Metabolity wtórne

Kokaina jest metabolitem wtórnym wytwarzanym przez Erythroxylum coca

Metabolity wtórne – grupa związków organicznych, które nie są bezpośrednio niezbędne do wzrostu i rozwoju organizmu^[1]. Synteza związków określanych jako metabolity wtórne jest charakterystyczna dla roślin wyższych^[2], grzybów^[3] i bakterii^[4]. Poznano kilkadziesiąt tysięcy związków zaliczanych do metabolitów wtórnych^[2]. Szacuje się, że może istnieć około 200 000 takich związków^[5]. W przypadku niektórych związków chemicznych występujących w komórkach roślinnych, ocena czy jest on bezpośrednio niezbędny do działania organizmu jest trudna^[2]. W syntezę metabolitów wtórnych zaangażowanych jest wiele tysięcy enzymów, kodowanych u poszczególnych gatunków przez około 15-25% genomu^[6].

Funkcje biologiczne

Pierwotnie po wykryciu substancji zaliczanych do metabolitów wtórnych uważano, że są to produkty uboczne metabolizmu roślin nie pełniące żadnej funkcji biologicznej^[2]. Chociaż rola niektórych z tych związków wciąż nie jest znana, większość z nich pełni funkcje takie jak obrona rośliny przed patogenami, obrona przed roślinożercami, wabienie owadów, substancje sygnałowe w interakcjach z symbiontami^[7][8]. Stężenie metabolitów wtórnych w organizmie roślinnym może zmieniać się w zależności od warunków środowiska. Niektóre wytwarzane są w reakcji obronnej indukowanej zarówno przez czynniki biotyczne jak i abiotyczne^[9].

Wśród metabolitów wtórnych można wyróżnić:

• repelenty żywieniowe, czyli związki odstraszające organizmy żerujące na danym organizmie^[10]
• allelopatiny, czyli związki osłabiające konkurentów pokarmowych^[10]
• chemoatraktanty, czyli związki przyciągające organizmy symbiotyczne np. zapylające^[10]

Klasyfikacja

Najważniejsze grupy metabolitów wtórnych to^[2]:

• terpenoidy,
• związki fenolowe,
  • flawonoidy np.: kwercetyna^[10]
• niebiałkowe związki azotu.

Miejsce w komórce

W komórkach roślinnych metabolity wtórne gromadzone są w wakuoli^[11].

Znaczenie dla człowieka

Wiele z metabolitów wtórnych znalazło zastosowanie w medycynie jako składniki leków. Niektóre z terpenoidów wytwarzanych przez rośliny to silne trucizny. Pyretroidy obecne w liściach i kwiatach części gatunków wykazują działanie toksyczne wobec owadów, nie szkodząc ssakom. Estry forbolu występujące u części gatunków z rodziny Euphorbiaceae to związki toksyczne dla ssaków. Taniny, pełniące u roślin funkcję obrony przed patogenami, określane są jako garbniki i są wykorzystywane do garbowania skór. Pierwszy poznany alkaloid wyizolowany z Papaver somniferum to morfina^[2].

Przypisy