Sekundær metabolisme

Selv om det ikke er mangel på vitenskapelige fakta om primær metabolisme, er dette Sekundær metabolisme fortsatt stort sett uutforsket. Den beskriver alle metaboliseringer som ikke direkte tjener til å opprettholde livet. Grensen mellom primær og sekundær metabolisme er ofte uskarp. Det er spesielt viktig i planteverdenen, men er også relevant for dyr og mennesker. Det er fremdeles i stor grad uutforsket i denne forbindelse, og det er grunnen til at denne artikkelen beskriver viktigheten ved å bruke eksemplet på planter.

Hva er den sekundære metabolismen?

Den primære metabolismen inkluderer alle prosesser som sikrer den viktige funksjonen til en organisme. Den primære metabolismen syntetiserer viktige stoffer som aminosyrer, fett og sukker, og er den samme i nesten alle levende ting.

Komponenter av den sekundære metabolismen er for eksempel dufter som blomster av fioler, liljekonvall eller roser tiltrekker sine pollinatorer eller fargestoffer som gir frukt farge eller indikerer deres grad av modenhet.

Den sekundære metabolismen inkluderer alle kjemiske forbindelser som produseres av plantene selv. Dette er sekundære plantestoffer, også kjent som bioaktive stoffer eller antioksidanter. Rundt 200.000 slike stoffer er kjent til dags dato, men ennå ikke tilstrekkelig undersøkt.

Sekundære stoffer er ofte de mest merkbare egenskapene til en plante, men de er unødvendige for dens vekst og utvikling. Sekundære stoffer er individuelle og finnes ofte bare i en viss type plante. "Rører" av pepper, for eksempel, finnes bare i tropiske pepperarter, og morfin er bare kjent som et sekundært stoff på opiumsvalmuen.

Folk har visst mye om de helbredende eller giftige effektene av forskjellige planter i lang tid, og basert på deres erfaring bruker de dem som et middel mot mange sykdommer. Hvordan og hvorfor noen kunne helbrede visse planter og drepe andre etter tur, var stort sett ukjent før første halvdel av forrige århundre. Til slutt behandlet kjemikere også de forskjellige plantebestanddelene. I 1806 var Paderborn-farmasøyten Friedrich Wilhelm Sertürner den første som isolerte morfin fra opium.

Det var først i begynnelsen av biosynteseforskning etter andre verdenskrig at kunnskapen vokste til hvilken rolle sekundær metabolisme spiller i utviklingen av planter. I denne forbindelse sikrer den sekundære metabolismen også organismenes overlevelse, om enn ikke så umiddelbart som den raske metabolismen gjør.

Funksjon & oppgave

I dag er vitenskapen enig i at uten sekundær metabolisme ville det ikke være noen overlevelse av planter. Hver plante utvikler sin overlevelsesstrategi ved hjelp av kjemiske midler. Rovdyr bekjempes ved å avskrekke dem, forhindre dem i å spise eller bruke gift. Antibakterielle eller fungitoksiske stoffer brukes for å forhindre spredning av mikrober. Alle disse stoffene har dukket opp i løpet av evolusjonen, er kontinuerlig tilpasset endrede miljøforhold og noen ganger også reversert fra negative til positive. For eksempel kan en plante hvis giftige barriere er blitt overvunnet av et insekt, bli dens foretrukne fôrplante eller også tjene som en eggleggingsplante, hvorved den utvikler seg til en spesiell nisje i livet.

Mange studier har vist at de sekundære metabolitter produsert i spesialiserte plantecelletyper har innvirkning på et stort antall metabolske prosesser hos mennesker. De hører ikke til de essensielle næringsstoffene, men de sies å ha et bredt utvalg av helsefremmende effekter. Spesielt av denne grunn har German Society og alle helseforsikringer anbefalt sjenerøst forbruk av grønnsaker og frukt, belgfrukter og nøtter og fullkornsprodukter i årevis. Ingrediensene til grønnsaker og frukt er viktige for oss mennesker fordi de beskytter mot frie radikaler med deres sekundære planteingredienser, antioksidantene.

Så langt har forskningen konsentrert seg om rundt 30 av plantene som hovedsakelig blir konsumert over hele verden og deres sekundære phytonutrients. Hver plante inneholder et begrenset, men stort antall forskjellige stoffer, for eksempel epler med 200 til 300 og tomater med 300 til 350 stoffer. Sammenlignet med frukt inneholder grønnsaker både flere vitaminer og fytokjemikalier. Konsentrasjonen i skallet eller i kjernene er spesielt høy.

Sykdommer og plager

Hvis folk tar inn for få av de sekundære metabolske produktene fra planter, kan det oppstå mangelsymptomer. Stoffene har en forebyggende effekt i denne forbindelse. I tilfelle av eksisterende problemer, kan absorpsjon av sekundære metabolske produkter lindre symptomer og sykdommer.

En kjent undergruppe av polyfenoler er antocyaniner. De finnes hovedsakelig i blå, lilla, røde eller blå-svarte frukt og grønnsaker. De finnes i mange mørkeblå eller røde kirsebær og bær, i auberginer, i rødløk og også i rødkål. Anthocyanins beskytter spesielt mot direkte sollys. Antocyaniner anses å være spesielt effektive antioksidanter. For eksempel beskytter de cellene våre mot betennelse og degenerasjon (kreft).

Astaxanthin regnes som en spesielt effektiv antioksidant. Den tilhører gruppen karotionoider og gir tomater og gulrøtter, for eksempel deres røde farge. For oss mennesker er astaxanthin viktig som en kilde til styrke og for å beskytte huden, leddene og spesielt øynene (macula) mot frie radikaler.

Frøene av druer inneholder OPC (oligomere procyanidiner) resveratol og quercetin. Alle tre tilhører også polyfenolene. OPC er uten tvil den sterkeste kjente antioksidanten. Når det gjelder huden, anses OPC for å være en anti-aldring mirakelkur; det kan redusere rynker og akselerere sårheling. Det beskytter hjertet, blodkarene og øynene. Resveratol og quercetin hjelper også til å bekjempe kreft, de kan senke blodtrykket og regulere kolesterolet.

Granateplet har alltid vært ansett som et religiøst symbol på fruktbarhet. I dag er denne spesielle frukten av stor vitenskapelig interesse. Med sin spesielle biokjemiske sammensetning regnes granateplet som den hittil mest kjente antioksidantkilden. Den har ikke bare en spesielt høy konsentrasjon av vitamin C, kalium og vitamin B5 (pantotensyre), den inneholder også mange polyfenoler og tanniner som beskytter mot sykdommer. De positive effektene på protasta og brystkreft forskes for tiden intenst.

Fytoøstrogener inkluderer lignaner (komponenter av linfrø). En krefthemmende effekt tilskrives også dem.