Neotenina

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Formula structurală a farnesolului .

Neotenina sau hormonul juvenil este un sesquiterpenoid , un derivat al farnesolului , care îndeplinește funcții hormonale la insecte . De asemenea, este denumit adesea JH (acronim pentru hormonul juvenil ).

Funcții

Neotenina îndeplinește funcții multiple, dar cea fundamentală, care poate fi dedusă dintr-unul dintre nume, constă în reglarea dezvoltării post-embrionare la insecte : acțiunea sa fundamentală constă în interferența cu acțiunea ecdisonului, determinarea direcției dezvoltării a insectei. În prezența neoteninei, ecdisonul stimulează năpârlirea, dar inducerea hormonală a metamorfozei este inhibată, cu consecința permanenței caracterului juvenil. Cu alte cuvinte, neotenina face ca insecta să sufere doar o creștere liniară în timpul nămolului, menținând morfologia stadiului juvenil.

La insecta adultă, neotenina intervine asupra funcțiilor de reproducere, reglând dezvoltarea ouălor .

Aspecte chimice

Formule structurale de metilfarnesoat (MF) și neotenine (JHx).

Din punct de vedere chimic, neotenina se referă la un grup de compuși înrudiți chimic, care pot fi definiți, în general, ca derivați epoxidici ai metilfarnesatului. Structura lor chimică are următoarele caracteristici comune:

  1. lanțul hidrocarbonat sesquiterpenoid, care este compus din 12 atomi de carbon prin combinația a 3 unități izoprenice (sesquiterpene);
  2. Poziția pe atomul de carbon C 1 al unei grupări carboxil , derivată din oxidarea grupării hidroxil din farnesolul ;
  3. ester punte între C 1 carbon din radicalul sesquiterpenice și o grupare metil ;
  4. poziția unui inel epoxidic subterminal la atomii de carbon C 10 și C 11 .

Formele specifice ale neoteninei, indicate respectiv cu inițialele JH0, JH1, JH3, JHB3, diferă prin configurația lanțurilor laterale pe atomii de carbon C 3 , C 7 și C 11 (metil sau etil) și pentru posibila prezență a un al doilea inel epoxidic la atomii C 6 și C 7 .

Forma JH3 este prezentă la majoritatea insectelor.

Biosinteza

Biosinteza neoteninei este localizată în corpurile aliate ale sistemului cardio-aortic și este reglementată de controlul neuroendocrin al hormonului cerebral . Calea metabolică care duce la formarea neoteninei coincide cu primele etape ale biosintezei sterolului , care este incompletă la insecte. Acest proces începe de la acetil-coenzima A și are loc, în sinteză, cu următoarele faze:

  • condensarea unităților de izopren prin produsele intermediare acid mevalonic și farnesol;
  • oxidarea farnesolului la acid farnesoic;
  • esterificare cu formare de metilfarnesoat;
  • înlocuirea dublei legături subterminale cu funcția epoxidică.

Reglarea hormonală a dezvoltării

Se crede că la insectele holometabolice codificarea genetică a larvelor este fizic distinctă de cea a adulților [1] . Cu alte cuvinte, două genomi distincti coexistă în holometabula, dintre care doar unul dintre cei doi este activ.

O dublă acțiune este atribuită ecdysone:

  1. inducerea nămolului prin activarea proceselor de detașare și resorbție a cuticulei și depunerea noii cuticule;
  2. inducerea metamorfozei prin activarea genomului imaginal.

Neotenina ar interveni în această din urmă funcție, inhibând semnalul hormonal al ecdizonului de pe genom.

La baza acestei interacțiuni se află controlul neuroendocrin de către hormonul creierului, sub efectul stimulilor de mediu [2] [3] . În stadiile juvenile, hormonul cerebral este translocat atât în ​​corpul faringian, cât și în corpurile aliate. În prima, aceasta suferă o reelaborare, este introdusă în fluxul sanguin și ajunge la glandele protoracice inducând sinteza ecdisonei. În corpurile aliate induce în schimb sinteza neoteninei. Prezența simultană a ecdysonei și a neoteninei stimulează creșterea larvelor cu menținerea caracterelor juvenile (nămolă fără metamorfoză).

