In der Biochemie ist ein Metabolit ein Zwischen- oder Endprodukt des Stoffwechsels, wobei der Begriff Metabolit gewöhnlich für kleine Moleküle verwendet wird. Metaboliten haben verschiedene Funktionen, u. a. Brennstoff, Struktur, Signalwirkung, stimulierende und hemmende Wirkung auf Enzyme, eigene katalytische Aktivität (meist als Cofaktor eines Enzyms), Verteidigung und Wechselwirkungen mit anderen Organismen (z. B. Pigmente, Geruchsstoffe).z. B. Pigmente, Geruchsstoffe und Pheromone).
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Ein primärer Metabolit ist direkt an normalem „Wachstum“, Entwicklung und Reproduktion beteiligt. Ethylen ist ein Beispiel für einen primären Metaboliten, der in der industriellen Mikrobiologie in großem Maßstab produziert wird.
Ein sekundärer Metabolit ist nicht direkt an diesen Prozessen beteiligt, hat aber normalerweise eine wichtige ökologische Funktion. Beispiele sind Antibiotika und Pigmente wie Harze und Terpene usw.
Einige Antibiotika verwenden Primärmetaboliten als Vorläufer, wie z. B. Actinomycin, das aus dem Primärmetaboliten Tryptophan hergestellt wird. Einige Zucker sind Metaboliten, wie z.B. Fruktose oder Glukose, die beide in den Stoffwechselwegen vorhanden sind.
Beispiele für Primärmetaboliten, die von der industriellen Mikrobiologie produziert werden, sind:
Klasse | Beispiel |
---|---|
Alkohol | Ethanol |
Aminosäuren | Glutaminsäure, Asparaginsäure |
Nukleotide | 5′ Guanylsäure |
Antioxidantien | Isoascorbinsäure |
Organische Säuren | Essigsäure, Milchsäure |
Polyole | Glycerin |
Vitamine | B2 |
Das Metabolom bildet ein großes Netzwerk von Stoffwechselreaktionen, bei dem die Ergebnisse einer enzymatischen chemischen Reaktion als Input für andere chemische Reaktionen dienen.
Metaboliten von chemischen Verbindungen, ob inhärent oder pharmazeutisch, bilden sich als Teil des natürlichen biochemischen Prozesses des Abbaus und der Eliminierung der Verbindungen. Die Abbaugeschwindigkeit einer Verbindung ist ein wichtiger Faktor für die Dauer und Intensität ihrer Wirkung. Zu verstehen, wie pharmazeutische Verbindungen verstoffwechselt werden und welche potenziellen Nebenwirkungen ihre Metaboliten haben, ist ein wichtiger Bestandteil der Arzneimittelforschung.