme në etanol dhe të patretshme. Sasia totale e të gjitha formave të PCA në gjethet e grurit varionte nga 2228-3259 μg/g lëndë e thatë, "Përmbajtja e estereve të tretshëm ishte mesatarisht 49% e sasisë totale, e patretshme - 39%, glikozideve - 9% dhe PCA e lirë - 3%. Në fraksionet e formave të tretshme të FCA, të lira, të lidhura me glikozide, të lidhura me ester, keni identifikuar acidet ferulike, vanilike, jargavan, p-kumarik, p-hidroksibenzoik, ndërsa në fraksionin e estereve të patretshëm - vetëm ferulik, Acidet vanilike dhe p-kumarik. , janë të pranishme në të gjitha fraksionet FCA, mbizotërojnë pothuajse gjithmonë në mënyrë sasiore dhe ndoshta mund të konsiderohen si një nga përbërësit kryesorë të kompleksit fenolik të bimëve të grurit.

Infeksioni i grurit me ndryshkun e kërcellit shkakton ndryshime të rëndësishme në metabolizmin e PCA. Të dhënat e tabelës 1

(% te kontrollosh)

ACIDE fenolkarboksilike Kombinim i papajtueshëm Kombinim i pajtueshëm

Ka pli Ba.plali 116 Emmer Kubanka 3

Feruliq...... 233* 171* 64* 85

Vanilinë..... 183* 125 76 10)

Lilac...... 126* 117 194* 85

p-Kumaronaya..... 169* 131* 127 100

p-OxybeshoAiaya.... 133 120

* Dallimet janë domethënëse në P=0.95.

tregojnë se varietetet rezistente karakterizohen nga akumulimi i acideve fepolkarboksilike të lira, në ndryshim nga varietetet e ndjeshme që nuk e kanë këtë aftësi. Në varietetin rezistent Drops, i cili jep një reagim tipik "hipersensitiviteti", në fillim të zhvillimit të nekrobiozës, përmbajtja e të gjitha FCA-ve u rrit ndjeshëm. Përmbajtja e acidit ferulik, i cili është më toksiku për patogjenin, në këtë rast dyfishohet më shumë. Në varietetin Balladi 116, reagimi i të cilit është më afër atij imunitar, u konstatua gjithashtu një rritje e të gjitha acideve karbonike fenol. Acidet vanilike dhe siringike grumbullohen, të cilat mund të rrisin efektin toksik të acidit ferulik. Në varietetet e ndjeshme, infeksioni i ndryshkut, si rregull, nuk u shoqërua me akumulimin e acideve të lira fepolkarboksilike. Për më tepër, në indet e varieteteve Emmer dhe Kubanka, përmbajtja e acidit ferulik madje u ul, dhe sasia e FCA-ve të tjera gjithashtu u ul ose mbeti në nivelin e kontrollit. Ndryshimet e vërejtura vazhduan në ditën e pestë pas infektimit, megjithatë ato nuk shprehen aq qartë dhe, me sa duket, janë më pak të rëndësishme nga pikëpamja e sqarimit të faktorëve të nekrobiozës.

Infeksioni nuk shkaktoi ndryshime të rëndësishme në fraksionin e glikozidit, megjithëse një tendencë e caktuar drejt uljes së nivelit të tyre mund të vërehet në ditën e pestë pas inokulimit, veçanërisht në varietetet rezistente. Ndryshime të rëndësishme janë vërejtur në fraksionet e estereve të tretshëm dhe të patretshëm. Siç tregojnë të dhënat në tabelën 2, përmbajtja e estereve FCA të tretshme në etanol u ul ndjeshëm tashmë në ditën e dytë pas infektimit. Kjo rënie është veçanërisht e rëndësishme në varietetin rezistent Kaplya, i cili karakterizohet nga b

Phe i o lka r bo n oic acidet Kombinim i papajtueshëm Kombinim i pajtueshëm

Drops Ballady 116 Emmer Cuba Yak 3

ditë pas infektimit.

