PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Y TERAPÉUTICAS DE METABOLITOS
TERPENO
Constituyen el grupo más numeroso de metabolitos segundarios con más de 40.000 moléculas diferentes hormonas, pigmentos o aceites esenciales.
Son compuestos orgánicos aromáticos y volátiles. Están constituidos por la unión de unidades de un hidrocarburo de 5 átomos de carbono llamado isopreno.
Los principales componentes suelen ser insolubles en agua y derivan de la unión de unidades de isopreno. Resina, aceites esenciales, esteroles, glucósidos cardiacos, látex y aceites esenciales.
Son responsables de las características organolepticas de las plantas, contribuyendo al crecimiento y supervivencia.
Son utilizados como aromas y fragancias en la alimentación y la cosmética.
Unos compuestos terpenoides son utilizados en la medicina como anticarcinogénicas, antiulcerosas, antimalariales, y antimicrobianos.
Son sintetizados por dos rutas: la del ácido mevalonico, activa en el citosol, donde tres moléculas de Acetril-CoA se condensan para formar ácido mevalónico que reacciona para formar isopentenildifosfato (IPP). La ruta del metil eritritolfosfato, que funciona en cloroplastos y genera también IPP.
Los terpenos de mayor tamaño son los tetraterpenos y politerpenos, en los que se encuentran los carotenoides y los hidrocarburos de alto peso molecular, caucho y gutapercha.
GLUCÓSIDOS
Existen tres grupos de glucósidos: saponinas, glucósidos cardiacos y glucósidos cianogénicos y el cuarto, glucosinatos.
Los glucosinalatos son los responsables del aroma, el olor y el gusto de condimentos como la mostaza y vegetales como el repollo, brócoli y coliflor.
Actúan como repelente de herbívoros. La yuca rica en carbohidratos hace parte de la dieta de muchos países tropicales.
Es un enlace glicosidico que se forma cuando una molécula de azúcar se condensa con otra que contiene un grupo hidroxilo.
Las saponinas son glicosidos triterpenos que contienen una o más moléculas de azúcar.
Los glicósidos cardiacos tienen ´propiedades detergentes y su estructura contiene una lactona.
Los glucósidos cardiacos se utilizan en la enfermedad de la insuficiencia cardiaca congestiva.
Los glicosidos cianogenicos son compuestos nitrogenados que no son tóxicos por si mismo.
RUTA METABÓLICA
Glucólisis o glicolisis, es una ruta catabólica de 10 reacciones enzimáticas, tres irreversibles.
Su función es la la degradación de glucosa para la obtención de energía 2ATP y 2NADH.
Se degrada una molécula de glucosa C6, hasta dos moléculas de piruvato C3. Es una ruta metabólica universalmente atribuida en todas las células.
COMPUESTOS FENÓLICOS
Se pueden dirigir tanto al metabolismo primario como al metabolismo segundario. Del fenol derivan compuestos fenólicos, polifenoles, o fenilpropanoides, un anillo con un grupo hidroxilo y derivados (éteres, metiléteres y glucosidos).
Son un grupo diverso que comprenden desde moléculas sencillas como los ácidos fenólicos hasta polímeros complejos como los taninos y la lignina.
Actúan como repelente alimenticio en muchos animales.
Se presentan en la planta en forma conjugada con uno o más residuos de azúcar unidos a los grupos hidróxidos y la forma más común de encontrarlos en la naturaleza en en forma de glucósidos.
Los compuestos fenólicos intervienen en las características organoelectica de las frutas y verduras al intervenir en el color y el sabor de esta.
Son solubles en agua y solventes orgánicos, azúcares asociados a los polifenoles que pueden ser monosacáridos, disacáridos e incluso oligosacáridos.
Los compuestos fenólicos actúan como antioxidantes en enfermedades frecuentes como el cáncer epitelial y la enfermedad cardiovascular. Así los compuestos fenólicos se le han atribuido actividades farmacológicas y médicas, relacionadas con la prevención y mejora del estado de salud.
Los compuestos a los que más se unen con frecuencia son la glucosa, galactosa, arabinosa ramnosa, xilosa, y ácidos glucuronico y galacto ronico entre otros compuestos fenólicos.
Son metabolitos de bajo peso molecular formado por el acoplamiento oxidativo de unidades de phidroxifenilpropano que se unen mediante puentes de hidrógenos.
Las cumarinas actúan como agentes antimicrobianos y como inhibidores de germinación.
FLAVONOIDES: se dividen en varias subclases con más de 5.000 compuestos, siendo los polifenoles más distribuidos en las plantas.
Son los responsables del color natural de los alimentos, defensas y pigmentación
TANINOS: son compuestos fenólicos hidrosolubles, contienen un gran número de grupos hidroxilos entre otros grupos funcionales, capaces de unirse a proteinas y macromoléculas. Se componen en dos grupos: taninos hidrolizables y taninos condensados.
Los taninos son compuestos fenólicos poliméricos usados en convertir usados en convertir la piel del animal en cuero.
RUTA METABÓLICA
La ruta del ácido melónico es una fuente importante de fenoles en hongos y bacterias poco empleadas en plantas superiores.
La ruta del ácido siquímico, es responsable de la biosíntesis de la mayoría de los compuestos fenólicos de las plantas, a partir de Eritosa-4-P y de ácido fosfoenolpirúvico se inicia una secuencia de reacciones que conducen a la síntesis de ácido siquímico y derivados de este, aminoácidos aromáticos.
ALCALOIDES
Tiene más de 15.000 metabolitos segundarios. Son solubles en agua, contienen al menos un átomo de nitrógeno en la molécula. Exhiben actividad biologica.
Son relajantes musculares, tranquilizantes, antitusivos y analgésicos en el valor terapéutico.
El alcaloide salonina interfiere en la transmisión nerviosa.
La cafeina estimulante del sistema nervioso central.
La quinina ayuda al tratamiento de la malaria.
La codeína analgésico antitusivo.
La bincristina es utilizada en el tratamiento de la leucemia.
Los alcaloides ayudan a las arritmias cardiacas.
LA mayoría son heterocíclicos y algunos compuestos nitrogenados alifáticos. El opio es uno de los primeros alcaloides conocidos.
Se clasifican en función de los anillos presentes en la molécula.
RUTA METABÓLICA
Los alcaloides se clasifican en función de los anillos presentes en la molécula, se sintetizan normalmente a partir de lisina, tiroxina y triptófano, aunque algunos como la nicotina derivan de la ornitina. Si bien se requieren más de 50 pasos metabólicos para sintetizar los alcaloides más importantes producidos por C. Roseus. hasta ahora solo se han determinado y caracterizado en un grado de 20 de las enzimas requeridas.