Hoewel er geen tekort is aan wetenschappelijke feiten over het primaire metabolisme, is dit de Secundair metabolisme nog grotendeels onontgonnen. Het beschrijft alle metabolisaties die niet direct dienen om het leven in stand te houden. De grens tussen primair en secundair metabolisme is vaak vervaagd. Het is vooral belangrijk in de plantenwereld, maar is ook relevant voor dieren en mensen. Het is in dit opzicht nog grotendeels onontgonnen, daarom beschrijft dit artikel het belang ervan aan de hand van planten.
Wat is het secundaire metabolisme?
Het primaire metabolisme omvat alle processen die de vitale functie van een organisme waarborgen. Het primaire metabolisme synthetiseert vitale stoffen zoals aminozuren, vetten en suiker en is hetzelfde in bijna alle levende wezens.
Componenten van secundair metabolisme zijn bijvoorbeeld geuren waarmee de bloemen van viooltjes, lelietje-van-dalen of rozen hun bestuivers aantrekken of de kleurstoffen die fruit kleur geven of hun rijpheid aangeven.
Het secundaire metabolisme omvat alle chemische verbindingen die door de planten zelf worden geproduceerd. Dit zijn secundaire plantenstoffen, ook wel bioactieve stoffen of antioxidanten genoemd. Tot op heden zijn er zo'n 200.000 van dergelijke stoffen bekend, maar nog niet voldoende onderzocht.
Secundaire stoffen zijn vaak de meest opvallende kenmerken van een plant, maar ze zijn niet nodig voor de groei en ontwikkeling ervan. Secundaire stoffen zijn individueel en worden vaak alleen in een bepaald type plant aangetroffen. De "agitatoren" van peper komen bijvoorbeeld alleen voor in tropische paprikasoorten en morfine is alleen bekend als een secundaire stof van de papaver.
Mensen weten al lang veel over de genezende of giftige werking van verschillende planten en gebruiken ze op basis van hun ervaring als remedie voor veel ziekten. Hoe en waarom sommigen bepaalde planten konden genezen en op hun beurt anderen konden doden, was grotendeels onbekend tot de eerste helft van de vorige eeuw. Ten slotte hielden scheikundigen zich ook bezig met de verschillende plantaardige bestanddelen. In 1806 isoleerde de Paderborn-apotheker Friedrich Wilhelm Sertürner als eerste morfine uit opium.
Pas bij het begin van het biosynthese-onderzoek na de Tweede Wereldoorlog groeide de kennis over de rol van het secundaire metabolisme in de evolutie van planten. In dit opzicht zorgt het secundaire metabolisme ook voor de overleving van de organismen, zij het niet zo onmiddellijk als het snelle metabolisme.
Functie en taak
Tegenwoordig is de wetenschap het erover eens dat er zonder secundair metabolisme geen overleving van planten zou zijn. Elke plant ontwikkelt zijn overlevingsstrategie met behulp van chemische middelen. Roofdieren worden bestreden door ze af te schrikken, te voorkomen dat ze eten of gif gebruiken. Antibacteriële of fungitoxische stoffen worden gebruikt om de verspreiding van microben te voorkomen. Al deze stoffen zijn in de loop van de evolutie ontstaan, worden voortdurend aangepast aan veranderende omgevingsomstandigheden en soms ook omgekeerd van negatief naar positief. Een plant waarvan de giftige barrière door een insect is overwonnen, kan bijvoorbeeld zijn favoriete voederplant worden of ook dienen als legplant, waardoor hij zich ontwikkelt tot een speciale niche in het leven.
Veel onderzoeken hebben aangetoond dat de secundaire metabolieten die in gespecialiseerde plantenceltypen worden geproduceerd, invloed hebben op een groot aantal metabolische processen bij mensen. Ze behoren niet tot de essentiële voedingsstoffen, maar ze zouden een grote verscheidenheid aan gezondheidsbevorderende effecten hebben. Met name om deze reden bevelen de Duitse Vereniging en alle ziektekostenverzekeraars al jaren een royale consumptie van groenten en fruit, peulvruchten en noten en volkorenproducten aan. De ingrediënten van groenten en fruit zijn belangrijk voor ons mensen omdat ze beschermen tegen vrije radicalen met hun secundaire plantaardige ingrediënten, de antioxidanten.
Tot nu toe concentreerde het onderzoek zich op ongeveer 30 van de planten die voornamelijk wereldwijd worden geconsumeerd en hun secundaire fytonutriënten. Elke plant bevat een beperkt maar groot aantal verschillende stoffen, bijvoorbeeld appels met 200 tot 300 en tomaten met 300 tot 350 stoffen. In vergelijking met fruit bevatten groenten zowel meer vitamines als fytochemicaliën. De concentratie in de schaal of in de pitten is bijzonder hoog.
Ziekten en aandoeningen
Als mensen te weinig secundaire stofwisselingsproducten van planten binnenkrijgen, kunnen er deficiëntieverschijnselen ontstaan. De stoffen hebben hierbij een preventieve werking. In het geval van bestaande problemen kan de opname van secundaire stofwisselingsproducten symptomen en ziekten verlichten.
Een bekende subgroep van polyfenolen zijn anthocyanen. Ze komen voornamelijk voor in blauw, paars, rood of blauwzwart fruit en groenten. Ze komen voor in veel donkerblauwe of rode kersen en bessen, in aubergines, in rode uien en ook in rode kool. Anthocyanen beschermen vooral tegen direct zonlicht. Anthocyanen worden beschouwd als bijzonder effectieve antioxidanten. Ze beschermen onze cellen bijvoorbeeld tegen ontstekingen en degeneratie (kanker).
Astaxanthine wordt beschouwd als een bijzonder effectieve antioxidant. Het behoort tot de groep carotionoïden en geeft bijvoorbeeld tomaten en wortelen hun rode kleur. Voor ons mensen is astaxanthine belangrijk als krachtbron en om de huid, gewrichten en vooral de ogen (macula) te beschermen tegen vrije radicalen.
De zaden van druiven bevatten OPC (oligomere procyanidines) resveratol en quercetine. Alle drie behoren ook tot de polyfenolen. OPC is misschien wel de sterkste bekende antioxidant. Met betrekking tot de huid wordt OPC beschouwd als een wondermiddel tegen veroudering; het kan rimpels verminderen en wondgenezing versnellen. Het beschermt het hart, de bloedvaten en de ogen. Resveratol en quercetine helpen ook bij het bestrijden van kanker; ze kunnen de bloeddruk verlagen en cholesterol reguleren.
De granaatappel werd altijd beschouwd als een religieus symbool van vruchtbaarheid. Tegenwoordig is deze specifieke vrucht van groot wetenschappelijk belang. Met zijn speciale biochemische samenstelling wordt de granaatappel tot nu toe beschouwd als de bekendste bron van antioxidanten. Het heeft niet alleen een bijzonder hoge concentratie vitamine C, kalium en vitamine B5 (pantotheenzuur), het bevat ook veel polyfenolen en tannines die beschermen tegen ziekten. De positieve effecten op protasta en borstkanker worden momenteel intensief onderzocht.
Fyto-oestrogenen zijn onder meer lignanen (componenten van lijnzaad). Er wordt ook een kankerremmende werking aan toegeschreven.
.jpg)