2 5 2 5 2 5 2 i-

Ferulic...... 37* 36* 91* 90* 68* 70* 99 98

Vanilinë.....zo* 36* 64* 78* 37* 79 115 98

Lilac...... 10* 38* 79* 77* 36* 108 89 96

i-Kumarovaya..... 28* 10* 102 87 33* 66* 69* 88

l-Oxybnzoylaya. . . . 97 73* W 114

* Dallimet janë të rëndësishme në P = 0.95,

mikrobiozë e gjerë në vendet e hyrjes së patogjenit. Përmbajtja e acideve ferulovone, vanilike dhe siringike gjithashtu u ul në varietetin rezistent Ballad" 116. Në varietetin e ndjeshëm Emmer, infeksioni gjithashtu kontribuon në një ulje të PCA të tretshme në etanol të lidhur me ester, por këto ndryshime janë më pak të theksuara. Shumëllojshmëria shumë e ndjeshme Kubanka 3, sasia e estereve të tretshëm praktikisht nuk ndryshon nën ndikimin e infeksionit. "

Dallime mjaft të qarta midis varieteteve rezistente dhe të ndjeshme gjenden në fraksionin e estereve të patretshëm që lidhen me materialin e murit qelizor (Tabela 3). Varietetet rezistente i përgjigjen infeksionit me një rënie të mprehtë të përmbajtjes së acidit ferulik esencial. Ky fakt mund të tregojë se disa reaksione në metabolizmin e këtij acidi luajnë një rol të rëndësishëm në procesin e patogjenezës. Sasia e acideve vanilike dhe p-kumarik gjithashtu tenton të ulet në bimët rezistente në fillim të zhvillimit të sëmundjes. Në të kundërt, në bimët e ndjeshme, infeksioni, si rregull, nuk shkakton një ulje të përmbajtjes së formave të patretshme të PCA, dhe në disa raste madje mund të vërehet një rritje e dukshme.

Të dhënat e ndryshimit sasior forma të ndryshme FCC-të tregojnë se infeksioni ka efekte të ndryshme në metabolizmin fenolik të bimëve rezistente dhe të ndjeshme të grurit. Kështu, varietetet rezistente karakterizohen nga një grumbullim i konsiderueshëm i PCA-së së lirë, të cilat kanë një nivel të lartë

Acidet fe ol karbonoike Kombinim i papajtueshëm Kombinim i pajtueshëm

Drops Balladi 11 b Emmer Kubanka 3

ditë pas infektimit

Ferulic 36* 25"" 27* 36* 98 128* 80 152*

Vanilinë 74* 115 85 103 167* 99 166* 127*

p-Kumarovaya 83* PZ 75 101 I 83* 90 26* 124

* Dallimet me kontrollin janë të rëndësishme në P = 0.95.

disa aktivitete fiziologjike (Bardinskaya et al., 1962; Kays et al. 1956), dhe ndryshime mjaft të thella në fraksionin e formave të lidhura të përbërjeve fenolike. Në të kundërt, në varietetet e ndjeshme, vetëm sasia e formave të tretshme në etanol të PCA pëson disa ndryshime. Në të njëjtën kohë, FCC-të e patretshme në etanol nuk preken dukshëm.

Dukej e mundshme që akumulimi i PCA-së së lirë mund të ndodhte për shkak të: a) rritjes së aktivitetit të enzimave hidrolitike, ndër të cilat më interesantet janë glikondazat, të cilat janë të afta të hidrolizojnë jo vetëm glikoide, por edhe disa estere (Towers, 1968). ); b) rritja e biosintezës de novo të FCA dhe c) shtypja e proceseve të lidhjes së tyre në formën e glikozideve, estereve dhe linjinës (Towers, 1968). Rezultatet e përcaktimit të aktivitetit të glikozidazës, të paraqitura në tabelën 4, tregojnë se në varietetin imunitar Balla-dn 116, aktivizohen si p- dhe a-glikozidazat; në varietetin rezistent Drops, i cili formon nekrozë të gjerë, aktivizohen vetëm p-glikozidazat. Aktiviteti i glikozidazës së bimëve të ndjeshme, si rregull, zvogëlohet ose mbetet në nivelin e kontrollit.

