Кіріспе

Тура тізбекті бастапқы спирт, формуласы C30H62O. 1 Триаконтанол (n-триаконтанол) – жалпы формуласы C30H62O болатын майлы спирт, сондай-ақ мелиссил спирті немесе мирицил спирті деп те аталады. Ол өсімдіктердің қабықшалық балауыздарында және ара балауыздарында кездеседі. Триаконтанол көптеген өсімдіктердің, ең әсіресе раушандардың өсуін стимуляциялайды, оларда базальды бүршіктердің саны жылдам көбейеді. 1 Триаконтанол – табиғи өсімдік өсуін реттегіш. Бұл зат дүние жүзінде, әсіресе Азияда, әртүрлі егістердің өнімділігін арттыру үшін кеңінен қолданылады. Триаконтанол фотосинтез, ақуыз биосинтезі, өсімдіктегі қоректік заттардың тасымалдануы және ферменттік белсенділікті күшейту арқылы, сондай-ақ көптеген басқа да мақсаттармен өсімдіктердің өсуін арттырады, мысалы, күрделі көмірсуларды азайтады. Бұл майлы спирт өсімдік жасушаларының физиологиялық тиімділігін арттырып, өсімдіктің өсуі мен пісуіне жауапты жасушалардың потенциалын күшейтеді.

Тарих

Триаконтанол алғаш рет 1933 жылы люцерна балауызынан бөліп алынды. Ол қаныққан тік тізбекті біріншілік спирт ретінде анықталды. Триаконтанол әртүрлі өсімдік түрлерінде эпикутикулалық балауыздың шағын құрауы ретінде кездеседі. Бидайда триаконтанол жапырақ балауызының шамамен 3-4% құрайды.

Триаконтанолдың әсері кесілген люцерна өсімдігін көшеттер мен әртүрлі егістік дақылдарының тұқымдарына жақын қойғанда да байқалады. Қызанақ, томат, бидай, жүгері, салат, күріш сияқты түрлі өсімдіктерде өнімділік пен өсуде айтарлықтай арту байқалды.

Сипаттамалары

Триаконтанол барлық өсімдік түрлерінде бірдей реакция тудырмайды. Триаконтанолдың әсері фотосинтез және өсімдік түрлеріндегі өнімділікті өзгерту тұрғысынан әртүрлі. Оның С3 және С4 өсімдіктеріне тигізетін әсері де ерекше. Мысалы, помидор өсімдігінде (С3 өсімдігі) триаконтанолмен өңдеу құрғақ жапырақ салмағын арттырса, құрғақ жапырақтағы фотосинтезді 27%-ға тежейді. Ал жүгеріде (С4 өсімдігі) триаконтанол қолданылса да, қолданбаса да фотосинтез процесінде ешқандай өзгеріс болмайды. Әртүрлі өсімдіктердің көшеттерін өңдегенде өсімдіктердің өсуі, фотосинтезі және өнімділігі артатыны белгілі болғанымен, триаконтанолдың әсері әр түрлі өсімдіктерде әртүрлі болады. Кейбіреулерінде белгілі бір симптомдар байқалады, ал кейбіреулерінде триаконтанолға ешқандай жауап берілмейді. Әртүрлі зерттеулер триаконтанолдың әсері өсімдіктерді өңдеу үшін қолданылатын триаконтанол мөлшеріне байланысты екенін көрсетеді. Триаконтанолдың тым жоғары дозасы өсімдіктің өсуіне кері әсер етеді. Триаконтанол емдік қасиеттері бар кейбір өсімдіктердің өнімділігін арттырады. Сонымен қатар, триаконтанолдың опиум мен морфин өндірісіне де әсері бар екені анықталды.

Функционалдылығы

Өсімдіктердің өнімділігін арттыру және зиянкестерге төзімділігін жоғарылату үшін синтетикалық триаконтанол өндіретін көптеген корпорациялар бар. Триаконтанол өсімдіктің ірі тамырлар мен жапырақтар шығаратын жасушалардың бөліну жылдамдығын арттырады. Триаконтанолды өсімдіктің ең қарқынды өсу кезеңінде тиісті мөлшерде қолданғанда, тамырлардағы ферменттік белсенділікті және гормондардың жұмысын күшейтетіні, соның нәтижесінде өсімдіктің жалпы өнімділігі артатыны дәлелденді. Триаконтанол негізінен фотосинтез жылдамдығын арттыру және глюкоза сияқты қанттарды көп өндіру сияқты өсімдіктің негізгі функцияларын күшейтеді. Фотосинтез тиімді жүргізілгенде, өсімдік көбірек қант өндіріп, күн сәулесінің көп бөлігін сіңіреді. Содан кейін өсімдік тамыр жүйесі арқылы тамыр аймағына көбірек қант жібереді, онда топыраққа жақын жерде өсім, тыныс алу және қоректік заттар алмасу процестері жүзеге асады. Қанттың көп болуы өсімдіктер мен топырақтағы микроорганизмдер арасындағы тыныс алу және қоректік заттар алмасуды күшейтеді. Микроорганизмдер өсімдіктен көбірек қант алғанда, тамыр аймағындағы микробиологиялық белсенділік артады және олар азот фиксациясы сияқты жағдайларда қоректік заттарды тиімдірек пайдаланады. Бұл микроорганизмдер топыраққа қажетті микроэлементтерді жеткізеді. Өсімдіктер бұл микроэлементтерді жылдам өсуге және кейбір микроорганизмдерден қорғануға қажетті күрделі қоректік заттар мен қосылыстарды құру үшін пайдаланады. Бұл күрделі қосылыстар егіннің өнімділігін арттырады. Жалпы, триаконтанолдың жеткілікті мөлшерінен басқа да пайдалар бар болғанымен, күшейтілген фотосинтездің әсері өсімдіктердің өнімділігін арттыруы мүмкін.

