Modo de acción del ácido pelargónico, un ácido graso con capacidad bioherbicida

• Published in: Revista de ciências agrárias Vol. 47; no. 1; pp. 133 - 138
• Main Authors: López-González, David, Muñoz Usero, Marta, Hermida-Ramón, José M., Teijeira, Marta, Araniti, Fabrizio, Sánchez-Moreiras, Adela M., Verdeguer, Mercedes
• Format: Journal Article
• Language: Spanish
• Published: Sociedade de Ciências Agrárias de Portugal 16.04.2024
• Subjects: Geral
• ISSN: 0871-018X; 2183-041X

El ácido pelargónico (AP) es un ácido graso saturado que puede encontrarse en diversos organismos vegetales y presenta múltiples usos, entre ellos, su uso como herbicida. A pesar de ser una de las primeras moléculas de origen natural con actividad bioherbicida reconocida, no se conoce su modo de acción sobre el metabolismo vegetal, por lo que el objetivo de este trabajo es estudiar los efectos del AP sobre el metabolismo de plántulas de la especie modelo Arabidopsis thaliana. Como resultado,el AP redujo la longitud radicular, aumentó el número de raíces adventicias, y provocó fenómenos de torsión en las plántulas tratadas. A nivel ultraestructural, el compuesto causó alteraciones en los microtúbulos, así como alteraciones en la actividad de las proteínas PIN que intervienen en el transporte de la fitohormona auxina y que sugieren que el AP estaría causando un desajuste hormonal, lo cual se confirmó con un bioensayo con el antiauxínico PCIB. Para indagar más sobre la interacción del AP con las auxinas, se realizaron ensayos in silico que demostraron que el AP es capaz de interaccionar de forma estable en el tiempo con la proteína PIN1, siendo la interacción AP-PIN1 más estable energéticamente que la interacción AP-IAA en condiciones intracelulares. Estos resultados sugieren que el AP actuaría como un compuesto que mimetiza a la auxina, haciendo que la planta reconozca al AP como un exceso de auxinas, desencadenando todos los efectos observados que resultarían en la inhibición del crecimiento, y que permitirían al AP actuar como un bioherbicida. Pelargonic acid (PA) is a saturated fatty acid that can be found in various plant organisms and has multiple uses, including herbicidal capacity. Despite being one of the first molecules of natural origin with recognised bioherbicidal activity, its mode of action on plant metabolism is not known. Therefore, the aim of this work was to study the effects of PA on the metabolism of seedlings of the model species Arabidopsis thaliana. PA reduced root length, increased the number of adventitious roots, and caused torsion in the treated seedlings. At the ultrastructural level, the compound caused alterations in microtubules and alterations in the activity of PIN proteins involved in the transport of the phytohormone auxin, suggesting that PA is causing a hormonal imbalance, which was confirmed by a bioassay with the antiauxinic PCIB. To further investigate the interaction of PA with auxins, in silico assays were performed and showed that PA is able to stably interact with the PIN1 protein, and that the PA-PIN1 interaction is energetically more stable than the PA-IAA interaction under intracellular conditions. These results suggest that PA would act as an auxin mimicking compound, causing auxin excess and triggering all the observed effects that would result in plant growth inhibition, and bioherbicide activity. El ácido pelargónico (AP) es un ácido graso saturado que puede encontrarse en diversos organismos vegetales y presenta múltiples usos, entre ellos, su uso como herbicida. A pesar de ser una de las primeras moléculas de origen natural con actividad bioherbicida reconocida, no se conoce su modo de acción sobre el metabolismo vegetal, por lo que el objetivo de este trabajo es estudiar los efectos del AP sobre el metabolismo de plántulas de la especie modelo Arabidopsis thaliana. Como resultado,el AP redujo la longitud radicular, aumentó el número de raíces adventicias, y provocó fenómenos de torsión en las plántulas tratadas. A nivel ultraestructural, el compuesto causó alteraciones en los microtúbulos, así como alteraciones en la actividad de las proteínas PIN que intervienen en el transporte de la fitohormona auxina y que sugieren que el AP estaría causando un desajuste hormonal, lo cual se confirmó con un bioensayo con el antiauxínico PCIB. Para indagar más sobre la interacción del AP con las auxinas, se realizaron ensayos in silico que demostraron que el AP es capaz de interaccionar de forma estable en el tiempo con la proteína PIN1, siendo la interacción AP-PIN1 más estable energéticamente que la interacción AP-IAA en condiciones intracelulares. Estos resultados sugieren que el AP actuaría como un compuesto que mimetiza a la auxina, haciendo que la planta reconozca al AP como un exceso de auxinas, desencadenando todos los efectos observados que resultarían en la inhibición del crecimiento, y que permitirían al AP actuar como un bioherbicida.