Një studim i aktivitetit të liazës fenilale anine amoniak (NF 4.3.1.5) - (PAL-liaza), e cila luan një rol jashtëzakonisht të rëndësishëm në biosintezën e komponimeve fenolike, tregoi se në një varietet rezistent, infeksioni çon në një rritje të ndjeshme të aktiviteti i kësaj enzime (Fig. 1) . Në varietetin e ndjeshëm, u vu re një rritje e lehtë e aktivitetit të PAL-liazës ose edhe një ulje e aktivitetit të saj në krahasim me kontrollin, veçanërisht në faza fillestare zhvillimi i infeksionit.

ditë pas JTT

Oriz. І Akpmosti fshlshdon - shsh jasper b tshtshsh litih doshtsm.

Përcaktimi i intensitetit të lidhjes së acidit ferulik ekzogjen tregoi se në fillim të patogjenezës në indet e gjetheve të pa infektuara të varietetit Kaplya, 98% e këtij përbërësi u shndërrua në forma të lidhura në 3 orë, ndërsa në gjethet e infektuara - vetëm 95%. . Në varietetin Emmer, intensiteti i lidhjes gjatë infeksionit u rrit nga 93 në 98%. Megjithëse këto dallime janë të vogla, ato janë statistikisht të rëndësishme dhe tregojnë një dobësim të proceseve lidhëse të acideve fenolkarboksilike kur një varietet rezistent është i infektuar dhe një rritje në varietetin e ndjeshëm.

Tabela 4

Aktiviteti i glikozidazës (mg substrat/m(Gproteinë/orë) në gjethet e grurit (dy ditë pas infektimit me ndryshk të kërcellit)

Glankozidaza Kombinim i papajtueshëm Kombinim i pajtueshëm

Drops Balladn 116 Emmer Kubanka 3

i shëndoshë i infektuar i shëndosh i infektuar i shëndosh i infektuar i shëndoshë i infektuar

P-glukoza ida për 338 389 75) E> 9 508 387 595 496

a-glukozë dhe po për 6 6 0 7 10 5 7 8

p-galaktozidaza 165 183 46 130 273 226 101 102

a-galaktoside az a 89 85 39 99 51 37 46 31

varietetet rezistente (Kapli), sugjeron që në rastin e parë, suksesi i reaksionit mbrojtës lidhet jo aq me sasinë e PCA-së së çliruar, por me shpejtësinë e këtij procesi, për shkak të aktivizimit të mprehtë të p- dhe a-. glikozidazat. Kështu, akumulimi i PCA-së së lirë në gjethet e një varieteti rezistent mund të shoqërohet me rritjen e aktivitetit të glikozidazës në indet e gjetheve, aktivizimin e PAL-liazës dhe dobësimin e proceseve të lidhjes së acidit të lirë.

Siç u përmend më lart, proporcioni i estereve FCA të tretshëm dhe të patretshëm është gjithsej 88% e sasisë totale të FCA të grurit, ndërsa pjesa e atyre të lirë zë 3%. “Është e qartë se humbja post-infektive e estereve PCA (Tabela 2 dhe 3) nuk mund të shpjegohet vetëm me një rritje të hidrolizës së tyre, e cila mund të shoqërohet pjesërisht me akumulimin e PCA të lirë në gjethet e bimëve rezistente (Tabela 1 ) Lind pyetja: arsyet e mundshme një rënie kaq e mprehtë e PCA e esterifikuar, veçanërisht e dukshme në gjethet e bimëve rezistente. Një nga këto “arsye është ndoshta intensifikimi i frymëmarrjes së bimëve të infektuara (veçanërisht ato rezistente) dhe humbja e madhe e karbonit në formën e CO2. Studimi i kësaj çështjeje tregoi se në ditën e dytë pas infektimit në varietetet Kapli dhe Emmer, lirimi i CO2 nga gjethet u rrit përkatësisht me 54% dhe 45%. Një rritje e mprehtë e humbjeve të karbonit mund të zvogëlojë vëllimin e biosintezës së komponimeve dytësore (përfshirë linjinën) për shkak të nevojës për të ruajtur përqendrimet e biologjikisht më shumë. metabolitëve të rëndësishëm në një nivel optimal.

