Fremskridt i forskningen i aktive aminosyrer i pesticider fra naturlige kilder
Naturprodukter har altid været en vigtig kilde til lægemidler og forbindelser, der kan føre til lægemidler. Ifølge den globale salgsstatistik for pesticider fra 2014 har pesticider baseret på naturprodukter stået for ca. 21% af det samlede salg i løbet af de sidste 60 år. Hvis pesticider udviklet på basis af naturprodukter medregnes, vil denne andel nå op på 53%, og nogle forskere mener, at denne andel endda kan nå op på 70%.
Proteiner er høje polymerer sammensat af aminosyrer med forskellige fysiologiske aktiviteter, der spiller en vigtig rolle i livets aktiviteter. De 22 basale aminosyrer, der udgør proteiner, herunder selenocystein og pyrrolisk lysin, kaldes proteinaminosyrer. Ikke-proteinaminosyrer henviser til forbindelser, der indeholder andre amino- og carboxylgrupper end proteinaminosyrer. Der findes tusindvis af ikke-proteinaminosyrer i naturen, hvoraf mere end 250 kommer fra planter og andre fra mikroorganismer, alger og dyr. Nogle forbindelser med pesticidaktivitet er blevet opdaget fra disse naturlige aminosyrer, og mange pesticidsorter har også udviklet naturlige aminosyrer som byggesten. En vigtig aminosyre, phosphinothricin, er blevet udviklet til brug som herbicid. Derfor er det af stor betydning at søge efter aminosyrer med pesticidaktivitet fra naturen. Denne artikel opsummerer hovedsageligt de aminosyrer fra naturlige kilder med pesticidaktivitet, der er rapporteret i litteraturen i de sidste 30 år, herunder strukturelle typer, kilder, pesticidaktivitet og nogle virkningsmekanismer, i håb om at give reference til forskning og udvikling af nye pesticider.

På grund af folks opmærksomhed på miljø- og fødevaresikkerhedsproblemer får udviklingen af effektive, sikre og miljøvenlige nye sorter af pesticider i øjeblikket stigende opmærksomhed. Mange naturligt forekommende aminosyrer har stærke bekæmpelseseffekter på ukrudt, skadelige svampe, bakterier og skadedyr. Nogle er blevet udviklet til kommercielle landbrugsprodukter, som f.eks. glyphosat, der er udviklet gennem kemisk syntese baseret på L-phosphomycin (10) og er et af de mest succesfulde herbicider, der er udviklet i de senere år med mikrobielle naturprodukter som ledetråd. Coronamycin (33) produceret af Pseudomonas syringae har fysiologiske funktioner som regulering af plantevækst, forøgelse af klorofylindholdet og forbedring af planters stressresistens ved lave koncentrationer. China Agricultural University og andre institutioner har med succes udviklet det som en plantevækstregulator. Der er også nogle naturlige aminosyrer med gode anvendelsesmuligheder i landbrugsproduktionen, såsom naturlige proteinaminosyrer methionin (1), lysin (2), tryptofan (3), leucin (4) og tyrosin (5), som har feedback-hæmning gennem metaboliske veje for at producere ukrudtsbekæmpelseseffekter. De kan bruges til biologisk bekæmpelse af parasitisk ukrudt som Leymus chinensis og egyptisk gyldenris. Nogle ikke-proteinaminosyrer produceret af planter kan fungere som allelopatiske stoffer til at hæmme deres omgivende konkurrenter, såsom acacetin (6), δ-hydroxyleucin (11), L-coumarin (14), L-DOPA (20), β-(3-isoxazolin-5-on-2-yl)-alanin (24), og mimosa (26) produceret af bælgplanter, som alle er aminosyre-allelopatiske stoffer, der selektivt kan hæmme væksten af andre planter med lille indvirkning på bælgplanter og græsplanter. Derfor kan de udvikles som herbicider til landbrugsproduktion. Tyrosin (19), der udskilles af rødderne på rødsvingel, er også et stærkt og effektivt allelopatisk stof, som har væksthæmmende virkninger på forskellige planter i koncentrationer på μ mol/L. Det kan bruges som et bredspektret herbicid i landbrugsproduktionen. 5-ALA (46) er involveret i planternes vækstreguleringsproces og har en fysiologisk aktivitet, der svarer til fytoøstrogener. Det kan bruges som plantevækstregulator i landbrugsproduktionen. Naturlige aminosyrer findes i rigelige mængder og har en bred vifte af pesticidaktiviteter, men virkningsmekanismerne for de fleste af disse forbindelser skal undersøges nærmere for at udvide deres anvendelsesmuligheder inden for pesticider.