Триаконтанол синтезі

Триаконтанолды жасанды түрде синтездеудің бірнеше химиялық жолдары бар. Бір әдіс органикалық қосылыс – сукцин ангидриді және докозано қышқылы карбоксил қышқылын қамтиды, олар тиофеннің 2 және 5-орындарындағы әртүрлі көміртекті тізбектерді (C4 және C22) екі ацилдеу тізбегі арқылы бекіту үшін қолданылды. Кейіннен, 2,5-орнымен алмастырылған тиофен Рэйни никелі арқылы күкіртсіздендіруге түседі. Бұл триаконтано қышқылын береді, оны литий-алюминий гидридімен (ЛАГ) 1-триаконтанол алу үшін тотығу-тотықсыздандыру реакциясына (төмендетуге) болады. Триаконтанолды синтездеудің тағы бір әдісі зертхана жағдайында триаконтанол құрамына кіретін оңай қол жетімді және тиімді қосылыстар арқылы жоғары өнімділікке назар аударады. Бұл 1-октадеканол немесе стеарил спирті және 1,12-додекандиол. Фазалық ауысу жүйесін пайдалану арқылы 1-октадеканол октадеканалға айналдырылады. Ал 1,12-додекандиол фазалық трансферт бромдалудан өтеді және одан әрі 1-гидрокси-12-трифенилфосфоний бромдымен реакцияға түседі. Екі қосылыстың түзілген өнімдері Виттинг реакциясына қатысып, соңғы өнімді береді. Нәтижесіндегі қоспа сутегімен (гидрогендеу) өңделіп, триаконтанол алынады.

Какао тұқымдастары

Триаконтанолмен өңделген какао көшеттері (Theobroma cacao L.) өсімдік ұзындығы және жапырақ өлшемі бойынша жағымды өсім көрсетеді. Бір зерттеуде, какао көшеттеріне тиісті мөлшерде триаконтанол берілген кезде, жапырақ өлшемі, өсімдік ұзындығы, жапырақ саны, сондай-ақ какао өсімдігінің сабақ диаметрінің артуына әкелді. Бұл өсімдіктердің физиологиясы мен биохимиясын өзгертетін екіншілік метаболиттердің биосинтезіне байланысты. Какао өсімдігін триаконтанолдың шамадан тыс мөлшерімен өңдеу өсімдік өсуін тежеді және өсімдік физиологиясына кері әсер етеді. Триаконтанол беру эмбриогенез процесінде өсімдіктің морфогенетикалық жауабын жылдамдатады. Күшейтілген жауап өсуді реттеушілер арқылы жасуша бөлінуі мен жасуша өсуін арттырады. Бұдан бөлек, бұл өсімдіктің жаңа шығарулары мен тамырларының өсуына да ықпал етеді. Бұл процестің нәтижесінде жаңа өсу және даму белоктары мен жаңа мРНК пайда болады.

Rhizophora apiculata (мангро)

Триаконтанолды мангр өсімдігінің гипокотиліне қолдану нәтижесінде тамыр және сабақ өсуі күшейді. Триаконтанолмен өңдеудің нәтижесінде біріншілік және екіншілік тамырлардың саны, тамырлардың ұзындығы, биіктігі және биомассасы артты. Сонымен қатар, 1 және 2 фотожүйелерінде нитрат редуктазаның деңгейі төмендеп, хлорофилл мөлшерінің артуы байқалды. Дегенмен, триаконтанол концентрациясының жоғарылауы өсімдік өсуін баяулатты. Сондықтан, қолданылған спирт мөлшері жақсартылған нәтижелерге ықпал етеді.

in vitro жасушалы дақылдар

Триаконтанол сонымен қатар клеткалар санын арттыру арқылы in vitro жағдайында клеткалардың өсуін күшейтеді. Бұл триаконтанолдың нәтижесінде белоктардың синтезінің жоғарылауына және жасушалардың қарқынды бөлінуіне байланысты болуы мүмкін. Триаконтанолдың әсерін анықтау мақсатында әртүрлі өсімдік түрлерінде in vitro жасушалар өсіру тәжірибелері жүргізілді. Күріш, бидай, жүгері, қарақұмық, қияр және тағы да басқа көптеген өсімдіктерде триаконтанолдың ұқсас әсерлері байқалды.