Química de plantas medicinales, aromáticas y tóxicas

Química de plantas medicinales, aromáticas y tóxicas

Cuando se habla de química de plantas, se tiene que hacer una distinción entre los compuestos que están presentes en todas las plantas y aquellos que se encuentran restringidos a algunas especies o incluso a una única especie. Es así que a las moléculas que responden al primer grupo se las conoce como metabolitos primarios (por ejemplo: ácidos grasos, azúcares, bases del ADN, proteínas, etc.), mientras que a los compuestos que forman parte del segundo grupo se los conoce como metabolitos secundarios. Los metabolitos primarios se relacionan con el mantenimiento de las funciones vitales de respiración, crecimiento y reproducción, mientras que la función en la naturaleza de los metabolitos secundarios no es siempre clara. Como ejemplos de éstos últimos tenemos a los compuestos que forman parte de los aceites esenciales, los terpenos en general, alcaloides, flavonoides, cumarinas, saponinas, taninos, etc (figura 1).

Figura 1: Estructura de algunos metabolitos secundarios, de izquierda a derecha el alcaloide morfina (proveniente del opio, Papaver somniferum), el flavonoide rutina y el sesquiterpeno E-cariofileno. Éstos dos últimos compuestos son ampliamente distribuidos en el reino vegetal.

Originalmente se consideró que los metabolitos secundarios eran desechos del metabolismo vegetal, pero posteriormente se fue acumulando gran cantidad de evidencia del rol de los mismos como moléculas señal en procesos de comunicación entre seres vivos. Por ejemplo, de las moléculas que se representan en la figura 1, la morfina y el cariofileno son empleados por las plantas para su defensa contra insectos hervíboros y microorganismos patógenos, es decir, dichas moléculas son usadas como "insecticidas" y "desinfectantes" por las plantas. El flavonoide de la figura 1 (rutina) es de color fuertemente amarillo y le imprime coloración a muchas flores, y por tanto está involucrado con el proceso de atracción de insectos polinizadores. Se reconoce que los metabolitos secundarios están vinculados a la adaptación de las plantas al ambiente en el cual crecen y se desarrollan, por lo que el medio influye sobre la síntesis de éste tipo de compuestos.

Los metabolitos primarios tradicionalmente se han estudiado en la disciplina Bioquímica, mientras que los metabolitos secundarios son parte de la Química de Productos Naturales; aunque ésta separación es totalmente artificial y las fronteras tanto metodoloógicas como conceptuales entre una y otra son difusas.

Un aspecto muy interesante de,los metabolitos secundarios de las plantas es que muchos de ellos tienen propiedades farmacológicas demostradas, por lo que el ser humano los emplea en su propio beneficio para el cuidado de la salud. Las plantas que contienen principios farmacológicamente activos se conocen como plantas medicinales, y el órgano u órganos que los contiene se llama droga vegetal. Por ejemplo, en la figura 2 se puede ver a la "marcela" (Achyroclines satureioides) que es una planta medicinal que contiene principios activos flavonoides (con altra proporción de quercetina) en las sumidades floridas y partes aéreas (droga vegetal). La "marcela" se emplea popularmente como infusión (tés) para el alivio de malestares estomacales y para aliviar dolores de cabeza.

Hay muchas plantas que se pueden considerar medicinales, tanto nativas (marcela, carqueja, cedrón, congorosa, mburucuyá, ombú, etc) como exóticas (hipérico, castaño de indias, diente de león, jengibre,  llantén, malva, etc.).

Figura 2: la planta medicinal marcela (Achyroclines satureioides) es rica en compuestos flavonoides como el flavonol quercetina (derecha) que le confieren popiedades digestivas, antiespasmódicas y analgésicas.

Existen plantas que poseen en su constitución compuestos que aportan aroma y sabor (compuestos éstos que también son metabolitos secundarios), por lo que se conocen como plantas aromáticas. El hecho de que una planta pueda ser caracterizada como aromática no significa que no pueda ser medicinal, por ejemplo el cedrón Aloysia citrodora (figura 3) presenta su característico aroma cítrico por su composición conteniendo citral (mezcla de los sesquiterpenos neral y geranial). El cedrón ha sido reconocido como medicinal por la Farmacopea Argentina, y al igual que la marcela se emplea como infusión (muchas veces junto con el mate) como sedante y estomacal. Otros ejemplos de plantas aromáticas son las populares "chircas", y las exportadas lavanda, eucalipto y rosas. Las plantas aromáticas en general se emplean para la industria de aromas y sabores, y muchas de ellas tienen su aplicación en la elaboración de perfumes.

Figura 3: la planta aromática "cedrón" (Aloysia citrodora) presenta aroma cítrico por su alto contenido de citral (neral + geranial).

Otra categoría de plantas, clasificadas en función de la acción de los metabolitos secundarios son las plantas tóxicas. Las mismas pueden ser tóxicas para las personas o para los animales de cría. Dicha toxicidad es empleada para beneficio propio en el desarrollo de los llamados "pesticidas botánicos", formulaciones de origen vegetal preparadas con dichos principios tóxicos. Un ejemplo de ésto último se puede ver en otra entrada de éste blog donde se habla de los compuestos de naturaleza limonoide extraídos del árbol del paraíso (Melia azedarach, originario de India y China), el que es muy tóxico para bovinos, ovinos y cerdos, además de los seres humanos.

Las plantas tóxicas nativas más comunes son el mío mío (Baccharis coridifolia), el duraznillo negro (Cestrum parqui) y los senecios (por ejemplo Senecio brasiliensis, figura 4). Éstos últimos sintetizan compuestos conocidos como alcaloides pirrolizidínicos, los que son extremamente hepatotóxicos.

Figura 4: El "senecio" (Senecio brasiliensis) presenta el alcaloide pirrolizidínico senecionina (derecha) con propiedades hepatotóxicas.

Como puede apreciarse de todo lo anteriormente expuesto, las plantas guardan en su interior muchos "secretos químicos" bajo la forma de metabolitos secundarios, y esos compuestos pueden ser tanto de utilidad como de perjuicio para los seres humanos. Está en nosotros como seres racionales conocer las plantas que nos rodean y valernos de sus buenas propiedades medicinales y aromáticas, y evitar el consumo de plantas tóxicas.

(todas las imágenes en éste artículo pertenecen a Wikipedia).