Sekundär metabolism

Även om det inte finns brist på vetenskapliga fakta om primär ämnesomsättning, är detta Sekundär metabolism fortfarande till stor del outforskad. Den beskriver alla metaboliseringar som inte direkt tjänar till att upprätthålla livet. Gränsen mellan primär och sekundär metabolism är ofta suddig. Det är särskilt viktigt i växtvärlden, men är också relevant för djur och människor. Det är fortfarande till stor del outforskat i detta avseende, varför denna artikel beskriver dess betydelse med exempel på växter.

Vad är den sekundära ämnesomsättningen?

Den primära ämnesomsättningen inkluderar alla processer som säkerställer en organisms vitala funktion. Den primära ämnesomsättningen syntetiserar viktiga ämnen som aminosyror, fetter och socker och är densamma i nästan alla levande saker.

Komponenter i den sekundära ämnesomsättningen är till exempel dofter med vilka blommor av violer, liljekonvaljer eller rosor lockar sina pollinatorer eller färgämnen som ger frukt färg eller indikerar deras grad av mognad.

Den sekundära metabolismen inkluderar alla kemiska föreningar som produceras av själva växterna. Dessa är sekundära växtämnen, även kända som bioaktiva ämnen eller antioxidanter. Cirka 200 000 sådana ämnen är hittills kända, men ännu inte tillräckligt undersökta.

Sekundära ämnen är ofta de mest märkbara egenskaperna hos en växt, men de är onödiga för dess tillväxt och utveckling. Sekundära ämnen är individuella och finns ofta bara i en viss typ av växt. "Rörare" av peppar, till exempel, finns bara i tropiska peppararter och morfin är endast känt som en sekundär substans av opiumvalmön.

Människor har känt mycket till läkande eller giftiga effekter av olika växter under lång tid och, baserat på deras erfarenhet, använder de dem som ett botemedel mot många sjukdomar. Hur och varför vissa kunde läka vissa växter och döda andra i sin tur var i stort sett okänt förrän under första hälften av förra seklet. Slutligen behandlade kemister också de olika växtbeståndsdelarna. År 1806 var Paderborn-apotekaren Friedrich Wilhelm Sertürner den första som isolerade morfin från opium.

Det var först i början av biosyntesforskningen efter andra världskriget som kunskapen växte om vilken roll sekundär metabolism spelar i växternas utveckling. I detta avseende säkerställer den sekundära metabolismen också organismernas överlevnad, om än inte så omedelbart som den snabba metabolismen gör.

Funktion & uppgift

I dag instämmer vetenskapen i att utan sekundär metabolism skulle det inte finnas någon överlevnad för växter. Varje anläggning utvecklar sin överlevnadsstrategi med hjälp av kemiska medel. Rovdjur kämpar genom att avskräcka dem, hindra dem från att äta eller använda gift. Antibakteriella eller fungitoxiska ämnen används för att förhindra spridning av mikrober. Alla dessa ämnen har dykt upp under utvecklingen, är ständigt anpassade till förändrade miljöförhållanden och ibland också omvända från negativa till positiva. Till exempel kan en växt vars giftiga barriär har övervinnats av ett insekt bli dess föredragna foderväxt eller också tjäna som en äggläggande växt, varigenom den utvecklas till en speciell nisch i livet.

Många studier har visat att de sekundära metaboliter som produceras i specialiserade växtcelltyper påverkar ett stort antal metaboliska processer hos människor. De tillhör inte de väsentliga näringsämnena, men de sägs ha en mängd olika hälsofrämjande effekter. Särskilt av detta skäl har det tyska samhället och alla hälsoförsäkringar rekommenderat generös konsumtion av grönsaker och frukt, baljväxter och nötter samt fullkornsprodukter i flera år. Ingredienserna i grönsaker och frukter är viktiga för oss människor eftersom de skyddar mot fria radikaler med deras sekundära växtingredienser, antioxidanter.

Hittills har forskningen koncentrerats till cirka 30 av de växter som huvudsakligen konsumeras över hela världen och deras sekundära phytonutrients. Varje växt innehåller ett begränsat men stort antal olika ämnen, till exempel äpplen med 200 till 300 och tomater med 300 till 350 ämnen. Jämfört med frukt innehåller grönsaker både fler vitaminer och fytokemikalier. Koncentrationen i skalet eller i kärnorna är särskilt hög.

Sjukdomar och sjukdomar

Om människor tar in för få av de sekundära metaboliska produkterna från växter, kan brist symptom uppstå. Ämnena har en förebyggande effekt i detta avseende. Vid befintliga problem kan absorption av sekundära metaboliska produkter lindra symtom och sjukdomar.

En välkänd undergrupp av polyfenoler är antocyaniner. De finns främst i blå, lila, röda eller blå-svarta frukter och grönsaker. De finns i många mörkblå eller röda körsbär och bär, i auberginer, i rödlök och även i rödkål. Anthocyaniner skyddar särskilt mot direkt solljus. Antocyaniner anses vara särskilt effektiva antioxidanter. Till exempel skyddar de våra celler från inflammation och degeneration (cancer).

Astaxanthin anses vara en särskilt effektiv antioxidant. Det tillhör gruppen av karotionoider och ger tomater och morötter, till exempel deras röda färg. För oss människor är astaxanthin viktigt som en källa till styrka och för att skydda huden, lederna och särskilt ögonen (macula) från fria radikaler.

Frön av druvor innehåller OPC (oligomera procyanidiner) resveratol och quercetin. Alla tre tillhör också polyfenolerna. OPC är utan tvekan den starkaste kända antioxidanten. När det gäller huden anses OPC vara ett anti-aging-mirakelläkemedel, det kan minska rynkor och påskynda sårläkning. Det skyddar hjärtat, blodkärlen och ögonen. Resveratol och quercetin hjälper också till att bekämpa cancer, de kan sänka blodtrycket och reglera kolesterol.

Granatäpplet har alltid betraktats som en religiös symbol för fertilitet. Idag är denna frukt av stort vetenskapligt intresse. Med sin speciella biokemiska sammansättning anses granatäpplet vara den mest kända antioxidantkällan hittills. Det har inte bara en särskilt hög koncentration av C-vitamin, kalium och vitamin B5 (pantotensyra), den innehåller också många polyfenoler och tanniner som skyddar mot sjukdomar. Dess positiva effekter på protasta och bröstcancer forskas för närvarande intensivt.

Fytoöstrogener inkluderar lignaner (komponenter av linfrö). En cancerhämmande effekt tillskrivs också dem.