INDOLEACETIC ASIT: YAPISI, ÖZELLIKLERI, ÜRETIMI, KULLANIMLARI - KIMYA - 2025

İndolasetik asit olan bir organik bileşik olup, molekül formülü Cı ₈ H ₆ NCH ₂ -COOH. Bitki büyüme hormonu olarak önemli rolü olan monokarboksilik bir asittir, bu nedenle oksinler adı verilen fitohormonlar grubuna aittir.

Ayrıca 3-indolasetik asit ve indol-3-asetik asit olarak da bilinir. Bitkilerdeki en önemli oksin. Bunlarda sürgünler, genç büyüyen yapraklar ve üreme organları gibi büyümenin olduğu kısımlarda oluşur.

Indoleacetic asit, büyüyen sürgünlerde bulunur. Yazar: Julio César García. Kaynak: Pixabay.

Bitkilere ek olarak, bazı mikroorganizmalar da, özellikle "büyüme hızlandırıcılar" olarak adlandırılanları biyosentezler. Genel olarak, bu mikroplar rizosferde veya bitkilerin köklerine bitişik alanda bulunur ve büyümelerini ve dallanmalarını destekler.

İndolasetik asit biyosentezi, bitkilerde bulunan bir amino asit olan triptofan olmak üzere çeşitli şekillerde meydana gelir.

Kronik böbrek hastalığı olan kişilerde, yüksek seviyelerde indoleasetik asit varlığı, kardiyovasküler sisteme ve demansa zarar verebilir. Bitki mahsullerini çevre dostu bir şekilde desteklemek için indoleasetik asit üreten mantarları ve bakterileri kullanmanın çeşitli yolları üzerinde çalışılmaktadır.

yapı

İndolasetik asit molekül yapısında bir benzen halkası vardır ve bir CH olan 3 pozisyonunda bir pirrol halkası olduğu bağlanmış ₂ -COOH grubunun bağlandığı .

3-indolasetik asit molekülünün yapısı. Makine tarafından okunabilen yazar sağlanmadı. Ayacop varsayıldı (telif hakkı iddialarına dayanarak). . Kaynak: Wikipedia Commons.

terminoloji

- Indoleacetic asit

- Indol-3-asetik asit

- 3-Indoleacetic asit

- Indolylacetic asit

- Skatole-ω-karboksilik asit

Özellikleri

Fiziksel durum

Renksiz ila beyaz katı pul

Moleküler ağırlık

175,18 g / mol

Erime noktası

168.5ºC

Çözünürlük

Soğuk suda çok az çözünür: 1.5 g / L

Etil alkol, aseton ve etil eterde çözünür. Kloroformda çözünmez.

Doğada yer

İndolasetik asit bitkilerin en önemli fitohormonu veya oksinidir ve onu esas olarak bitkinin büyümenin olduğu yerlerde üretir.

Bir tohumun çimlenmesi, indoleasetik asidin müdahale ettiği bir süreçtir. Yazar: Markéta Machová. Kaynak: Pixabay.

Bitkilerin indoleasetik asidi depolamasının yaygın yolu, bazı amino asitler, peptidler ve şekerlere konjuge veya tersine çevrilebilir şekilde bağlanır.

Uzun mesafelerde floem sapını takip ederek hücreden hücreye aktif olarak veya pasif olarak taşınabilir.

Bitkilerdeki üretiminin yanı sıra çeşitli mikroorganizmalar da onu sentezler. Bu mikrop türleri arasında Azospirillum, Alcaligenes, Acinetobacter, Bacillus, Bradyrhizobium, Erwinia, Flavobacterium, Pseudomonas ve Rhizobium bulunur.

Çoğu bitki uyarıcı bakteri ve mantar, bunlarla simbiyoz oluşturanlar da dahil olmak üzere, indoleasetik asit üretir. Bu mikroorganizmaların "büyüme destekleyicileri" oldukları söylenir.

Bitki ile ilişkili bakteri veya mantarlar tarafından rizosferde biyosentezlenen indolasetik asit, kök gelişiminde önemli bir rol oynar.

Bir bitkinin dallı kökleri. Yanlarında bulunan bölgede bulunan bakteri ve mantarların ürettiği indoleasetik asit veya rizosfer gelişimine müdahale eder. Hollanda Wikipedia'sında Rasbak. Kaynak: Wikipedia Commons.

Bununla birlikte, mikroplar fizyolojik süreçleri için indolasetik aside ihtiyaç duymazlar.

Bunun açıklaması, bitkiler büyüdükçe, köklere taşınan şekerler, organik asitler ve amino asitler gibi suda çözünür birçok bileşiği serbest bırakmalarıdır.

