analisis fitoquimico de la flor de tilo
TRANSCRIPT
Proyecto de moderación de biología
Análisis fitoquimico de la Tilia platyphyllos
Cristina Chuquin
1 bachillerato internacional
2010-2011
1
Introducción
La fotoquímica es una rama de la ciencia que tiene como objetivo el análisis de
la actividad biológica producida por algunos vegetales. Las plantas producen
una diversa cantidad de sustancias productos de los metabolitos secundarios,
unos se encargan del color, del aroma de las flores i los frutos. Los metabolitos
se las puede usar en la agricultura y en la medicina de diferentes maneras.
El análisis fitoquímico permite identificar plantas con importante actividad
biológica, como en el caso de las plantas medicinales. El propósito de realizar
el análisis fotoquímico es poder ayudar de alguna manera a que la gente de la
parroquia la victoria no se siga haciendo más daño tomando la medicina natural
equivocada.
Justificación e importancia:
El motivo por el cual realizamos nuestro proyecto es darnos cuenta de que en
nuestra fauna tenemos plantas incluidas que podemos utilizar para mejorar
nuestro estado de salud. Así mismo darnos cuenta de cómo viven las personas
en la Victoria y aprender diferentes actividades.
Delimitación del problema:
Este año trabajaremos con este tema analizando plantas que están en los
alrededores de la Victoria es una de las parroquias ubicadas en el cantón de
Pujilí en la provincia de Cotopaxi. Que por su actividad y producción, se
encuentra ubicada a 5 km. al norte de Pujilí. La provincia la victoria se
encuentra a una temperatura de 14 grados centígrados.
2
El problema en esta parroquia es principalmente que los moradores del lugar
se auto medican con plantas medicinales sin saber su función y como estas
afectan a otros órganos o a otras partes del cuerpo es por eso que el objetivo
principal de nuestro proyecto es que la gente de la parroquia se interese por
información acerca de lo que están consumiendo para tratar enfermedades que
se presentan a las personas que forman parte de este lugar.
Objetivo general:
El objetivo general del proyecto fue trabajar con estas plantas cada uno con
diferentes plantas para así sacar varios resultados y ayudar a la comunidad,
proporcionarles más información acerca de lo que consumen como medicina.
Objetivos específicos:
• conocer más acerca de la Victoria que tipo de actividades se puede
encontrar en este lugar y así también hacer de esta parroquia un lugar
turístico conocido por todos.
• Obtener información para nosotros mismos y así utilizar las plantas
medicinales en vez de utilizar medicamentos.
Es muy importante primero investigar acerca del lugar y de que plantas son las
que están consumiendo como fuente medicinal y para que tipo de
enfermedades.
Área de interacción:
3
Nuestro proyecto está asociado con varias áreas de interacción sin embargo
con la que mas se asocia es comunidad y servicio esta área de interacción
está incluida en el trabajo ya que estamos interactuando con las personas de
ese lugar y el trabajo va a ser para beneficio de ellos ya que los resultados los
expondremos y les diremos si es adecuado que consuman esa planta. Nuestro
proyecto también está con el medio en el que nos desarrollamos ya que para
realizar el análisis fotoquímico utilizaremos plantas del medio ambiente. Aquí
está incluido también la salud de las personas que habitan la parroquia la
Victoria.
Hipótesis:
Después de haber realizado el análisis fitoquimico de la flor de tilo obtendremos
que la información que nos proporcionaron los habitantes de la Victoria es
cierta, que sirve para curar la tos y además de eso encontraremos otras
funciones de la flor de tilo.
Variable dependiente: sirve para la tos
Variable independiente: información de los habitantes de la victoria y las
demás funciones.
4
Metodología de la investigación
Lo primero que realizamos para empezar con nuestro proyecto fue empaparnos
del tema por lo que procedimos a realizar una investigación la cual tenía temas
como que es la fitoquimica y cada una de sus ramas. También incluimos un
tema importante el cual fue de gran ayuda para analizar el trabajo este tema
fue acerca de los metabolitos secundarios. Después de habernos informado
acerca de fitoquimica procedimos a realizar nuestra propia introducción la cual
se sustentó y la terminamos en el mes de noviembre después de que tuvimos
una charla con la ingeniera María Fernanda Guevara quien nos explicó más a
fondo acerca de lo que son los metabolitos secundarios y para que sirven cada
uno de ellos, esta charla fue muy importante para el desarrollo de nuestro
proyecto ya que tuvimos la oportunidad de realizar preguntas. Después de
haber tenido la charla con la ingeniera en el mes de diciembre nos
trasladamos hacia la Victoria a recolectar las muestras de nuestras plantas; la
planta que yo elegí fue la flor de tilo también conocida como Tilia platyphyllos
ese día obtuve un poco de información de los moradores de la parroquia, ellos
me dijeron que utilizaban la planta como un remedio para la tos.
