Los metabolitos secundarios son compuestos orgánicos producidos por bacterias, hongos o plantas los cuales no están directamente involucrados en el crecimiento, desarrollo o reproducción normal del organismo. A diferencia de los metabolitos primarios, la ausencia de metabolitos secundarios no produce la muerte inmediata, sino más bien un deterioro de la habilidad de supervivencia a largo plazo, la fecundidad o la estética del organismo, e incluso en ocasiones ningún cambio significativo en absoluto. Metabolitos secundarios específicos a menudo se encuentran limitados a un conjunto estrecho de especies dentro de un grupo filogenético. Los metabolitos secundarios a menudo juegan un papel importante en las defensas de las plantas contra la herbivoría y otras defensas interespecies. Los humanos usan ciertos metabolitos secundarios como medicamentos, saborizantes, pigmentos y drogas recreativas.
Los metabolitos secundarios son de ayuda al organismo que los produce en funciones importantes como la protección, la competencia y las interacciones entre especies, pero no son necesarios para la supervivencia. Una calidad definitoria importante de los metabolitos secundarios es su especificidad. Por lo general, los metabolitos secundarios son específicos a una especie, aunque existe evidencia considerable de que la transferencia horizontal a través de especies o géneros juega un papel importante en la evolución bacteriana (y, probablemente, fúngica). Las investigaciones también muestran que el metabolismo secundario puede afectar a diferentes especies de diferentes maneras. Por ejemplo, en un mismo bosque, cuatro especies separadas de folívoros marsupiales arbóreos reaccionaron de manera diferente a un metabolito secundario en eucaliptos. Esto muestra que diferentes tipos de metabolitos secundarios pueden dividirse entre dos nichos ecológicos de herbívoros. Además, ciertas especies evolucionan para resistir los metabolitos secundarios e incluso los usan para su propio beneficio. Por ejemplo, las mariposas monarca han evolucionado para poder comer algodoncillo (Asclepias) a pesar del metabolito secundario tóxico que contiene. Esta capacidad además permite que la mariposa y la oruga sean tóxicas para otros depredadores debido a la alta concentración de metabolitos secundarios consumidos.
La mayoría de los nutracéuticos polifenoles de origen vegetal deben sufrir transformaciones intestinales, por microbiota y enzimas de enterocitos, para poder ser absorbidos a nivel de enterocitos y colonocitos. Esto da lugar a diversos efectos beneficiosos en el consumidor, incluida una amplia gama de efectos protectores contra virus, bacterias y parásitos protozoarios.
Los metabolitos secundarios también tienen un fuerte impacto en los alimentos que comen los humanos. Algunos investigadores creen que ciertos compuestos volátiles de metabolitos secundarios son responsables de las preferencias alimentarias humanas que pueden estar basadas evolutivamente en alimentos nutritivos. Esta área de interés no se ha investigado a fondo, pero tiene implicaciones interesantes para el origen de las preferencias humanas. Muchos metabolitos secundarios ayudan a la planta a obtener nutrientes esenciales, como el nitrógeno. Por ejemplo, las legumbres usan flavonoides para señalar una relación simbiótica con las bacterias fijadoras de nitrógeno (rhizobium) para aumentar su absorción de nitrógeno. lo cual hace que muchas plantas que utilizan metabolitos secundarios sean ricas en nutrientes y ventajosas para el consumo humano.
Las plantas son capaces de producir y sintetizar diversos grupos de compuestos orgánicos, los cuales se dividen en dos grupos principales: metabolitos primarios y metabolitos secundarios. Los metabolitos secundarios son productos intermedios metabólicos o productos que no son esenciales para el crecimiento y la vida de las plantas productoras, sino que son necesarios para la interacción de las plantas con su entorno y suelen ser producidos en respuesta al estrés. Los metabolitos secundarios de las plantas se pueden dividir en cuatro clases principales: terpenos, fenólicos, glucósidos y alcaloides.
En microbiología se emplea un criterio de cinética de crecimiento para definir el metabolismo secundario: se describe como aquel que sucede en la fase estacionaria, es decir, cuando se ha producido la contención del crecimiento. En la trofofase (fase de crecimiento de los microorganismos) no se producen metabolitos secundarios. Es en la idiofase (fase en la que el microorganismo no crece, pero sigue metabólicamente activo) normalmente, cuando se producen. Para que se produzca el metabolito secundario, primero deben asegurarse condiciones óptimas durante la trofofase. Como mecanismo de defensa, la producción de metabolitos secundarios no se produce inmediatamente después de la conclusión de la trofofase. Primero, al comienzo de la idiofase, deben hacerse resistentes a sus propios antibióticos.
No se conocen bien los factores que disparan la producción de metabolitos secundarios. Se sabe que el paso de trofofase a idiofase se produce cuando algún nutriente del medio es limitante. Suele tratarse de C, N o P. Al faltar algunos de estos factores, se altera la producción de metabolitos primarios y se originan inductores de enzimas que darán lugar a metabolitos secundarios.
Muchos metabolitos secundarios de microorganismos son de gran de interés industrial por sus funciones como antibióticos, pigmentos, antitumorales, y otras.
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