Lipsa de translocație a hormonului cerebral în corpurile aliate sau regresia acestuia din urmă duce la producerea ecdizonului singur, care, în absența inhibiției neotenice, activează nimfoza și, prin urmare, trecerea la etapele ulterioare. de dezvoltare ontogenetică (modificări cu metamorfoză).

Prin urmare, în timpul vieții insectei, ratele de ecdizon și neotenină suferă două tendințe diferențiale [3] :

  1. Producția de ecsonă suferă o creștere a corespondenței nămolurilor: fiecare nămol este precedată de un vârf al curbei de emisie.
  2. Producția de neotenină rămâne relativ mare pentru întreaga viață a larvei, cade drastic în vecinătatea nimfozei și revine la stadiul adult. Prin urmare, nimfoza are loc în absența neoteninei.

Ca urmare a acestei tendințe diferențiale, există două momente fundamentale în care există un vârf al producției de ecdizon în absența neoteninei. Acest lucru se întâmplă în corespondență cu cele două nămoluri care determină transformarea larvei mature într-o pupă și a acesteia din urmă în adult.

La insectele heterometabolice sau cu metamorfoză incompletă, sistemul de reglare hormonală prezintă unele diferențe cantitative: de fapt, în timpul etapelor nimfei apare o scădere progresivă a ratei neoteninei. Acest lucru ar explica tranziția treptată de la nimfă la stadiul adult caracteristic heterometabolului.

Insecticide juvenoidale

Cercetările experimentale au făcut posibilă de mult timp să interfereze cu dezvoltarea post-embrionară prin modificarea mecanismului hormonal care o reglează. Cunoștințele dobândite au permis aplicarea practică în fitoiatrie de câteva decenii cu utilizarea așa-numitelor insecticide juvenoidale . Acestea sunt insecticide de nouă generație , adică molecule care, interferând selectiv cu procesele fiziologice specifice ale artropodelor , nu au practic niciun impact asupra biologiei plantelor și vertebratelor . Impactul asupra mediului și a sănătății acestor insecticide este , prin urmare , foarte scăzută în comparație cu chlororganics , phosphorganics și carbamați [4] .

Juvenoidele aparțin, împreună cu chitinoinhibitorii , categoriei regulatorilor de dezvoltare sau IGR ( Insecticides Growth Regulators ). În timp ce chitinoinhibitorii interferează cu metabolismul ecdisonului prevenind biosinteza acestuia și, prin urmare, blocând complet creșterea larvelor, juvenoidele au un mecanism de acțiune care îl emulează pe cel al neoteninei, blocând astfel metamorfozele, împiedicându-l să ajungă la stadiul adult.

Juvenoizi naturali

Se știe că diverse specii de plante au apărări intrinseci, de natură biochimică, împotriva dăunătorilor . În cadrul eterogen al mecanismelor de apărare a plantelor, unele dintre acestea exploatează activitatea biologică a alcaloizilor care emulează neoteninele. Juvenoidul natural prin excelență este azadiractina , extrasă din Azadirachta indica (copac Neem) [5] . Activitatea Juvenoide este atribuită și plantelor ale căror uleiuri esențiale conțin farnesol sau derivați de farnesol.

Notă

  1. ^ Tremblay. Op. Cit. , pp. 59-60.
  2. ^ Tremblay. Op. Cit. , p. 59.
  3. ^ a b Sistemul secretor al insectelor ( PDF ) [ link întrerupt ] , pe distef.unict.it , Departamentul de Științe și Tehnologii Fitosanitare . Universitatea din Catania, Facultatea de Agricultură. Adus 13/06/2008 .
  4. ^ Cu toate acestea, nu trebuie trecut cu vederea impactul acestor produse asupra entomofaunei utile.
  5. ^ De fapt, azadirachtina are proprietăți polivalente, acționând și ca un chitinoinhibitor și ca un fagorepelent.

Bibliografie

  • Ermenegildo Tremblay. Entomologie aplicată . Volumul I. ed. A III-a. Napoli, Liguori Editore, 1985. ISBN 88-207-0681-4 .
  • Mario Ferrari, Elena Marcon, Andrea Menta. Lupta biologică. Control biologic și integrat în practica fitoiatrică . Bologna, Edagricole, 2000. ISBN 978-88-206-4652-3 .

Elemente conexe

linkuri externe

Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Neotenina&oldid=109991530 ”