Böylelikle rizobakteriler, daha sonra bitki tarafından kullanılan indoleasetik asit gibi metabolitlerin üretiminde kullanılan bol miktarda malzeme kaynağı elde eder.

Anlaşılacağı üzere bu, karşılıklı yardımlaşma ortaklığına bir örnektir.

Bitkilerde işlev

Indoleacetic asit, embriyojenezden çiçek gelişimine kadar bitki büyümesinin ve gelişiminin çeşitli yönlerinde rol oynar.

Tohum çimlenmesi, embriyo büyümesi, kök başlangıcı ve gelişimi, yaprak oluşumu ve dökülmesi, fototropizm, jeotropizm, meyve gelişimi vb. Gibi birçok işlem için gereklidir.

İndolasetik asidin müdahale ettiği bir süreç olan çiçek geliştirmek Yazar: Bruno Glätsch. Kaynak: Pixabay.

Hücre uzamasını ve bölünmesini ve bunların farklılaşmasını düzenler.

Ksilem ve kökün büyüme hızını artırır. Çevresinden besinlerin alınmasına yardımcı olan dallarının, kök kıllarının ve yan köklerin sayısını artırarak kök uzunluğunun iyileşmesine yardımcı olur.

Kökün taban kısmında birikerek bunların gravitropizmini veya jeotropizmini destekler, böylece kökün aşağı doğru eğriliğini başlatır. Bazı türlerde saplardan veya yapraklardan rastgele kök oluşumunu uyarır.

Bitki üzerindeki konumunu kontrol ederek yaprakların çıkacağı yerde birikir. Yüksek indoleasetik asit içeriği, sürgünlerdeki uzamayı ve bunların fototropizmini uyarır. Yaprak genişlemesini ve vasküler farklılaşmayı düzenler.

İndolasetik asit tarafından kontrol edilen, büyümede yeni yapraklar. Kaynak: Pixabay.

Sitokininlerle birlikte kambiyal bölgedeki hücrelerin çoğalmasını uyarır. Vasküler dokuların farklılaşmasına katkıda bulunur: ksilem ve floem. Sapın çapına etkisi vardır.

Olgun tohumlar, meyvenin perikarpını çevreleyen kısımda biriken indoleasetik asit salgılar. O yerde indolasetik asit konsantrasyonu azaldığında meyvenin sıyrılması meydana gelir.

biosentezi

İndolasetik asit, filizler, kök uçları, meristemler, vasküler dokular, genç büyüyen yapraklar, terminal tomurcuklar ve üreme organları gibi aktif olarak bölünen bitki organlarında biyosentezlenir.

Bitkiler ve mikroorganizmalar tarafından birbiriyle ilişkili birkaç yolla sentezlenir. Triptofana (bitkilerde bulunan bir amino asit) ve ondan bağımsız diğerlerine bağımlı olan yollar vardır.

Triptofandan başlayan biyosentezlerden biri aşağıda anlatılmıştır.

Triptofan, aminotransferaz enzimi yoluyla bir amino grubunu kaybeder ve indol-3-piruvik aside dönüştürülür.

İkincisi bir karboksil kaybeder ve piruvat dekarboksilaz enzimi sayesinde indol-3-asetaldehit oluşur.

Son olarak, indol-3-asetaldehit, indol-3-asetik asit elde etmek için aldehit-oksidaz enzimi tarafından oksitlenir.

Rizobakteriler tarafından indoleasetik asit biyosentezinin formlarından biri. Yazar: Marilú Stea.

İnsan vücudundaki varlık

İnsan vücudundaki indolasetik asit, triptofanın (çeşitli yiyeceklerde bulunan bir amino asit) metabolizmasından gelir.

İndolasetik asit, karaciğer hastalığı olan hastalarda ve kronik böbrek hastalığı olan kişilerde yükselir.

Kronik böbrek hastalığı durumunda, kan serumundaki yüksek indoleasetik asit seviyeleri, kardiyovasküler olaylar ve mortalite ile ilişkilendirilmiş ve bunların önemli prediktörleri olduğu ortaya çıkmıştır.

Prokoagülan etkisi ile oksidatif stres, inflamasyon, ateroskleroz ve endotel disfonksiyonunun destekleyicisi olarak görev yaptığı tahmin edilmektedir.

Hemodiyaliz alan hastaların kan serumundaki yüksek indolasetik asit seviyeleri de azalmış bilişsel işlevle ilişkilendirilmiştir.

edinme

Laboratuvarda, örneğin indol veya glutamik asitten elde etmenin birkaç yolu vardır.