Después de esto procedí a buscar información acerca de mi planta para
comprobar que la información que me dieron era cierta, después de esto solo
nos quedaba realizar el extracto y nosotros decidimos que el extracto lo
realizaríamos a través de un percolador y después por la falta de materiales
decidimos cambiar por una maceración lo que resulto algo mucho más fácil.
5
Sin embargo antes de tomar la decisión recibimos una charla con una experta
que viajo desde Riobamba era una persona que tenía gran conocimiento y nos
ayudó.
Después también recibimos la ayuda de la profesora Ivon Cajamarca ella fue
quien nos ayudó con la maceración después de esto ya mandamos a realizar el
análisis fitoquimico de nuestras plantas.
Después de una semana y media nos entregaron los análisis de nuestros
plantas y nosotros lo interpretamos y sacamos conclusiones.
Después de esto sí solo pulimos nuestro trabajo y terminamos.
6
Marco teórico
Información sobre la parroquia Victoria, en el cantón Pujili, provincia de
Cotopaxi
Este pedacito de tierra cotopaxense, cobijado por el blanco de la paz de su
Bandera, está situado 12Km, al Oeste de la ciudad de Latacunga, unido por
una carretera asfaltada y tiene como su Monte sacro al bello Sinchahuasín.
Pujilí quiere decir posada de los juguetes, es una de las poblaciones más
antiguas de la provincia.
Fecha de Fundación: fue fundada en 1570.
Fecha de cantonización: el 14 de octubre de l852.
Altitud: Está a 2961 metros sobre el nivel del mar
Temperatura: 14 grados centígrados.
Extensión; Pujilí tiene un área aproximada de 1305 Km. cuadrados
División Política: El cantón Pujilí, se compone de ocho parroquias rurales que
son: La Victoria, Guangaje, Isinlivi, Zumbahua, Angamarca, Pilaló, El Tingo y
7
Chugchilán
Datos Generales de la Parroquia la Victoria, en la provincia de Cotopaxi.
Pujilí en época prehistórica estuvo gobernada por el Cacique Mayor Alonso
Sancho Jacho Capác, tiene como noble centinela al Sinchahuasín que significa
CASA FUERTE y un balcón donde se contempla el más hermosos paisaje, no
solamente del cantón sino de otros lugares; además se puede observar el
movimiento y alegría de las gentes que acuden a las ferias los días miércoles y
domingos. Los hombres y mujeres buenos que ha entregado esta madre
generosa, por todos los rincones de la Patria Grande, la recuerda con cariño.
Ellos con su esfuerzo y talento han formado la más linda corona para colocarla
sobre sus sienes. Esa madre dio a luz Maestros en el arte de la música,
Educadores, Sacerdotes, Militares, Hábiles Alfareros. (1)
Este es un pueblo eminentemente indígena con características propias de los
mismos. Calles estrechas, casas con patios internos, iglesias coloniales, calles
empedradas, gente amable y gentil.
(1): http://es.wikipedia.org/wiki/Provinica_de_Cotopaxi
8
Pujilí tiene fama por su artesanía de cerámica. Durante la Colonia fué asiento
misionero.
Cuenta con un mercado indígena interesante que ofrece los días Miércoles y
Domingo además de trabajos artísticos hechos en arcilla.
Sobre la cima o parte más alta, esta colocada una cruz del Patrono del pueblo:
San Buenaventura de Viterbo. .
Alrededor de Pujilí se puede ver como se fabrican las artesanías de barro,
también podremos ver como los alfareros utilizan el barro para fabricar “las
tejas” que luego son llevadas a todas partes del país.
Los famosos danzantes de esta tierra mía son los únicos en el mundo, las
octavas de Corpus han logrado singular importancia hasta convertirse en una
fiesta nacional e internacional.
Lugares atractivos
La Victoria: que por su actividad y producción, es la capital alfarera de la
provincia de Cotopaxi, se encuentra ubicada a 5 km. al norte de Pujilí. Está
asentada en el antiguo territorio de Mulinliví (donde también se ubicaba el viejo
Pujilí). La alfarería tiene su origen en el barrio "EI Tejar", allí extranjeros de la
9
Misión Andina hace algunos años instalaron una fábrica de cerámica en la que
trabajaron algunos artesanos del lugar, aprendiendo el proceso y obteniendo
buenos resultados, llegando la producción a niveles internacionales (sin
embargo, la actividad de la cerámica como tal milenaria, y sus orígenes se
pierden en el tiempo). Desde 1991 el grupo de alfareros se hallan jurídicamente
establecidos, existiendo organizaciones como la "Agrupación de Alfareros,
Tejeros y Operarios". Allí se trabajan maceteros, tejas vidriadas, moriscos,
tejuelos, etc., hoy se habla de las
Lozas de La Victoria: e inclusive se han realizado festividades como las
tradicionales 2Fiestas de Cerámica", que se realizan en días de carnaval
(donde se elige a la "Alfarera Bonita"), así como el festival "Cántaro de Oro",
que se efectúa en el mes de enero.Guangaje: parroquia fundada en 1861, su
población es eminentemente indígena, quienes trabajan productos
agropecuarios.
