Antrinė medžiagų apykaita

Nors mokslinių faktų apie pirminį metabolizmą netrūksta, tai yra Antrinė medžiagų apykaita vis dar neištyrinėta. Tai apibūdina visas metabolizacijas, kurios tiesiogiai nėra skirtos išlaikyti gyvybę. Dažnai neryški riba tarp pirminio ir antrinio metabolizmo. Tai ypač svarbu augalų pasaulyje, bet taip pat aktuali gyvūnams ir žmonėms. Šiuo atžvilgiu jis vis dar neištyrinėtas, todėl šiame straipsnyje aprašoma jo svarba naudojant augalų pavyzdį.

Kas yra antrinis metabolizmas?

Pirminė medžiagų apykaita apima visus procesus, užtikrinančius gyvybinę organizmo funkciją. Pirminis metabolizmas sintetina gyvybiškai svarbias medžiagas, tokias kaip amino rūgštys, riebalai ir cukrus, ir yra tas pats beveik visuose gyvuose dalykuose.

Antrinio metabolizmo sudedamosios dalys, pavyzdžiui, yra kvapiosios medžiagos, kuriomis violetinės, slėnio lelijos ar rožės žiedus pritraukia jų apdulkintojai, arba dažai, suteikiantys vaisiams spalvą arba nurodantys jų prinokimo laipsnį.

Antrinis metabolizmas apima visus cheminius junginius, kuriuos gamina patys augalai. Tai yra antrinės augalinės medžiagos, dar žinomos kaip bioaktyviosios medžiagos arba antioksidantai. Iki šiol žinoma apie 200 000 tokių medžiagų, tačiau dar nepakankamai ištirta.

Antrinės medžiagos dažnai yra pastebimiausios augalo savybės, tačiau jos nėra reikalingos jo augimui ir vystymuisi. Antrinės medžiagos yra individualios ir dažnai randamos tik tam tikros rūšies augaluose. Pvz., Pipirų „maišytuvai“ randami tik atogrąžų paprikų rūšyse, o morfinas žinomas tik kaip antrinė opijaus aguonų medžiaga.

Žmonės ilgą laiką žinojo apie įvairių augalų gydomąjį ar nuodingą poveikį ir, remdamiesi savo patirtimi, naudoja juos kaip vaistą nuo daugelio ligų. Kaip ir kodėl vieni galėjo išgydyti tam tikrus augalus, o savo ruožtu nužudyti kitus, iki praėjusio amžiaus pirmosios pusės nebuvo žinoma. Galiausiai chemikai taip pat nagrinėjo įvairias augalų sudedamąsias dalis. 1806 m. Paderborno vaistininkas Friedrichas Wilhelmas Sertürneris pirmasis išskyrė morfiją iš opijaus.

Tik po biosintezės tyrimų pradžios po Antrojo pasaulinio karo išaugo žinios apie tai, kokį vaidmenį augalų evoliucijoje vaidina antrinė medžiagų apykaita. Šiuo atžvilgiu antrinis metabolizmas taip pat užtikrina organizmų išlikimą, nors ne taip greitai, kaip tai daro greitas metabolizmas.

Funkcija ir užduotis

Šiandien mokslas sutinka, kad be antrinės medžiagų apykaitos augalai neišgyventų. Kiekvienas augalas, naudodamas chemines medžiagas, kuria savo išgyvenimo strategiją. Dėl plėšrūnų kovojama juos atgrasant, neleidžiant jiems valgyti ar vartojant nuodus. Siekiant užkirsti kelią mikrobų plitimui, naudojamos antibakterinės ar fungitoksinės medžiagos. Visos šios medžiagos atsirado evoliucijos metu, yra nuolat pritaikomos prie besikeičiančių aplinkos sąlygų ir kartais taip pat keičiamos iš neigiamos į teigiamą. Pvz., Augalas, kurio toksinį barjerą įveikė vabzdys, gali tapti jo mėgstamiausiu pašariniu augalu arba taip pat tarnauti kaip kiaušinių dėjimo augalas, per kurį jis išsivysto į ypatingą gyvenimo nišą.

