ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Hank Becker, (301) 504-1624, hbecker@ars.usda.gov 
January 12, 2001

A new study of lichens provides the basis for developing an entirely new area of research--exploiting these unusual organisms as sources of natural herbicides.

A natural compound in lichens that may be a potential new herbicide has been found by Agricultural Research Service scientists at the Natural Products Utilization Research Unit, Oxford, Miss., and colleagues at the National Center for Natural Products Research, University of
Mississippi- Oxford.

Lichens are a hybrid of two kingdoms--a fungus and an alga living symbiotically. Of the more than 20,000 known species, only a few have been analyzed and identified as containing biologically active compounds. These compounds typically arise from the secondary metabolism of the
lichen's fungal part, and most are unique to lichens. Only a small minority--about 60 out of over 600 known lichen compounds--occur in other fungi or higher plants.

The bioactivity associated with these compounds has been generally ignored. However, the team found that one common lichen metabolite--usnic acid-indirectly inhibits photosynthesis. Now the researchers have explained the phytotoxicity of usnic acid for the first time. It works by bleaching
the first leaves a plant forms, causing a decrease of both chlorophylls and carotenoids in treated plants.

Usnic acid does this by preventing photosynthesis through a key enzyme involved in pigment biosynthesis. This bleaching activity was found to work in several plants including barley, lettuce and cucumber. It could also be made to occur in weed plants, as well.

Although several synthetic compounds inhibit this key enzyme, the scientists found that usnic acid was more than 10 times more effective than other compounds tested in the laboratory. Their finding is one of the first examples of a natural product inhibiting carotenoid biosynthesis in
plants. For more details, see the January 2001 issue of Agricultural Research magazine. It's available online at: http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jan01/lichen0101.htm 

ARS is the chief scientific research agency in the U.S. Department of Agriculture.

Scientific contact: Franck E. Dayan, ARS Natural Products Utilization Research Unit, Oxford, Miss., phone (662) 915-1039, fax (662) 915-1035, fdayan@ars.usda.gov

Liquen -- una fuente improbable de herbicidas nuevos

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en ingles)
12 de enero 2001
Hank Becker, (301) 504-1624, hbecker@ars.usda.gov 

Un nuevo estudio de liquen proporciona una base para el desarrollo de una área nueva de investigación -- la explotación de estos organismos inusuales como fuentes de herbicidas naturales.

Un compuesto natural de liquen, que podrá ser un herbicida nuevo, ha sido encontrado por los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés) en la Unidad de Investigación de la Utilización de Productos Naturales en Oxford, Mississippi, y colegas en el Centro Nacional para la Investigación de Productos Naturales en la Universidad de Mississippi-Oxford.

Liquen es un híbrido de un hongo y una alga que viven en simbiosis. De más de 20,000 especies conocidas, solamente algunas se han analizado e identificado como fuentes de compuestos biológicos activos.

Estos compuestos típicamente resultan del metabolismo secundario del componente fungal de liquen, y muchos son únicos al liquen. Solamente una minoría pequeña -- cerca de 60 de más de 600 compuestos conocidos de liquen -- ocurren en otros hongos o plantas.

La bioactividad asociada con estos compuestos generalmente no ha sido considerado. Sin embargo, el grupo de científicos encontró que un metabolito común de liquen -- el ácido "usnic" -- indirectamente inhibe la fotosíntesis de plantas, el proceso natural de transformar la luz a
energía para estimular el crecimiento de una planta.

Ahora los investigadores han explicado por primera vez el efecto tóxico del ácido "usnic"contra la fotosíntesis. El ácido blanquea las primeras hojas que forman en la planta, causando una disminución de clorofilas y carotenos vitales en las plantas. Esto ocurre porque el ácido afecta una enzima dominante que tiene un papel muy importante en la producción del pigmento
por la planta.

Esta actividad de blanquear puede ocurrir en varias plantas incluyendo la cebada, lechuga y el pepino. También podría ser estimulada en las malas hierbas.

Varios compuestos sintetizados inhiben la enzima que causa la producción del pigmento. Pero los científicos encontraron que el ácido "usnic" era más de 10 veces más eficaz que otros compuestos probados en el laboratorio. Este descubrimiento es uno de los primeros ejemplos de un producto natural que tiene la habilidad de inhibir la producción del caroteno en plantas.

Para más detalles, lea la revista "Agricultural Research" de enero o en el World Wide Web en:
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jan01/lichen0101.htm 

ARS es la agencia principal de investigación científica del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.

Contacto científico: Franck E. Dayan, ARS Natural Products Utilization Research Unit, Oxford, Miss., teléfono (662) 915-1039, fax (662) 915-1035, fdayan@ars.usda.gov. 

USDA news release
N3245