مقاله آشنایی با پلی‌آمین‌ها (قسمت اول)

گروه جدیدی از تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی که در سال‌های اخیر اثرات بسیار ارزشمندی را در گیاهان و به ویژه در افزایش کیفیت و فعال کردن سیستم‌های مقاومت در بافت‌های گیاهی نشان داده‌اند، پلی‌آمین‌ها هستند. این گروه هورمونی برای اولین بار توسط یک دانشمند بلژیکی در سال ۱۹۶۶ شناسایی شدند، اگرچه ساختمان شیمیایی پلی‌آمین‌ها در حدود سال‌های ۱۹۲۰ مشخص گردیده بود، ولی اهمیت و نقش این ترکیبات در رشد و نمو گیاهان از اواخر دهه ۱۹۸۷ شناخته شده است.

 

پلی‌آمین‌ها

پلی‌آمین‌ها هیدروکربن‌های آلیفاتیک با وزن مولکولی کم و دارای زنجیره راست ۱۵-۳ کربنه و دارای گروه‌های آمینی انتهایی هستند. این ترکیبات در همه موجودات زنده وجود دارند و از این نظر یکی از نقاط اشتراک آنها به شمار می‌روند. تحقیقات متعدد نشان می‌دهد که پلی‌آمین‌ها به عنوان ترکیبات طبیعی در بسیاری از فرآیندهای رشد و نمو گیاهان نقش دارند. از آنجایی‌که این ترکیبات در pHهای فیزیولوژیک به صورت کاتیون حضور دارند، لذا دارای اثرات بسیار مفیدی هستند که از طبیعت پلی کاتیونی آنها ناشی شده و این طبیعت پلی کاتیونیک خواص مهمی را در فعالیت‌های فیزیولوژیکی به این ترکیبات می‌دهد. این خاصیت باعث شده که پلی‌آمین‌ها در گیاهان اغلب در ترکیب با آنیون‌های مختلف نظیر اسیدهای نوکلئیک، پروتئین‌ها، فسفولیپیدها، پلی‌ساکاریدها و مانند آنها وجود داشته باشند.

اثر بسیار مهم دیگر این ترکیبات که ناشی از این طبیعت پلی کاتیونیک آنهاست عبارتست از: قابلیت اتصال به رادیکال‌های آزاد و خنثی کردن آنها بطوری که خود اکسید شده و رادیکال‌های آزاد را احياء کرده و آنها را از حالت رادیکالی در می‌آورند. از این رو این گروه هورمونی به عنوان آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی نقش مؤثری در کاهش اثر تنش‌ها و جلوگیری از تخریب سلول‌های گیاهی و حیوانی دارند.

پلی‌آمین‌های غالب شامل دی‌آمین‌ها، تری‌آمین‌ها و تترا آمین‌ها هستند. از دی‌آمین‌ها می‌توان به پوتریسین، از تری‌آمین‌ها به اسپرمیدین و از تترا‌آمینها به اسپرمین اشاره کرد. پلی‌آمین‌های دیگری نیز می‌توان ذکر کرد، نظیر کادوارین، هومواسپرمیدین، کاناوالمين، تیرامین، سینفرین و متیل تیرامین که به مقادیر مختلف در گیاهان، حیوانات، باکتری‌ها و سایر ارگانیسم‌های زنده وجود دارند. از آنجایی‌که اثرات فیزیولوژیکی پلی‌آمین‌ها تابع بار الکتریکی آنهاست لذا میزان فعالیت تترا‌آمین‌ها بیشتر از تری‌آمین‌ها و میزان فعالیت آنها نیز بیشتر از دی‌آمین‌هاست.

اشکال پلی‌آمینها در گیاهان

در طبیعت پلی‌آمین‌ها ممکن است بصورت مولکول آزاد باشند. اما اغلب در ترکیب با مولکول‌های کوچک نظیر اسیدهای فنلیک، آمیدها، اسید هیدروکسی سینامیک و ماکرومولکول‌های گوناگونی نظیر پروتئین‌ها یافت می‌شوند. دی و پلی‌آمین‌ها با اسید سینامیک ترکیب شده و دربیشتر تیره‌های گیاهی خصوصا تيره سولاناسه (شکل 1) وجود دارند.

گیاهان تیره Solanaceae مثل بادمجان

شکل 1ـ گیاهان تیره Solanaceae مثل بادمجان

ترکیبات متداول پلی‌آمین‌ها آنهایی هستند که به صورت کووالانسی به هیدروکسی سینامیک اسید می‌پیوندند. پلی‌آمین‌ها با تشکیل یک زنجیره آمید به صورت ترکیبی در می‌آیند. این ترکیبات برای تنظیم غلظت پلی‌آمین‌های درون سلولی اهمیت دارند.

این ترکیبات به عنوان شروع کننده چرخه‌های انتقال علائم یا به عنوان تنظیم‌کننده رشد عمل می‌کنند که باعث ایجاد مقاومت در مقابل عوامل نامساعد می‌گردند. بطور کلی چون بافت‌های گیاهی در طول دوره رشد و نیز محصولات برداشت شده بیشتر در معرض عوامل نامساعد هستند، وجود پلی‌آمین‌ها و ترکیبات کمپلکس آنها برای حفظ ساختار سلول و ایجاد مقاومت در مقابل عوامل نامساعد ضروری می‌باشد. شکل‌های ذخیره‌ای پلی‌آمین‌ها به عنوان تأمین کننده فوری این ترکیبات در شرایط نامساعد عمل می‌کنند زیرا سنتز پلی‌آمین‌های جدید اغلب ساعت‌ها بطول می‌انجامد و در این مدت ممکن است اثرات تخریبی تنش‌ها نمایان شود. در حالی‌که آزاد شدن پلی‌آمین‌ها از حالت کمپلکس در مدت زمان بسیار کوتاهی انجام یافته و سلول می‌تواند آنها را به سرعت مورد استفاده قرار دهد. این موضوع در مورد تمامی هورمون‌ها و تنظیم‌کننده‌های رشد صادق است.

اصغری،  محمدرضا(1394). هورمون‌ها و تنظیم کننده‌های رشد گیاهی جدید (چاپ اول). ارومیه: انتشارات دانشگاه ارومیه.