สารในกระบวนการสร้างและสลาย

เมแทบอไลต์ หรือ สารในกระบวนการสร้างและสลาย^[1] (อังกฤษ: metabolite) เป็นสารมัธยันตร์ (intermediate) คือไม่ใช่สารที่ได้ในที่สุดของกระบวนการเมแทบอลิซึม คำปกติจะจำกัดใช้กับสารที่โมเลกุลเล็ก (มวลโมเลกุล < 900 daltons^[2]) เมแทบอไลต์มีหน้าที่ต่าง ๆ รวมทั้งเป็นพลังงาน โครงสร้าง สัญญาณ (signaling) มีผลกระตุ้นหรือยับยั้งเอนไซม์ เป็นสารเร่งปฏิกิริยาเอง (โดยเป็นโคแฟกเตอร์ของเอนไซม์) ป้องกันสิ่งมีชีวิต และมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ (เช่น เป็นสารสี สารออกกลิ่น หรือฟีโรโมน) เมแทบอไลต์ปฐมภูมิ (อังกฤษ: primary metabolite) มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเติบโต การดำรงสภาพ และการรอดชีวิตของสิ่งมีชีวิต^[3] ตัวอย่างเช่น เอทิลีน ซึ่งสามารถผลิตในระดับอุตสาหกรรมด้วยจุลชีพ ส่วน เมแทบอไลต์ทุติยภูมิ (อังกฤษ: secondary metabolite) ไม่เกี่ยวกับกระบวนการเช่นนั้น แต่อาจมีหน้าที่ทางนิเวศ ตัวอย่างคือ ยาปฏิชีวนะและสารสี เช่น เรซินและ terpene ^{[upper-alpha 1]} เป็นต้น ยาปฏิชีวนะบางอย่างมีเมแทบอไลต์ปฐมภูมิเป็นสารตั้งต้น เช่น ยา actinomycin สร้างจากเมแทบอไลต์ปฐมภูมิคือ tryptophan น้ำตาลบางอย่างเป็นเมแทบอไลต์ เช่น ฟรักโทสหรือกลูโคส ทั้งสองอยู่ในวิถีเมแทบอลิซึมของกระบวนการต่าง ๆ ในเซลล์

ตัวอย่างเมแทบอไลต์ปฐมภูมิที่ผลิตในระดับอุตสาหกรรมด้วยจุลชีพ^[7]

ชั้น	ตัวอย่าง
แอลกอฮอล์	เอทานอล
กรดอะมิโน	กรดกลูตามิก กรดแอสปาร์ติก
นิวคลีโอไทด์	5' guanylic acid
สารต้านอนุมูลอิสระ	Isoascorbic acid
กรดอินทรีย์	กรดน้ำส้ม กรดแล็กติก
Polyols	Glycerol
วิตามิน	วิตามินบี 2

สารเคมีมีโมเลกุลเล็กทั้งหมดในสิ่งมีชีวิตมีปฏิกิริยาทางเมทาบอลิซึมมากมาย โดยผลผลิตที่ได้จากปฏิกิริยาที่เร่งด้วยเอนไซม์หนึ่ง ๆ จะใช้เป็นสารตั้งต้นของปฏิกิริยาอีกอย่างหนึ่ง เมทาบอไลต์จากสารประกอบเคมี ไม่ว่าที่มีตามธรรมชาติหรือที่ทำเพื่อเป็นยา เกิดจากกระบวนการเคมีชีวภาพที่สลายและกำจัดสารประกอบ^[8] อัตราการแตกสารประกอบเป็นตัวกำหนดระยะและความแรงของปฏิกิริยา การกำหนดเมแทบอไลต์ของสารประกอบที่ใช้เป็นยา คือเมแทบอลิซึมของยา เป็นส่วนสำคัญในการค้นพบยา เพราะทำให้สามารถเข้าใจผลข้างเคียงที่ไม่ต้องการ

เชิงอรรถ

1. terpene (เทอร์พีน) เป็นสารประกอบอินทรีย์ชั้นใหญ่ที่หลายหลาก พืชหลายอย่างผลิต เช่น พืชชั้น Pinopsida มีต้นสนเป็นต้น^[4] แมลงบางอย่างก็ผลิตด้วย เช่น ปลวกและผีเสื้อบางชนิด โดยตัวอ่อนปล่อยเทอร์พีนจากต่อมป้องกันตัวที่เรียกว่า osmeteria บ่อยครั้งมีกลิ่นแรง อาจป้องกันพืชที่ผลิตมันโดยกันสัตว์กินพืชและเรียกความสนใจของสัตว์ล่าเหยื่อและปรสิตของสัตว์กินพืช^[5][6] เทอร์พีนต่างกับเทอร์พีนอยด์ (terpenoid) เพราะเป็นไฮโดรคาร์บอน เทอร์พีนอยด์จะมีหมู่ทำหน้าที่เพิ่ม

อ้างอิง

1. "metabolite", ศัพท์บัญญัติอังกฤษ-ไทย, ไทย-อังกฤษ ฉบับราชบัณฑิตยสถาน (คอมพิวเตอร์) รุ่น ๑.๑ ฉบับ ๒๕๔๕, (วิทยาศาสตร์) สารในกระบวนการสร้างและสลาย, เมแทบอไลต์
2. Macielag, MJ (2012). Chemical properties of antibacterials and their uniqueness. Antibiotic Discovery and Development. pp. 801–2. ISBN 978-1-4614-1400-1. The majority of [oral] drugs from the general reference set have molecular weights below 550. In contrast the molecular-weight distribution of oral antibacterial agents is bimodal: 340-450 Da but with another group in the 700-900 molecular weight range. {{cite book}}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |editors= ถูกละเว้น แนะนำ (|editor=) (help)CS1 maint: uses authors parameter (ลิงก์)
3. Smith, AD, บ.ก. (2000). Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology (Revised ed.). Oxford University Press. p. 530. ISBN 0-19-850673-2. primary metabolism - the ensemble of metabolic activities that are common to most if not all living cells and are necessary for growth, maintenance, and survival. primary metabolite - any intermediate in, or product of, primary metabolism.
4. "terpene", Merriam-Webster Collegiate Dictionary (11 ed.), Springfield, Massachusetts, USA: Merriam-Webster, Inc., 2003, any of various isomeric hydrocarbons C₁₀H₁₆ found present in essential oils (as from conifers) and used especially as solvents and in organic synthesis broadly : any of numerous hydrocarbons (C₅H₈) n found especially in essential oils, resins, and balsams
5. "Induction of Volatile Terpene Biosynthesis and Diurnal Emission by Methyl Jasmonate in Foliage of Norway Spruce". 2003. doi:10.1104/pp.103.021196. {{cite journal}}: Cite journal ต้องการ |journal= (help)
6. "Biosynthesis of Plant Volatiles: Nature's Diversity and Ingenuity". 2006. PMID 16469917. {{cite journal}}: Cite journal ต้องการ |journal= (help)
7. Demain, Arnold L (1980). Microbial Production of Primary Metabolites. MIT. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2019-09-12. สืบค้นเมื่อ 2018-11-10.{{cite book}}: CS1 maint: uses authors parameter (ลิงก์)
8. Harris, Edward D. "Biochemical Facts behind the Definition and Properties of Metabolites" (PDF). FDA. FDA. สืบค้นเมื่อ 2017-04-28.

แหล่งข้อมูลอื่น

• วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อเกี่ยวกับ Metabolites