المستقلبات الثانوية Secondary Metabolites هي مواد كيميائية تنتج من النباتات , والتي ليس لها وظيفة أولية أساسية مثل النمو Growth , البناء الضوئي Photosynthesis , والتكاثر Reproduction ...إلخ . إن هذه المواد الكيميائية متنوعة , حيث تم تحديد الآلاف منها ضمن عدة أنواع . لكل عائلة نبات , الجنس , النوع , ينتج خليط خاص من تلك الكيماويات , لهذا تستخدم هذه المواد في تصنيف النبات Taxonomy . يستخدم الإنسان بعض هذه المركبات في الأدوية , كمنكهات Flavoring , والعقاقير الاستجمامية Recreational Drug ( مواد لها تأثير على الجهاز العصبي والعقلي مثل الماريغوانا والكوكايين ) .
يمكن أن تصنف المستقلبات الثانوية بحسب التركيب الكيميائي للمادة , على سبيل المثال تحوي حلقة , تحوي سكر , أو بحسب المكونات مثل وجود ذرة نيتروجين أو لا , أو بحسب ذوبانيتها في عدة محاليل سواءً كانت مائية أم لا , أو بحسب طريقة تصنيع تلك المواد مثل الفينيل بروبانويد الذي ينتج التانين Tannins . والتصنيف البسيط يكون على ثلاث مجموعات رئيسة :
1 - التربينات Terpenes ( تتكوّن من حمض الميفالونيك Mevalonic Acid , والتي تتكون غالبًا من ذرات الكربون والهيدروجين ) .
2 - الفينولات Phenolics ( تتكوّن من السكريات البسيطة , تحتوي على حلقات بنزين , وتحتوي على ذرات الهيدروجين والأكسجين ) .
3 - ومركبات النيتروجين ( متنوعة إلى حد ما , ويمكن أن تحوي ذرة كبريت ) .
يؤدي الافتقار الواضح للوظيفة الأساسية في النبات , مع الملاحظة أن العديد من المستقلبات الثانوية لها آثار سلبية محددة على الكائنات الأخرى مثل الحيوانات العاشبة Herbivores والكائنات الممرضة Pathogens , إلى فرضية بأنها تم تكوين تلك المركبات وتحريرها بسبب قيمتها الوقائية Protective . أغلب المستقلبات الثانوية سامة أو كريهة للحيوانات العاشبة والكائنات الدقيقة ( المكيروبات Microbes ) وهذا ما تساعد النباتات على الدفاع ضدهم . ويزيد إنتاج تلك المركبات الكيميائية عندما تتعرض النباتات للهجوم من قبل الحيوانات العاشبة أو الكائنات الممرضة ( بكتيريا , فيروسيات , طفيليات ) . بعض من هذه المركبات يتم تحريرها في الهواء عندما تتعرض النباتات للهجوم من الحشرات Insects وبالأخص الطائرة منها . هذه المركبات تجذب الطفيليات Parasites والحيوانات المفترسة Predators التي تساعد على قتل الحيوانات العاشبة . البحث العلمي في الوقت الراهن قد حدد أكثر وأكثر من الوظائف الأولية لهذه المواد الكيميائية في النباتات كإشارات Signals , مضادات أكسدة Antioxidant ...إلخ لهذا مصطلح الثانوي " Secondary " قد يكون مغالط أو غير دقيق في الوصف .
إن استهلاك بعض المركبات الناتجة عن المستقلبات الثانوية لها عواقب عديدة . فمثلًا القلويدات Alkaloids يمكنها غلق قنوات الأيونات , وتثبط الإنزيمات , وتتداخل مع النقل العصبي Neurotransmission , مصاحبة أعراض الهلوسة , وفقدان التوازن الحركي Loss of Coordination , والتشنجات Convulsions , والقيء Vomiting , والموت Death . والفينولات تتداخل مع الهضم , وتسبب النمو البطيء , تثبيط نشاط الإنزيم ونشاط انقسام الخلية Cell Division , حتى إنها مسؤولة عن الطعم الفظيع Taste Awful ! .
أغلب الحيوانات العاشبة والكائنات الممرضة لها آليات بحيث تخفف آثار تلك المركبات , مما يؤدي إلى الارتباط التطوري بين مجموعة معينة من الآفات Pests والنباتات . بعض الحيوانات العاشبة ( مثل الفراشة الملكية Monarch Butterfly ) يمكن أن تخزن ( عزل ) المواد النباتية السامة والحصول على المناعة . المستقلبات الثانوية قد تثبط نمو النبات المنافس بعملية التضاد البيوكيميائي Allelopathy بغرض تثبيط نمو وتطور النباتات الأخرى . الصبغات ( مثل كاروتينات التربينويدات terpenoid carotenes , الفينولات , والفلافونويدات Flavonoids ) تلون الأزهار , وتجذب الملقحات Pollinators من خلال رائحتهم .
المركبات الكيميائية الثانوية التي في النباتات مهمة للاستخدام البشري . أغلب الصيدلانيات تعتمد على المركبات الكيميائية الموجودة في النباتات , ونواتج المستقلبات الثانوية تستخدم بشكل واسع لتحضير العقاقير التي تستهدف التحفيز و النشاط الجسمي والعقلي ( قلويدات النيكوتين والكوكايين , تربين الكانابينول Terpene Cannabinol ) . إن دراسة استخدام المركبات الكيميائية أو العقاقير للنبات يعرف بالصيدلة العِرقية Ethnopharmacology . المواد الكيميائية النباتية ذات الـثير النفساني Psychoactive هي عنصر أساسي في بعض الاديان , وتشكل نكهات المركبات الأيضية الثانوية تفضيلاتنا الغذائية .
النكهات المميزة ورائحة الملفوف وكل ما هو صلة ناتجة عن المواد الكيميائية المحتوية على النيتروجين , والكبريت , غلوكوسينولات , والتي تحمي هذه النباتات من أعدائها . الشوكولاتة والنبيذ القابض Astringency of Wine مشتقات التانين . وتستخدم مواد التوابل والبهارات كمضادات حيوية Antibiotic وكمنكهات .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق