Используя данные графика оцените влияние фитогормонов на рост и цветение растений
Обновлено: 07.07.2024
Общепринята классификация, в которой среди растительных гормонов выделяют 5 основных групп классических гормонов. Основные группы классических гормонов:
Абсцизины
Ауксины
Цитокинины
Этилен
Гиббереллины
Часто к этому списку добавляют и другие соединения: брассиностероиды, жасмонаты, полипептидные гормоны, крезацин, олигосахариды.
Ауксины (от др. греч. αὔξω — увеличиваюсь, расту) — стимуляторы роста плодов (побегов) растений, обладают высокой физиологической активностью.
Природные ауксины являются производными индола: 3-(3-индолил) пропионовая, индолил-3-масляная, 4-хлориндолил-3-уксусная и 3-индолилуксусная кислоты. Наиболее распространенным ауксином, широко применяющимся в растениеводстве, является гетероауксин - индолил-3-уксусная кислота (приложения, формулы, рис. 2). Они влияют на рост клетки в фазах растяжения, стимулируют рост клеток камбия, обуславливают взаимодействие отдельных органов, регулируют коррелятивный рост.
Гетероауксин - вещество группы ауксинов, фитогормон, стимулятор роста растений. Химическое вещество высокой физиологической активности, образующееся в растениях и влияющее на ростовые процессы (т. н. гормон роста); один из наиболее широко распространённых ауксинов.
Впервые выделен в 1934 из культуры плесневых грибов и др. микроорганизмов голландским химиком Ф.Кеглем с сотрудниками; позднее обнаружен и у высших растений; образуется из аминокислоты триптофана в листьях, а затем перемещается в растущие стебли и корни растений, где окисляется и переходит в деятельное состояние.
Физиологическая роль гетероауксина в растениях настолько разнообразна, что и по сей день не выяснена во всех деталях.
Помимо стимуляции растяжения клеток растений, гетероауксин влияет и на многие другие процессы. Под его действием интенсифицируется деление клеток. Известно, что процесс опадения листьев контролируется гетероауксином: перед опадением его приток из листа в черешок сильно сокращается. Обработка черешка гетероауксином предотвращает опадение. Особенно сложными кажутся механизмы регуляции гетероауксином процессов цветения и плодоношения. Он влияет на пол образующегося цветка, на рост и формирование пыльцевой трубки. Установлено также, что рост плодов стимулируется гетероауксином, образующимся в семенах и поступающим оттуда в ткань плода. Если семена удалить, рост плода прекращается, однако он опять возобновится после того, как плодовая ткань начнет получать гетероауксин искусственным путем.
Гиберелловые кислоты (гиббереллины)
Гиббереллины - группа гормонов растений, регулирующих рост и разнообразные процессы развития такие как: удлинение стебля, прорастание семян, цветение, проявление пола. У растений, грибов и бактерий найдено 136 различных, близких по строению, веществ, относимых к группе гиббереллинов (приложения, формулы, рис.5). Таким образом, гиббереллины - самый обширный класс фитогормонов.
Гиббереллины открыты японским учёным Е. Куросава (1926) при исследовании болезни риса (чрезмерном его росте), вызываемой грибом Gibberella fujikuroi Sow. В1935 японский учёный Т. Ябута выделил гиббереллины из этого гриба в кристаллическом виде и дал им существующее название (Полевой, 1982).
У высших растений наиболее богаты гиббереллинами быстрорастущие ткани; они содержатся в незрелых семенах и плодах, проростках, развёртывающихся семядолях и листьях.
Гиббереллины применяют в практике растениеводства для повышения выхода волокна конопли и льна, для увеличения размеров ягод у бессемянных сортов винограда, для повышения урожайности трав, стимуляции прорастания семян (обработка гиббереллинами нарушает состояние покоя тканей и оказывает стратифицирующее действие на семена; при естественном выходе семян из состояния покоя содержание эндогенных гиббереллинов повышается) и др. Так как гиббереллины вызывают резкое ускорение роста зелёной массы растений, применение их должно сопровождаться усилением питания растений.
Гиббереллины получают главным образом микробиологическим способом из продуктов жизнедеятельности грибов рода Fusarium.
