İkincil metabolizma

Birincil metabolizma ile ilgili bilimsel gerçeklerde bir eksiklik olmasa da, bu İkincil metabolizma hala büyük ölçüde keşfedilmemiş. Doğrudan yaşamı sürdürmeye hizmet etmeyen tüm metabolizmaları anlatır. Birincil ve ikincil metabolizma arasındaki sınır genellikle bulanıktır. Bitki dünyasında özellikle önemlidir, ancak hayvanlar ve insanlar için de geçerlidir. Bu bağlamda hala büyük ölçüde keşfedilmemiş, bu nedenle bu makale bitkiler örneğini kullanarak önemini açıklıyor.

İkincil metabolizma nedir?

Birincil metabolizma, bir organizmanın yaşamsal işlevini sağlayan tüm süreçleri içerir. Birincil metabolizma amino asitler, yağlar ve şeker gibi hayati maddeleri sentezler ve neredeyse tüm canlılarda aynıdır.

İkincil metabolizmanın bileşenleri, örneğin menekşe çiçeklerinin, vadideki zambakların veya güllerin tozlayıcılarını çektiği kokular veya meyve rengini veren veya olgunluk derecelerini gösteren boyalardır.

İkincil metabolizma, bitkilerin kendileri tarafından üretilen tüm kimyasal bileşikleri içerir. Bunlar, biyoaktif maddeler veya antioksidanlar olarak da bilinen ikincil bitki maddeleridir. Bugüne kadar yaklaşık 200.000 bu tür madde biliniyor, ancak henüz yeterince araştırılmadı.

İkincil maddeler genellikle bir bitkinin en göze çarpan özellikleridir, ancak büyümesi ve gelişmesi için gereksizdir. İkincil maddeler bireyseldir ve genellikle yalnızca belirli bir bitki türünde bulunur. Örneğin, biberin "karıştırıcıları" yalnızca tropikal biber türlerinde bulunur ve morfin yalnızca afyonun ikincil bir maddesi olarak bilinir.

İnsanlar uzun süredir çeşitli bitkilerin iyileştirici veya zehirli etkileri hakkında çok şey biliyorlar ve deneyimlerine dayanarak onları birçok hastalığa çare olarak kullanıyorlar. Bazılarının belirli bitkileri nasıl ve neden iyileştirip diğerlerini öldürebileceği geçen yüzyılın ilk yarısına kadar büyük ölçüde bilinmiyordu. Son olarak, kimyagerler çeşitli bitki bileşenlerini de ele aldılar. 1806'da Paderborn eczacı Friedrich Wilhelm Sertürner morfini afyondan izole eden ilk kişiydi.

İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra biyosentez araştırmasının başlangıcına kadar, ikincil metabolizmanın bitkilerin evriminde oynadığı rol hakkında bilgi gelişmedi. Bu bakımdan ikincil metabolizma, hızlı metabolizmanın yaptığı kadar hızlı olmasa da, organizmaların hayatta kalmasını da sağlar.

İşlev ve görev

Günümüzde bilim, ikincil metabolizma olmadan bitkilerin hayatta kalamayacağını kabul ediyor. Her bitki, kimyasal maddeler yardımıyla hayatta kalma stratejisini geliştirir. Yırtıcılar, onları caydırarak, yemelerini veya zehir kullanmalarını engelleyerek savaşılır. Mikropların yayılmasını önlemek için antibakteriyel veya fungitoksik maddeler kullanılır. Tüm bu maddeler evrim sürecinde ortaya çıkmış, değişen çevre koşullarına sürekli adapte olmuş ve bazen de olumsuzdan olumluya tersine dönmüştür. Örneğin, zehirli bariyeri bir böcek tarafından aşılmış bir bitki, tercih edilen yem bitkisi olabilir veya aynı zamanda bir yumurtlama bitkisi olarak da hizmet edebilir, böylece yaşamda özel bir niş haline gelir.

