Nova solução de herbicida inspirada no remédio para colesterol

A atividade herbicida das estatinas varia entre uma dicotiledônea modelo e uma monocotiledônea. a Imagens representativas do tratamento pós-emergência de uma dicotiledônea modelo, A. thaliana, e tratamento pré-emergência da monocotiledônea E. tef, com estatinas:rosuvastatina (Ro.), pravastatina (Pr.), sinvastatina (Si.) , mevastatina (Me.), lovastatina (Lo.), fluvastatina (Fl.), atorvastatina (At.) e pitavastatina (Pi.). b A. thaliana (verde) e E. tef (cinza) tratadas com uma gama de estatinas a 62,5 μM pré- (cor clara) e pós-emergência (cor escura) no solo. A inibição foi quantificada usando uma área de pixel verde e plotada como uma porcentagem de controle sem inibidor. n = 3 réplicas com a média ± desvio padrão (s.d.). Os dados de origem são fornecidos como um arquivo de dados de origem. Crédito:Comunicação da Natureza (2022). DOI:10.1038/s41467-022-33185-0

Pesquisadores da Curtin University descobriram um novo e promissor local alvo de herbicidas em plantas com potencial para fornecer novas soluções para os produtores que lidam com o crescente problema da resistência a herbicidas.
Publicado recentemente em Nature Communications e liderada por pesquisadores do Curtin's Center for Crop and Disease Management (CCDM) em colaboração com a Universidade da Austrália Ocidental, a pesquisa usou estatinas - uma classe de produtos químicos comumente usados em humanos para reduzir o colesterol - para revelar uma enzima em plantas que poderia ser um local alvo para o desenvolvimento de um novo grupo de herbicidas.

O autor principal e pesquisador do CCDM, Dr. Joel Haywood, disse que depois de pesquisar uma coleção de mais de 1.500 drogas existentes e bem compreendidas, sua equipe encontrou estatinas e decidiu explorar ainda mais suas propriedades herbicidas.

"As estatinas foram encontradas pela primeira vez em fungos em meados da década de 1970 e são usadas por fungos para se defender de outros microorganismos", disse o Dr. Haywood.

"As estatinas se ligarão a uma enzima chamada HMGR e, quando aplicadas às plantas, impedirão essa enzima de produzir gorduras, hormônios e vitaminas importantes, causando a morte da planta. Também encontramos um traço de tolerância a estatinas de fungos que produziam estatinas. têm uma segunda enzima HMGR que as estatinas não afetam, para garantir que os fungos não se matem com suas próprias estatinas.

"Como parte desta pesquisa, determinamos a primeira forma 3D para uma enzima HGMR vegetal, o que nos permitiu descobrir diferenças que poderíamos explorar para tornar as estatinas mais específicas para as plantas.

"Usando este modelo 3D, a equipe agora poderá se concentrar em encontrar os melhores produtos químicos que podem bloquear a enzima pesquisando em bibliotecas químicas virtuais".

O coautor e vice-diretor do CCDM, professor Josh Mylne, disse que, embora as estatinas sejam altamente improváveis de serem usadas em herbicidas devido à sua importância vital como medicamentos humanos, esta pesquisa abre caminho para novos tipos de produtos químicos que podem bloquear o HMGR e, portanto, matar ervas daninhas.

“Quer gostemos ou não, os herbicidas são vitais para a agricultura moderna e em larga escala, mas o uso excessivo de herbicidas-chave encorajou a proliferação de ervas daninhas resistentes a herbicidas”, disse o professor Mylne.

“Nos últimos 40 anos, apenas um novo grupo de herbicidas chegou ao mercado, o que significa que encontrar novas opções de herbicidas para os produtores é mais importante do que nunca, se quisermos evitar mais estresse na segurança alimentar.

"Esta pesquisa dará à indústria agrícola alguma esperança de que haja novas ideias em andamento para o manejo de ervas daninhas, ajudando os produtores a minimizar as perdas de rendimento e permitindo uma maior produtividade.

"O trabalho que fizemos até agora fará com que isso aconteça muito mais rápido, então fique atento a este espaço." + Explorar mais