Вторичный метаболизм

Хотя нет недостатка в научных фактах о первичном метаболизме, это Вторичный метаболизм все еще в значительной степени не исследованы. Он описывает все метаболические процессы, которые напрямую не служат для поддержания жизни. Граница между первичным и вторичным метаболизмом часто размыта. Это особенно важно в растительном мире, но также актуально для животных и людей. В этом отношении он до сих пор практически не изучен, поэтому в данной статье описывается его важность на примере растений.

Что такое вторичный обмен веществ?

Первичный обмен веществ включает в себя все процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организма. Первичный метаболизм синтезирует жизненно важные вещества, такие как аминокислоты, жиры и сахар, и он одинаков почти для всех живых существ.

Компонентами вторичного обмена веществ являются, например, ароматы, которыми цветы фиалки, ландыша или розы привлекают своих опылителей, или красители, придающие цвет плодам или указывающие степень их зрелости.

Вторичный метаболизм включает все химические соединения, которые вырабатываются самими растениями. Это вторичные растительные вещества, также известные как биологически активные вещества или антиоксиданты. На сегодняшний день известно около 200 000 таких веществ, но они еще недостаточно исследованы.

Вторичные вещества часто являются наиболее заметными характеристиками растения, но они не нужны для его роста и развития. Вторичные вещества индивидуальны и часто встречаются только в определенных типах растений. Например, «агитаторы» перца обнаруживаются только в разновидностях тропического перца, а морфин известен только как вторичное вещество опийного мака.

Люди давно знают об исцеляющих или ядовитых эффектах различных растений и, исходя из своего опыта, используют их как средство от многих болезней. Как и почему одни могли лечить одни растения и, в свою очередь, убивать другие, было в значительной степени неизвестно до первой половины прошлого века. Наконец, химики также изучили различные компоненты растений. В 1806 году фармацевт из Падерборна Фридрих Вильгельм Сертюрнер первым выделил морфин из опиума.

Только после начала исследований биосинтеза после Второй мировой войны стало известно, какую роль вторичный метаболизм играет в эволюции растений. В этом отношении вторичный метаболизм также обеспечивает выживание организмов, хотя и не так быстро, как быстрый метаболизм.

Функция и задача

Сегодня наука согласна с тем, что без вторичного метаболизма растениям не выжить. Каждое растение разрабатывает свою стратегию выживания с помощью химических агентов. С хищниками борются, отпугивая их, не давая им есть или используя яд. Для предотвращения распространения микробов используются антибактериальные или фунгитоксические вещества. Все эти вещества возникли в ходе эволюции, постоянно приспосабливаются к изменяющимся условиям окружающей среды, а иногда также меняются с отрицательных на положительные. Например, растение, токсический барьер которого был преодолен насекомым, может стать его предпочтительным кормовым растением или также служить яйцекладкой, благодаря чему оно занимает особую нишу в жизни.

Многие исследования показали, что вторичные метаболиты, продуцируемые специализированными типами растительных клеток, влияют на большое количество метаболических процессов у человека. Они не относятся к основным питательным веществам, но, как говорят, обладают множеством полезных для здоровья эффектов. В частности, по этой причине Немецкое общество и все медицинские страховые компании уже много лет рекомендуют обильное потребление овощей и фруктов, бобовых и орехов, а также цельнозерновых продуктов. Ингредиенты овощей и фруктов важны для нас, людей, потому что они защищают от свободных радикалов с помощью их вторичных растительных ингредиентов, антиоксидантов.

На данный момент исследования сосредоточены примерно на 30 растениях, которые в основном потребляются во всем мире, и их вторичных фитонутриентах. Каждое растение содержит ограниченное, но большое количество различных веществ, например, яблоки от 200 до 300 и томаты от 300 до 350 веществ. По сравнению с фруктами, овощи содержат больше витаминов и фитохимических веществ. Концентрация в скорлупе или ядрах особенно высока.

Болезни и недуги

Если люди потребляют слишком мало вторичных продуктов метаболизма растений, могут возникнуть симптомы дефицита. Вещества обладают в этом отношении профилактическим действием. В случае существующих проблем всасывание вторичных продуктов обмена веществ может облегчить симптомы и болезни.

Хорошо известной подгруппой полифенолов являются антоцианы. В основном они содержатся в синих, фиолетовых, красных или сине-черных фруктах и ​​овощах. Они содержатся во многих темно-синих или красных вишнях и ягодах, в баклажанах, красном луке, а также в красной капусте. Антоцианы особенно защищают от прямых солнечных лучей. Антоцианы считаются особенно эффективными антиоксидантами. Например, они защищают наши клетки от воспаления и дегенерации (рака).

Астаксантин считается особенно эффективным антиоксидантом. Он принадлежит к группе каротионоидов и придает, например, красный цвет помидорам и моркови. Для нас, людей, астаксантин важен как источник силы и защиты кожи, суставов и особенно глаз (желтого пятна) от свободных радикалов.

Семена винограда содержат OPC (олигомерные процианидины), ресвератол и кверцетин. Все три также относятся к полифенолам. OPC, возможно, самый сильный из известных антиоксидантов. Что касается кожи, то OPC считается чудодейственным средством против старения; он может уменьшить морщины и ускорить заживление ран. Он защищает сердце, сосуды и глаза. Ресвератол и кверцетин также помогают бороться с раком; они могут снизить кровяное давление и регулировать уровень холестерина.

Гранат всегда считался религиозным символом плодородия. Сегодня именно этот фрукт представляет большой научный интерес. Гранат с его особым биохимическим составом считается на сегодняшний день самым известным источником антиоксидантов. Он не только имеет особенно высокую концентрацию витамина C, калия и витамина B5 (пантотеновая кислота), но также содержит много полифенолов и дубильных веществ, которые защищают от болезней. Его положительное влияние на протасту и рак груди в настоящее время интенсивно исследуется.

Фитоэстрогены включают лигнаны (компоненты льняного семени). Им также приписывают эффект подавления рака.