CC BY
11
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
ГЕРБИЦИДНАЯ И ДЕФОЛИИРУЮЩАЯ АКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОКСАЗОЛИНОНА И БЕНЗОЛИНТИОНА Гиясов К.1, Жамалова Л.Ю.2 Email: Giyasov6104@scientifictext.ru
1Гиясов Кучкар - кандидат химических наук, доцент;
2Жамалова Лола Юсуповна - кандидат химических наук, доцент, кафедра химии и физики, Ташкентский государственный аграрный университет, г. Ташкент, Республика Узбекистан
Аннотация: в настоящее время производные сульфонилмочевины (СМ) широко применяются в медицинской практике в качестве антидиабетических средств, а также в сельском хозяйстве как гербициды и регуляторы роста растений. В начале 50-х гг. на основе производных СМ был создан ряд лекарственных средств (это препараты I поколения: толбутамид, карбутамид, толазамид, ацетогексамид, хлорпропамид) для лечения сахарного диабета 2 типа. Затем на смену им пришли препараты II (глибенкламид, глизоксепид, глиборнурил, гликвидон, гликлазид, глипизид) и III поколений (глимепирид), обладающие большей эффективностью. Рассмотрены современные представления о механизме действия производных сульфонилмочевины (СУ). Обсуждаются проблемы поведения гербицидов сульфунилмочевины в объектах окружающей среды (в растениях, почве, воде). Показано их токсикологическое свойство при разного рода проникновении в организм. Установлено, что СУ являются слаботоксичными веществами и обладают политропным действием. Однако СУ относятся к 1 классу опасности по критерию «зона хронического действия», что в течение длительного времени угрожает возможности хронической интоксикации низкими дозами. Было продемонстрировано, что некоторые СУ могут превращаться в нецелевые сельскохозяйственные растения и влиять на пищевую ценность урожая в случае нарушения севооборота.
Ключевые слова: гербициды, урожай, зона хронического действия, дефолиирующая активность.
HERBICIDAL AND DEFOLIATING ACTIVITY OF
BENZOXAZOLINONE AND BENZOLINTHIONE DERIVATIVES
12 Giyasov K. , Zhamalova L.Yu.
1Giyasov Kuchkar - Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor;
2Zhamova Lola Yusupovna - Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, DEPARTMENT OF CHEMISTRY AND PHYSICS, TASHKENT STATE AGRARIAN UNIVERSITY, TASHKENT, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: аt present, sulfonylurea (CM) derivatives are widely used in medical practice as antidiabetic agents, as well as in agriculture as herbicides and plant growth regulators. In the early 50s. On the basis of CM derivatives, a number of drugs were created (these are the first generation drugs: tolbutamide, carbutamide, tolazamide, acetohexamide, chlorpropamide) for the treatment of type 2 diabetes mellitus. Then they were replaced by drugs II (glibenclamide, glizoxepid, glbornuril, glyvidone, gliclazide, glipizide) and III generations (glimepiride), which are more effective. Modern concepts of the mechanism of action of sulfonylurea derivatives (SU) are considered. Problems of the behavior of sulfunylurea herbicides in environmental objects (in plants, soil, water) are discussed. Their
toxicological properties have been shown for various types of penetration into the body. It was found that SU are slightly toxic substances and have a polytropic effect. However, CS are classified as hazard class 1 according to the "zone of chronic action " criterion, which for a long time threatens the possibility of chronic intoxication with low doses. It has been demonstrated that some BCs can turn into non-target crops and affect the nutritional value of the crop in cases of crop rotation disturbance.
Keywords: herbicides, yield, zone of chronic action, defoliating activity.
УДК 581.9 59(089)(574.24)
С 1933 года, когда были впервые обнаружены гербицидные свойства у динитросоединений, химический метод борьбы с сорняками получил широкое распространение в сельском хозяйстве. В период с1950 по 1960 г. г. был синтезирован ряд эффективных против сорных растений и нейтральных для опредёленных сельскохозяйственных культур гербицидов, а с 1970 года наступил период разработки гербицидов нового поколения, которые при невысокой норме расхода (от единиц до нескольких десятков граммов на гектар) проявляют высокую активность. Гербициды нового поколения постепенно начали вытеснять почвенные гербициды, однако их побочное действие на защищаемые растения остается относительно малоизученным [1. С. 114].
Химический метод борьбы с сорняками основан на избирательной эффективности различных химических соединений в отношении сорных и культурных растений. Селективность гербицидов довольно относительна, и они могут оказывать влияние как на сорные, так и на культурные растения, в посевах которых они применяются. Если культурное растение чувствительно к данному гербициду, возможны снижение и потери урожая, количественно определяющиеся степенью чувствительности.
Современные гербициды в основном применяются путем опрыскивания растений и действуют, проникая в растения через листья и стебли. В случае проникновения гербицида в почву мишенью его действия могут оказаться транспортные системы клеток корня. Побочными эффектами в обоих случаях может быть нарушение работы мембранных ион-транспортирующих механизмов, что вызовет последующие изменения функционирования всего растительного организма. Таким образом, важно выяснить, оказывают ли гербициды модифицирующее действие на ион-транспортирующие системы растительных клеток как корней, так и листьев. Использование в работе в качестве объекта одиночных клеток водоросли позволяет в какой-то степени ответить на оба вопроса, так как клетки являются зелеными и в этом смысле моделируют листья, с другой стороны через их плазматическую мембрану поступают необходимые минеральные элементы, и здесь можно говорить об их схожести с поглотительными клетками корня [2. С. 259].
Для анализа полученных результатов важно отметить, что проводимость мембраны представляет собой сумму проводимости неселективных катионных каналов, не зависимых от напряжения, и потенциал зависимых калиевых каналов [3. C. 75]. Причем при деполяризации активируются НВКК, а при гиперполяризации -ВВКК. Таким образом, существенные количественные и качественные различия эффектов хлорсульфурона при обоих значениях напряжения означают, что гербицид практически не действует на неселективные катионные каналы и в последующем обсуждении их можно не учитывать.
Тот факт, что в кратковременных опытах проводимость ВВКК снижается при концентрации гербицида 10 мг/л, а при значительно более высокой - 20 мг/л -остается неизменной, наряду с отсутствием эффекта в длительных экспериментах может означать наличие адаптации мембраны к гербициду. Практически полное несоответствие кратковременных и длительных эффектов говорит об их различной природе: кратковременные - чисто мембранные, обусловлены непосредственным взаимодействием молекул вещества с мембранными структурами, длительные
индуцируются молекулами вещества, проникшими внутрь клетки. В нашем случае это проявляется как противоположное направление изменения проводимости НВКК в кратковременных (снижение) и в длительных (значительный рост) экспериментах. Следует отметить избирательность эффектов: возрастание проводимости НВКК не сопровождается изменениями других каналов.
В целом результаты работы позволяют сказать, что гербициды нового поколения способны оказывать негативное действие на минеральное питание растений и оно может быть существенно снижено путем химической модификации структуры молекулы вещества в направлении, которое можно определить, если в ходе разработки гербицидов проводить тестирование их мембранного действия.
Список литературы /References
1. Зинченко В.А. Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность / Москва: Колос, 2005.
2. Грабов А.М. Потенциалзависимые калиевые каналы в плазмалемме корневого волоска. / А.М. Грабов // Физиология растений, 1990. Т. 37. Вып. 2.
3. Юрин В.М. Перенос ионов через мембраны растительных клеток / В.М. Юрин, М.Н. Гончарик, С.Г. Галактионов. Минск: Наука и техника, 1977.
