PLANTS AS A SOURCE OF MATERIALS WITH INSECT HORMONE ACTIVITY
Authors: SLÁMA KAREL 
Published: April 2011

Certain plants contain substances with insect hormone like activity. These hormone analogues may influence insect‐plant interactions like some other factors such as nutritional requirements, chemoreception, toxicity, etc.

Experimental evidence indicates that an external supply of the hormonal substances, which comes from the plant without respect to the physiological control mechanisms, disturbs the precise synchronization of insect development and leads to the appearance of malformed creatures unable to survive and reproduce.

We distinguish two types of hormonally active plant substances; a) Those with insect juvenile hormone activity, which are mainly aliphatic or monocyclic sesquiterpenes of farnesane or bisabolane types, and b) Substances with moulting hormone activity, which are polyhydroxy‐steroid compounds related to ecdysone.

The isoprenoid compounds with juvenile hormone activity occur in various plants.

One of the most common ecdysone analogues of plant origin seems to be the 20‐hydroxy ecdysone or ecdysterone. Hormonal activity of the plant substances is similar to, or higher than that of ecdysone. Whole series of ecdysone analogues have been isolated from various unrelated plants. In some cases they occur in extremely large quantities. There are some indications that they do act when fed in the diet.

Plants which are known to contain analogues of insect hormones are more or less resistant, especially against susceptible insects. It does not seem impossible that certain plants have interacted in their evolution with insect feeders by using hormonomimetic materials – a method which we have not appreciated until now.

PFLANZEN ALS EINE QUELLE VON STOFFEN MIT INSEKTENHORMON‐AKTIVITÄT

Gewisse Pflanzen enthalten Substanzen mit insektenhormonähnlicher Aktivität. Diese Hormonanaloge können die Wechselbeziehungen zwischen Insekten und Pflanzen ebenso beein‐flussen wie einige andere Faktoren, etwa Nahrungsansprüche, Chemorezeption, Giftigkeit usw.

Experimentelle Nachweise zeigen, daß eine Zufuhr der hormonartigen Substanzen von außen, welche von der Pflanze ohne Rücksicht auf die physiologischen Kontrollmechanismen kommen, die genaue Synchronisation der Insektenentwicklung stören und zum Auftreten mißgestalteter Tiere führen, die lebens‐ und fortpflanzungsunfähig sind.

Wir unterscheiden zwei Typen hormonell‐aktiver Pflanzenstoffe; a) solche mit Insekten‐Juvenilhormon‐Aktivität, welche vor allem aliphatische oder monozyklische Sesquiterpene von Farnesan‐ oder Bisabolan‐Typen sind, und b) Stoffe mit Häutungshormon‐Aktivität, welche mit dem Ecdyson verwandte Polyhydroxysteroid‐Verbindungen darstellen.

Isoprenoid‐Verbindungen mit Juvenilhormon‐Aktivität treten in verschiedenen Pflanzen auf.

Eines der häufigsten Ecdyson‐Analoge pflanzlichen Ursprungs scheint das 20‐hydroxy‐ecdyson oder Ecdysteron zu sein. Die hormonale Aktivität der Pflanzenstoffe ist ähnlich oder höher als die von Ecdyson. Ganze Reihen von Ecdyson‐Analogen sind von verschiedenen, nicht miteinander verwandten Pflanzen isoliert worden. In einigen Fällen treten sie in extrem großen Mengen auf. Es gibt einige Hinweise dafür, daß sie wirksam werden, wenn sie mit der Nahrung aufgenommen werden.

Pflanzen, die als Träger von Analoga der Insektenhormone bekannt sind, erweisen sich als mehr oder weniger resistent, wenigstens gegen empfindliche Insekten. Es erscheint durchaus nicht unmöglich, daß gewisse Pflanzen im Verlaufe ihrer Evolution gegenüber pflanzenfressenden Insekten zur Benutzung hormomimetischer Substanzen gekommen sind – ein bisher nicht erwartetes Verfahren.