Fitotoksin

Fitotoksin adalah zat yang toksik atau berbahaya bagi pertumbuhan tumbuhan. Zat fitotoksik dapat dihasilkan dari aktivitas manusia seperti herbisida, atau dapat diproduksi oleh tumbuhan, mikroorganisme, atau reaksi kimia alami.

Istilah ini juga digunakan untuk menggambarkan bahan kimia toksik yang diproduksi oleh tumbuhan itu sendiri, yang berfungsi sebagai agen pertahanan terhadap predatornya. Sebagian besar contoh yang berkaitan dengan definisi fitotoksin ini adalah anggota dari berbagai kelas metabolit khusus atau sekunder termasuk alkaloid, terpena, dan terutama fenolik, meskipun tidak semua senyawa tersebut toksik atau berfungsi sebagai pertahanan.^[1] Fitotoksin juga dapat toksik bagi manusia.^[2][3]

Toksin yang diproduksi oleh tumbuhan

Alkaloid

Alkaloid berasal dari asam amino, dan mengandung nitrogen.^[4] Alkaloid penting secara medis karena mengganggu komponen sistem saraf yang mempengaruhi transportasi membran, sintesis protein, dan aktivitas enzim. Umumnya memiliki rasa pahit. Alkaloid biasanya berakhiran "-in" (kafein, nikotin, kokain, morfin, efedrin).

Terpena

Terpena terbuat dari lipid yang tidak larut dalam air, dan disintesis dari asetil-KoA atau intermediat dasar glikolisis^[5] Seringkali berakhiran "-ol" (contohnya mentol) dan merupakan mayoritas minyak atsiri tumbuhan.

• Monoterpena ditemukan pada tumbuhan gymnospermae dan terkumpul di saluran resin dan dapat dilepaskan setelah serangga mulai makan untuk menarik musuh alami serangga tersebut.
• Seskuiterpena memiliki rasa pahit bagi manusia dan ditemukan pada rambut kelenjar atau pigmen subdermal.
• Diterpena terkandung dalam resin dan menghambat serta mencegah serangga memakan tumbuhan. Paklitaksel, obat antikanker penting, termasuk dalam kelompok ini.
• Triterpena meniru hormon pergantian kulit serangga, yakni ekdison, yang mengganggu pergantian kulit dan perkembangan, dan seringkali mematikan. Triterpena biasanya ditemukan dalam buah Citrus, dan menghasilkan zat pahit yang disebut limonoid yang mencegah serangga memakan tumbuhan.
• Glikosida terbuat dari satu atau lebih gula yang dikombinasikan dengan zat non-gula seperti aglikon, yang biasanya menentukan tingkat toksisitasnya. Glikosida sianogenik ditemukan di banyak biji tumbuhan seperti ceri, apel, dan plum. Glikosida sianogenik menghasilkan sianida dan sangat beracun. Kardenolida memiliki rasa pahit dan mempengaruhi ATPase yang diaktifkan oleh NA+/K+ di jantung manusia; senyawa ini dapat memperlambat atau memperkuat detak jantung. Saponin memiliki komponen yang larut dalam lipid dan air dengan sifat deterjen. Saponin membentuk kompleks dengan sterol dan mengganggu penyerapannya.

Senyawa fenolik

Senyawa fenolik terbuat dari gugus hidroksil yang terikat pada hidrokarbon aromatik. Furanokumarin adalah senyawa fenolik fototoksik, dan tidak toksik sampai diaktifkan oleh cahaya. Furanokumarin menghambat transkripsi dan perbaikan DNA. Tanin adalah kelompok senyawa fenolik lain yang penting dalam penyamakan kulit. Lignin, juga merupakan kelompok senyawa fenolik, adalah senyawa yang paling umum di Bumi, dan membantu mengangkut air di batang tumbuhan dan mengisi ruang di dalam sel.

