STRUTTURA CHIMICA E BIOSINTESI

Le auxine sono stati i primi ormoni vegetali a venire scoperti. L’auxina più importante e più diffusa nelle piante superiori è l’acido 3-indolacetico (IAA), ma sono conosciute diverse molecole capaci di comportarsi da auxine, divise in:

• derivati dell’IAA, ovvero molecole di IAA coniugate con inositolo, esosi o aminoacidi;
• derivati dell’indolo;
• cloroauxine, in possesso di atomi di cloro;
• glucobrassicine.

Le auxine sono sintetizzate a partire dall’aminoacido triptofano o dall’indolo nell’apice del germoglio, nelle giovani foglie, nei frutti in via di sviluppo, nei semi in germinazione, in generale nei tessuti a rapida crescita e, in piccole quantità, in tutti i tessuti vegetali.

Le auxine si spostano dai siti di produzione 1) passando all'interno di cellule contigue mediante un trasporto proteico, oppure 2) attraverso il tessuto vascolare floematico. Relativamente al trasporto proteico, sono due le principali proteine coinvolte: la proteina trasportatrice in entrata (AUX1) e la proteina trasportatrice in uscita (PIN1). La distribuzione asimmetrica di questi trasportatori nelle membrane cellulari spiega il trasporto unidirezionale dell’auxina, che può avvenire in senso basipeto o acropeto.

 Enzimi ossidativi demoliscono l’IAA nel composto inattivo 3-metilenossindolo o nell’acido 3-ossindolacetico.

EFFETTI

L’IAA agisce sulla permeabilità della membrana, sulla trascrizione dell’mRNA, sulla sintesi proteica e stimola svariate attività enzimatiche. Tra i suoi numerosi effetti ricordiamo:

• Stimolazione dell’estensione cellulare: la crescita in volume delle cellule potrebbe essere spiegata con la cosiddetta ipotesi acida:

  • L’auxina causerebbe l’acidificazione del pH extracellulare, sia mediante l’attivazione di pompe H⁺/ATPasi di membrana (via rapida), sia mediante l’introduzione in membrana di nuove pompe protoniche (via lenta). Ne deriverebbe l’attivazione di enzimi di parete, chiamati espansine, in grado di aumentare la plasticità della parete cellulare.

  • L’auxina causerebbe anche l’aumento della pressione osmotica cellulare. Ciò comporterebbe l’ingresso di acqua nella cellula, il suo rigonfiamento e dunque la distensione della parete.

  • Sarebbero infine attivati enzimi extracellulari in grado di degradare la vecchia parete e sintetizzare nuovi componenti parietali, al fine di accompagnare la crescita volumetrica della cellula.

• Fototropismo e gravitropismo

• Inibizione della crescita delle gemme laterali (dominanza apicale).

• Inibizione dell’abscissione fogliare

• Formazione di nuove radici laterali

• Stimolazione della ripresa della crescita stagionale, attraverso la produzione di xilema e floema secondari a partire dal cambio vascolare.

• Induzione fiorale

• Comparsa di caratteri femminili nei fiori dioici

• Stimolazione della partenocarpia (ovvero dello sviluppo di frutti a partire da ovari non fecondati)

• Maturazione dei frutti (attraverso la stimolazione della produzione di etilene)

PATOLOGIA

L’ipo-auxinia è indotta da carenze idriche e da virosi. L’iper-auxinia, invece, è indotta da numerose malattie infettive, come tumori batterici, tracheobatteriosi, tracheomicosi, ruggini, peronospore, mal bianchi, galle da nematodi. È noto ad esempio il ruolo dell’auxina nella patogenesi dei tumori batterici, come quelli di Pseudomonas savastanoi e di Agrobacterium tumefaciens.

APPLICAZIONI

In agricoltura, vengono usati diversi fitoregolatori ad attività auxino-simile; gli effetti ricercati con l’uso di tali composti sono:

• Radicazione delle talee
• Modificazione del ritmo e del periodo di crescita.
• Induzione dell’allegagione e della maturazione dei frutti
• Induzione della formazione di frutti partenocarpici
• Prevenzione della cascola dei frutti in fase di maturazione (soprattutto pero e melo)
• Miglioramento del colore e dell'aspetto dei frutti.
• Inibizione della crescita di funghi ed erbe infestanti

PROPOSTA COMMERCIALE

Il laboratorio di ricerca della SKL Biosynthesis ha messo a punto uno specifico formulato a base di aminoacidi vegetali, ad alto contenuto di triptofano: XXXXXX. Questo prodotto commerciale ha dimostrato, nelle varie sperimentazioni effettuate in centri di saggio, una spiccata attività auxino-simile:

• stimola la divisione e la distensione cellulare;
• influenza la differenziazione delle gemme;
• accelera ed aumenta la proliferazione e la distensione radicale.