Tarımda potansiyel kullanım

Kimyasal gübre ve pestisitlerin çevresel etkilerinden kaçınarak, doğal çevre üzerinde minimum etki ile mahsullerin verimliliğini artırmak için indoleasetik asit kullanımına izin vermek için yeni stratejiler araştırılmaktadır.

Mantarlar vasıtasıyla

Bazı araştırmacılar, şifalı bitkilerle ilişkili bazı endofitik mantarları kurak ortamlardan izole etti.

Bu mantarların vahşi tip ve mutant tohumların çimlenmesini desteklediğini buldular ve bazı analizlerden sonra, bu tür mantarlar tarafından biyosentezlenen indoleasetik asidin faydalı etkiden sorumlu olduğu sonucuna vardılar.

Bu, bu endofitik mantarların ürettiği indoleasetik asit sayesinde, uygulamalarının marjinalleştirilmiş topraklarda yetişen mahsullere büyük faydalar sağlayabileceği anlamına gelir.

Genetiği değiştirilmiş bakteriler aracılığıyla

Diğer bilim adamları, bir tür rizobakteri tarafından indoleasetik asidin sentezini destekleyen bir genetik manipülasyon mekanizması tasarlamayı başardılar, bu normalde bitki büyümesinin bir destekleyicisi değildir.

Bu mekanizmanın uygulanması, bu bakterilerin indoleasetik asidi kendi kendini düzenleyen bir şekilde sentezlemesine yol açtı. Ve bu rizobakterilerin Arabidopsis thaliana bitkilerinin köklerine aşılanması, kök büyümelerini iyileştirdi.

İndolasetik asit ile konjuge bileşikler tarafından

Baklagil fidelerinin köklerine aşılandığında hem fungisidal özellikler hem de bitki büyümesini ve gelişimini teşvik eden etkiler sergileyen indolasetik asit ve karbendazimin (bir fungisit) birleşmesiyle konjuge edilmiş veya oluşturulmuş bir bileşiği sentezlemek mümkün olmuştur. Bu bileşiğin hala daha derinlemesine incelenmesi gerekiyor.

Referanslar

1. Chandra, S. vd. (2018). Stevia rebaudiana rizosferinden izole edilmiş bakterilerle doğa asetik asit üretiminin optimizasyonu ve bitki büyümesi üzerindeki etkileri. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology 16 (2018) 581-586. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
2. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi. (2019). Indol-3-Asetik Asit. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov adresinden kurtarıldı.
3. Rosenberg, E. (2017). Mikropların İnsan, Hayvan ve Bitki Sağlığına Katkısı. Sizin DNA'nızda. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
4. Le Bris, M. (2017). Büyüme ve Gelişmede Hormonlar. Yaşam Bilimlerinde Referans Modülünde. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
5. Estelle, M. (2001) Bitki Hormonları. Encyclopedia of Genetics. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
6. Dou, L. vd. (2015). Üremik Solute Indole-3 Asetik Asitin Kardiyovasküler Etkisi. J. Am. Soc. Nephrol. 2015 Nisan; 26 (4): 876-887. Ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
7. Khan, AL vd. (2017). Tıbbi bitkilerden elde edilen endofitler ve indol asetik asit üretme potansiyeli, tohum çimlenmesini iyileştirme ve oksidatif stresi azaltma. J Zhejiang Univ Sci B. 2017 Şubat; 18 (2): 125-137. Ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
8. Koul, V. vd. (2014). İndol asetik asit ve nitrik oksidin bakterilerde etki alanı. J. Basic Microbiol. 2014, 54, 1-11. Ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
9. Lin, Y.-T. et al. (2019). İndol-3 asetik asit, hemodiyaliz alan hastalarda bilişsel işlevde bozulma riskini artırmıştır. NeuroToxicology, Cilt 73, Temmuz 2019, Sayfalar 85-91. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
10. Zuñiga, A. ve diğerleri. (2018). Çekirdek algılama sinyalleri altında indoleasetik asit üretimi için tasarlanmış bir cihaz, Cupriavidus pinatubonensis JMP134'ün bitki büyümesini teşvik etmesini sağlar. ACS Sentetik Biyoloji 2018, 7, 6, 1519-1527. Pubs.acs.org'dan kurtarıldı.
11. Yang, J. vd. (2019). İndolasetik asit-karbendazimin sentezi ve biyoaktivitesi ve Cylindrocladium parasiticum üzerindeki etkileri. Pestisit Biyokimyası ve Fizyolojisi 158 (2019) 128-134. Ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
12. Aguilar-Piedras, JJ ve diğerleri. (2008). Azospirillum'da indol-3-asetik asit üretimi. Rev Latinoam Microbiol 2008; 50 (1-2): 29-37. Bashanfoundation.org'dan kurtarıldı.