ikincil metabolitler; Bitkiler tarafından üretilen ve günümüzde birçok sektörde hammadde olarak kullanılan, bitkinin temel yaşamsal fonksiyonları ile doğrudan ilgili olmayan ancak en az bitki ile doğrudan ilişkili olan birincil metabolitler (protein, yağ ve karbonhidratlar) kadar önemli olan kimyasallardır. bitkinin hayati fonksiyonları.
ikincil metabolitler, muhtemelen daha önce tesiste çalışmayan bitkiler tarafından üretilen atık malzemeler; 19. yüzyılda bitkilerin savunma, korunma, çevreye uyum sağlama, hayatta kalma ve devamlılık için geliştirilmiş oldukça karmaşık mekanizmaların ürünü olduğu anlaşılmıştır. Çoğu bitki sekonder metabolitinin sentezlendiği yollar ve bunları kodlayan genler keşfedilmeyi beklemektedir. Şimdiye kadar %1-10’unun izole edildiği biliniyor. Ayrıca bu bileşiklerin sınıflandırılmasında birçok eksiklik bulunmaktadır.
Sekonder metabolitler bitki gövdesinde çok küçük miktarlarda birikir. Özel hücre tiplerinde ve farklı bitki gelişim aşamalarında sentezlendikleri için ekstraksiyon yoluyla saflaştırılmaları zordur. Bitki yan ürünlerinin işlevleri değişkenlik gösterse de mikrobiyal patojenlere karşı sitotoksik olan ürünler tıpta antimikrobiyal ajan olarak kullanılmaktadır. Otçullara karşı etkileri, merkezi sinir sistemi için nörotoksiktir. Antidepresanlar, yatıştırıcılar veya kas gevşeticiler olarak veya anestezik üretiminde kullanılırlar. Ayrıca bazılarının merkezi sinir sistemi ve endokrin sisteme karşı etkili ilaçların üretiminde kullanılması, ligandlara, hormonlara, sinyal iletim moleküllerine veya nörotransmitterlere yapısal benzerliklerinden kaynaklanmaktadır.
Bitki sekonder metabolitlerinin bitkilerdeki görevleri tartışmalı olsa da bilim insanlarını bu konuda birleştiren ortak görüşler şu şekildedir;
* Bitkiyi otçul, bakteriyel ve fungal patojenlerin saldırılarından korur ve aynı ortamdaki diğer bitkilerle rekabet gücünü artırır,
* Çekici özelliği ile tozlaşmada faydalı organizmaları (özellikle böcekler) kendine çeker ve simbiyotik ilişkilere katılır,
* Bitkiyi sıcaklık, su, ışık, ultraviyole radyasyon, mineral maddeler gibi abiyotik stres faktörlerinden korur,
* Hücresel düzeyde bitki büyüme düzenleyicileri, gen ekspresyon düzenleyicileri ve taşıma mekanizmalarında yer alırlar.
Şu anda en çok çalışılan bitki sekonder metabolitleri alkaloidler, terpenoidler ve fenolik bileşikler, reçineler, antosiyaninler, tanenler, saponinler ve uçucu yağlardır. Bu bileşikler tıbbi uygulamalarda, endüstride (sabunlar, parfümler, bitkisel yağlar, boyalar, yapıştırıcılar, doğal plastikler) ve pestisit üretiminde kullanılmaktadır. Ticari olarak üretilen bitki sekonder metabolitleri arasında, pestisitlerin formülasyonuna küçük miktarlarda girenler nikotin, piretrinler ve rotenondur.
Sekonder metabolitler insanlarda hastalık tedavisinde etkili olduklarından bazı ilaçlara dahil edilirler. Gelişmekte olan ülkelerde, nüfusun %80’i sağlık ihtiyaçlarını öncelikle geleneksel şifalı bitkilerden karşılamaktadır. Dünya nüfusunun %80’inin gelişmekte olan ülkelerde yaşadığı düşünüldüğünde, toplam dünya nüfusunun %64’ü bitkileri tıbbi amaçlı kullanmaktadır. Gelişmiş ülkelerde reçeteli ilaçların yaklaşık %25’i bitkisel bazlı kimyasallardır.
Genellikle ilaç endüstrisinde kullanılan sekonder metabolitler steroidler ve alkaloidlerdir. İlaç endüstrisinde kullanılan steroid sapojeninler, digitalis glikozitler, kanser önleyici özelliği olan catharanthus alkaloidleri, belodonna alkaloidleri (atropin, hiyosiyamin ve skopolamin), kokain, kolşisin, opiat alkaloitleri (kodein, morfin ve papaverin), fizostigmin, pilokarpin, kinokarpin. Diğer bitki yan ürünleri, ilaç araştırmalarında ve biyokimyasal işlemlerde düşük miktarlarda kullanılmaktadır. Bunların arasında, kimyasal karsinojenez çalışmalarında Euphorbia’nın bazı türlerinden üretilen diterpen esterleri; Tahriş edici (belirli dozlarda canlı hücrelerin metabolizmasının bazı aşamalarını etkileyebilen bir madde) olarak kabul edilir. Polifenollerden biri olan biberiye asidi kanser tedavisinde etkilidir. Hemen hemen herkesin kullandığı temizleyici, şifa verici vs. Birçok etkiye sahip kremlerdeki sekonder metabolitlerden elde edilir.
Günümüzde sekonder metabolitlerin hızlı üretimi hücre kültürü yöntemleri ile gerçekleştirilmektedir. Sekonder metabolitlerin üretimi katı bir bitki veya embriyonik besi ortamı kullanılarak uygun dokulardan kallus oluşumu ve sıvı besi ortamında oluşan kallusun gelişmesi sonucu hücre süspansiyon kültürlerinin elde edilmesi ile sağlanır.
Flavonoid yapıdaki maddeler genellikle yer üstü organlarda daha fazla bulunur. İris ve squaridot yapısındaki maddeler iştah açıcı ve mide küçültücü etkilere sahiptir. Gentianaceae familyasına ait bitkilerde iştah açıcı ve sindirime yardımcı olarak bilinen iridoitler ve secoiridoidler; Antidiyabetik özelliklere sahip flavonoidler, anti-hepatotoksisite ve antihipertansif özelliklere sahip alkaloidler tespit edildi.
Sekonder metabolitlerin bu kadar yararlı yönleri olmasına ve ülkemizdeki geniş botanik floraya rağmen bu konuda yeterli çalışma bulunmamaktadır. Üniversitelerde Ziraat Fakültesi ile Fen-Edebiyat ve Tıp Fakültelerinin ortak çalışması ile faydalı sonuçlar alınabilir.
Kaynak:
Kanan Yaghi Tüzün, Mehmet Jhat Toker, Gülnur Toker; Gentiana Olivieri Grisep. Kallus kültürlerinin oluşturulması ve sekonder metabolitlerin araştırılması.
Dilek Uskay, Mustafa Uskay; Bitki sekonder metabolitlerinin biyoteknolojik önemi.
Emine Sama Çetin, Fatma Uzunla, Nilgün Göktürk Baydar; Gamay üzüm çeşitlerinden Calli’de UV-C uygulamasının sekonder metabolit üretimine etkileri.
katip:Çiğdem Kocayel
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]