على الرغم من عدم وجود نقص في الحقائق العلمية حول التمثيل الغذائي الأولي ، فإن هذا هو التمثيل الغذائي الثانوي لا تزال غير مستكشفة إلى حد كبير. يصف جميع عمليات التمثيل الغذائي التي لا تعمل بشكل مباشر على استدامة الحياة. غالبًا ما تكون الحدود بين عملية الأيض الأولية والثانوية غير واضحة. إنه مهم بشكل خاص في عالم النبات ، ولكنه مناسب أيضًا للحيوانات والبشر. لا تزال غير مستكشفة إلى حد كبير في هذا الصدد ، وهذا هو السبب في أن هذه المقالة تصف أهميتها باستخدام مثال النباتات.
ما هو التمثيل الغذائي الثانوي؟
يشمل التمثيل الغذائي الأساسي جميع العمليات التي تضمن الوظيفة الحيوية للكائن الحي. الأيض الأساسي يصنع مواد حيوية مثل الأحماض الأمينية والدهون والسكر وهو نفسه في جميع الكائنات الحية تقريبًا.
مكونات التمثيل الغذائي الثانوي ، على سبيل المثال ، العطور التي تجذب بها أزهار البنفسج أو زنابق الوادي أو الورود الملقحات أو الأصباغ التي تعطي لون الفاكهة أو تشير إلى درجة نضجها.
يشمل التمثيل الغذائي الثانوي جميع المركبات الكيميائية التي تنتجها النباتات نفسها. هذه مواد نباتية ثانوية ، تُعرف أيضًا بالمواد النشطة بيولوجيًا أو مضادات الأكسدة. حوالي 200000 من هذه المواد معروفة حتى الآن ، ولكن لم يتم بحثها بشكل كافٍ حتى الآن.
غالبًا ما تكون المواد الثانوية هي أبرز سمات النبات ، لكنها غير ضرورية لنموها وتطورها. المواد الثانوية فردية وغالبًا ما توجد فقط في نوع معين من النباتات. "محرضات" الفلفل ، على سبيل المثال ، توجد فقط في أنواع الفلفل المداري والمورفين معروف فقط على أنه مادة ثانوية لخشخاش الأفيون.
لقد عرف الناس الكثير عن الشفاء أو التأثيرات السامة للنباتات المختلفة لفترة طويلة ، وبناءً على تجربتهم ، يستخدمونها كعلاج للعديد من الأمراض. كيف ولماذا يمكن للبعض أن يشفي بعض النباتات ويقتل البعض الآخر بدوره غير معروف إلى حد كبير حتى النصف الأول من القرن الماضي. أخيرًا ، تعامل الكيميائيون أيضًا مع المكونات النباتية المختلفة. في عام 1806 ، كان صيدلي بادربورن فريدريش فيلهلم سرتورنر أول من عزل المورفين عن الأفيون.
لم يكن حتى بداية أبحاث التخليق الحيوي بعد الحرب العالمية الثانية أن نمت المعرفة حول الدور الذي يلعبه التمثيل الغذائي الثانوي في تطور النباتات. في هذا الصدد ، يضمن التمثيل الغذائي الثانوي أيضًا بقاء الكائنات الحية ، وإن لم يكن ذلك على الفور كما يفعل التمثيل الغذائي السريع.
الوظيفة والمهمة
اليوم ، يتفق العلم على أنه بدون التمثيل الغذائي الثانوي لن يكون هناك بقاء للنباتات. يطور كل مصنع إستراتيجيته للبقاء بمساعدة العوامل الكيميائية. تتم محاربة الحيوانات المفترسة عن طريق ردعها ومنعها من الأكل أو استخدام السم. تستخدم المواد المضادة للبكتيريا أو السامة للفطريات لمنع انتشار الميكروبات. لقد ظهرت كل هذه المواد في سياق التطور ، وهي تتكيف باستمرار مع الظروف البيئية المتغيرة وأحيانًا تتحول أيضًا من سلبية إلى إيجابية. على سبيل المثال ، يمكن للنبات الذي تغلبت حشرة على حاجزه السام أن يصبح نبات العلف المفضل لها أو يعمل أيضًا كنبتة لوضع البيض ، حيث يتطور إلى مكانة خاصة في الحياة.
