Sekundární metabolismus

I když není dostatek vědeckých faktů o primárním metabolismu, jedná se o Sekundární metabolismus stále do značné míry neprozkoumané. Popisuje všechny metabolizace, které přímo neslouží k udržení života. Hranice mezi primárním a sekundárním metabolismem je často rozmazaná. Je to zvláště důležité ve světě rostlin, ale je také důležité pro zvířata a lidi. V tomto ohledu je stále do značné míry neprozkoumána, a proto tento článek popisuje jeho důležitost pomocí příkladu rostlin.

Co je sekundární metabolismus?

Primární metabolismus zahrnuje všechny procesy, které zajišťují životně důležitou funkci organismu. Primární metabolismus syntetizuje životně důležité látky, jako jsou aminokyseliny, tuky a cukr, a je stejný u téměř všech živých věcí.

Složky sekundárního metabolismu jsou například vůně, s nimiž květy fialek, konvalinek nebo růží přitahují své opylovače nebo barviva, která dávají ovoce barvu nebo naznačují jejich stupeň zralosti.

Sekundární metabolismus zahrnuje všechny chemické sloučeniny, které jsou produkovány samotnými rostlinami. Jedná se o sekundární rostlinné látky, známé také jako bioaktivní látky nebo antioxidanty. Dosud je známo asi 200 000 takových látek, ale dosud nebyly dostatečně prozkoumány.

Sekundární látky jsou často nejzřetelnějšími vlastnostmi rostliny, ale pro svůj růst a vývoj jsou zbytečné. Sekundární látky jsou individuální a často se vyskytují pouze u určitého typu rostliny. Například „agitátory“ pepře se vyskytují pouze u tropických druhů pepře a morfin je známý pouze jako sekundární látka máku opia.

Lidé vědí hodně o léčivých nebo jedovatých účincích různých rostlin po dlouhou dobu a na základě svých zkušeností je používají jako lék na mnoho nemocí. Jak a proč někteří mohli léčit určité rostliny a zabíjet jiné, bylo do první poloviny minulého století do značné míry neznámé. A konečně, chemici také jednali s různými rostlinnými složkami. V roce 1806 byl paderbornský lékárník Friedrich Wilhelm Sertürner jako první izolován morfin od opia.

Teprve na začátku výzkumu biosyntézy po druhé světové válce rostly znalosti o tom, jakou roli hraje sekundární metabolismus v evoluci rostlin. V tomto ohledu sekundární metabolismus také zajišťuje přežití organismů, i když ne tak rychle jako rychlý metabolismus.

Funkce a úkol

Dnes věda souhlasí s tím, že bez sekundárního metabolismu by nedošlo k přežití rostlin. Každá rostlina rozvíjí svou strategii přežití pomocí chemických látek. Dravci bojují tím, že je odrazují, brání jim v jídle nebo používání jedu. Antibakteriální nebo fungitoxické látky se používají k zabránění šíření mikrobů. Všechny tyto látky se objevily v průběhu evoluce, jsou neustále přizpůsobovány měnícím se podmínkám prostředí a někdy se také mění z negativního na pozitivní. Například rostlina, jejíž toxická bariéra byla překonána hmyzem, se může stát její preferovanou krmnou rostlinou nebo může také sloužit jako rostlina snášející vejce, čímž se v životě vyvíjí ve zvláštní výklenek.

Mnoho studií ukázalo, že sekundární metabolity produkované ve specializovaných typech rostlinných buněk mají dopad na velké množství metabolických procesů u lidí. Nepatří k základním živinám, ale prý mají širokou škálu účinků podporujících zdraví. Z tohoto důvodu Německá společnost a všechna zdravotní pojištění již léta doporučují velkorysou spotřebu zeleniny a ovoce, luštěnin a ořechů a celozrnných produktů. Složky zeleniny a ovoce jsou pro nás důležité, protože díky sekundárním rostlinným složkám, antioxidantům, chrání před volnými radikály.

Doposud se výzkum soustředil na asi 30 rostlin, které jsou převážně konzumovány po celém světě, a jejich sekundární fytonutrienty. Každá rostlina obsahuje omezené, ale velké množství různých látek, například jablka s 200 až 300 a rajčata s 300 až 350 látkami. Ve srovnání s ovocem obsahuje zelenina více vitamínů a fytochemikálií. Koncentrace ve skořápce nebo v jádrech je zvláště vysoká.

Nemoci a nemoci

Pokud lidé vezmou příliš málo sekundárních metabolických produktů rostlin, mohou se objevit příznaky nedostatku. Látky mají v tomto ohledu preventivní účinek. V případě stávajících problémů může absorpce sekundárních metabolických produktů zmírnit příznaky a nemoci.

Známou podskupinou polyfenolů jsou antokyany. Nacházejí se hlavně v modrých, fialových, červených nebo modro-černých ovocích a zelenině. Nacházejí se v mnoha tmavě modrých nebo červených třešních a bobulích, v lilcích, v červené cibuli a také v červeném zelí. Antokyany zvláště chrání před přímým slunečním světlem. Anthocyaniny jsou považovány za zvláště účinné antioxidanty. Například chrání naše buňky před zánětem a degenerací (rakovina).

Astaxanthin je považován za zvláště účinný antioxidant. Patří do skupiny karotionoidů a dává rajčatům a mrkvi například jejich červenou barvu. Pro nás lidi je astaxantin důležitý jako zdroj síly a chrání pokožku, klouby a zejména oči (makulu) před volnými radikály.

Semena hroznů obsahují OPC (oligomerní procyanidiny) resveratol a kvercetin. Všichni tři také patří k polyfenolům. OPC je pravděpodobně nejsilnějším známým antioxidantem. Pokud jde o kůži, OPC je považován za zázračný lék proti stárnutí, který dokáže redukovat vrásky a urychlit hojení ran. Chrání srdce, krevní cévy a oči. Resveratol a kvercetin také pomáhají v boji proti rakovině, mohou snižovat krevní tlak a regulovat cholesterol.

Granátové jablko bylo vždy považováno za náboženský symbol plodnosti. Dnes je toto konkrétní ovoce velmi vědecky zajímavé. Díky speciálnímu biochemickému složení je granátové jablko považováno za dosud nejznámější zdroj antioxidantů. Má nejen mimořádně vysokou koncentraci vitamínu C, draslíku a vitamínu B5 (kyselina pantothenová), ale také obsahuje mnoho polyfenolů a taninů, které chrání před nemocemi. Její pozitivní účinky na protastu a rakovinu prsu jsou v současné době intenzivně zkoumány.

Fytoestrogeny zahrnují lignany (složky lněných semen). Je jim také připisován účinek inhibující rakovinu.