Stoffwechselprodukte

Stoffwechselprodukte sind chemische Verbindungen, die im Verlauf des Stoffwechsels entstehen. Sie umfassen primäre Stoffwechselprodukte, die unmittelbar für das Überleben und Wachstum notwendig sind, wie Aminosäuren, Nukleotide, Zucker sowie Energie- und Cofaktor-Moleküle. Abbau- und Umwandlungsprozesse führen außerdem zu Endprodukten wie Kohlendioxid, Wasser, Harnstoff oder Milchsäure. Primäre Metaboliten gelangen meist direkt in zentrale Stoffwechselwege und dienen der Zellfunktion.

Darüber hinaus entstehen sekundäre Stoffwechselprodukte, die für das unmittelbare Überleben der Zelle nicht erforderlich sind, aber ökologische Funktionen erfüllen, wie Abwehr, Konkurrenz oder Interaktion mit anderen Organismen. Beispiele sind Antibiotika, Alkaloide, Pigmente, Terpene und Mykotoxine. Pflanzen, Pilze, Bakterien und einige Arten von Säugetieren produzieren sie in charakteristischen Mustern.

Stoffwechselprodukte sind in vielen Bereichen relevant. Medizinisch dienen sie als Biomarker für Stoffwechselzustände (z. B. Milchsäure bei anaerober Energiegewinnung, Harnsäure bei Gicht). Umwelt- und Agrarwissenschaften befassen sich mit ihrer Rolle in Ökosystemen, Bodengesundheit und Pflanzenschutz. In der Pharmazie stammen viele Arzneistoffe aus sekundären Metaboliten von Mikroorganismen oder Pflanzen.

Die Analyse von Stoffwechselprodukten, die Metabolomik, nutzt Techniken wie Chromatographie und Massenspektrometrie, um Metabolitenprofile zu erstellen und Stoffwechselwege zu rekonstruieren.