Цитокинины
Цитокинины (CK) - класс гормонов растений стимулирующих деление клеток, химически представляют собой производные пурина
Цитокинины вовлечены в рост растительных клеток и другие физиологические процессы. Эффект цитокининов впервые был открыт на кокосовом молоке в 1940 году Фольком Скугом.
Цитокинины синтезируется в основном в корнях, а также в стеблях и листьях. Цитокинины обнаружены, в самых различных растительных тканях. Особенно много их в верхушках корней, пасоке, созреваю¬щих плодах, например томатов, бананов, яблонь, слив, в опухоле¬вых тканях и в прорастающих семенах, в клубнях картофеля. С возрастом концентрация цитокининов в листьях падает.
Цитокинины образуются также в почках, в основании листьев, в созревающих семенах и в зародышевой оси прорастаю¬щих семян, но эти цитокинины не передвигаются в другие органы.
Физиологические проявления цитокининов:
Цитокинины влияют на деление клеток, в некоторых клетках могут регулировать и их растяжение.
Цитокинины оказывают влияние на направление дифференциации клеток и тканей.
Цитокинины способствуют пробуждению и росту боковых почек. Цитокинины задерживают старение листьев.
Цитокинины повышают устойчивость к различным неблагоприятным условиям среды.
Цитокинины усиливают передвижение веществ к обогащенным ими тканям.
Первоначально для абсцизовой кислоты предполагалась роль в опадании листьев, но в настоящий момент такая роль показана лишь для небольшого числа растений. У растений описаны сигнальные пути связанные с абсцизовой кислотой при ответе на стресс и патогенны. Показана роль абсцизовой кислоты в опадании листьев. При подготовке к зиме абсцизовая кислота синтезируется в концевых почках растений. Это приводит к замедлению роста, а из прилистников образуются защитные чешуйки, покрывающие спящие почки в холодный период. Абсцизовая кислота останавливает деление клеток камбия и останавливает рост.
Абсцизовая кислота также образуется в корнях растений в ответ на снижение водного потенциала, а также при стрессе. Затем абсцизовая кислота поступает в листья, где изменяет осмотический потенциал устьичных клеток, и вызывает закрывание устьиц. Закрывание устьиц снижает транспирацию и предотвращает дальнейшую потерю воды через листья.
Эффекты абсцизовой кислоты:
Вызывает закрывание устьиц, снижает транспирацию и предотвращает потерю влаги
Останавливает созревание плодов
Останавливает прорастание
Ингибирует синтез ферментов, необходимых для фотосинтеза.
Брассиностероиды - фитогормоны класса стероидов, поддерживающие нормальное функционирование иммунной системы растения, особенно в неблагоприятных условиях, например, при пониженных температурах, заморозках, затоплении, засухе, болезнях, действии пестицидов, засолении почвы и др.
Брассиностероиды – стрессовые адаптогены, обладающие сильной ростостимулирующей активностью. Содержатся в каждой растительной клетке в очень малом количестве. Концентрация ферментов биосинтеза брассиностероидов наиболее высока в молодых тканях растения: этиолированных проростках, меристемах, флоральных примордиях, развивающейся пыльце.
Первый представитель группы брассиностероидов – брассинолид – был выделен американскими учеными в 1979 году в виде кристаллического вещества в количестве 4 мг из 40 кг собранной пчёлами пыльцы рапса (Brassica napus). Индуцирует процессы созревания и старения, а также защитные реакции в условиях стресса. Действие этилена на растения впервые описано русским ученым Д. Н. Нелюбовым в 1901.
Место, время, объекты и методики исследования
Работа проводилась в школьной лаборатории кабинета биологии МБОУ СОШ №1 в 2014-2016 гг.
Объектами исследования явились растительные организмы: Crassula lycopodioides (стеблевые черенки), Tradescantia sp. (стеблевые черенки), Solanum tuberosum (клубни).
Материалы и оборудование.
химически чистые гормоны растений: индолилуксусная кислота (ИУК), гибберелловая кислота (ГК-3), 6-бензиламинопурин (6-БАП);
посуда, поддоны, цифровой фотоаппарат, линейка, химические весы, лабораторная посуда.
