Les fongicides à base de cuivre ont été largement utilisés en raison de leur large spectre de stérilisation, de leur faible coût et de leur faible résistance aux médicaments.
Cependant, leur toxicité pour la croissance des plantes et les dommages à l’environnement ne peuvent être ignorés. Par conséquent, le développement d’un nouveau fongicide biogénique au cuivre à faible toxicité est nécessaire.
Récemment, le Dr Liu Weixiang de l’équipe du professeur Li Pengcheng de l’Institut d’océanologie de l’Académie chinoise des sciences (IOCAS) a fourni de nouvelles informations sur la conception et la synthèse de fongicides organiques à base de cuivre à libération lente à base de chitooligosaccharide (COS).
L’étude a été publiée dans Polymères glucidiques le 26 mai.
Les chercheurs ont proposé que la construction d’un système conjugué est une méthode réalisable pour la conception et la synthèse de complexes de cuivre COS à libération lente. Ils ont synthétisé des ligands pyridinylcarbonyl chitooligosaccharide (pCOSx) et leurs complexes de cuivre (pCOSx-Cu).
Les résultats ont montré qu’une liaison de coordination lentement dissociée s’est formée entre l’atome d’azote du pyridyle et Cu2+ dans pCOSx-Cu en raison de la formulation d’un système conjugué p-π-π dans pCOSx.
Du point de vue du contrôle de Phytophthora capsici Leonian, pCOS2-Cu synthétisé par le chlorure d’isonicotinoyle a présenté la meilleure activité antifongique et effet de protection des racines. Lorsque la concentration était de 0,8 mg/mL, pCOS2-Cu inhibait complètement la croissance du mycélium in vitro.
Les chercheurs ont également découvert que pCOSx-Cu avait une meilleure activité antifongique, une toxicité plus faible et une teneur en métal plus faible que les fongicides au cuivre disponibles dans le commerce. De plus, en raison de l’introduction de COS, l’activité racinaire des semis a augmenté avec une concentration plus élevée de pCOSx-Cu.
Les complexes métalliques de chitooligosaccharides ont des propriétés physicochimiques et des activités biologiques différentes en raison de leur diversité structurelle, mais la relation entre leurs performances de libération lente et leurs structures moléculaires n’a pas été élucidée.
À cet égard, des complexes de cuivre pyridinylcarbonyl chitooligosaccharide avec différents systèmes conjugués ont été construits dans cette étude, et leurs performances à libération lente et leurs activités biologiques ont été explorées plus avant. « Cela nous aidera à comprendre la relation structure-activité des complexes de cuivre chitooligosaccharide », a déclaré le Dr Liu, premier auteur de l’étude.
« Les complexes de cuivre pyridinylcarbonyl chitooligosaccharide possèdent une bonne activité biologique et une durabilité environnementale ; ils offrent la possibilité d’une utilisation dans la gestion complète des maladies fongiques des cultures », a déclaré le professeur Li. Cette découverte pose les bases d’une étude approfondie des fongicides au cuivre vert à base de biomacromolécules marines.
Weixiang Liu et al, Synthèse et activité antifongique de complexes de cuivre pyridinylcarbonyl chitooligosaccharide à libération lente, Polymères glucidiques (2022). DOI : 10.1016/j.carbpol.2022.119663