Një arsye tjetër për humbjen e estereve PCA në gjethe mund të jetë rishpërndarja e acideve fenolkarboksilike midis organeve mbitokësore dhe rrënjëve. Një konfirmim i vlefshmërisë së këtij supozimi është fakti se në rrënjët e bimëve të varietetit rezistent Drops në fillim të sëmundjes, sasia e PCA-së së lirë gjatë infeksionit u rrit me 43%, e lidhur (e tretshme dhe e patretshme) me 78%. , dhe shuma totale me 75%. Në varietetin Emmer, vetëm përmbajtja e fraksionit të parë u rrit ndjeshëm (me 58%). Total FCC, duke përfshirë format e lidhura, u rrit pak (me 10% dhe 7%, respektivisht). Kështu, duke krahasuar të dhënat në tabelat 2 dhe 3 me rezultatet e përcaktimit të PCA në rrënjë, mund të supozohet se akumulimi i acideve fenolkarboksilike në këto organe lidhet në një masë të caktuar me humbjen e formave të lidhura të PCA në gjethe. Të dhënat e marra nuk janë të mjaftueshme për të dhënë një interpretim të plotë të marrëdhënies midis metabolizmit fenolik të organeve mbitokësore dhe sistemit rrënjor. Është e mundur që ulja e estereve të PKK-së në gjethet e infektuara të jetë për shkak të faktit se infeksioni mund të shkaktojë ndryshime në metabolizmin në organe të largëta nga vendi i zhvillimit të patogjenit (Pac|ecb, 1974), dhe rritja e biosintezës së PKK në rrënjë çon te “përgjimi” i disa prekursorëve, të cilët zakonisht drejtohen nga rrënjët te gjethet. Me sa duket, nuk mund të përjashtojmë mundësinë e daljes së PCA të tretshme drejtpërdrejt nga gjethet në rrënjë. Eksperimenti ynë tregoi se kur rrënjët e grurit janë zhytur në tretësirat e 4-metillumbellifero-]0

kundërtmr M

I<г* uf* w* mi* b"ti3 /гг

Fmomya -acid-"

II "acid sferik

".........- acid bscinik

Puc. h Toksiciteti i acideve fenolike

Nr I QELIZAVE TE MESTENY PSHESCHY.

Në acidin n-hidroksibenzoik, këto substanca u grumbulluan në gjethe dhe kërcell.

Kështu, një rënie e mprehtë e estereve PCA në gjethet e infektuara të varieteteve rezistente mund të shoqërohet, nga njëra anë, me një rritje patologjike të ritmit të frymëmarrjes dhe, nga ana tjetër, me një rritje të biosintezës së PCA në rrënjë.

Kapitulli III. STUDIMI I Kërpudhave DHE CITOTOKSICITETIT TË PËRBËRJEVE FENOLIKE

Acidi ferulik dhe alkooli koniferil janë më toksikët për uredoslorët e kërpudhave që mbijnë, të cilët edhe në një përqendrim 5* 10-" M, shtypin mbirjen e spores përkatësisht me 44% dhe 38%. Përbërjet e tjera fenolike që gjenden në qelizën bimore mund të kenë një efekt i larmishëm në toksicitetin sasior mbizotërues i acidit ferulik.Në të vërtetë, të dhënat e paraqitura në tabelën 5 na lejojnë të vërejmë se.

