첨가물 ≫ 천연색소,  아미노산

Phytochemical : phenolic 플라보노이드, 안토시아닌

2차대사산물 ≫ Alkaloid, Terpenoid, Phenolic
- Flavonid, 안토시아닌 : 이소플라본
- 폴리페놀, Tannin, lignin

Phenylalanine
→ Cinnamic acid → Benzoic acid → Salicylic acid → 식물 방어체계 활성화
→ Tyrosine →  호르몬

   초기에 플라보노이드의 생물학적 기능은 항산화 효과에 의하여 나오는 것으로 생각되었으나 여러 연구를 통해 플라보노이드의 생물학적 기능은 세포 신호전달체계에 작동하여 나타나는 것으로 보인다. 세포는 어떤 자극을 받으면 특이 단백질을 합성하거나 감소시키는 반응을 보이는데 이때 세포 신호전달 체계로 알려진 특정 유전자의 발현이 유도된다. 플라보노이드는 항산화 작용을 나타내기 위해 필요한 농도보다 매우 낮은 농도에서도 세포 신호전달체계에 작용한다

● 단풍이 드는 이유 : 타감(他感)작용 ?
    단풍잎이 땅에 떨어지면 안토시아닌(Anthocyanin) 성분이 땅 속으로 스며들어 다른 식물의 생장을 막음
- 식물 병원균에 대한 방어 :  피토알렉신과 피토안티시핀과 같은 isoflavonoid 계열의 플라보노이드는 특히 콩과류 식물에서 항균활성을 보인다.
- allelopathy : 식물종이 다른 식물종을 화학적으로 억제하는 현상. 식물의 지상계에서 합성되어토양층에 수송되며 대표적인 예로 sorgoleone는 광합성 단계 중 광계 II를 저해한다.  (+/-)-catechin은 Centaurea maculosa 뿌리에서 분비되는데 (-)-catechin은 미토콘드리아에서 세포호흡을 방해하여 종자발아를 특이적으로저해하며 강력한 제초제로 작용한다.
- 플라보노이드를 포함한 식물의 이차 대사산물의 화학적 구조는 생체이물(xenobiotic) 화합물 구조와 유사하다.

● Flavonoid & 식물과 미생물의 공생

Flavonoid는 nodD라고 하는 세균 혹(nodule) 유전자에 결합하여 이 유전자를 활성화시킨다. 이 유전자의 산물은 뿌리혹의 생장과 기능을 조절하는 유전자를 작동시킨다.  질소고정 세균은 이러한 뿌리혹 속에 살면서 콩과식물과 서로 유익한 관계를 유지한다.  근권(根圈, rhizosphere)이란 식물의 뿌리가 여러 미생물과 상호작용하는 독특한 구역으로 근권 미생물은 탄소의 순환이나 탈질화 또는 식물의 생장 등 여러 과정에서 핵심적인 기능을 담당한다. 근권(根圈, rhizosphere)에서는 비근권에 비해 미생물 다양성이 감소되어 있다. 이러한 다성 감소의 원인 및 식물-미생물 상호작용의 특이성을 결정짓는 요인에 대해서는 불분명한 실정이지만 뿌리가 인접 토양층에 서식하는 미생물 군집을 선택적으로 조절할 것으로 추정된다. 식물의 이차대사 산물인 플라보노이드(flavonoid)는 토양층에서 식물-미생물  또는 식물-식물 간 의사소통에 관여한다.
- 공생(symbiosis)의 개시 및 유지; 콩과식물에서 플라보노이드는 뿌리혹(nodule) 형성의 개시에 중요하다. 플라보노이드는 뿌리혹박테리아의 NodD 단백질과 상호작용하여 뿌리혹 형성에 관여하는 유전자의 전사를 활성화시킨다. 그 결과 뿌리털 구조의 변형과 감염사(infection thread)를 통한 뿌리혹박테리아의 진입이 조장된다.
플라보노이드 신호는 공생의 모든 단계에서 내생 균근균(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)과 숙주 식물 사이에서 교환되며 포자의 발아, 균사의 생장, 군집형성의 정도에 영향을 미친다.




- 플라보노이드는 세포질에서 합성되어 액포에 저장된다. 또한 플라보노이드는 외부 근권에 분비되기도 한다. 따라서 근권에서 뿌리와 비병원성 미생물(비표적 미생물) 간 상호작용에 영향을 미칠 수 있다.

- 플라보노이드분해 경로 : 초기에는 두 번의 탈히드록시화를 거쳐 naringenin이 형성되며 이후 여러 C-고리 분열과 일시적인 chalcone 형성을 통해 수산기가 첨가된 방향족 화합물이 생성된다. ( 참고 : 사람의 간에서 해독과정도 비슷)  피토알렉신 뿐만 아니라 다른 플라보노이드 구조도 항균활성을 지닌다. 근권에 존재하는 유독성 플라보노이드는 미생물에게 상당한 화학적 스트레스를 가하기 때문에 해독 및 회피기작을 지닌 미생물이 선별될 것이다. 이화작용(catabolism)은 해독기작의 하나로서 일부 식물의 병원성 균류는 효소를 이용한 분해기작을 지닌다. 또한 여러 미생물들은 플라보노이드의 막 관통성을 변화시키거나 이를 능동적으로 배출시키는 기작을 발달시켜 왔다.

 

향신료 안에 든 피토케미컬을 너무 많이 섭취하면 암이나 돌연변이, 혹은 태아의 기형이 초래될 수 있다. 슈퍼푸드도 지나치게 섭취하면 오히려 건강에 해로울 수 있다.
고구마, 블루베리, 브로콜리, 렌즈콩 등 슈퍼푸드를 지나치게 섭취하면 오히려 건강에 해로울 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 캔자스 주립대학 심호흡운동연구실의 스티븐 코프 연구원은 슈퍼푸드에 많이 함유되어 있는 항산화물질 섭취가 과도하면 항산화물질과 사악한 쌍둥이(twin evil) 관계인 산화촉진물질과의 균형이 깨지면서 건강을 해칠 수 있다고 밝혔다. 항산화물질이 산화작용에 의한 근육 등 신체조직 손상을 억제하고 산화촉진물질은 이를 가속화시키는 것이 사실이지만 항산화물질 과다로 산화촉진물질과의 균형이 깨지면 운동을 관장하는 골격근의 기능이 손상될 수 있다는 사실이 동물실험 결과 밝혀졌다고 코프 연구원은 말했다.