La fitoquímica. Metabolitos secundarios

1.1 Fitoquímica

        La fitoquímica es la ciencia que estudia los compuestos químicos que constituyen a las plantas, abarca lo que es sus estructuras químicas, metabolismo, distribución natural, función biológica, extracción y evaluación cuali-cuantitativa.

Ringuelet J., Viña S. (2013) Productos naturales vegetales. Buenos Aires; Argentina UNLP-Edulp. Pag. 8-11 Consultado 15 de mayo de 2019

        Los métodos de análisis fitoquímico pueden ser de diversos tipos: a) Histológicos, los cuales consisten en la realizar y observar cortes de tejidos que han sido tratados previamente. b) Químicos, son el tratamiento que se les da a los extractos con reactivos que dan lugar a la producción de colores o precipitados característicos. c) Fisicoquímicos, como el uso de métodos cromatográficos y espectrométricos u otros métodos a partir de los extractos obtenidos del material en ensayo. d) Biológicos, donde se observa el efecto de los extractos vegetales sobre cultivos de microorganismos, células, tejidos o sobre animales.

Ringuelet J., Viña S. (2013) Productos naturales vegetales. Buenos Aires; Argentina UNLP-Edulp. Pag. 8-11 Consultado 15 de mayo de 2019

        Los tejidos vegetales normalmente se encuentran en un estado dinámicoestacionario. Cabe destacar que estos se encuentran en una constante síntesis y degradación en cuanto sus biomoléculas o metabolitos los cuales determinan el dinamismo de sus sistemas biológicos. Los metabolitos son clasificados como primarios y secundarios.

1. Metabolitos primarios

Se conocen como metabolitos primarios a compuestos tales como carbohidratos, aminoácidos, ácidos grasos y ácidos orgánicos que están involucrados en el crecimiento y desarrollo, respiración y fotosíntesis, y síntesis de hormonas y proteínas. Estos metabolitos se encuentran en todas las especies vegetales dentro de amplios grupos filogenéticos y son producidos casi por las mismas rutas metabólicas (Hounsome et al., 2008).

Hounsome, N; Hounsome, B; Tomos, D; Edward-Jones, G. 2008. Plant metabolites and nutritional quality of vegetables. Journal of Food Science 73(4). 48-65.

1. Metabolitos secundarios

Los metabolitos secundarios son compuestos derivados del metabolismo primario, pero de limitada distribución en el reino de las plantas, restringidos a un grupo taxonómico particular. Antiguamente se aceptó que las sustancias secundarias se producían con funciones relativas inespecíficas, después se encontró que muchas de estas poseen altos rendimientos y que tienen múltiples funciones en las plantas.

Los compuestos secundarios no tienen una función aparente en el metabolismo primario, pero sí tienen una implicación ecológica como defensa contra herbívoros, virus, hongos, bacterias, como sustancias alelopáticas, fitoalexinas o disuasorios nutritivos. Otros tienen una función fisiológica, por ejemplo, los alcaloides, las pectinas que pueden servir para el transporte de nitrógeno tóxico y compuestos de almacenamiento, mientras los compuestos fenólicos como los flavonoides realizan una función como protectores de rayos ultravioletas. Además, son una fuente importante de principios activos de medicamentos y de valiosos productos químicos.

Aunque gran parte de los medicamentos se obtienen por síntesis química, la mayoría de las estructuras principales están basadas en productos naturales.

Naivy, A,. & Jiménez, E.. (Diciembre 2011). Producción de metabolitos secundarios de plantas mediante el cultivo in vitro. Biotecnología Vegetal, Volumen 11, pp.195-197. http://132.248.9.34/hevila/Biotecnologiavegetal/2011/vol11/no4/1.pdf

 Parkinson

La EP es la segunda causa de enfermedad neurodegenerativa crónica progresiva y es el tipo de parkinsonismo más prevalente. Aproximadamente 10 millones de personas en el mundo se ven afectadas por esta enfermedad, se presenta en casi el 1 % de la población mayor de 65 años y un 4 a 5 % de los mayores de 85 años. La prevalencia global de EP es aproximadamente 213 por cada 100.000 habitantes y aumenta considerablemente después de los 70 años, llegando a ser mayor a los 1000 casos por cada 100.000 habitantes.

Marín-Medina DS, Quintero-Moreno JF, Valencia-Vásquez A, Duque-Salazar C, Gil-Restrepo AF, Castaño-Montoya JP, et al. Estimulación cerebral profunda en enfermedad de Parkinson. Iatreia. 2018 Jul-Sept;31(3): 262-273. DOI 10.17533/udea.iatreia.v31n3a04.

Consideraciones Etiológicas

Los síntomas de EP pueden ser explicados por la prominente perdida de neuronas dopaminérgicas en la sustancia. Esta pérdida es causada, probablemente, por la sobreexpresión de proteínas tales como la α-sinucleína y por su mal plegamiento, lo que genera en ultimas una malformación estructural.

Factores Microbianos

Existe una línea reciente de investigación que parece demostrar una relación entre tipos particulares de toxinas producidas por parásitos y la aparición de EP e incluso de otras enfermedades neurodegenerativas.

Se establece una relación entre la retención de beta-N-metilamino-l-alanina (toxina producida por cianobacterias) y una clase de retinopatía pigmentaria presente en algunos pacientes de EP.

Hurtado, F., Cardenas, M. A. N., Cardenas, F., & León, L. A. (2017). La Enfermedad de Parkinson: Etiología, Tratamientos y Factores Preventivos. Universitas Psychologica, 15(5). doi:10.11144/javeriana.upsy15-5.epet

2. Flavonoides

2.1 Definición y estructura 

Los flavonoides son conocidos por ser un grupo de moléculas generadas por el metabolismo secundario de las plantas, originándose por medio de una ruta biosintetica mixta, en este caso a través de la rut a del ácido shikímico y la ruta de los policétidos. La ruta del ácido shikímico es aquel conjunto de reacciones metabólicas que da inicio a la biosíntesis de la fenilalanina, tirosina y triptófano; es precursor en los diversos  aminoácidos aromáticos, así como, sus derivados: glucosidos cianogenicos aromáticos, aminas biogenas aromáticas, catecolaminas, betalainas, melaninas, bisindoles, los flavonoides, diversos alcaloides, entre otros. Mientras que la ruta de los policétidos consiste en la condensación de unidades CH2CO de ácido acético, HCH2COOH.

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