Для проведения исследований растительные объекты помещались в растворы фитогормонов соответствующих концентраций на 6 часов, после чего помещались на подоконнике при температуре около 18 оС.
Приготовление растворов осуществлялось предварительно в химической лаборатории, навеску вещества (100 мг) растворяли в 1-2 мл растворителя (для ГК-3 – 95%-ный этанол; для 6-БАП – 10%-ный водный NaOH; для гетероауксина – вода), затем доводили объем до 10 мл дистиллированной водой. При такой методике приготовления рабочего раствора концентрация вещества составляет 10 мг/мл (т.е. 10 г/л = 1%). В дальнейшем раствор для обработки растений готовится разбавлением раствора в соответствующее число раз.
Клубни картофеля проращивались при комнатной температуре на свету. Черенки Толстянки выдерживались в растворах фитогоромона соответствующих концентраций в течение при погружении нижней части 1/3 - 1/4 длины черенка.
Далее проводилось ежедневное наблюдение и учет числа апексов и корневых зачатков, их размеры. Данные фиксировались в дневнике наблюдений. Фотосъемка проводилась еженедельно.
Обработка результатов наблюдений велась по общепринятым методикам статистической обработки данных (Кудрявцева Н.В., 1978). Оформление работы велось в соответствии с рекомендациями (Овдиенко Н.И., 2007; Правила оформления……, 2003). Все фотографии в работе авторские.
Результаты исследования
К сожалению, по пока невыясненным причинам опыты по изучению влияния фитогормонов на модельных объектах, а именно на стеблевые черенки и Tradescantia sp., не удались в связи с высоким % гибели растений. Предположительно, данные объекты являются высокочувствительными к использованными нами фитогормонам и для опыта требуются более низкие концентрации.
А вот опыты на клубнях картофеля и Crassula lycopodioides удались.
Таблица 2
Влияние фитогормонов на развитие периферических меристем клубня картофеля (Solanum tuberosum)
Таблица 3
Влияние фитогормонов на скорость роста побегов Solanum tuberosum
Как мы видим из приведенных данных, используемые нами фитогормоны по-разному повлияли на растения: ауксины отлично повлияли на развитие корней, но затормозили развитие побегов, показав самый низкий результат. Цитокинины так же показали хороший результат в развитии корневых меристем и не плохой результат в развитии побегов. Гиббереллиновая кислота показала самый низкий результат в развитии корневых меристем, но самый высокий в развитии побегов. А вот смесь Цитокининов и Геббереллиновой кислоты показала хороший результат, как в развитие корневых меристем, так и в развитии побегов:
Выводы и перспективы дальнейшего исследования
Опыты с картофелем могут представлять практический интерес, т.к., во-первых, клубни формируются на столонах и увеличение их числа может напрямую увеличить урожайность; во-вторых, ГК могут способствовать скорейшему удлинению побегов и более раннему созреванию клубней. Также могут измениться содержание различных полезных веществ в клубнях, их лежкость, иные показатели.
Очень большой интерес представляет использование фитогормонов в декоративном цветоводстве, как с целью увеличения Коэффициента размножения, так и с целью изменения морфологии растения и повышения его декоративности.
Далее наблюдения за поведением различных видов растений под влиянием фитогормонов будут продолжены. Работа будет продолжена с рядом объектов, прежде всего для изучения возможностей повышения эффективности размножения ряда декоративных растений закрытого грунта и влияния на их декоративные свойства, например ветвление и длину междоузлий.
Линейка органо-минеральных и биостимулирующих удобрений ФИТОФЕРТ ЭНЕРДЖИ помогает выращивать профессионалам и любителям качественные плоды,
овощи и декоративные культуры, используя комплексные продукты
по доступным ценам, как в открытом,
так и в защищенном грунте.
Фитогормоны и стимуляторы роста растений находят всё большее применение в современных технологиях производства продукции растениеводства. К ним относятся природные и синтетические органические соединения, которые в малых дозах активно влияют на обмен веществ растений, вызывая стимуляцию или подавление их роста и морфогенеза.
