Avances en la investigación de aminoácidos activos de plaguicidas de origen natural
Los productos naturales siempre han sido una fuente importante de fármacos y compuestos farmacológicos. Según las estadísticas de ventas mundiales de pesticidas de 2014, los pesticidas basados en productos naturales representaron aproximadamente 21% de las ventas totales en los últimos 60 años. Si se incluyen los pesticidas desarrollados a base de productos naturales, esta proporción alcanzará los 53%, y algunos investigadores creen que esta proporción puede incluso llegar a los 70%.
Las proteínas son polímeros elevados compuestos de aminoácidos con diversas actividades fisiológicas, que desempeñan un papel importante en las actividades vitales. Los 22 aminoácidos básicos que componen las proteínas, incluida la selenocisteína y la lisina pirrólica, se denominan aminoácidos proteicos. Los aminoácidos no proteicos son compuestos que contienen grupos amino y carboxilo distintos de los aminoácidos proteicos. Existen miles de aminoácidos no proteicos en la naturaleza, de los cuales más de 250 proceden de plantas y otros de microorganismos, algas y animales. Algunos compuestos con actividad plaguicida se han descubierto a partir de estos aminoácidos naturales, y muchas variedades de plaguicidas también han desarrollado aminoácidos naturales como componentes básicos. Un aminoácido importante, la fosfinotricina, se ha desarrollado para su uso como herbicida. Por lo tanto, es de gran importancia buscar aminoácidos con actividad pesticida en la naturaleza. Este artículo resume principalmente los aminoácidos de origen natural con actividad plaguicida de los que se ha informado en la literatura en los últimos 30 años, incluidos los tipos estructurales, las fuentes, la actividad plaguicida y algunos mecanismos de acción, con la esperanza de proporcionar una referencia para la investigación y el desarrollo de nuevos plaguicidas.

En la actualidad, debido a la atención que la gente presta a los problemas medioambientales y de seguridad alimentaria, el desarrollo de nuevas variedades de pesticidas eficaces, seguros y respetuosos con el medio ambiente está recibiendo cada vez más atención. Muchos aminoácidos naturales tienen potentes efectos de control sobre las malas hierbas, los hongos nocivos, las bacterias y las plagas. Algunos se han convertido en productos agrícolas comerciales, como el glifosato, que se desarrolla mediante síntesis química a partir de la L-fosfomicina (10) y es uno de los herbicidas más exitosos desarrollados en los últimos años con productos naturales microbianos como protagonistas. La coronamicina (33) producida por Pseudomonas syringae tiene funciones fisiológicas como la regulación del crecimiento de las plantas, el aumento del contenido de clorofila y la mejora de la resistencia de las plantas al estrés a bajas concentraciones. La Universidad Agrícola de China y otras instituciones lo han desarrollado con éxito como regulador del crecimiento vegetal. También hay algunos aminoácidos naturales con buenas perspectivas de aplicación en la producción agrícola, como los aminoácidos proteicos naturales metionina (1), lisina (2), triptófano (3), leucina (4) y tirosina (5), que tienen inhibición por retroalimentación a través de vías metabólicas para producir efectos de control de malas hierbas. Pueden utilizarse para el control biológico de malas hierbas parásitas como Leymus chinensis y la vara de oro egipcia. Algunos aminoácidos no proteicos producidos por las plantas pueden actuar como sustancias alelopáticas para inhibir a sus competidores circundantes, como la acacetina (6), δ - hidroxileucina (11), L-cumarina (14), L-DOPA (20), β - (3-isoxazolin-5-on-2-yl) - alanina (24), y mimosa (26) producidas por las leguminosas, que son todas sustancias alelopáticas aminoacídicas que pueden inhibir selectivamente el crecimiento de otras plantas con escaso impacto en las leguminosas y gramíneas. Por lo tanto, pueden desarrollarse como herbicidas para la producción agrícola. La tirosina (19) secretada por las raíces de la festuca de hoja fina es también una sustancia alelopática fuerte y eficaz, que tiene efectos inhibidores del crecimiento en varias plantas a concentraciones de μ mol/L. Puede utilizarse como herbicida de amplio espectro en la producción agrícola. El 5-ALA (46) interviene en el proceso de regulación del crecimiento de las plantas y tiene una actividad fisiológica similar a la de los fitoestrógenos. Puede utilizarse como regulador del crecimiento de las plantas en la producción agrícola. Los aminoácidos naturales son abundantes en la fuente y tienen una amplia gama de actividades plaguicidas, pero los mecanismos de acción de la mayoría de estos compuestos deben estudiarse más a fondo para ampliar sus aplicaciones en el campo de los plaguicidas.