Tabela 5

Toksiciteti i komponimeve fenolike dhe përzierjeve të tyre ndaj osporeve të ndryshkut të grurit që mbijnë rrallë

Përbërja % shtypja e mbirjes së uredoslorit nën ndikim

substanca në një përqendrim prej 5 ■ KMM material ti (M) i përzier me acid ferulik 5-10-1 M

2,5 > I0-g (5:1) 10-" (2:1) 5- 10"* (1: 1) 10-" (1:5)

Acidi ferulik. . . 44

Alkool halore 33 77* 74* 76* 50

Vannlil..... 0 100* 71* _ 67*

Acidi vanilik. . 0 95* 75* 55* 27*

Acidi jargavan. . 0 60* 45 49 59

Acidi protocatekuik 0 - 19* 16* 13*

Kuercetin...... 50 29 15* 28 32

* Dallohet mes këtij opsioni dhe atij të pastërt! acidi ferulik janë domethënës në P = 0,95.

për shembull, alkooli konferil tregoi aditivitet ndaj acidit ferulik. Kur shtohen komponime të tjera, "kryesisht ato që kanë grupe 4-hidroksi, 3-metoksi ose 4-hidroksi, 3,5-dimetoksi (acid vanil dhe siringik, vanilinë) në unazën e benzenit), vërehet një sinergji e caktuar me acidin ferulik. Në të njëjtën kohë, polifenolet me grupe 3,4-dioksi (acidi protocatekuik, kuercetina) shfaqën antagonizëm.

Natyra e efektit toksik të kompleksit fenolik është shumë komplekse: përcaktohet jo vetëm nga përqendrimi i substancave më toksike, por edhe nga raporti i tyre me substancat që mund të rrisin ose dobësojnë efektin e tyre.

Për shkak të faktit se komponimet fenolike, siç doli, kanë një toksicitet mjaft të lartë kërpudhor, dukej e rëndësishme të studiohej mundësia e rritjes së rezistencës së bimëve të grurit duke futur drejtpërdrejt acide fenolkarboksilike individuale dhe përzierjet e tyre në indet e gjetheve.

Të dhënat e paraqitura në tabelën 6 na lejojnë të vërejmë se trajtimi i gjetheve të një varieteti të ndjeshëm me zgjidhje FCA çon në një ulje jo vetëm të shkallës së dëmtimit, por edhe në një ndryshim të njëkohshëm të llojit të dëmtimit të bimëve. Kështu, nëse në variantin e kontrollit lloji i lezionit ishte 3-4 pikë, atëherë në variantin me pjesëmarrjen e acidit ferulik dhe veçanërisht përzierjet e tij me acidet vanilike dhe siringike, lloji i lezionit ishte afër 1. Të dhënat në Tabela 6 përputhet mirë me idenë se një rritje post-infektive e përqendrimit të FCA në gjethe mund të jetë një nga faktorët përgjegjës për papajtueshmërinë e partnerëve.

Komponimet fenolike, të grumbulluara në zonën e depërtimit të patogjenit, me sa duket mund të shfaqin gjithashtu një efekt citotoksik. Meqenëse simptoma e parë e dukshme e një reaksioni "hipersensitiviteti" është shpërbërja e klorofilit

*Tabela 6

Ndryshimet në reagimin e bimëve të grurit ndaj infeksionit të ndryshkut të kërcellit nën ndikimin e trajtimit të tyre me tretësirë ​​10-3 M të acideve feriolike

Intensiteti

Opsionet e përvojës së infeksionit Lloji

numri % për kontrollin e reagimit

pustula për gjethe *

Kontrolli (uji)...... 16 100 3-4

Acidi ferulik...... 10 63 1-2

Acidi vanilik.... 9 56 1-2

Acidi jargavan...... II 69 2

Acidi protocatekuik,. . 13 81 3

p-acidi kumarik..... . 13 81 2-3

acid p-hidroksibenzoik.... 1! 69 2-3

Ferulic + acid protocatechuic

ju............ 13 81 .2

Ferulic + Vaillin Yasirene- 43

acid i lartë......... 7 1

Ferulic + vanilje e re + - jargavan - 56 1

va i + acid protokatekuik 9

* Diferenca më e vogël domethënëse në P=0.95 është 3.

