auxiner

Auxiner, en gruppe plantehormoner som i svært lave konsentrasjoner fremmer lengdeveksten hos skudd og koleoptiler (kimbladslirer), mens de samme konsentrasjonene hemmer veksten av røtter. Auxiner finnes også hos bakterier, sopp og alger. Auxin ble oppdaget i 1920-årene gjennom undersøkelser av plantenes evne til å bøye seg mot lyset, fototropisme.

Naturlig forekommende auxin er nesten utelukkende indol-3-eddiksyre (IAA). Mindre vanlige er noen nær beslektede stoffer med samme virkning. Biosyntesen av auxin skjer fra aminosyren tryptofan. Nedbrytingen foregår ved oksidasjon, mest vanlig med enzymet IAA-oksidase. Foruten ved syntese og nedbrytning reguleres mengden av fri auxin i planten ved at en relativt stor mengde auxin er bundet (konjugert) til andre forbindelser og dermed er inaktivert, men kan frigjøres igjen.

Den største konsentrasjonen av auxin i planten er i skuddspisser, knopper og unge blad, som også er de vanlige syntesestedene for hormonet. Også frø og pollen har høyt auxininnhold. I røtter er innholdet betydelig lavere. Fra spissen av stengler og grener transporteres auxin nedover helt til rotspissen (polar transport), med en hastighet på ca. 1 cm per time. Mekanismen og banene for transporten er ikke endelig kjent.

I skuddets strekningssone, som ligger nær spissen, stimulerer auxin lengdeveksten. Dette skjer ved at en protonpumpe (H⁺-ATPase) i plasmamembranen fører H⁺-ioner fra protoplasten og ut i celleveggen. Protonpumpen er avhengig av auxin. Når H⁺-konsentrasjonen i celleveggen øker (pH synker) stimuleres enzymer (ekspansiner) som løsner bindinger mellom cellulosemikrofibrillene. Veggen kan derved ekspandere og cellen vokse, især i lengderetningen (syre-vekstteorien).

Auxin fremmer også den sekundære tykkelsesveksten ved at celledelingene i kambiet stimuleres. I stammer og grener starter kambiets aktivitet om våren først når auxin når frem ved transporten fra knoppene. Auxin spiller også en rolle ved apikal dominans, idet hovedskuddet dominerer over sideskuddene når det utvikles.

Røttenes vekst stimuleres av mye lavere auxinkonsentrasjoner enn de som stimulerer stengelveksten. Ved høyere konsentrasjon hemmes rotveksten, fordi det fremmer dannelsen av etylen, et plantehormon som har en veksthemmende effekt. Derimot har auxin en positiv virkning på anlegg og utvikling av siderøtter, og likedan på dannelsen av adventivrøtter på stiklinger.

Auxin hemmer felling av blad og frukter. Man kan derfor sprøyte frukttrær med syntetisk auxin for å hindre for tidlig fruktfall. Ved dannelse av frøløse frukter (partenokarpi) spiller auxin en viktig rolle. Auxin er følgelig et typisk plantehormon med en rekke helt ulike virkninger, noe som sterkt skiller plantehormoner fra hormoner hos dyr og mennesker. Meget vanlig er det at auxin viser et samspill med et eller flere hormoner. En viss balanse mellom de ulike hormonene er sannsynligvis helt nødvendig for en normal vekst og utvikling hos plantene.

Mange syntetiske stoffer har vist seg å ha fysiologiske egenskaper som IAA. De betraktes derfor som auxiner, fordi de også kjemisk har visse trekk til felles med naturlig auxin. De syntetiske auxinene bør ikke kalles hormoner, dette begrepet begrenses til stoffer produsert i planten. De kalles i stedet vekstregulatorer. Mest kjent er 2,4-D (2,4-diklorofenoksyeddiksyre), 2,4,5-T (2,4,5-triklorofenoksyeddiksyre) og MCPA (2-metyl-4-klorofenoksyeddiksyre) som brukes som ugressmidler, herbicider. Karakteristisk for dem er høy giftighet i små konsentrasjoner og at de har selektiv virkning, fordi tofrøbladete planter påvirkes sterkere enn gress og kornplanter. De brukes derfor mye i kornåkre og på plener. Stoffene kan føre til en forbigående sterkere vekst av visse deler av planten med deformerte blad eller stengler, men planten som helhet får ingen harmonisk utvikling og vil til slutt dø. Løvfellingsmiddelet «Agent Orange», som inneholdt 2,4-D og 2,4,5-T, ble brukt av amerikanerne under Vietnamkrigen. Navnet kom fra et oransje fargemønster på tønnene med sprøytemiddel. I ettertid fant man skader på mennesker som skyldtes at 2,4,5-T inneholdt små mengder svært giftig dioksin dannet under produksjonsprosessen av 2,4,5-T.

Også andre auxiner brukes i praksis, bl.a. til å fremkalle røtter på stiklinger, f.eks. med indolsmørsyre eller naftaleneddiksyre, hindre for tidlig fruktfall, hindre groing av poteter m.m.