Metabolity

Metabolity - czym są, jak się dzielą i jakie pełnią funkcje? Dowiesz się wszystkiego z tego artykułu. Zapraszamy do lektury. 

Metabolit 

Jest to substancja zużywana w procesach metabolicznych lub będąca produktem metabolizmu, a więc przemian chemicznych zachodzących w organizmach żywych. Metabolity to zarówno związki organiczne, jak i nieorganiczne produkowane przez komórki. Określenie to nie dotyczy jednak białek i kwasów nukleinowych. Zwykle pojęcie „metabolity wtórne” dotyczy związków niskocząsteczkowych, są to związki takie jak: fenole i polifenole (w tym flawonoidy), chinony, betalainy, kumaryny, fenoloaminy i fenoloamidy, poliaminy, glikozydy cyjanogenne, glukozynolaty, terpenoidy, steroidy, karotenoidy, nietypowe kwasy tłuszczowe, woski kutikularne. Alkaloidy: purynowe; pochodzące z kwasu nikotynowego, ornityny, lizyny, fenyloalaniny i tyrozyny, tryptofanu, histydyny oraz kwasu antranilowego; alkaloidy izoprenoidowe.

Podział metabolitów

Zgodnie z sugestią Kössela z 1891 r. metabolity podzielono na:
- metabolity pierwotne, czyli podstawowe składniki komórek, spotykane niemal u wszystkich organizmów
- metabolity wtórne, a więc wytwarzane u pojedynczych gatunków lub grup spokrewnionych gatunków, bądź też tylko w niektórych tkankach, albo szczególnych warunkach środowiska.

W artykule bardziej szczegółowo zostaną omówione metabolity wtórne, ze względu na ich specyfikę.

Metabolity wtórne 

Są to związki chemiczne wytwarzane przez organizmy roślinne. Związki te są grupą substancji różnorodnych i specyficznych, które nie są niezbędnymi do przeprowadzania podstawowych procesów życiowych. Wytwarzanie metabolitów wtórnych następuje natomiast w konkretnych tkankach lub organach roślinnych. Duża ilość tych związków to substancje, które działają antybakteryjnie i antygrzybowo. Dzieli się je na: fitoantycypiny i fitoaleksyny.

Fitoantycypiny

Występują one w roślinie w biologicznie aktywnej formie albo są też wytwarzane zaraz po infekcji z prekursorów tych substancji. Do tej grupy zalicza się takie związki jak: glukozynolany, glikozydy cyjanogenne, saponiny, czy związki fenolowe. 

Fitoaleksyny 

To związki wytwarzane przez roślinę po zranieniu, bądź po ataku patogena, ale ich największe stężenie występuje po kilku godzinach po infekcji w komórkach otaczających zaatakowane miejsce.
Odporność i wrażliwość rośliny na dany patogen jest zależna od poziomu związków powstających konstytutywnie, ale również od szybkości odpowiedzi indukowanej przez atak patogena.

Funkcje metabolitów wtórnych

Metabolity wtórne, magazynowane w wakuolach lub poza komórką, są często środkami oddziaływania ze środowiskiem jako:

1. substancje sygnałowe, np.: jako wabiące owady zapylacze - barwniki i feromony, zapoczątkowuje i wnikanie bakterii brodawkowych do korzeni lub alarmujące dalej położone komórki o pojawieniu się np. patogenu
2. substancje obronne i ochronne, tj. utrwalające martwe komórki drewna, zwalczające drobnoustroje - antybiotyki, chroniące tkanki przed nadmiernym wysychaniem lub oświetleniem, obronne - jady, toksyny.
3. Substancje regulujące - hormony

Wiele poznanych metabolitów znalazło zastosowanie jako leki, nutraceutyki, kosmetyki lub nawet środki owadobójcze (insektycydy).

Przykłady metabolitów

W poniższej tabelce zamieszczone zostały przykładowe metabolity, ale jest ich dużo, dużo więcej.

Metabolit wtórny	Roślina, z której pochodzi metabolit	Grupa chemiczna
Tymol	Tymianek, cząber	terpeny
eugenol	Goździki, cynamon	Pochodna gwajakolu, terpeny
Aloina	Aloes	antrachinony
glukotropeolina	Nasturcja	związki siarkowe
ajmalicyna	Barwinek	alkaloidy indolowe
kumaryna	Trawy, storczykowate	związek organiczny z grupy laktonów
Kwas kumarowy	Pomidor	kwasy fenolowe
alkanina	Alkanna barwierska	pochodna naftochinonu
Kwas chlorogenowy	Kawa	kwasy fenolowe
escyna	Kasztanowiec	glikozydy saponinowo triterpenowe
digitonina	Naparstnica	alkaloidy sterydowe - pochodne cholesterolu, związki typowe dla roślin, często występujące jako glikozydy sterydowe
tiarubryna	Asteraceae	poliacetyleny
BITC (benzyloizotiocyjanian)	Rukiew wodna	Glukozynolan, pochodna glukotropeoliny
Cyjanek benzylu		Nitryl, pochodna glukotropeoliny
Kwas ferulowy	ryż	Kwasy fenolowe

Photos selected by freepik