Zat-zat yang toksik bagi tumbuhan

bagian ini kekurangan informasi dibuat oleh tumbuhan alelopati. Tolong kembangkan bagian dengan melengkapi informasi yang relevan. Rincian lebih lanjut mungkin tersedia di halaman pembicaraan. (September 2026)

Herbisida

Herbisida biasanya mengganggu pertumbuhan tumbuhan dan sering meniru hormon tumbuhan.

• Penghambat ACCase membunuh rumput dan menghambat langkah pertama dalam sintesis lipid, [[asetil-KoA karboksilase|karboksilase asetil-KoA, sehingga mempengaruhi produksi membran sel di meristem. Mereka tidak memengaruhi tumbuhan dikotil.^[6]
• Penghambat ALS mempengaruhi rumput dan dikotil dengan menghambat langkah pertama dalam beberapa sintesis asam amino, sintesis asetolaktat. Tumbuhan secara perlahan kekurangan asam amino ini dan akhirnya sintesis DNA berhenti.
• Penghambat ESPS mempengaruhi rumput dan tumbuhan dikotil dengan menghambat langkah pertama dalam sintesis triptofan, fenilalanina, dan tirosina, yaitu enzim sintase enolpiruvilsikimat 3-fosfat.
• Penghambat fotosistem II mengurangi aliran elektron dari air ke NADPH²⁺ sehingga elektron menumpuk pada molekul [[klorofil dan terjadi oksidasi berlebih. Tumbuhan akhirnya akan mati.
• Auksin sintetis meniru hormon tumbuhan dan dapat mempengaruhi membran sel tumbuhan.

Fitotoksin bakteri

• Tabtoksin diproduksi oleh Pseudomonas syringae pv. tabaci yang dapat menyebabkan penumpukan amonia dalam konsentrasi toksik. Penumpukan amonia ini menyebabkan klorosis daun.^[7]
• Glikopeptida diproduksi oleh sejumlah bakteri dan telah diindikasikan dalam perkembangan penyakit. Glikopeptida dari Corynebacterium sepedonicum menyebabkan layu cepat dan nekrosis marginal. Toksin dari Corynebacterium insidiosum menyebabkan penyumbatan batang tumbuhan yang mengganggu pergerakan air antar sel.^[7] Amilovorin adalah polisakarida dari Erwinia amylovora dan menyebabkan layu pada tumbuhan rosaceae. Polisakarida dari Xanthomonas campestris menghambat aliran air melalui floem yang menyebabkan busuk hitam pada kubis.
• Faseolotoksin: tripeptida termodifikasi [Nδ-(N′-sulfodiaminofosfinil)-ornitil-alanil-homoarginina] yang diproduksi oleh galur tertentu dari Pseudomonas syringae pv. Faseolotoksin pada Pseudomonas syringae pv. actinidiae dan galur Pseudomonas syringae pv. syringae CFBP 3388.^[8][9][10] Faseolotoksin merupakan penghambat reversibel dari enzim karbamoiltransferase ornitina (OCTase; EC 2.1.3.3), yang mengkatalisis pembentukan sitrulina dari ornitina dan karbamoilfosfat dalam jalur biosintesis arginina. Faseolotoksin merupakan penghambat efektif aktivitas OCTase dari sumber manusia, tumbuhan, mamalia, dan bakteri serta menyebabkan kebutuhan fenotipik akan arginina. Selain itu, faseolotoksin menghambat enzim dekarboksilase ornitina (EC 4.1.1.17), yang terlibat dalam biosintesis poliamina.^[11]
• Rizobiotoksin, yang diproduksi oleh Rhizobium japonicum, menyebabkan bintil akar beberapa tanaman kedelai menjadi klorosis.

Lihat juga

• Toksalbumin – Protein tumbuhan toksik
• Fitotoksisitas – Efek toksik suatu senyawa terhadap pertumbuhan tumbuhan

Referensi

Basis data pengawasan otoritas: Nasional	Republik Ceko Israel