أظهرت العديد من الدراسات أن المستقلبات الثانوية المنتجة في أنواع الخلايا النباتية المتخصصة لها تأثير على عدد كبير من عمليات التمثيل الغذائي لدى البشر. لا تنتمي إلى العناصر الغذائية الأساسية ، ولكن يقال أن لها مجموعة متنوعة من التأثيرات المعززة للصحة. لهذا السبب على وجه الخصوص ، أوصت الجمعية الألمانية وجميع شركات التأمين الصحي بالاستهلاك السخي للخضروات والفواكه والبقوليات والمكسرات ومنتجات الحبوب الكاملة لسنوات. تعتبر مكونات الخضار والفواكه مهمة بالنسبة لنا نحن البشر لأنها تحمي من الجذور الحرة بمكوناتها النباتية الثانوية ، مضادات الأكسدة.
حتى الآن ، ركزت الأبحاث على حوالي 30 من النباتات التي يتم استهلاكها بشكل رئيسي في جميع أنحاء العالم ومغذياتها النباتية الثانوية. يحتوي كل نبات على عدد محدود ولكن كبير من المواد المختلفة ، على سبيل المثال التفاح الذي يحتوي على 200 إلى 300 والطماطم من 300 إلى 350 مادة. مقارنة بالفواكه ، تحتوي الخضروات على المزيد من الفيتامينات والمواد الكيميائية النباتية. التركيز في القشرة أو في الحبات مرتفع بشكل خاص.
الامراض والاعتلالات
إذا تناول الناس القليل جدًا من المنتجات الأيضية الثانوية للنباتات ، فقد تظهر أعراض النقص. المواد لها تأثير وقائي في هذا الصدد. في حالة وجود مشاكل ، فإن امتصاص المنتجات الأيضية الثانوية يمكن أن يخفف الأعراض والأمراض.
مجموعة فرعية معروفة من مادة البوليفينول هي الأنثوسيانين. توجد بشكل أساسي في الفواكه والخضروات ذات اللون الأزرق والأرجواني والأحمر أو الأزرق الداكن. توجد في العديد من أنواع الكرز والتوت الأزرق الداكن أو الأحمر ، والباذنجان ، والبصل الأحمر ، وكذلك في الملفوف الأحمر. يحمي الأنثوسيانين بشكل خاص من أشعة الشمس المباشرة. تعتبر الأنثوسيانين من مضادات الأكسدة الفعالة بشكل خاص. على سبيل المثال ، تحمي خلايانا من الالتهاب والتنكس (السرطان).
يعتبر أستازانتين أحد مضادات الأكسدة الفعالة بشكل خاص. ينتمي إلى مجموعة carotionoids ويعطي الطماطم والجزر ، على سبيل المثال ، لونها الأحمر. بالنسبة لنا نحن البشر ، يعتبر أستازانتين مهمًا كمصدر للقوة ولحماية الجلد والمفاصل وخاصة العينين (البقعة) من الجذور الحرة.
تحتوي بذور العنب على ريسفيراتول وكيرسيتين OPC (أوليغومريك بروسيانيدينز). كل ثلاثة ينتمون أيضا إلى البوليفينول. يمكن القول إن OPC هو أقوى مضادات الأكسدة المعروفة. فيما يتعلق بالجلد ، يعتبر OPC علاجًا سحريًا لمكافحة الشيخوخة ؛ يمكن أن يقلل التجاعيد ويسرع التئام الجروح. يحمي القلب والأوعية الدموية والعينين. يساعد ريسفيراتول وكيرسيتين أيضًا في محاربة السرطان ؛ حيث يمكنهم خفض ضغط الدم وتنظيم الكوليسترول.
لطالما اعتبرت ثمرة الرمان رمزًا دينيًا للخصوبة. اليوم هذه الفاكهة بالذات ذات أهمية علمية كبيرة. بفضل تركيبته البيوكيميائية الخاصة ، يعتبر الرمان أفضل مصدر معروف لمضادات الأكسدة حتى الآن. لا يحتوي فقط على تركيز عالٍ بشكل خاص من فيتامين C والبوتاسيوم وفيتامين B5 (حمض البانتوثنيك) ، بل يحتوي أيضًا على العديد من البوليفينول والعفص التي تحمي من الأمراض. يتم حاليًا البحث بشكل مكثف عن آثاره الإيجابية على البروتستا وسرطان الثدي.
تشمل فيتويستروغنز قشور (مكونات بذور الكتان). كما يُنسب إليهم تأثير تثبيط السرطان.