Birçok çalışma, özel bitki hücre türlerinde üretilen ikincil metabolitlerin insanlarda çok sayıda metabolik süreç üzerinde etkisi olduğunu göstermiştir. Temel besin maddelerine ait değildirler, ancak çok çeşitli sağlığı geliştirici etkilere sahip oldukları söylenir. Bu nedenle özellikle Alman Derneği ve tüm sağlık sigortaları yıllardır sebze ve meyve, bakliyat ve kabuklu yemişlerin ve tam tahıllı ürünlerin cömertçe tüketilmesini önermektedir. Sebze ve meyvelerin içerikleri biz insanlar için önemlidir çünkü ikincil bitki bileşenleri olan antioksidanlar ile serbest radikallere karşı korurlar.

Şimdiye kadar araştırmalar, dünya çapında ağırlıklı olarak tüketilen yaklaşık 30 bitki ve bunların ikincil bitki besinleri üzerinde yoğunlaştı. Her bitki sınırlı ama çok sayıda farklı madde içerir, örneğin 200 ila 300'lük elma ve 300 ila 350 maddeli domates. Meyvelerle karşılaştırıldığında sebzeler hem daha fazla vitamin hem de fitokimyasal içerir. Kabuk veya çekirdeklerdeki konsantrasyon özellikle yüksektir.

Hastalıklar ve rahatsızlıklar

İnsanlar bitkilerin ikincil metabolik ürünlerini çok az alırsa, eksiklik belirtileri ortaya çıkabilir. Maddelerin bu açıdan önleyici bir etkisi vardır. Mevcut problemler durumunda, ikincil metabolik ürünlerin emilimi semptomları ve hastalıkları hafifletebilir.

Polifenollerin iyi bilinen bir alt grubu antosiyaninlerdir. Genellikle mavi, mor, kırmızı veya mavi-siyah meyve ve sebzelerde bulunurlar. Birçok koyu mavi veya kırmızı kiraz ve meyvelerde, patlıcanlarda, kırmızı soğanda ve ayrıca kırmızı lahanada bulunurlar. Antosiyaninler özellikle doğrudan güneş ışığına karşı koruma sağlar. Antosiyaninlerin özellikle etkili antioksidanlar olduğu düşünülmektedir. Örneğin hücrelerimizi iltihaplanma ve dejenerasyondan (kanser) korurlar.

Astaksantin, özellikle etkili bir antioksidan olarak kabul edilir. Carotionoids grubuna aittir ve örneğin domates ve havuçlara kırmızı rengini verir. Biz insanlar için astaksantin, bir güç kaynağı olarak ve cildi, eklemleri ve özellikle gözleri (maküla) serbest radikallerden korumak için önemlidir.

Üzüm tohumları OPC (oligomerik prosiyanidinler) resveratol ve quercetin içerir. Üçü de polifenollere aittir. OPC, tartışmasız bilinen en güçlü antioksidandır. Cilde gelince, OPC yaşlanma karşıtı mucize bir tedavi olarak kabul edilir; kırışıklıkları azaltabilir ve yara iyileşmesini hızlandırabilir. Kalbi, kan damarlarını ve gözleri korur. Resveratol ve quercetin ayrıca kanserle savaşmaya yardımcı olur; kan basıncını düşürebilir ve kolesterolü düzenleyebilirler.

Nar her zaman doğurganlığın dini bir sembolü olarak görülmüştür. Bugün bu özel meyve büyük bilimsel ilgi görmektedir. Nar, özel biyokimyasal bileşimi ile bugüne kadar bilinen en iyi antioksidan kaynağı olarak kabul edilmektedir. Özellikle yüksek konsantrasyonda C vitamini, potasyum ve B5 vitamini (pantotenik asit) içermekle kalmaz, aynı zamanda hastalıklara karşı koruma sağlayan birçok polifenol ve tanen içerir. Protasta ve meme kanseri üzerindeki olumlu etkileri şu anda yoğun bir şekilde araştırılmaktadır.

Fitoöstrojenler arasında lignanlar (keten tohumunun bileşenleri) bulunur. Onlara kanser önleyici bir etki de atfedilir.