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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).

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


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