Фитогормоны в чистом виде представляют собой органические вещества, которые вырабатывает растительный организм. В небольших количествах они способны регулировать рост и физиологические процессы, происходящие в тканях растений. Современные ученые смогли получить некоторые фитогормоны синтетическим способом. В настоящее время их широко применяют в садоводстве и огородничестве при выращивании различных культур и для борьбы с сорняками.
Несмотря на пристальное внимание ученых, свойства фитогормонов изучены пока еще не полностью. А потому, применять их в садоводстве и огородничестве следует, соблюдая осторожность.
Классификация фитогормонов
Современные ученые разделили все фитогормоны на несколько условных групп:
- фитогормоны, влияющие на рост и развитие растений
- гормоны цветения
- витамины
- гормоны — ингибиторы развития и роста
Фитогормоны — стимуляторы развития и роста
Среди таких фитогормонов выделяют ауксины, гиббереллины и цитокинины.
Действие ауксинов направлено на растяжение растительной клетки. Выработка и накапливание их происходят в конусах нарастания корней и побегов, откуда они затем поступают в другие части растения. Если на срез стебля нанести некоторое количество гормонов ауксинов, то на черенке в течение сравнительно короткого времени образуются корни.
Вместе с тем переизбыток таких гормонов является причиной замедления и приостановки развития корневой системы. Таким образом, было замечено, что под воздействием определенного количества ауксинов происходит активизация роста стебля и, напротив, приостановка развития корня.
Садоводам и огородникам не раз приходилось замечать, как растения наклоняются в сторону, куда падает освещение. Такая ответная реакция растительного организма на односторонний свет объясняется действием гормона ауксина. Изгибание стебля происходит за счет того, что клетки с притененной стороны растягиваются больше, нежели те, на которые непосредственно падают световые лучи.
После завершения опыления цветка происходит стремительное разрастание клеток цветоложа и завязи, в результате чего и образуется плод. Такой процесс также напрямую зависит от действия ауксинов. В настоящее время в сельскохозяйственном производстве используют методику получения плодов без опыления. Для этого синтетический ауксин наносят на рыльце, провоцируя формирование и рост плода. Плоды, полученные таким образом, не имеют семян.
Наиболее распространенным природным гормоном ауксином является индолил-3-уксусная кислота. Садоводы и огородники обычно применяют синтетические препараты подобных веществ. Это нафтилуксусная кислота, индолилмасляная кислота и 2,4-дихлорфенок-сиуксусная кислота (2,4-Д). Главное их отличие от естественных состоит в способности противостоять действию, оказываемому ферментами. Именно поэтому эффект, вызываемый такими гормонами, сохраняется в течение длительного периода времени.
В настоящее время синтетические препараты ауксинов используются при выращивании овощных культур для активизации развития корневой системы, получения бессеменных плодов (чаще при возделывании томатов), а также с целью предотвращения раннего опадения плодов у семечковых и цитрусовых. Кроме того, ауксины выполняют роль гербицидов в борьбе с сорняками.
Другой вид фитогормонов, стимулирующих рост и развитие растений — это гиббереллины. В сельском хозяйстве нашел применение синтетический препарат этого вещества — гиббереллиновая кислота. Основное действие гиббереллинов направлено на ускорение роста растительной клетки.
При возделывании овощных и цветочных культур чаще всего используют препараты ауксинов и гиббереллинов, вследствие взаимодействия которых происходит активизация процесса прорастания семян. Гиббереллины стимулируют рост первичного корешка зародыша зерна, а ауксины провоцируют разрыхление семенной оболочки и развитие зародыша.
Еще одна группа стимуляторов роста растений — это так называемые цитокинины. Их действие направлено не на растяжение клеток растительного организма, а на их деление. Ученые полагают, что такие гормоны вырабатываются в корнях, а оттуда поступают в другие части.
Цитокинины отвечают за рост и нормальное развитие растений, обеспечивают правильность их формы и структуры тканей. Опыты показали, что именно вследствие действия таких гормонов образуются зачатки органов растительного организма. Впервые такой эффект, оказываемый цитокининами, был описан в 1940 году. А в 60-е годы XX столетия ученые с помощью подобных фитогормонов смогли получить из одной растительной клетки взрослое растение.
