Sekundarni metabolizem: funkcija, vloga in bolezni

Čeprav ne primanjkuje znanstvenih dejstev o primarni presnovi, je sekundarna presnova še vedno v veliki meri neraziskana. Nanaša se na vse presnovne procese, ki neposredno ne služijo za vzdrževanje življenja. Meja med primarnim in sekundarnim metabolizmom pa je pogosto zabrisana. Posebej pomemben je v rastlinskem svetu, pomemben pa je tudi za živali in ljudi. V zvezi s tem je še vedno v veliki meri neraziskan, zato ta članek na zgledu opisuje njegov pomen.

Kaj je sekundarna presnova?

Granatno jabolkov svoji posebni biokemični sestavi velja za najbolj znan vir antioksidantov do danes. Primarna presnova vključuje vse procese, ki zagotavljajo vitalno funkcijo organizma. Primarna presnova sintetizira vitalne snovi, kot so aminokisline, maščob in sladkorjev in je enak v skoraj vseh živih organizmih. Sestavni deli sekundarne presnove so na primer vonji, s katerimi cvetovi vijolic, šmarnic ali vrtnic privabijo svoje opraševalce ali pigmenti, ki dajejo plodovom barvo ali kažejo na njihovo stopnjo zrelosti. Sekundarna presnova vključuje vse kemične spojine, ki jih proizvajajo rastline same. To so sekundarne rastlinske sestavine, znane tudi kot bioaktivne snovi ali antioksidanti. Zaenkrat je znanih približno 200,000 takšnih snovi, vendar še zdaleč niso dovolj raziskane. Sekundarne snovi so pogosto zelo opazne značilnosti rastline, vendar so nujne za njeno rast in razvoj. Sekundarne snovi so posamezne in jih pogosto najdemo le v določeni rastlinski vrsti. Na primer "ostri" poper - najdemo jih le pri tropskih vrstah paprike in morfin je znan le kot sekundarni v opij mak. Ljudje že dolgo vedo veliko o zdravilnih ali celo strupenih učinkih najrazličnejših rastlin in jih na podlagi nabranih izkušenj uporabljajo kot zdravila za številne bolezni. Zakaj in kako bi se nekatere rastline lahko celile, druge pa ubijale, je bilo do prve polovice prejšnjega stoletja večinoma neznano. Sčasoma so se kemiki vključili tudi v različne sestavine rastlin. Leta 1806 je prvi izoliral lekarnar Friedrich Wilhelm Sertürner iz Paderborna morfin iz opij. Šele na začetku raziskav biosinteze po drugi svetovni vojni je zraslo znanje o odločilni vlogi sekundarne presnove pri razvoju rastlin. V zvezi s tem tudi sekundarna presnova zagotavlja preživetje organizmov, čeprav ne tako neposredno kot hitra presnova.

Funkcija in naloga

Danes se znanost strinja, da brez sekundarne presnove ne bi bilo preživetja rastlin. Vsaka rastlina razvije svojo strategijo preživetja s pomočjo kemičnih sredstev. Pred plenilci se borimo z odvračanjem, zaviranjem hranjenja ali strupom. Proti širjenju mikrobov se uporabljajo antibakterijske ali fungitoksične snovi. Vse te snovi so se tekom evolucije razvijale, nenehno se prilagajajo spreminjajočim se okoljskim razmeram in se včasih iz negativnih spremenijo v pozitivne. Na primer rastlina, katere strupeno pregrado je žuželka premagala, lahko postane njena najprimernejša prehrambena rastlina ali služi kot odlagališče jajc in tako postane posebna življenjska niša. Številne študije so pokazale, da sekundarni presnovki, proizvedeni v specializiranih celičnih vrstah rastlin, vplivajo na veliko število presnovnih procesov pri ljudeh. Čeprav niso bistvena hranila, jih najrazličnejših zdravje-pripisujejo jim spodbujevalni učinki. Zlasti zaradi tega Nemško društvo in vsi zdravje zavarovalnice že leta priporočajo obilno uživanje zelenjave in sadja, stročnic in oreški, pa tudi polnozrnate izdelke. Sestavine zelenjave in sadja so za nas ljudi pomembne, ker s svojimi ščitijo pred prostimi radikali sekundarne rastlinske spojine, antioksidanti. Do danes so se raziskave osredotočile na približno 30 glavnih rastlin, porabljenih po vsem svetu, in njihovih fitokemikalij. Vsaka rastlina vsebuje omejeno, a še vedno veliko različnih snovi, na primer jabolko z 200 do 300 in paradižnik s 300 do 350 snovmi. V primerjavi s sadjem zelenjava vsebuje več vitamini tako dobro, kot sekundarne rastlinske spojine. koncentracija je še posebej visoka v lupini ali semenih.

Bolezni in bolezni

Če ljudje zaužijejo premalo sekundarnih rastlinskih presnovkov, se lahko razvijejo simptomi pomanjkanja. V zvezi s tem imajo snovi preventivni učinek. V primeru že obstoječih težav lahko vnos sekundarnih produktov presnove ublaži pritožbe in bolezni. Antocijani so znana podskupina polifenoli. Najdemo jih predvsem v modrem, vijoličastem, rdečem ali modro-črnem sadju in zelenjavi. Vsebujejo jih številne temno modre ali rdeče češnje in jagode, v jajčevcih, rdeče čebula in tudi v rdeči barvi zelje. Antocijani so posebej zaščitni pred neposredno sončno svetlobo. Antocijani veljajo za posebej učinkovite antioksidante. Ščitijo naše celice pred vnetje in degeneracija (rak), na primer. Astaksantin velja za posebno učinkovito antioksidant. Spada v skupino karotionoidov in daje na primer paradižniku in korenju rdečo barvo. Za nas ljudi astaksantin je pomemben kot donor moči in za zaščito koža, spoji še posebej oči (makula) prostih radikalov. Semena grozdja vsebujejo OPC (oligomerni procianidini), resveratol in kvercetin. Vsi trije tudi pripadajo polifenoli. OPC je verjetno najmočnejši antioksidant znano. OPC velja za anti-aging čudežno zdravilo za koža, lahko zmanjša gube in pospešujejo celjenje ran. Ščiti srce, kri plovila in oči. Resveratol in kvercetin pomagata tudi v boju proti rak, lahko znižajo kri pritisk in uravnavanje holesterol. šipek je od nekdaj veljal za verski simbol plodnosti. Danes ima to posebno sadje velik znanstveni interes. The šipek zaradi svoje posebne biokemične sestave velja za najbolj znan vir antioksidantov. Ne samo, da ima še posebej visoko koncentracija of vitamin C, kalij in vitamin B5(pantotensko kislino), vsebuje pa jih tudi veliko polifenoli in tanini ki ščitijo pred boleznimi. Trenutno se intenzivno raziskuje njen pozitivni učinek na prostato in raka dojk. Med fitoestrogeni so lignani (sestavni deli laneno seme). Verjamejo tudi, da imajo protirak učinek.