Pflanzeninspirierte Alkaloide schützen Reis, Kiwi und Zitrusfrüchte vor schädlichen Bakterien

04.12.2020 - USA

lants bekommen bakterielle Infektionen, genau wie Menschen. Wenn Nahrungsmittelpflanzen und -bäume infiziert werden, können ihr Ertrag und ihre Qualität leiden. Obwohl einige Wirkstoffe zum Schutz von Pflanzen entwickelt wurden, wirken nur wenige von ihnen bei einer Vielzahl von Nutzpflanzen, und Bakterien entwickeln Resistenzen. Nun haben Forscher, die im ACS Journal of Agricultural and Food Chemistry berichten, natürliche Pflanzenalkaloide zu neuen Verbindungen modifiziert, die Bakterien abtöten, die für Krankheiten in Reis, Kiwi und Zitrusfrüchten verantwortlich sind.

Gegenwärtig gibt es keine wirksame Vorbeugung oder Behandlung für einige bakterielle Pflanzenkrankheiten, darunter die Reisblattfäule, der Kiwikrebs und der Zitruskrebs, die jedes Jahr zu erheblichen Verlusten in der Landwirtschaft führen. Wissenschaftler versuchen, neue Verbindungen zu finden, die Bakterien auf unterschiedliche Weise angreifen und so die Chancen verringern, dass die Mikroben Resistenzen entwickeln. Pflanzenverbindungen, die als Tetrahydro-β-Carbolin (THC)-Alkaloide bezeichnet werden, sind dafür bekannt, dass sie eine antitumorale, entzündungshemmende, antimykotische, antioxidative und antivirale Wirkung haben. Daher fragten sich Pei-Yi Wang, Song Yang und Kollegen, ob Derivate von THC-Alkaloiden bei der Bekämpfung von Pflanzenbakterienkrankheiten helfen könnten.

Die Forscher verwendeten ein THC-Alkaloid namens Eleagnin, das von russischen Olivenbäumen und einigen anderen Pflanzen produziert wird, als Gerüst. Zu diesem Gerüst fügten sie verschiedene chemische Gruppen hinzu, um eine Reihe neuer Verbindungen herzustellen, von denen zwei drei Stämme pflanzenpathogener Bakterien in Flüssigkulturen effizient abtöteten. Das Team testete die beiden Verbindungen dann an Zweigen und Blättern von Reis, Kiwis und Zitruspflanzen und stellte fest, dass die neuen Alkaloide bakterielle Infektionen sowohl verhindern als auch behandeln können. Die Forscher stellten fest, dass die Verbindungen wirkten, indem sie den Gehalt an reaktiven Sauerstoffspezies in den Bakterien erhöhten, was zum Absterben der Bakterienzellen führte.

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