Lexikon der Chemie: Sekundärmetabolite
Sekundärmetabolite, die Bezeichnung für Substanzen, die nur von bestimmten Organismen, Organen, Geweben oder Zellen als Produkte des Sekundärstoffwechsels gebildet werden. Die Synthese der S. erfolgt nur in bestimmten Entwicklungsphasen bzw. Kulturbedingungen (z. B. Limitation) und wird effektiv durch regulatorische Mechanismen kontrolliert. S. sind charakterisiert durch 1) die Spezifität des Auftretens (neben Pflanzen insbesondere bei chemoheterotrophen Mikroorganismen), die im Gegensatz zu den im Grundstoffwechsel, der für die Zellen aller Organismen/Organismengruppen mehr oder weniger identisch ist, gebildeten Primärmetabolite steht, 2) die enorme Variationsbreite (bis zu etwa 50 Variationen des gleichen Grundkörpers durch einen einzelnen Mikroorganismus), 3) die Schwierigkeit, die Bedeutung des Metaboliten für den Produzenten zu erkennen, 4) das Vorkommen von chemischen Gruppen/Bausteinen, die im Primärstoffwechsel fehlen (z. B. ungewöhnliche Aminosäuren, Ringsysteme und Verknüpfungen).
Die Mannigfaltigkeit in der chemischen Struktur erfolgt im wesentlichen durch Hydrierung und Dehydrierung, Anlagerung von Sauerstoff (mischfunktionelle Oxygenasen), Methylierung an N-, O- oder C-Atomen (Methyltransferasen) sowie Einbau von C2-Einheiten ("aktives" Acetat) und C5-Einheiten ("aktives" Isopren).
Tiere bilden wenige, Pflanzen viele S. (z. B. stehen etwa 20 tierischen Alkaloiden über 5000 Alkaloide aus Pflanzen gegenüber). In steigendem Maße werden mikrobielle S. nachgewiesen. Zu der Vielzahl der bisher bekannten S. (u. a. Alkaloide, Terpene) kommen fast täglich neue hinzu. Die Antibiotika waren dabei für die Entwicklung einer mikrobiologischen Industrie von entscheidender Bedeutung. S. sind für zahlreiche Industriezweige von kommerziellem Interesse (u. a. pharmazeutische, chemische, kosmetische Industrie).
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