Secundaire metabolieten
Secundaire metabolieten zijn fytochemische verbindingen die niet direct betrokken zijn bij de basale levensprocessen (groei, celdeling, ademhaling, fotosynthese en voortplanting), in tegenstelling tot primaire metabolieten.
16 november 2023
Wat zijn secundaire metabolieten?
Secundaire metabolieten zijn fytochemische verbindingen die niet direct betrokken zijn bij de basale levensprocessen (groei, celdeling, ademhaling, fotosynthese en voortplanting), in tegenstelling tot primaire metabolieten. Secundaire metabolieten hebben specifieke functies in reactie op de aanpassing aan de omgeving. Enkele van de belangrijkste rollen voor planten zijn:
- Planten beschermen tegen ongedierte en ziekteverwekkers
- Allelopathie (concurrentie tussen planten)
- Planten-microbe symbiose in wortelknolletjes
- Kleur, geur en smaak. Ze kunnen daarom aantrekkelijk zijn voor bestuivers.
Secundaire metabolieten vallen in 3 hoofdcategorieën: terpenen, fenolen en alkaloïden (of stikstofverbindingen).
Secundaire metabolieten die in planten worden aangetroffen, worden veel gebruikt in de geneeskunde voor angst- en stressgerelateerde problemen, evenals voor het verlichten van symptomen van chronische ziekten en het voorkomen van verschillende ziekten, variërend van migraine tot kanker.
Terpenen
Met meer dan 25.000 verbindingen zijn terpenen de belangrijkste klasse van secundaire metabolieten. Aangezien ze op natuurlijke wijze door planten worden geproduceerd, worden ze gekarakteriseerd door hun vluchtige aard en sterke geur. Ze geven bloemen hun kenmerkende geur. Ze hebben ook veel andere functies, waaronder fotosynthese (als bestanddeel van chlorofyl), fotobescherming (als carotenoïde), pigmentatie en antioxidantcapaciteit als bestanddeel van vitamine A.
Sommige studies hebben de relatie tussen licht en terpeensynthese aangetoond (Loveys et Wareing, 1971; Gleizes et al., 1980; Yamaura et al., 1991; Schnarrenberger et Mohr (1970); en Tanaka et al (1989)). Inderdaad, er is een regulering van de synthese van monoterpenen en carotenoïden door het fytochroom, een receptor voor rood licht. Via carotenoïden worden terpenen ook gekoppeld aan de opname van blauw licht.
Fenolische verbindingen
Fenolen, een alomtegenwoordige en gevarieerde groep secundaire metabolieten in planten, omvatten meer dan 10.000 verbindingen die wijdverspreid zijn in het plantenrijk. De diversiteit van fenolische verbindingen varieert van eenvoudige moleculen (flavonoïden, fenolzuren en fenylpropanoïden) tot sterk gepolymeriseerde moleculen (lignine, tannine en melanine).
Fenolische verbindingen worden gesynthetiseerd als reactie op abiotische of biotische stress. Ze worden vaak geproduceerd als reactie op aanvallen van pathogenen en insecten, hoge temperaturen of als reactie op te intense lichtintensiteit of schadelijke golflengtes. Bijvoorbeeld, anthocyaninen zijn een klasse van zichtbare flavonoïden die verantwoordelijk zijn voor de paars/rode kleur van bladweefsels. Ze komen in grote hoeveelheden voor in bladeren en fungeren voornamelijk als zonnescherm. Door hun antioxidante, anticarcinogene, ontstekingsremmende en cardioprotectieve activiteit zijn fenolische verbindingen gunstig voor de menselijke gezondheid.
De concentraties van fenolische verbindingen in een plant kunnen worden gewijzigd door de kwaliteit van het lichtspectrum. Bijvoorbeeld, blauw licht veroorzaakt een toename van fenolische verbindingen zoals flavonoïden (Azad et al. 2018; Park et al. 2019).
Conclusie