Antioxidative Enzymregulierung in Pflanzen in Bezug auf reaktive Sauerstoffspezies (ROS) und reaktive Stickstoffspezies (RNS)

Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) werden in Pflanzen während des Zellstoffwechsels erzeugt. Extreme Umweltbedingungen wie Trockenheit, Salzgehalt oder Überschwemmungen usw. führen jedoch zu einer erhöhten Konzentration dieser ROS in Pflanzen, die den Abbau von Lipiden, Proteinen und Nukleinsäuren und schließlich den Tod einer Pflanze verursachen. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass ROS eine entscheidende Rolle als Signalmoleküle auf dem gesamten Weg zum Zelltod spielen. Obwohl ROS als Signalmoleküle fungieren, können sie einen oxidativen Ausbruch verursachen, wenn ein Ungleichgewicht zwischen der ROS-Erzeugung und ihrer Abfangung besteht. Neben diesen ROS spielen auch Stickstoffspezies (RNS) eine wichtige Rolle bei der Verursachung oxidativer Schäden und Gewebedysfunktionen und wirken als molekulare Signale. Infolgedessen entwickeln Zellen ein ausgewogenes System, um der Wirkung von ROS entgegenzuwirken. Dieses antioxidative Abwehrsystem umfasst enzymatische antioxidative Enzyme wie Superoxiddismutase, Katalase, Glutathionperoxidasen usw. sowie nicht-enzymatische Antioxidantien, die den oxidativen Zustand gemeinsam reduzieren. In diesem Artikel werden die neuen Erkenntnisse über zelluläre Prozesse, die durch ROS und RNS induziert werden, zusammengefasst und die Funktionen zellulärer endogener antioxidativer Systeme sowie natürlicher antioxidativer Verbindungen in Pflanzen rekapituliert, um die wichtige Rolle von Antioxidantien bei der Prävention von oxidativem Stress zu verdeutlichen.