Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

SEKUNDÁRNÍ METABOLITY V ROSTLINÁCH Dagmar Cettlová.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "SEKUNDÁRNÍ METABOLITY V ROSTLINÁCH Dagmar Cettlová."— Transkript prezentace:

1 SEKUNDÁRNÍ METABOLITY V ROSTLINÁCH Dagmar Cettlová

2 SEKUNDÁRNÍ METABOLITY ROSTLIN Obecná charakteristika:  sekundární metabolismus rostlin produkuje velké množství rozličných organických látek  biogeneze se odvíjí od několika málo produktů primárního metabolismu (aminokyselin, acetylCoA, melavalonové kyseliny a šikimátová cesta)  nejsou nutné pro zajištění základních funkcí rostlinného organismu  podílí se na komunikaci rostliny s okolím  zvyšují konkurenceschopnost  vznik ekologických vazeb (rostlina-MO, rostlina-rostlina, rostlina-hmyz)  obsah specifických sek. metabolitů je vodítkem pro zařazení do systému Obr. 1 Spektrum rostlinných barviv

3 SEKUNDÁRNÍ METABOLITY ROSTLIN Klasifikace vybraných skupin:  základní skupiny: alkaloidy, fenolové komponenty a terpeny  ALKALOIDY:  odvozené od aminokyselin (s výjimkou terpenických a steroidních =pseudoalkaloidy)  piperidinové a pyridinové – koniin, nikotin, tropanové alkaloidy(atropin, hyoscyamin, skopolamin,aj.)  chinolinové – chinin – účinné antimalarikum  izochinolinové – tubokurarin, chondrodendrin aj.=kurare, alkaloidy máku  diterpenové - akonitin  ostatní: chinolizidinové, pyrrolizidinové, indolové, steroidní

4 SEKUNDÁRNÍ METABOLITY ROSTLIN Rostlinné fenoly, polyfenoly a fenylpropa- noidy  produkty šikimátové a fenylpropanoidacetátové synthetické dráhy  funkce: stavební, strukturní, ochranné a signální (vonné, chuťové a barevné)  FLAVONOIDY:  základem flavanový cyklický skelet složený ze dvou substituovaných benzenových kruhů a napojeného pyranového kruhu  zdroj přírodních barviv  isoflavony jsou látky s fytoestrogenními účinky (čeledě Fabaceae a Viciaceae) Obr. 2 Glycine max (sója luštinná)

5 SEKUNDÁRNÍ METABOLITY ROSTLIN Rostlinné fenoly, polyfenoly a fenylpropa- noidy  TANINY (Třísloviny):  využívají se v kožedělném průmyslu a v potravinářství (zvýraznění chuti produktů typu hroznového vína, čaje, kávy)  LIGNIN A LIGNANY:  vyztužuje a zpevňuje stěny rostlin  lignocelulózové komplexy jsou základním stavebním prvkem dřevitých rostlin a surovinou pro papírenský průmysl  biologická funkce lignanů není plně identifikována, mají význam v obranném systému rostlin  lignany yatein a podophyllotoxin slouží k výrobě léčiv rakoviny

6 SEKUNDÁRNÍ METABOLITY ROSTLIN Terpeny  jejich základní jednotkou je pětiuhlíkatý izopren (podle počtu izoprenových jednotek se klasifikují na mono-, di-, seskvi-, poly- terpeny aj.)  MONOTERPENY:  kumulují se v žlaznatých trichomech a siličných kanálcích  mezi farmaceuticky nejdůležitější látky patří: menthol, kafr, thymol Obr. 3 Mentha piperita (máta peprná)

7 SEKUNDÁRNÍ METABOLITY ROSTLIN Oblasti využití sekundárních metabolitů rostlin – rostlinná barviva  počátek využívání barvířských rostlin již v neolitu  středověk navazoval na antické receptury přípravy barviv (spisy Theofrasta, Virtruvia aj.)  u nás se cech barvířský dělil na černobarvíře (černá, modrá, hnědá) a krasobarvíře  POLYENOVÁ barviva  strukturu tvoří lineárně nenasycené konjugované uhlovodíky a jejich deriváty s trans konfigurací dvojných vazeb  žluté barvivo lutein (E161)– měsíček l., aksamitník  karotenoidy (E160a-d)  od žluté přes oranžovou, červenou až po hnědou  kapsanthin a kapsorubin v paprice roční   a -karotenoidy v mrkvi

8 SEKUNDÁRNÍ METABOLITY ROSTLIN Oblasti využití sekundárních metabolitů rostlin – rostlinná barviva  bixin, norbixin – zdroj trop. keř Bixa orelana (annato – koření, červené barvivo)  krocin – zdroj šafrán setý, k barvení se používá staletí, dnes nejdražší koření světa, produkce šafránu cca 50 tun ročně  červený karthamin – zdroj světlice barvířská (obsahuje i žluté saflominy- barvivo saflor), jedna z nejstarších barvířských rostlin  CHINONOVÁ BARVIVA  alizarin – mořena barvířská, v závislosti na mořidle různé odstíny (červená, fialová, oranž, hnědá), první syntetické barvivo (1868)  henna – lavsonie beztrnná, dobře absorbuje UV záření, využití v kosmetickém průmyslu

9 SEKUNDÁRNÍ METABOLITY ROSTLIN Oblasti využití sekundárních metabolitů rostlin – rostlinná barviva  INDOLOVÁ BARVIVA  modré barvivo indigo – zdroj indigovník barvířský, významná středověká obchodní komodita (do Evropy dovážena po „hedvábné stezce“)  betanin – zdroj řepa, běžné potravinářské barvivo přidávané zejména do mléčných výrobků  PYRANOVÁ barviva  antokyanidy (pelargonidin, delfinidin, myrtillin)  výsledná barva zavislá na pH (kyselé prostředí červená, př. růže, třešně, zásadité prostředí modrá, př. květy chrpy)  anthoxanthiny – rutin, světle žlutý, zdroj pohanka, řebříček, jinan, pozitivní vliv na cévní systém, podporuje antioxidační aktivitu vit. C

10 SEKUNDÁRNÍ METABOLITY ROSTLIN Oblasti využití sekundárních metabolitů rostlin – farmaceuticky významné látky  léky až do 16. stol. pouze na přírodní bázi, léčiva první generace  75% současné světové populace závislé na přírodních léčivech (ve vyspělých zemích 40% léčiv je odvozeno z přírodních zdrojů)  KOKAIN  hlavní alkaloid rodu Erythroxylum, především druhu E. coca var. coca  v medicíně se používal jako lokální anestetikum  „kaviár mezi drogami“  intoxikace se projevuje euforií, hyperaktivitou, pocitem snadného řešení čehokoliv. Dlouhodobé užívání vede k halucinacím a sebeklamu  nejvážnější komplikace jsou kardiovaskulární Obr. 4 Účinky kokainu v dobové karikatuře

11 SEKUNDÁRNÍ METABOLITY ROSTLIN Oblasti využití sekundárních metabolitů rostlin – farmaceuticky významné látky  ALKALOIDY MÁKU  zdrojem především mák setý – obsahuje alkaloidy morfin, kodein, noskapin, další alkaloidy thebain a papaverin obsahují i ostatní druhy rodu Papaver  opium = na vzduchu zaschlá mléčná šťáva získaná nařezáváním nezralých makovic (na 1kg surového opia je zapotřebí latexu z makovic)  morfin – roční produkce pro lékařské využití 100t, 80% slouží k výrobě kodeinu (léčiva tišící kašel a bolest, jeho výroba během 20. stol. strmě rostla)  heroin – terapeuticky nevhodný, zneužíván jako silná a návyková droga, způsobuje euforické stavy, které se časem vytrácí, což nutí narkomany zvyšovat dávky. Problém vysokých nelegálních zisků

12 SEKUNDÁRNÍ METABOLITY ROSTLIN Závěr  sekundární metabolity hrají důležitou roli v komunikaci mezi rostlinou a vnějším prostředím  dle původu vzniku je lze zatřídit do tří základních skupin: alkaloidy, terpeny a fenolické komponenty  člověkem zprvu využívány jako zdroj léčiv a barviv  moderní poznatky o struktuře a původu jednotlivých komponent se staly základem výzkumu jejich dalšího využití  dnes se nabízí široké uplatnění skrze transgenní rostliny v potravinářském, farmaceutickém průmyslu, k fytoremediaci polutanty zatíženého prostředí aj.


Stáhnout ppt "SEKUNDÁRNÍ METABOLITY V ROSTLINÁCH Dagmar Cettlová."

Podobné prezentace


Reklamy Google