Etilen

1. Etilen

Etilen se ubraja u proste alkene hemijske formule C2H4. Etilen je izuzetno važan u industriji, ali i u biologiji, gde ima ulogu hormona. Ovaj ugljovodonik sadrži četiri atoma vodonika koji su vezani za dva atoma ugljenika, između kojih se nalazi dvostruka veza. Predstavlja izuzetnu pojavu medju biljnim hormonima. To je jedini hormone koji se na fiziološkoj temperature nalazi u gasovitom stanju. Drugo, svi ostali hormone spadaju u grupe srodnih jedinjenja, dok je etilen jedina supstanca svoje vrste, koja se po biohemiji i fiziološkom dejstvu izdvaja kao samostalna jednica.
Uticaj etilena na biljke otkriven je kada je za rasvetu i grejanje širom Evrope korišćen zapaljiv plin. Plinu je dodavan etilen da bi se osiguralo bolje gorenje lampi, odnosno, da bi lampe gorele žutim plamenom i da bi se povećalo osvetljenje. Uskoro je primećeno da biljke koje rastu blizu ovog plina pokazuju određene abnormalnosti u rastu i razvoju, uključujući i privremeno opadanje lišća i odumiranje (venjenje) cveća. Ruski istraživač Neljubov pokazao je da je etilen uzrok tih dešavanja. Od tada je počelo istraživanje uticaja etilena na biljke, koje traje i dan danas.

Slika 1: Simptomi napada gljivice koji izlulčuju biljni hormon etilen.
Široka upotreba etilena u poljoprivredi pokazuje koliko je koristan ovaj regulator rasta. Etilen ima najveću primenu u sazrevanju voća u tehnologiji posle berbe, ali se koristi i za druge svrhe. Mnoge faze u rastu i razvoju biljaka zavise od etilena. Tako etilen, između ostalog:
 stimuliše klijanje sjemena,
 stimuliše rast korena u tlu,
 podstiče cvetanje i
 pomaže zrenje voća.
Dokazano je da zaraza ili mehaničke ozljede podstiču stavaranje etilena i etilen stvoren pod uticajem ovih činilaca naziva se »stres etilen.
Etilen se sada smatra biljnim hormonom i važnim delom mehanizma kontrole rasta i razvoja biljaka. Na biljke ima uticaj vrlo mala koncentracija etilena. Npr. sazrevanje voća zahteva maksimalnu koncentraciju na nivou jednog dela etilena na jedan milion delova zraka (1ppm). Razvoj plinske hromatografije i detektora, omogućilo je brzo merenje niskih koncentracija etilena što je presudno za današnje razumevanje uloge etilena.
Korištćenje etilena dovodi u tkivima biljaka do brzog gubitka hlorofila kod nezrelog voća. Još jedan primer razgradnje hlorofila je razlenjavanja limuna, gdje usled razgradnje hlorofila primenom etilena, do izražaja dolaze drugi pigmenti.
Etilen inhibira rastenje stable, na primer, ali stimulira process koji se dešavaju na kraju vegetacionog perioda, kao što sazrevanje plodova, opadanja lišća i starenje.
1.1 Otkriće etilena

Izvesni efekti etilena na biljke bili su poznati veoma davno, iako se tada nije znao njihov uzrok. Tako je zabeleženo das u Kinezi palili tamjan da bi ubrzali sazrevanje plodova, a danas se to objašnjava time što se u dimu tamjana nalaze male količine etilena. Tokom XIX veka bilo je opisano nekoliko slučajeva opadanja lišća na uličnom drvoredu, usled toga što je negde u blizini gas za osvetljenje curio iz cevi, a u plinu se takodje nalaze male količine etilena.
Slične pojave su se dešavale u staklarama koje su se grejale pomoću nafte. Medjutim etilen je kao uzročnik ovih fenomena identifikovan tek na početku XX veka (1901 godine), kada je ruski naučnik D. N. Neljubov, izučavajući u laboratorijskim uslovima gravitopsku reakciju stabla graška, zapazio da mladi etiolirani izdanci nisu uspravni, nego se vršni deo (treća internodija), savija i raste horizontalno. Osim toga, izduživanje stabla je bilo inhibirano, ali je savijeni deo bio zadebljao. Uzroko ovakvoj ,,trostrukoj reakciji’’ stabla bilo je prisustvo etilena u smeši svetlećeg gasa.