Metabolity wtórne

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].

Kokaina jest metabolitem wtórnym wytwarzanym przez Erythroxylum coca

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].