^__o o*-- 1 40

nëse të "* ">"s w3 »w"»

"- Lol deііstshi ferulovo" kshshtm.

*-- produkti është gjetur.

Oriz. Artikujt e acidit fershmi h produktit ft oksidimit

la në zonën e infeksionit dhe formimin e shoqëruar të një njolle klorotike, mund të supozohet se ndryshimi në sasinë e klorofilit në segmentet e gjetheve të inkubuara në tretësirat FCA shërben si masë e toksicitetit të polifenoleve për qelizat bimore. Studimi ynë i citotoksicitetit të acideve fenolkarboksilike tregoi se acidet ferulike dhe siringike në përqendrime 4-10"3 M dhe 6-10~3 M shkaktuan shkatërrimin e klorofilit në seksionet e vendosura në tretësirat e këtyre acideve. Në eksperimente të tjera mbi citotoksikun Efekti i FCA u gjykua nga aftësia e indeve bimore që ata trajtuan për të thithur ngjyrën - acid fuchsin - nga tretësira. Herbicidi paraquat me një efekt nekrogjenik të shprehur qartë në indet bimore u përdor si standard toksiciteti. Glukoza dhe kloruri i natriumit u zgjodhën si substanca padyshim jo toksike (në përqendrimet që përdorëm). Të dhënat e paraqitura në figurën 3 na lejojnë të konkludojmë se acidet fenolkarboksilike shfaqën një efekt citotoksik dhe në këtë drejtim ata formuan seritë e mëposhtme: ferulik>p-kumarik>vanil.

Megjithatë, në bimët in vivo, komponimet fenolike mund të jenë edhe më toksike. Dihet se nën veprimin e enzimave oksiduese të fenolit, polifenolet shndërrohen në kinone (Stom, 1972, 1973), të cilat janë dukshëm më toksike se komponimet fenolike origjinale (Stom, 1970). Ne studiuam efektin e produktit të oksidimit të acidit ferulik (transformimi i këtij të fundit u krye nga peroksidaza e rrikës për 30 minuta në prani të HgO2) në seksionet e gjetheve të grurit.Të dhënat e paraqitura në figurën 4 sugjerojnë se produkti i oksidimit të ferulit acidi kishte citotoksicitet më të lartë në krahasim me formën origjinale të këtij komponimi.

Kështu, acidet fenolkarboksilike, dhe gjithashtu, ndoshta, produktet e tyre të oksidimit, mund të shfaqin toksicitet si për patogjenin ashtu edhe për vetë qelizën bimore.

konkluzioni

Ne kemi vërtetuar se tashmë në fillimet e zhvillimit të patogjenit të ndryshkut rrjedhin në indet e bimëve rezistente të grurit, aktiviteti i glukozidazave dhe liazës së amoniakut fenilalaninë rritet, ndërsa intensiteti i lidhjes së acideve karboksilike fenol në formën e acideve karboksilike të fenolit të tretshëm dhe esteret e patretshme dhe linjina, përkundrazi, zvogëlohet. Kjo çon në akumulimin e acideve fenolkarboksilike të lira në gjethet e infektuara, ndër të cilat mbizotëron acidi ferulik, i cili karakterizohet nga kërpudha dhe citotoksicitet i dukshëm.

Ky akumulim, natyrisht, ndodh lokalisht në vendet ku patogjeni bie në kontakt me gjethet e bimës dhe kjo rritje lokale e përqendrimit është, sipas të gjitha gjasave, shumë më domethënëse sesa ajo që kemi gjetur kur analizojmë gjethen në tërësi. Konfirmimi indirekt se ndryshimet e vërejtura në kompleksin fenolik të gjetheve i lidhim me zonat e kontaktit, është fakti se zhvillimi i nekrozës së gjerë në gjethet e varietetit Kaplya u parapri nga një rritje më e fortë e përqendrimit të PCA të lirë sesa në rasti i varietetit imunitar Balladi 116 me nekrozën e tij pika.

Pas kontaktit me sistemin e peroksidazës, mund të ndodhë formimi i produkteve të oksiduara, të cilat karakterizohen nga kërpudha dhe citotoksicitet më i lartë se komponimet mëmë. Një kontakt i tillë mund të ndodhë si rezultat i shqetësimeve post-infektive në ndarjen ndërqelizore (Metlitsky, Ozertskovskaya, 1968). Në çdo rast, nuk ka dyshim se kur bimët rezistente të grurit infektohen me ndryshkun e kërcellit, intensiteti i oksidimit të peroksidazës së përbërjeve fenolike rritet ndjeshëm (Chigrip et al., 1969).

Supozimet tona në lidhje me funksionet mbrojtëse të acideve fenolkarboksilike konfirmohen gjithashtu nga rezultatet e eksperimenteve në të cilat bimët e ndjeshme u trajtuan me zgjidhje të këtyre komponimeve. Natyrisht, ne jemi larg lidhjes së zhvillimit të një reaksioni të pajtueshëm ose të papajtueshëm ndaj infeksionit vetëm me veçoritë e ndryshimeve në përqendrimet e disa acideve fenolkarboksilike. Sidoqoftë, të dhënat e marra në punën tonë tregojnë se ekziston ende një lidhje e caktuar midis ndryshimeve të hershme pas vaksinimit në kompleksin fenolik dhe natyrës së reaksioneve ndaj infeksionit të ndryshkut të rrjedhës.

Rezultatet e studimit të karakteristikave të metabolizmit fenolik në bimët e grurit me rezistencë të ndryshme ndaj ndryshkut të kërcellit, të kryera në vitet 1968-1973, na lejojnë të nxjerrim përfundimet kryesore të mëposhtme.

1. Acidet fenolkarboksilike të gjetheve të grurit janë të pranishme kryesisht në formën e estereve të tretshëm në etanol dhe të patretshëm në etanol, si dhe në formën e glikozideve dhe në gjendje të lirë. Sasia totale e të gjitha këtyre formave është 2,2-3,2 mg/g lëndë e thatë. Nga kjo sasi, pjesa e estereve të patretshme dhe të tretshme, glikozideve dhe acideve të lira përbën mesatarisht 39%, 49%. 9% dhe 3% dhe

përkatësisht. Në tre fraksionet e fundit, acidet ferulike, vanilike, jargavani, p-kumarik dhe p-hidroksibenzoik janë gjetur, në ferulik, vanil dhe p-kumarik të patretshëm në etanol,

2. Kur bimët rezistente infektohen me ndryshk të kërcellit, tashmë në fillim të patogjenezës (dita e 2-të pas inokulimit), aktiviteti i glikozidazave dhe liazës fenilalanine amoniak rritet ndjeshëm, ndërsa aftësia e indeve të gjetheve për të kthyer acidet fenolkarboksilike të lira në një gjendje të lidhur. zvogëlohet. Këto ndryshime çojnë në një rritje të mprehtë të përmbajtjes së acideve fenolkarboksilike të lira, veçanërisht acidit ferulik. Në bimët e ndjeshme, ndryshime të tilla nuk u zbuluan; një rritje e lehtë e përmbajtjes së acideve fenolkarboksilike vërehet në ditën e 5-të pas infektimit.

