Ekolojik tarimda iÇ pazarin geliŞİMİ

ALLELOKİMYASALLARIN YAPILARI VE ETKİ ŞEKİLLERİ

Bitkiler, diğer bitkiler, mikroorganizmalar ve hayvanlar üzerinde düzenleyici rol oynayan çok çeşitli maddeler üretirler. Tabii olarak oluşturulan bu çeşit biyoaktif maddeler, savunma maddeleri, engelleyiciler ve zehirler olarak ekosistemde önemli rol oynarlar. Bu tip etkiye sahip olan maddelere “allelokimyasal” adı verilmektedir. Bir allelokimyasal, bir bitki türüne olumsuz, diğerine ise olumlu etki gösterebilir. Bu durum allelokimyasalın çeşidine, konsantrasyonuna ve etkileme süresine bağlıdır.

Bitkiler tarafından meydana getirilen biyoaktif maddeler, ikincil metabolizmanın ara ve son ürünüdürler. İkincil bitki maddelerinin biyosentezi Şekil 3’de görülmektedir.

Şekil 3. İkincil Metabolizma Ürünlerinin Biyosentez Yolu ve Birincil Metabolizma İle İlişkisi (Taiz ve Zeiger, 1998)

Nitrojen içeren ikincil ürünler Birincil Karbon Metabolizması CO2 Shikimic asit pathway 3 – PGA/pyruvate pathawy Tricarboxylic acid döngüsü Fenolik Bileşikler Malonik Asit pathway Mevalonik Asit pathway Terpenler İkincil Karbon Metabolizması 3 – Phosphoglycerate (3-PGA) Erythrose – 4 – phosphate Phosphoenolpyruvate Pyruvate Acetyl CaA Aliphatic amino asitler Fotosentez Aromatik amino asitler

Şekil 3’den, karbonhidrat ve yağ asidi metabolizmasından asetil koenzim – A vasıtasıyla mevalonik asit ve isopentenilpirofosfatın terpenoid ve steroidlere, şikimik asit vasıtasıyla ve asetat poliketid yoluyla fenol bileşikleri ve türevlerine (flavonoidler), aminoasitlerden alkoloidlere nasıl bir yol izlendiği görülebilmektedir.

Bir çok durumda bu maddeler faty asitlerin ve temel yağların zincirlerinden meydana gelir. Ayrıca fenolik bileşikler, alkoloidler, steroidler, kumarinden oluşan ürünler de bu maddeleri oluşturabilir. Bu maddeler havaya verilebilir, yağmur vasıtası ile toprağa geçebilir veya köklerden ya da diğer organların parçalanması ile toprağa sızabilir.

Allelokimyasalların büyük bir kısmı tanımlanmış olmakla beraber, halen tanımlanmamış allelokimyasallar da vardır. Tanımı yapılmış ve yüksek bitki organlarından salınan allelokimyasallar, başılca aşağıdaki gruplar halinde incelenmektedir.

1. 
   Sinnamik asit türevleri
   
2. 
   Basit, suda çözülebilen organik asitler, düz zincirli alkoller, alifatik aldehitler ve ketonlar
   
3. 
   Basit fenoller, benzoik asit türevleri
   
4. 
   Doymamış basit laktonlar
   
5. 
   Kumarinler
   
6. 
   Naftokinonlar, antrokinonlar ve kompleks kinonlar
   
7. 
   Flavonlar
   
8. 
   Taninler
   
9. 
   Alkoloidler ve Siyanohidrinler
   
10. 
    Terpenoidler ve stereoidler
    
11. 
    Uzun zincirli yağ asitleri ve polisakkaritler
    
12. 
    Amino asitler ve polipeptidler
    
13. 
    Sulfidler ve Hardal Yağı Glikozitleri
    
14. 
    Purin ve nükleositler
    

İkincil metabolizma ürünlerinin sınıflandırılması ve etkileri ise Tablo 1, 2 ve 3’de görülmektedir.

Tablo 1. Bitki Toksinlerinin Temel Sınıfları, Kaynağı ve Toksisite Durumu (Dey ve Harborne, 1997).

