Sekundäre Pflanzenstoffe

Definition 

Sekundäre Pflanzenstoffe lassen sich als chemischen Verbindungen beschreiben, die im Sekundärstoffwechsel von Pflanzen produziert werden. Diese können eine Reihe biologischer Funktionen erfüllen und sind somit für die meisten Pflanzen von grossem Nutzen. 

Ökologische Funktion 

Lange Zeit war ungeklärt, welche Rolle sie genau spielten. Man nahm an, dass sekundäre Stoffwechselwege die unnötigen oder die toxischen Neben- oder Endprodukte des primären Metabolismus unschädlich machen sollten. Aktuell geht man jedoch davon aus, dass die sekundären Pflanzeninhaltsstoffe für die Umwelt essenziell sind. 

Vermutlich haben sich die pflanzlichen Sekundärstoffe infolge einer engen Interaktion insbesondere mit ihren Fressfeinden und mit ihren Umwelteinflüssen herausgebildet. 

Schätzungsweise existieren 60’000 von diesen Verbindungen. Demnach verfügen die Pflanzen über eine enorme Anzahl an Abwehrmechanismen. Diese haben sie auch nötig, weil sie anders als die Tiere sessil sind. 

Viele dieser Stoffe verwendet die Pflanze als chemische Abwehrmechanismen gegen Fressfeinde. Auf der anderen Seite aber locken die Farb- wie auch die Aromastoffe der pflanzlichen Sekundärstoffe pollenverbreitende Insekten und Fruchtfresser an, die Samen verbreiten. Damit erfüllen die Sekundärstoffe gleich mehrere Funktionen für die Pflanze. Sie schützen sie vor Feinden und sie liefern ihr Nähr- oder Vermehrungsmaterial. 

Die Pflanzen, die in der Natur vorkommen, enthalten eine Vielzahl von verschiedenen Stoffen. In den meisten Fällen reicht bereits die Konzentration dieser Stoffe im Pflanzenteil aus, um eine toxische Wirkung auf Schädlinge auszuüben und sie so effektiv abzuwehren. Sekundäre Pflanzenstoffe lassen sich in unterschiedliche Substanzklassen einteilen. 

Produktion 

Die sekundären Pflanzenstoffe werden nur in bestimmten Zellen produziert und sie unterscheiden sich von den primären pflanzlichen Stoffen dadurch, dass sie für die Pflanze nicht zwingend lebensnotwendig sind. 

Der Sekundärstoffwechsel der Pflanze umfasst alle Biosynthesewege, die Produkte des anabolen und katabolen Stoffwechsels abwandeln. Hierbei handelt es sich vorwiegend um Kohlenhydrate, Aminosäuren sowie um Carbonsäuren.  

Die Entscheidung, ob ein Stoff ein primäres oder ein sekundäres Produkt ist, lässt sich nur aufgrund derjenigen Funktion, die er im pflanzlichen Organismus einnimmt, treffen. Denn die Primär- sowie die Sekundärstoffwechsel verwenden oftmals die gleichen Reaktionsschritte sowie gemeinsame Enzymsysteme.  

Sekundäre Pflanzenstoffe spielen eine entscheidende Rolle in der Taxonomie, da ihre Erzeugung bei unterschiedlichen Pflanzenarten sehr verschieden abläuft. Sie werden zeitlich wie auch räumlich zu festgelegten Bedingungen hergestellt. Überdies ist ihre Herstellung ebenfalls von geeigneten Umgebungsbedingungen abhängig. Die sekundären Pflanzenstoffe gründlich zu analysieren ist wichtig, um zu verstehen, wie die Zelldifferenzierung in der Pflanze abläuft. 

Alkaloide sowie Terpene erzeugen etwa chemisch völlig verschiedene Strukturen. Gerade deshalb haben sie in der Pharmakologie wie auch für die Herstellung industrieller Chemikalien für den Menschen eine herausragende Bedeutung.