Еще одним важным свойством цитокининов является их способность регулировать процесс старения растений. Это качество гормонов ученые используют, главным образом, при выращивании зеленных культур. Действие цитокининов таково, что они замедляют старение и, как следствие, увядание и пожелтение листовых овощей (салат, сельдерей, брокколи), сохраняя таким образом товарный вид последних.
С подобными целями в сельском хозяйстве чаще всего применяют синтетический цитокинин — бензиладенин. Препарат ЦИТОДЕФ используется в виде 4% раствора на плодовых культурах для повышения урожайности и улучшения лежкости плодов. На овощных культурах для увеличения выхода ранней продукции, на сахарной свекле для увеличения сахаристости корнеплода, на декоративных культурах для увеличения яркости окраски и размеров цветов.
Фитогормоны цветения
Группу фитогормонов цветения составляют верналин и флориген. Первыми, кто высказал предположение о существовании особого вещества, содержащегося в организме растений и влияющего на их цветение, были русские исследователи. В 1937 году в своей работе М. Чайлахян доказал, что цветение вызывает действие двух фитогормонов: гиббереллинов и антезинов.
В 1939 году ученые смогли выделить еще один гормон цветения — верналин. Его образование происходит в клетках верхушечных побегов растений либо в зародышах семян.
Витамины
К группе фитогормонов нередко причисляют витамины группы В, в частности пиридоксин, тиамин и ниацин. Они вырабатываются в листьях растений и регулируют их питание и рост.
Фитогормоны, ускоряющие созревание
Для улучшения окраски снятых с деревьев и подготавливаемых к продаже лимонов и апельсинов издавна использовали специальные керосиновые горелки. Когда в тех же целях попытались применить нагревание камер паром, эффект не достигался. Как выяснилось, ответственны за него продукты сгорания керосина, прежде всего этилен. Столь же эффективно применение этилена для ускорения созревания томатов, которые зачастую убирают с поля зелеными.
В последующем были выявлены еще более эффективные продуценты этилена, среди которых наибольшую известность приобрела 2-хлорэтилфосфоновая кислота. Эффективность 2-хлорэтилфосфоновой кислоты оказалась настолько высокой, что уже в 1968 г. было начато ее производство. С тех пор масштабы применения вещества постоянно расширялись, и сейчас оно относится к числу регуляторов роста, имеющих наиболее серьезное значение для сельского хозяйства.
Препараты, содержащие соли 2-хлорэтилфосфоновой кислоты, производятся во многих странах и имеют в связи с этим множество торговых названий: этрел, этефон, хлормекват, СЕРА, амхем 66—329, ЭСФОН.
Фитогормоны, ослабляющие рост и развитие растений.
К числу таких гормонов принадлежат вырабатываемые растительным организмом вещества, тормозящие рост клеток и вызывающие состояние покоя. Природными фитогормонами такого вида являются фенольные соединения (салициловая, коричная кислоты и пр.), этилен и абсцизовая кислота. Их образование происходит в семенах и почках растений.
В сельском хозяйстве широко применяют гормоны — ингибиторы роста, полученные синтетическим путем. Это ретарданты, дормины, десиканты, дефолианты и гербициды. Последние, как известно, используют главным образом для борьбы с сорняками.
Ответ:
гиббереллин ускоряет образование цветоноса и переход растения к цветению .Рудбекия верхушечная почка которой обрабатывалась гиббереллином и аксином (слева), и контрольное растение , посаженные одновременно
Объяснение: вроде так )
tashergame7 ей повезло у нее баг, у меня закрашено желтое окошко в соче а у нее замазка ушла выше и у нее открытый ответ
ВЛИЯНИЕ ФИТОГОРМОНОВ НА МИКРОБИОМ КИШЕЧНИКА И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Рис.1. Схема человеко-растительно-микробных взаимодействий, опосредуемых фитогормонами. На рис.: Plant - растительный, Plant hormones - фитогормоны, Gut microbiota - микробиота кишечника
Гормоны растений опосредуют взаимодействия между кишечным микробиомом и человеком
Миска салата содержит много витаминов и минералов, а также остатки гормонов, которые вырабатывают растения, чтобы контролировать, как они растут, стареют или управляют потреблением воды. Недавно ученые сообщили о том, что наши кишечные микробы и клетки могут реагировать на эти гормоны и даже производить аналогичные собственные молекулы. В статье, опубликованной 22 августа в журнале Trends in Plant Science (Тенденции в науке о растениях), ученые из Франции представили свое обзорное исследование, как фитогормоны могут влиять на здоровье человека.
Фитогормоны — низкомолекулярные органические вещества, вырабатываемые растениями и имеющие регуляторные функции. Действуют в очень низких концентрациях (порядка 10−11 моль/л), вызывают различные физиологические и морфологические изменения в чувствительных к их действию частях растений.
Фитогормоны регулируют многие процессы жизнедеятельности растений: прорастание семян, рост, дифференциацию тканей и органов, цветение, созревание плодов и т.п.
Эффект фитогормонов в значительной мере определяется действием других внутренних и внешних факторов. Гормоны разных растений могут отличаться по химической структуре, поэтому они сгруппированы на основании их эффекта на физиологию растений и общему химическому строению. Пять групп фитогормонов: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, газ этилен. В последнее время к ним относят брассины (брассиностероиды). Условно можно отнести первые три группы — ауксины, гиббереллины и цитокинины и частично брассины — к веществам стимулирующего характера, тогда как абсцизовую кислоту и этилен — к ингибиторам.
Рис. 2. В лияние определенных фитогормонов на различные этапы жизнедеятельности растений
Гормоны в органах: ауксинами богаче всего верхушечные меристемы стебля, гиббереллинами и флоригеном — листья, цитокининами — корни и созревающие семена.
Химические соединения, которые вырабатываются в одних частях растений и оказывают своё действие в других, проявляют свой эффект в исключительно малых концентрациях, обладают (в отличие от ферментов) обычно меньшей специфичностью действия на процессы роста и развития, что объясняется разным состоянием работы генов воспринимающих клеток, от которого зависит результат действия гормона, а также разным соотношением между собой различных фитогормонов (гормональным балансом).
Что же влияет на здоровье человека - фитогормоны, полученные из рациона или от микробов?
Растения вырабатывают фитогормоны для управления своей физиологией и влияния на свою микробную среду. Аналогичным образом, микробы также вырабатывают гормоны растений для манипулирования растениями-хозяевами. Однако производство растительных гормонов микробами в кишечнике человека остается неизученным. Пищевые растительные гормоны бесспорно влияют на физиологию человека, но их влияние на микробиоту человеческого кишечника, а через него на здоровье самого человека остается неизвестным.
"Мы знаем, что кишечная микрофлора участвует в человеческих заболеваниях, и что микробы могут биологически синтезировать фитогормоны, которые влияют на человека, поэтому имеет смысл исследовать животно-микробные взаимодействия с точки зрения растения", - говорит ведущий автор исследования Бенуа Лакомб – биохимик из Французского Национального центра научных исследований.
Фитогормоны как иммуномодуляторы
Например, микробы кишечника и диетические факторы оказываются связаны с воспалительными заболеваниями кишечника и подобными бедами, хотя точные механизмы этих процессов остаются неизвестными. Например, растительный гормон абсцизовая кислота (АВА), которая синтезируется для адаптации растений к условиям засухи, может усугубить воспаление, в то время как другой набор гормонов, гибберелловая кислота (GA), уменьшает воспалительный процесс.
Поэтому исследователи предполагают, что синтезирующие эти гормоны кишечные микробы могут быть ответственны за их сложное и противоречивое влияние на воспалительные заболевания. Они также добавляют, что GA-обогащенные диеты, которые могут включать злаки и шпинат, могут быть использованы для борьбы с воспалительными заболеваниями.
"Примечательным является то, что люди уже обращаются к микроорганизмам, чтобы укрепить свое здоровье - это то, что вы делаете, когда используете пробиотики," говорит Лакомб. "Но мы не можем понять, почему некоторые из этих пробиотиков работают, а другие нет. Если они регулируются растительными гормонами, то прием этих гормонов, содержащихся в семенах и овощах, может иметь тот же результат".
