naturstoffer

De primære metabolitter dominerer kvantitativt og er bredt forekommende som byggeelementer for celler og som energikilde til stofskifteprocesserne. Disse er kulhydrater, aminosyrer, proteiner, fedtstoffer og lignin. Andre primære metabolitter er forbindelser, der regulerer og udøver cellefunktionerne: nukleinsyrer, hormoner, vitaminer, enzymer og transmitterstoffer.

Blandt de sekundære metabolitter er det almindeligvis deres dannelse, struktur og biologiske aktivitet, som den moderne naturstofkemi beskæftiger sig med. Det er karakteristisk, at disse sekundære metabolitter kun forekommer i en eller få biologiske arter og har en biologisk funktion, idet levende organismer påvirker deres omgivelser vha. specifikke kemiske molekyler. Det kan være feromoner, der kan tiltrække seksualpartnere eller fungere som alarm- eller forsvarsstoffer, duftstoffer, der også kan tiltrække eller afskrække, samt fx vækststoffer, spisevægringsstoffer, gifte og pigmenter.

Hvis man klassificerer efter kemisk struktur, udgør de sekundære metabolitter en meget stor og strukturelt varieret gruppe, der bl.a. omfatter kumariner, kinoner, flavonoider, terpener, steroider, lignaner, alkaloider, garvestoffer og antibiotika.

Mennesket har med stor sandsynlighed altid anvendt planter som lægemidler, men først med erkendelsen af meget stærkt virkende planteekstrakter som fx kurare og opium lykkedes det kemikere i begyndelsen af 1800-t. at isolere og karakterisere naturstoffer. Mellem 1815 og 1860 blev mere end 20 af disse aktive stoffer isoleret, herunder morfin, stryknin, kinin, koffein, nikotin, kodein, kamfer og kokain. Gennem arbejdet med strukturopklaringen lærtes meget om sammenhæng mellem kemisk struktur og kemisk reaktion, hvilket senere har muliggjort syntese af såvel de ofte meget komplicerede stoffer som af strukturelle modifikationer med det mål at fremskaffe biologisk aktive forbindelser til forskningsstudier eller til lægemidler.

Naturstoffer med deres mange forskelligartede biologiske egenskaber har også medført, at medicinalindustrien tester mange planter og mikroorganismer fra hele verden for biologisk effekt i en intens jagt på at finde nye lægemidler, ligesom isolering af de strukturelt komplekse naturstoffer i mange tilfælde stadig er billigere end syntesen af dem. Der findes dog tilfælde, hvor moderne bioteknologi har kunnet forbedre fremstilling af naturstoffer.