Daugybė tyrimų parodė, kad antriniai metabolitai, gaminami specializuotuose augalų ląstelių tipuose, daro įtaką daugybei medžiagų apykaitos procesų žmonėms. Jie nepriklauso būtinosioms maistinėms medžiagoms, tačiau sakoma, kad jie turi labai daug įvairių sveikatą gerinančių padarinių. Dėl šios priežasties vokiečių draugija ir visi sveikatos draudimai daugelį metų rekomendavo gausiai vartoti daržoves ir vaisius, ankštinius augalus ir riešutus bei viso grūdo produktus. Daržovių ir vaisių ingredientai yra svarbūs mums žmonėms, nes jie apsaugo nuo laisvųjų radikalų kartu su antriniais augalų ingredientais - antioksidantais.

Iki šiol moksliniai tyrimai buvo sutelkti į maždaug 30 augalų, kurie daugiausia vartojami visame pasaulyje, ir jų antrinių fitonutrientų. Kiekviename augale yra ribotas, bet daugybė skirtingų medžiagų, pavyzdžiui, obuoliai su 200–300 ir pomidorai su 300–350 medžiagų. Palyginti su vaisiais, daržovėse yra ir daugiau vitaminų bei fitochemikalų. Koncentracija lukšte arba branduoliuose yra ypač didelė.

Ligos ir negalavimai

Jei žmonės vartoja per mažai augalų antrinių medžiagų apykaitos produktų, gali atsirasti trūkumo simptomų. Šiuo atžvilgiu medžiagos turi prevencinį poveikį. Esant problemoms, antrinių medžiagų apykaitos produktų absorbcija gali palengvinti simptomus ir ligas.

Gerai žinomas polifenolių pogrupis yra antocianinai. Jų daugiausia yra mėlynuose, violetiniuose, raudonuose arba mėlynai juoduose vaisiuose ir daržovėse. Jų yra daugelyje tamsiai mėlynų ar raudonų vyšnių ir uogų, baklažanuose, raudonaisiais svogūnais ir raudonaisiais kopūstais. Antocianinai ypač saugo nuo tiesioginių saulės spindulių. Antocianinai laikomi ypač veiksmingais antioksidantais. Pavyzdžiui, jie apsaugo mūsų ląsteles nuo uždegimo ir degeneracijos (vėžio).

Astaksantinas laikomas ypač veiksmingu antioksidantu. Tai priklauso karotioidų grupei ir suteikia, pavyzdžiui, pomidorams ir morkoms raudoną spalvą. Mums, žmonėms, astaksantinas yra svarbus jėgos šaltinis ir siekiant apsaugoti odą, sąnarius ir ypač akis (geltonosios dėmės) nuo laisvųjų radikalų.

Vynuogių sėklose yra OPC (oligomeriniai procianidinai) resveratolio ir kvercetino. Visi trys taip pat priklauso polifenoliams. OPC yra neabejotinai stipriausias žinomas antioksidantas. Odos atžvilgiu OPC yra laikomas stebuklingu vaistu nuo senėjimo, jis gali sumažinti raukšles ir pagreitinti žaizdų gijimą. Tai apsaugo širdį, kraujagysles ir akis. Resveratolis ir kvercetinas taip pat padeda kovoti su vėžiu, jie gali sumažinti kraujospūdį ir reguliuoti cholesterolio kiekį.

Granatai visada buvo laikomi religiniu vaisingumo simboliu. Šiandien šis vaisius kelia didelį mokslinį susidomėjimą. Dėl savo ypatingos biocheminės sudėties granatai laikomi žinomiausiu antioksidantų šaltiniu. Jis ne tik turi ypač didelę vitamino C, kalio ir vitamino B5 (pantoteno rūgšties) koncentraciją, bet taip pat turi daug polifenolių ir taninų, saugančių nuo ligų. Šiuo metu intensyviai tiriamas jo teigiamas poveikis protastai ir krūties vėžiui.

Fitoestrogenai apima lignanus (linų sėmenų komponentus). Taip pat sakoma, kad jie turi priešvėžinį poveikį.