Сахарный диабет 2 типа
Другой пример влияния гормонов растений на здоровье человека - это стимулирование усиления захвата глюкозы АВА. (Прим.: В последние годы было установлено, что абсцизовая кислота (ABА) участвует в регуляции гомеостаза глюкозы у млекопитающих в качестве эндогенного гормона, стимулируя как высвобождение инсулина так и поглощение глюкозы клетками). По этой причине, исследователи отмечают, что употребление АВА-богатых фруктов и овощей, таких как абрикосы, яблоки, морковь и сладкий картофель может помочь облегчить аспекты сахарного диабета.
Микробно-Индуцированный Рак
Другой гормон растений, индол уксусной кислоты (indole-acetic acid (IAA)), убивает раковые клетки при воздействии на возбужденные красители с высокой энергией в фотодинамической терапии. Окисление IAA вызывает накопление цитотоксических видов радикалов в раковых клетках, что в результате ведет к целенаправленной гибели этих клеток без повреждения здоровых тканей. Исследователи добавляют, что определенные гормоны растений, в том числе IAA должны быть дополнительно изучены на предмет противоопухолевого действия, учитывая, что они изменяют клеточный цикл в перспективную сторону для исключения раковых клеток.
Растительные гормоны и депрессия
Например, кишечные условно-патогенные бактерии могут производить нейромедиаторы, влияющие на тревожность через ось: гипоталамус–гипофиз–надпочечники (HPA). Ось HPA не только играет ключевую роль в развитии, но и регулирует стрессовые реакции и поведение. Примечательно, что АВА обладает антидепрессивным воздействием на процессы оси HPA через РА путь. Кроме того, у млекопитающих мозг содержит АВА, и уровни сыворотки АВА увеличиваются в стрессовых условиях. Однако, происхождение АВА у млекопитающих остается неясной, и вполне может происходить от микробов. Кроме того, пищевые АВА влияют на физиологию человека, что может облегчить беспокойство, однако само влияние абсцизовой кислоты на депрессивное поведение остается неисследованным.
Среди нейромедиаторов, серотонин известен как ключевой модулятор в депрессии. Серотонин синтезируется из незаменимой аминокислоты триптофана, и у депрессивных больных обнаруживают нарушения гомеостаза триптофана. По своей химической природе индолы IAA являются производными аминокислоты триптофана. IAA — основной натуральный ауксин, который составляет 80-95 % всех ауксинов в тканях растений разных видов. Т.е. IAA растительных ауксинов синтезируется из триптофана и химически связана с серотонином. Однако, как пищевая или микробная IAA изменяет гомеостаз триптофана и серотонина до сих пор неизвестно.
Заключение авторов статьи
Что касается гормонов, сохраняющих растения здоровыми и сильными, и оказывающих различное влияние на людей, исследователи говорят, что вероятной причиной здесь является сходство молекулярных форм. "Наиболее вероятным объяснением является то, что фитогормоны являются структурно связанными с некоторыми метаболитами у животных, включая человека," говорит Лакомб, "возможно, вы принимаете аспирин, например, для уменьшения боли и воспаления -- молекулы аспирина выглядит как молекула салициловой кислоты, которая как гормон выполняет много функций для растений".
Коэволюция также может быть частью объяснения. "Мы эволюционировали в среде, включая растения и микроорганизмы, потребляя растительные гормоны", - говорит один из авторов исследования, Эмили Чанклуд (Emilie Chanclud). "У нас есть IAA и АВА в нашем организме, и даже если мы не знаем, откуда они взялись, мы, возможно, эволюционировали и развили способы реагирования на них с течением времени."
Исследователи предупреждают, что необходимо активизировать работу по созданию и изучению растительных гормонов для того, чтобы лучше понять как процессы пищеварения влияют на их функции, они говорят, что фитогормоны помогут переосмыслить то, что мы думаем о питании. "Мы говорим о других способах оценки питательных свойств фруктов, овощей и зерна, с учётом фитогормонов, а не широких категорий, таких как жиры и белки," сказал Лакомб.
Статья в журнале: Emilie Chanclud, Benoît Lacombe. Plant Hormones: Key Players in Gut Microbiota and Human Diseases? Trends in Plant Science, 2017
Читайте также: