Использование вторичных метаболитов

Являющиеся биологически активными веществами вторичные метаболиты могут влиять на живые организмы, поэтому их используют в медицине как лекарства, в сельском хозяйстве — для борьбы с насекомыми, биопатогенами (грибами, бактериями). Из растений получают более трети всех лекарств. Структура молекулы многих из них очень сложна, поэтому их не могут синтезировать химически, и растения еще долго будут являться единственным источником их получения.

Фенольные соединения используют в медицине для стерилизации, они являются лекарствами. Флавопоиды обладают желчегонным, бактерицидным, спазмолитическим действием, связывают и выводят из организма радионуклиды. Рутин — флавоноид, накапливающийся во многих растениях, обладает Р-витаминной активностью, уменьшает проницаемость и ломкость капилляров. Препараты на основе различных флавоноидов активно используются в медицине для профилактики онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний. Из алкалоидов используются кодеин (от кашля), морфин (болеутоляющее), кофеин (при нервных и сердечнососудистых заболеваниях), хинин (от малярии), атропин, пилокарпин, эфедрин. К изопреноидам относятся такие лекарства, как камфора, ментол, сердечные гликозиды, витамин А. В последние годы в борьбе с раком большие надежды возлагают на таксолы — дитерпеноиды, которые выделяют из коры тиса (Тахт).

Кроме медицинских, вторичные метаболиты служат и для других целей. Например, никотин и анабазин используются и для борьбы с насекомыми. Гликозиды горчичных масел применяются для защиты от травоядных (редис, капуста, горчица).

Вторичные метаболиты являются основными компонентами эфирных масел, поэтому их используют в парфюмерии. Например, спирт гераниол входит в состав розового масла, масел лавровых листьев, цветков апельсина, жасмина, эвкалипта. Кумарин необходим не только в парфюмерии, но и для ароматизации табака. Он также задерживает образование клеточной стенки у протопластов, которые используют для получения гибридных клеток.

Из безвременника в 1820 г. был выделен алкалоид, названный колхицином. Он подавляет деление клеток, хотя ДНК при этом удваивается, что приводит к увеличению числа хромосом в ядре (полиплоидия). Растения с увеличенным числом хромосом обычно отличаются большей продуктивностью, поэтому колхицин используют в генетике и селекции. С помощью колхицина были получены более урожайные сорта свеклы, ржи, кормовых трав.

Вторичные соединения содержатся в репеллентах, входят в состав каучука. Каучук используется для производства натуральной резины. Фенольные соединения применяются в промышленности в качестве красителей.

Изопреноиды используют как ароматизаторы для производства продуктов питания, алкогольных и безалкогольных напитков, в косметике, в качестве источников витаминов (A, D, Е), растворителей (скипидар).

Контрольные вопросы

• 1. Какие основные признаки, отличающие вторичные метаболиты от первичных, вы знаете?
• 2. Сколько вторичных метаболитов известно?
• 3. Какие классификации этих соединений существуют?
• 4. Какие основные классы вторичных метаболитов вы знаете?
• 5. Какие соединения относят к фенолам? Назовите несколько представителей и укажите их функции.
• 6. Какие соединения относят к алкалоидам? Назовите несколько представителей и укажите их функции.
• 7. Какие соединения относят к изопрсноидам? Назовите несколько представителей и укажите их функции.
• 8. Какие функции выполняют вторичные метаболиты?
• 9. Где они синтезируются? Где накапливаются?
• 10. Выделяются ли вторичные метаболиты из клеток растения?
• 11 .Чем характеризуется синтез вторичных метаболитов? Назовите его особенности.
• 12. Что влияет на синтез вторичных метаболитов?
• 13. Для чего человек использует вторичные метаболиты?