Bileşik Sınıfı*	Örnek	Toksisite
Alkoloidler (10.000)	Senecio jacobaea’da senecionine	Sığırlarda kümülatif zehirlenme (hepatotoxin)
Kardenolidler (200)	Acokanthera ouabaio’da ouabain	Kalp zehirlenmesi; Sıçan’da LD50 14 mg kg^-1
Siyanogenik glikozitler (60)	Prunus amygdalus’da amygdalin	Yaygın zehir; insanda öldürücü doz 50 mg
Furanokumarinler (400)	Pastinaca sativa’da xanthotoxin	Mollussisid; karakurbağasında zehirli, insanlarda allerjik
Glukosinolatler (150)	Brassica oleracea’da sinigrin	Sığırlarda troid, akciğer ve böbrek zararı
Iridoidler (250)	Aucuba japonica’da aucubin	Memeliler, kuşlar ve böceklere zehirli
Isoflavonoidler (1000)	Derris elliptica’da rotenone	İnsektisit ve balıklara zehirli, farede LD50 2.8 mg kg^-1
Amino asitler (400)	Vicia sativa tohumlarında ß-Cyanoalanine	Neurotoxin; Sıçanlarda LD50 13.4 mg kg^-1
Peptidler (50)	Viscum album meyvesinde viscotoxin	Memelilerde kalp kaslarında zehirlenme
Poliasetilenler (650)	Oenanthe crocata köklerinde oenanthetoxin	Koyun ve sığırlara zehirli
Proteinler (100)	Abrus precatorius tohumlarında abrin	İnsanlarda öldürücü doz 0.5 mg
Quinonler (800)	Hypericum perforatum yapraklarında hypericin	Koyunlarda yüz egzamasına sebep olur
Saponinler (600)	Phytolacca dodecandra’da lemmatoxin	Salyangoza zehirli, LD50 1.5 mg l^-1
Sesquiterpene laktonler (3000)	Hymenoxys odorata’da hymenoxin	Çiftlik hayvanları zehirlenmesi

*Parantez içinde verilenler bilinen maddelerin tahmini rakamlarıdır.

Tablo 2. Solanum Yapraklarında Trchome Toksinleri (Dey ve Harborne, 1997).

Trichomenin Tipi	Mevcut Toksin	Böcek Üzerine Etkisi
A	Polifenol/fenolaz sistemi	Afitleri yokeder, beslenmeyi ve açlığı durdurur
B	Sakkaroz asit esterleri (Ör. 3, 4-di-isobutyl-6-caproyl sakkaroz)	Afitleri yokeder, beslenmeyi ve açlığı durdurur
B	ß-Caryophyllene ve E-ß- farnesene	Afitleri uyarır, beslenmeyi bozar

Tablo 3. Biyoaktif İkincil Bitki Ürünlerinin Bulunduğu Bitki Familyaları, Bitki Organları ve Etkileri (Larcher, 1995).

Sınıf	Olay	Etki
Terpenoidler
Monoterpenler	Sıklıkla Angiospermlerde	Çekici tat ve koku
Sesquiterpenler	Temel yağlardır. Özellikle Asteraceae familyasında temel yağ ve reçine maddesi olarak bulunur	Acı ve zehirli
Diterpenoidler	Sıklıkla reçine ve latex maddeleridir.	Biraz zehirli ve yapışkan
Saponinler	Özellikle Liliflorae, Solanaceae, Scrophulariaceae familyalarında	Zehirli ve antimikrobiyal
Kardenolidler	Özellikle Apocynaneae ve Asclepiadaceae familyasında bulunur.	Zehirli ve acı
Steroller	Özel dağılmış	Bitkide işaret veren bir maddedir
Karotenoidler	Genel dağılmış	Renk maddesi
Politerpenler	Laticifer familyasında bulunur	Ayırıcı, önleyici maddedir
Halojene olmuş terpenler	Deniz alglerinde bulunur	Zehirli maddedir
Fenolikler
Basit fenoller	Deniz yosunu ve likenlerde Genellikle korteks ve yapraklarda bulunur	Antimikrobiyal, allelopatik ve önleyici
Halojene olmuş fenoller	Deniz alglerinde bulunur. Genele dağılmış parankima hücrelerinde ve özel tanin hücrelerinde ve likenlerde bulunur.	Acı
Flavonoidler	Üniversal dağıtıcı	Renk maddesi
Taninler	Parankima hücreleri ve likenlerde	Acı ve antimikrobiyal
Dibenzofuran	Likenlerde	Zehirli ve antimikrobiyal
Nitrojen bileşikleri
Alkaloidler	Çoğunlukla Angiospermlerde, özellikle kök, yaprak ve meyvede bulunur	Zehirli ve acı
Amines cyclic	Çoğunlukla angiospermlerde, yaygın olarak çiçektedir	Çekici kokulu
Polipeptidler	Zehirli alglerde (özellikle Cyanobacteria, Dynophyceae, Chrysophyceae fam.)	Zehirli ve antibiyotik
Protein içermeyen amino asit	Özellikle Fabales familyasında bulunur, çok seyrektir.	Çok zehirli
Siyanogenik glikozitler	Nadiren, örneğin meyve ve yapraklarda	Zehirli
Glukosinolatler	Nadiren, Brassicaceae familyasında bulunur	Ekşi ve acı
Diğer ikincil bileşikler
Kumarinler	Sıklıkla, özellikle Fabales, Rubiaceae ve Poaceae familyasında bulunur	Allelopatik ve antimikrobiyal
Poliasetilenler	Başlıca Apiaceae ve Asteraceae familyasında bulunur	Bazısı zehirli