Результаты исследований активных аминокислот пестицидов из природных источников
Натуральные продукты всегда были важным источником лекарств и соединений, ведущих к созданию лекарств. Согласно статистике мировых продаж пестицидов за 2014 год, за последние 60 лет на пестициды на основе натуральных продуктов пришлось около 21% от общего объема продаж. С учетом пестицидов, разработанных на основе натуральных продуктов, эта доля достигнет 53%, а некоторые исследователи считают, что она может достичь и 70%.
Белки - это высокие полимеры, состоящие из аминокислот, обладающие разнообразной физиологической активностью и играющие важную роль в жизнедеятельности. 22 основные аминокислоты, входящие в состав белков, включая селеноцистеин и пиррольный лизин, называются белковыми аминокислотами. К небелковым аминокислотам относятся соединения, содержащие амино- и карбоксильные группы, отличные от белковых аминокислот. В природе существуют тысячи небелковых аминокислот, из которых более 250 происходят из растений, а остальные - из микроорганизмов, водорослей и животных. На основе этих природных аминокислот были открыты некоторые соединения, обладающие пестицидной активностью, и многие сорта пестицидов также используют природные аминокислоты в качестве строительных блоков. Одна из важных аминокислот, фосфинотрицин, была разработана для использования в качестве гербицида. Поэтому поиск аминокислот с пестицидной активностью в природе имеет большое значение. В этой статье в основном обобщены аминокислоты природного происхождения с пестицидной активностью, о которых сообщалось в литературе за последние 30 лет, включая структурные типы, источники, пестицидную активность и некоторые механизмы действия, в надежде предоставить рекомендации для исследования и разработки новых пестицидов.

В настоящее время в связи с повышенным вниманием людей к вопросам экологической и пищевой безопасности все большее внимание уделяется разработке эффективных, безопасных и экологически чистых новых сортов пестицидов. Многие аминокислоты природного происхождения оказывают сильное контролирующее воздействие на сорняки, вредные грибы, бактерии и вредителей. Некоторые из них были разработаны в качестве коммерческих сельскохозяйственных продуктов, например глифосат, который был получен путем химического синтеза на основе L-фосфомицина (10) и является одним из наиболее успешных гербицидов, разработанных в последние годы с использованием микробных природных продуктов в качестве ведущих. Коронамицин (33), производимый Pseudomonas syringae, выполняет такие физиологические функции, как регулирование роста растений, увеличение содержания хлорофилла и повышение устойчивости растений к стрессу при низких концентрациях. Китайский сельскохозяйственный университет и другие учреждения успешно разработали его в качестве регулятора роста растений. Существуют также некоторые природные аминокислоты с хорошими перспективами применения в сельскохозяйственном производстве, такие как природные белковые аминокислоты метионин (1), лизин (2), триптофан (3), лейцин (4) и тирозин (5), которые обладают обратной связью при ингибировании метаболических путей для получения эффекта борьбы с сорняками. Они могут быть использованы для биологического контроля паразитических сорняков, таких как Leymus chinensis и египетский золотарник. Некоторые небелковые аминокислоты, вырабатываемые растениями, могут действовать как аллелопатические вещества, подавляя окружающих конкурентов, например, акацетин (6), δ-гидроксилейцин (11), L-кумарин (14), L-DOPA (20), β-(3-изоксазолин-5-он-2-ил)-аланин (24), и мимоза (26), производимые бобовыми растениями, которые являются аминокислотными аллелопатическими веществами, способными избирательно ингибировать рост других растений, оказывая незначительное влияние на бобовые и граммовые растения. Поэтому они могут быть разработаны в качестве гербицидов для сельскохозяйственного производства. Тирозин (19), выделяемый корнями овсяницы мелколистной, также является сильным и эффективным аллелопатическим веществом, которое оказывает ингибирующее рост действие на различные растения в концентрациях μ моль/л. Он может использоваться в качестве гербицида широкого спектра действия в сельскохозяйственном производстве. 5-ALA (46) участвует в процессе регуляции роста растений и обладает физиологической активностью, сходной с фитоэстрогенами. Он может быть использован в качестве регулятора роста растений в сельскохозяйственном производстве. Природные аминокислоты в изобилии содержатся в источниках и обладают широким спектром пестицидной активности, однако механизмы действия большинства из этих соединений нуждаются в дальнейшем изучении для расширения их применения в области пестицидов.