3. Infeksioni i bimëve rezistente shoqërohet me ulje të përmbajtjes së acideve fenolkarboksilike të lidhura dhe linjinës në gjethe. Nga ana tjetër, në bimët e ndjeshme, përmbajtja e vetëm përbërësve fenolike të tretshme zvogëlohet, dhe sasia e estereve të patretshme të acideve fenolkarboksilike madje rritet pak.

4. Infektimi i bimëve të grurit me uredosporet e ndryshkut të kërcellit ndikon edhe në metabolizmin fenolik të rrënjëve. Në të njëjtën kohë, ndryshimet që ndodhin në rrënjë janë të kundërta me ato që janë karakteristike për gjethet e infektuara: përmbajtja e acideve fenolkarboksilike të lira dhe estereve të tyre të pazgjidhshëm këtu rritet ndjeshëm. Këto procese janë më të theksuara në bimët rezistente sesa në ato të ndjeshme.

5. Është vërtetuar toksiciteti i lartë i acidit ferulik për mbirjen e uredosporeve të patogjenit. Acidet vanilike dhe siringike, jo toksike për uredosporet, përdorimi i përbashkët me acid ferulik të rritur ndjeshëm]! efekti toksik i kësaj të fundit. Acidi ferulik doli gjithashtu të ishte më toksiku për indet e gjetheve të grurit, me oksidimin e tij që ndodh brenda 30 minutave. "peroksindaza rriti toksicitetin (metoda e formimit të një produkti edhe më toksik),

6. Trajtimi i bimëve të ndjeshme të infektuara me një tretësirë ​​të acidit ferulik dhe veçanërisht përzierjen e tij me acid vanilik dhe jargavan, jo vetëm uli ndjeshëm intensitetin e infeksionit, por ndryshoi edhe llojin e reaksionit, duke e afruar atë me tipin karakteristik të bimëve rezistente. Të dhënat e marra sugjerojnë se akumulimi lokal i acideve karbonike fenol në zonën e zhvillimit të patogjenit mund të jetë një nga arsyet e nekrozës së qelizave dhe vdekjes së patogjenit në indet e bimëve rezistente.

1. Ndryshimet në metabolizmin fenolik në grurin pranveror kur infektohet me ndryshkun e kërcellit. Fiziologjia e bimëve, 1969 (16), 2, 330-335 (bashkëautor me V.V. Chigrin).

2. Toksiciteti i komponimeve fenolike ndaj uredosporeve mbirjes të ndryshkut të kërcellit të grurit Puccinia graminis Pers f. sp. tritici Eriks, et Henn. Mycology and phytopathology, 1969, 3 (3), 243-248 (bashkëautor me V.V. Chigrin dhe L.M. Bessmeltseva).

3. Disa veçori të metabolizmit fenolik në varietetet e grurit me rezistencë të ndryshme ndaj ndryshkut të kërcellit. Abstrakte të Simpoziumit të Dytë Gjithë Bashkimi për Përbërjet Fenolike. Alma-Ata, 1970, 106 (bashkautor me V.V. Chigrin).

4. Acidet fenolkarboksilike dhe linjina në gjethet e varieteteve rezistente dhe të ndjeshme të grurit pranveror kur infektohen me ndryshk të kërcellit. Fiziologjia e bimëve, 1973, 20, vysh, 5, 942-948 (bashkëautor me V. V. Chigrin, N. M. Zaprometov).

5. Disa veçori të metabolizmit fenolik të grurit dhe rezistencës ndaj ndryshkut të kërcellit. Abstrakte të Simpoziumit të Tretë Gjithë Bashkimi mbi Përbërjet Fenolike. Tbilisi, 1976 (bashkëautor me V.V. Chigrin, M, N. Zaprometov).

L 77690 1/1V-77 g Vëllimi ] f.l. Porosia 745.

Shtypshkronja e industrisë bujqësore të Moskës Akademia me emrin K-A. Timiryazev 125008, Moskë A-8, Rruga Timiryazevskaya, 44