Juvenilní hormon

Juvenilní hormony - hormony hmyzu , které regulují jeho vývoj po jednotlivých fázích, jsou produkovány sousedními těly ( corpora allata ). Juvenilní hormony, které podporují vývoj a růst orgánů larev, inhibují metamorfózu , jsou antagonisty ekdysonových hormonů , které stimulují línání a metamorfózu. Chemickou povahou - isoprenoidy - seskviterpeny . Poprvé objeven v roce 1956 americkým entomologem K. Williamsem v břiše samce motýla Hyalophora cecropia .

Izolaci, vytvoření struktury a první chemickou syntézu juvenilního hormonu provedla skupina amerických vědců v letech 1967-1969 .

Fyziologické vlastnosti

Juvenilní hormony jsou produkovány u hmyzu s úplnou i neúplnou transformací. Biosyntéza a sekrece juvenilního hormonu je prováděna sousedními tělísky (corpora allata) a začíná působením proteinového aktivačního hormonu produkovaného neurosekrečními mozkovými buňkami od okamžiku, kdy se larva vylíhne z vajíčka. Koncentrace juvenilních hormonů v těle jsou velmi nízké, 10–1–10–2 μg / g, v hemolymfě jsou spojeny s nosnými proteiny. Syntéza juvenilních hormonů se snižuje v období línání a když hmyz přechází do dospělosti .

V larválním období juvenilní hormon inhibuje aktivitu dalšího hormonu, ekdysonu , který stimuluje růst larvy, urychluje její línání a udržuje tak normální vývoj larvy až do plné dospělosti. Inhibice se zřejmě provádí represí genů. Pokud v období před svlékáním a předcházejícím uvolněním ekdysonů do hemolymfy koncentrace juvenilních hormonů překročí prahovou hodnotu, pak línání způsobené ekdysonem má larvální charakter, jinak je kukelné nebo imaginární. S postupným svlékáním se sekrece juvenilního hormonu postupně snižuje a v posledním larválním stádiu je prudce inhibována, v důsledku čehož se larva působením ekdysonu promění v kuklu .

Odstranění sousedních těl syntetizujících juvenilní hormon v larvách bource morušového Samia cecropia tedy vede k metamorfóze v miniaturního dospělého hmyzu.

Vyvážená interakce juvenilního hormonu a ekdysonu tedy zajišťuje normální vývoj hmyzu. Juvenilní hormon také vykazuje gonadotropní aktivitu, ovlivňuje diapauzu, stimuluje produkci pohlavních feromonů u některých druhů hmyzu . Jiné isoprenoidy mají také aktivitu juvenilního hormonu, zejména juvabion , stejně jako mnoho syntetických analogů.

Struktura a vlastnosti

Základem struktury juvenilních hormonů je sexviterpenový skelet - formálně je lze považovat za deriváty farnesolu , ve kterých může být methylová skupina v polohách C-3, C-7 a C-11 nahrazena ethylem; v nomenklatuře IUPAC se juvenilní hormony doporučují označovat jako methylsubstituované deriváty farnesolu, což v případě potřeby indikuje prostorovou konfiguraci substituce ω-isoprenylové jednotky [1] .

Juvenilní hormony jsou bezbarvé opticky aktivní viskózní oleje, nerozpustné ve vodě.

Aplikace

Použití juvenilního hormonu a jeho analogů jako insekticidů, které narušují normální vývoj hmyzu, přináší pozitivní výsledky v boji proti housence můry bavlníkové a dalším nebezpečným škůdcům zemědělských rostlin a lesních druhů. Nevýhodou těchto insekticidů je, že maximum jejich účinnosti dopadá pouze na krátkou dobu přeměny nedospělého jedince ve zralého jedince. U některých vyšších rostlin byli nalezeni antagonisté juvenilního hormonu, tzv. precocenes (z anglického  precoceous – „brzké zrání“), způsobující u hmyzu předčasnou metamorfózu larev, neplodnost a abnormální diapauzu. Precocenes jsou slibné jako "antihormonální" insekticidy.

Poznámky

  1. Pr-11 . Juvenilní hormony // Prenol nomenklatura, doporučení 1986. IUPAC-IUB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN)

Literatura