Физические и химические свойства
Глицин (C2H5NO2) – органическая алифатическая аминокислота. Она обладает уникальными свойствами, поскольку ее боковая цепь представлена одним атомом водорода. Он обеспечивает белкам конформационную гибкость. Глицин обнаруживается в низких концентрациях во всех клетках организма и является одной из протеиногенных аминокислот. Глицин выполняет несколько физиологических функций, которые можно разделить на две части: предшественник биогенных аминов и нейротрансмиттера центральной нервной системе[4].
Как лекарственный препарат, глицин является уникальным регулятором метаболизма. Его терапевтический эффект – следствие активации нескольких процессов, что относит глицин к нейромодуляторам. Глицин рекомендован как средство улучшающее метаболические процессы в мозге, оказывает положительное влияние при мышечной дистрофии, депрессивных нарушениях, повышенной раздражительности, нарушениях сна, как ослабляющее влечение к алкоголю, уменьшающее явление абстиненции. Глицин применяется в комплексной терапии нарушений мозгового кровообращения. Его применение снижает токсичность антиконвульсантов, нейролептиков, что позволяет включать его как средство вспомогательной терапии различных психических заболеваний, депрессии, эпилепсии[4].
Одновременно глицин рекомендован для профилактики инфекционных заболеваний. Установлено, что прием глицина 10 г/сут (5 г каждые 12 ч) значительно уменьшает частоту, тяжесть и продолжительность инфекционных заболеваний. Применение глицина (15 мг/сут) способствует нормализации уровня тестостерона в плазме крови, нарушенного постоянным освещением на протяжении длительного периода времени[4].
Производные глицина
Как простейшая органическая алифатическая аминокислота глицин активно вступает в различные химические реакции. Производные глицина многообразны по химическим, физическим и биологическим свойствам и используются в различных сферах народного хозяйства[6].
В сфере защиты растений в качестве действующего вещества гербицидов используют глифосат, который является производным фосфоновой кислоты и глицина[6].
Фосфоновая кислота состоит из одного пятивалентного фосфора, ковалентно связанного одинарными связями с одной водородной и двумя гидрокси группами и двойной связью с кислородом. Она является родоначальником класса фосфоновых кислот, обладает фунгицидной биологической активностью. Кроме того, она является таумером фосфорной кислоты[6].
Взаимное влияние атомов в структуре глифосата придает ему свойства гербицида и арборицида[6].
Классы химических соединений, по механизму гербицидного действия – ингибитор 5-енолпирувилшикимат-3-фосфат (EPSP) синтазы (группа 9 (G) по классификации WSSA и HRAC):
Действие на вредные вещества
На сегодняшний день производные глицина в сфере защиты растений представлены только одним веществом – глифосат. Он обладает гербицидной и арборицидной активностью[2][3].
. По
классификации HRAC (Herbicide Resistance Action Comittee/Комитет по борьбе с устойчивостью к
гербицидам) и
WSSA (Weed Science Society of America/Американское научное общество по борьбе с сорняками), глифосат относят к группе 9 (G до 2020 г) – ингибиторы енолпирувилшикиматфосфатсинтазы/ inhibition of enolpyruvyl shikivate phosphate synthase. Эта группа включает только глифосат
[5].
В литературе глифосат и его соли относят к фосфорорганическим соединениям и (или) производным фосфоновой кислоты. Механизм действия – ингибиторы аминокислот[2][3].
Енолпирувилшикиматфосфатсинтаза или 5-енолпирувилшикимат-3-фосфат (EPSP) синтаза – это фермент, продуцируемый только растениями. Его нет в геноме животных. В шикиматном пути он является катализатором химической реакции:
фосфоенолпируват (PEP) + 3-фосфо шикимат (S3P) ⇌ фосфат + 5-енолпирувилшикимат-3-фосфат (EPSP)[5].
Субстратами данного фермента служат фосфоенолпируват (PEP) и 3-фосфошикимат, а продуктами – фосфат и 5-енолпирувилшикимат-3-фосфат[5].
Ингибирование EPSP приводит к истощению ароматических аминокислот триптофана, тирозина и фенилаланина, необходимых для синтеза белка или для биосинтетических путей, ведущих к росту. Приток извне (экзогенно) этих аминокислот в естественной среде у растений невозможен, поэтому преодолеть токсичность глифосата они не могут. Предполагается, что гибель растений, является результатом событий, происходящих в ответ на ингибирование EPSP-синтазы. Фактическая последовательность фитотоксических процессов не ясна[3][5].
Отмечается, что тирозин – заменимая ароматическая аминокислота, поэтому глифосат более токсичен для теплокровных, чем сульфонилмочевины и имидазолиноны[3].
. Наиболее распространенными первоначальными
симптомами повреждения растений являются:
Подробнее – в статье «Глифосат»
.
Глифосат и его соли –
системные гербициды сплошного действия. К его действию чувствительны более 80
видов сорной растительности
[2]. Подробнее – в статье «
Глифосат».
. Производные глицина (глицины), в частности
глифосат и его соли относятся к группе низкого риска по возможности возникновения резистентных биотопов сорных растений
[3]. Однако список
видов с зарегистрированной
резистентностью к глифосату достаточно обширен
[5]. Подробнее – в статье «
Глифосат».
. В целях профилактики возникновения резистентных биотопов сорных растений необходимо соблюдать
регламент применения гербицидов, содержащих
глифосат в качестве действующего вещества, а также чередовать данные препараты с другими, имеющими отличный
механизм действия. Тем более, что в настоящее время к ингибиторам енолпирувилшикиматфосфатсинтазы (группа 9 по
HRAC и
WSSA) относят только
глифосат[3][5].
. Глифосат, ингибирующий ЕПШФ-синтазу, необратимо связывается почвой и поэтому не представляет опасности для последующих культур севооборота
[3]. Для предотвращения отрицательного влияния глифосата на отдельные культурные растения необходимо соблюдать
регламент применения для таких культур
[2]. Подробнее – в статье «
Глифосат».
Производные глицина (глицины)
действующие вещества
Применение
Производные глицина (глицины) применяются во многих сферах промышленности, поскольку они обладают очень разнообразными свойствами[5].
В сфере защиты растений – это глифосат, производное глицина и фосфоновой кислоты. Глифосат и его соли – действующие вещества системных гербицидов сплошного действия, применяются для уничтожения вегетирующих сорных растений и лиственной древесно-кустарниковой растительности на сельскохозяйственных и несельскохозяйственных землях, а так же для уничтожения вегетирующих сорняков в посадках некоторых многолетних растений[1]. Подробности – в статье «Глифосат».
Токсикологические свойства и характеристики
Производные глицина (глицины), используемые в сфере защиты растений, в частности глифосат, относят к высокоопасным (2-й класс опасности) для человека и млекопитающих и к малоопасным (3 класс) – для пчел[1]. Подробнее – в статье «Глифосат».
Оставьте свой отзыв:
Отзывы:
Комментарии для сайта Cackle