L'attività erbicida delle statine varia tra un modello dicot e un monocot. a Immagini rappresentative del trattamento post-emergenza di un modello dicotiledone, A. thaliana, e del trattamento pre-emergenza del monocotiledone E. tef, con statine:rosuvastatina (Ro.), pravastatina (Pr.), simvastatina (Si.) , mevastatina (Me.), lovastatina (Lo.), fluvastatina (Fl.), atorvastatina (At.) e pitavastatina (Pi.). b A. thaliana (verde) ed E. tef (grigio) trattati con una gamma di statine a 62,5 μM pre- (colore chiaro) e post-emergenza (colore scuro) sul suolo. L'inibizione è stata quantificata utilizzando un'area di pixel verde e tracciata come percentuale del controllo senza inibitori. n = 3 si replica con la media ± deviazione standard (sd). I dati di origine vengono forniti come file di dati di origine. Credito:Comunicazioni sulla natura (2022). DOI:10.1038/s41467-022-33185-0
I ricercatori della Curtin University hanno scoperto un nuovo promettente sito bersaglio di erbicidi nelle piante con il potenziale per fornire nuove soluzioni ai coltivatori che affrontano il crescente problema della resistenza agli erbicidi.
Pubblicato di recente in Comunicazioni sulla natura e guidata dai ricercatori del Center for Crop and Disease Management (CCDM) di Curtin in collaborazione con l'Università dell'Australia occidentale, la ricerca ha utilizzato le statine, una classe di sostanze chimiche comunemente utilizzate negli esseri umani per ridurre il colesterolo, per rivelare un enzima nelle piante che potrebbe essere un sito target per lo sviluppo di un nuovo gruppo di erbicidi.
L'autore principale e ricercatore del CCDM, il dottor Joel Haywood, ha affermato che dopo aver cercato in una raccolta di oltre 1500 farmaci esistenti e ben conosciuti, il suo team si è imbattuto nelle statine e ha deciso di esplorare ulteriormente le loro proprietà erbicide.
"Le statine sono state trovate per la prima volta nei funghi durante la metà degli anni '70 e sono utilizzate dai funghi per difendersi da altri microrganismi", ha affermato il dottor Haywood.
"Le statine si legheranno a un enzima chiamato HMGR e, quando applicate alle piante, impediranno a questo enzima di produrre importanti grassi, ormoni e vitamine, causando la morte della pianta. Abbiamo anche trovato un tratto di tolleranza per le statine da funghi che producevano statine. Loro hanno un secondo enzima HMGR che le statine non influiscono, per garantire che i funghi non si uccidano con le proprie statine.
"Come parte di questa ricerca abbiamo determinato la prima forma 3D per un enzima HGMR vegetale, che ci ha permesso di scoprire differenze che potremmo sfruttare per rendere le statine più specifiche per la pianta.
"Utilizzando questo modello 3D, il team sarà ora in grado di concentrarsi sulla ricerca delle migliori sostanze chimiche che potrebbero bloccare l'enzima effettuando ricerche nelle librerie chimiche virtuali".
Il coautore e vicedirettore del CCDM, il professor Josh Mylne, ha affermato che mentre è altamente improbabile che le statine vengano utilizzate negli erbicidi a causa della loro importanza vitale come medicinali per l'uomo, questa ricerca apre la strada a nuovi tipi di sostanze chimiche che potrebbero potenzialmente bloccare l'HMGR e quindi uccidere le erbacce.
"Che ci piaccia o no, gli erbicidi sono vitali per l'agricoltura moderna e su larga scala, ma l'uso eccessivo di erbicidi chiave ha incoraggiato la proliferazione delle erbacce resistenti agli erbicidi", ha affermato il professor Mylne.
"Negli ultimi 40 anni, solo un nuovo gruppo di erbicidi è arrivato sul mercato, il che significa che trovare nuove opzioni di erbicidi per i coltivatori è più importante che mai, se vogliamo evitare un ulteriore stress sulla sicurezza alimentare.
"Questa ricerca darà al settore agricolo qualche speranza che ci siano nuove idee in cantiere per la gestione delle erbe infestanti, aiutando i coltivatori a ridurre al minimo le perdite di resa e consentendo una migliore produttività.
"Il lavoro che abbiamo svolto finora renderà tutto questo molto più veloce, quindi osserva questo spazio". + Esplora ulteriormente
