A természetes forrásokból származó peszticidek aktív aminosavainak kutatásában elért eredmények
A természetes termékek mindig is fontos forrása voltak a gyógyszereknek és a gyógyszer-vezető vegyületeknek. A 2014-es globális növényvédőszer-értékesítési statisztikák szerint a természetes termék alapú növényvédő szerek az elmúlt 60 évben a teljes értékesítés mintegy 21%-nyi részét tették ki. Ha a természetes termékek alapján kifejlesztett peszticideket is beleszámítjuk, akkor ez az arány eléri az 53%-t, és egyes kutatók szerint ez az arány akár a 70%-t is elérheti.
A fehérjék aminosavakból álló, magas polimerek, amelyek különféle élettani tevékenységekkel rendelkeznek, és fontos szerepet játszanak az életben. A fehérjéket alkotó 22 alapvető aminosavat, köztük a szelenociszteint és a pirrolizin-lizint fehérjeaminosavnak nevezzük. A nem fehérje-aminosavak a fehérje-aminosavaktól eltérő amino- és karboxilcsoportokat tartalmazó vegyületekre utalnak. A természetben több ezer nem fehérje aminosav található, amelyek közül több mint 250 a növényekből, a többi pedig mikroorganizmusokból, algákból és állatokból származik. Ezekből a természetes aminosavakból fedeztek fel néhány növényvédőszer-aktivitással rendelkező vegyületet, és számos növényvédőszer-fajta is természetes aminosavakat fejlesztett ki építőelemként. Az egyik fontos aminosavat, a foszfinotricint gyomirtószerként való felhasználásra fejlesztették ki. Ezért nagy jelentőséggel bír a természetből származó peszticid-aktivitással rendelkező aminosavak keresése. Ez a cikk főként az elmúlt 30 év szakirodalmában közölt, természetes forrásból származó, peszticid-aktivitással rendelkező aminosavakat foglalja össze, beleértve a szerkezeti típusokat, a forrásokat, a peszticid-aktivitást és néhány hatásmechanizmust, remélve, hogy referenciát nyújt az új peszticidek kutatásához és fejlesztéséhez.

Jelenleg, mivel az emberek egyre nagyobb figyelmet fordítanak a környezeti és élelmiszerbiztonsági kérdésekre, egyre nagyobb figyelmet kap a hatékony, biztonságos és környezetbarát új növényvédőszer-fajták kifejlesztése. Számos, a természetben előforduló aminosav erős védekező hatással van a gyomokra, káros gombákra, baktériumokra és kártevőkre. Néhányat már kereskedelmi mezőgazdasági termékké fejlesztettek, mint például a glifozátot, amelyet L-foszfomicin (10) alapú kémiai szintézissel fejlesztettek ki, és amely az utóbbi évek egyik legsikeresebb gyomirtószere, amelyet mikrobiális természetes termékek felhasználásával fejlesztettek ki. A Pseudomonas syringae által termelt koronamicinnek (33) olyan élettani funkciói vannak, mint a növényi növekedés szabályozása, a klorofilltartalom növelése és a növényi stresszel szembeni ellenállás fokozása alacsony koncentrációban. A Kínai Mezőgazdasági Egyetem és más intézmények sikeresen fejlesztették ki növényi növekedésszabályozóként. Vannak olyan természetes aminosavak is, amelyeknek jó alkalmazási lehetőségei vannak a mezőgazdasági termelésben, mint például a természetes fehérje-aminosavak, a metionin (1), lizin (2), triptofán (3), leucin (4) és tirozin (5), amelyek az anyagcsere-útvonalakon keresztül visszacsatolt gátlással rendelkeznek a gyomirtó hatás kiváltására. Ezek felhasználhatók az olyan parazita gyomok, mint a Leymus chinensis és az egyiptomi aranyvessző biológiai védekezésére. Néhány, a növények által termelt nem fehérje aminosav allelopatikus anyagként gátolhatja a környező versenytársakat, mint például az acacetin (6), δ-hidroxileucin (11), L-kumarin (14), L-DOPA (20), β-(3-izoxazolin-5-on-2-il)-alanin (24), és a hüvelyes növények által termelt mimóza (26), amelyek mind olyan aminosav-allelopatikus anyagok, amelyek szelektíven gátolhatják más növények növekedését, a hüvelyesekre és a fűfélékre kevés hatással. Ezért a mezőgazdasági termelésben gyomirtószerként fejleszthetők. A finomlevelű csenkesz gyökerei által szekretált tirozin (19) szintén erős és hatékony allelopatikus anyag, amely μ mol/l koncentrációban növekedést gátló hatást fejt ki különböző növényekre. A mezőgazdasági termelésben széles spektrumú herbicidként használható. Az 5-ALA (46) részt vesz a növények növekedésszabályozási folyamatában, és a fitoösztrogénekhez hasonló élettani aktivitással rendelkezik. Növényi növekedésszabályozóként használható a mezőgazdasági termelésben. A természetes aminosavak bőséges forrásból származnak, és széles körű növényvédőszer-aktivitással rendelkeznek, de a legtöbb ilyen vegyület hatásmechanizmusát tovább kell tanulmányozni ahhoz, hogy a növényvédőszerek területén való alkalmazásukat kiterjeszthessük.