Destacan en su territorio los afamados Molinos "Jatun Ayllu". (2)
Zumbahua: parroquializada el 16 de junio de 1972, tiene una extensión
aproximada de 120 Km. cuadrados de territorio. Sus habitantes son
comerciantes por excelencia, la feria semanal de los sábados es muy
concurrida.
(2): http://es.wikipedia.org/wiki/Pujil%C3%AD_(cant%C3%B3n)
10
En Zumbahua existe un Hospital de primera categoría, con profesionales
extranjeros, quienes atienden a los parroquianos los cuales son indígenas en
su totalidad, este centro de salud así como la universidad, colegio y algunas
escuelas, reciben ayuda económica y capacitación de fundaciones extranjeras.
En el aspecto turístico tiene relevancia el viejo volcán apagado y laguna de
"Quilotoa", donde hasta hace pocos años vivió el "Ermitaño del Quilotoa", un
extranjero que se afinco en el lago (se llamaba Wisdom) y que fue motivo de
varias leyendas y mitos por parte de quienes por allí vivían. Este volcán
apagado es visitado por muchos turistas.
Además resalta la actividad de los pintores de Tigua y Zumbahua, máxima
expresión de te popular donde se reflejan las costumbres de las comunidades y
la vida del campo, en un llamado nuevo arte "naif". Además aquí se puede
observar una forma particular de comprar de productos que es “el trueque”. (3)
Pílalo: parroquia ubicada entre la costa y la sierra, en la vía Latacunga-
Quevedo. Su clima es tropical y allí se dan muchos productos de las dos
regiones, son famosas sus sabrosas y dulces moras. Tiene extensas tierras
para producción ganadera y agropecuaria.
Angamarca: es un rincón que marca mucha historia en los acontecimientos del
pasado Cotopaxense, fue un sitio de refugio de algunos independentistas
(especialmente en la hacienda "El Shuyo" de propiedad de Rosa Montúfar),
refugio que les sirvió para re1acionarse social y genéticamente con los que allí
(3):http://es.wikipedia.org/wiki/Parroquia_La_Victoria
11
poblaban, dejando notables y numerosísimas familias que han formado parte
de la historia social de la provincia. Sus pobladores que hasta mediados del
siglo XX eran gentes de tez muy blanca, de notables apellidos que dominaban
no sólo perfectamente el español sino además el idioma quichua.
Angamarca es tierra férti1, donde se producen papas, habas y muchos
cereales de clima templado.
En los días de recordación de los fieles difuntos, realizan fiestas y ceremonias,
donde se baila y bebe hasta más no poder. La Semana Santa es motivo de
festividad y recordación de fe. Los angamarqueños del país entero se reúnen
para celebrar sus reencuentros, tienen una directiva que organiza los festejos y
programas.
El Tingo: llamada más popularmente como "La Esperanza", esta parroquia fue
creada hacia 1861.
Cotopaxi es una provincia del centro-norte de Ecuador, nombrada así por el
volcán Cotopaxi; en el año de provincialización se la llamaba Provincia de
León, por el Filosofo latacungueño Vicente León
La capital de Cotopaxi es la ciudad de Latacunga.
12
Según el último ordenamiento territorial, la provincia de Cotopaxi pertenece a la
región comprendida también por las provincias de Pastaza, Chimborazo y
Tungurahua.
Cantón Pujilí, en la Provincia de Cotopaxi, en el centro del Ecuador, se fundó
en 1657. La cabecera cantonal se encuentra a 2.961 msnm, en las laderas del
monte Sichahuasín. El cantón presenta varios climas: templado en su zona
urbana, frío en las regiones altas y cálido en áreas del subtrópico. El cantón
tiene un área de 1.305 km2. La cantonización se produjo el 14 de octubre del
1852.
Etimológicamente Pujilí en quichua significa posada de juguetes. En los
alrededores de la ciudad, un lugar habitado antes de la llegada de los
españoles, continua con su tradición alfarera de primer orden, entre otras cosas
se producen tejas esmaltadas de diversos colores.
De acuerdo con el Sistema Integrado de Indicadores Sociales del Ecuador,
SIISE, la pobreza por necesidades básicas insatisfechas, alcanza el 87,8% de
la población total del cantón. La población económicamente activa alcanza a
22.181 habitantes
13
La Victoria es una de las parroquias en las que se divide el municipio
Municipio Valmore Rodríguez del estado venezolano de Zulia tambiien
conocido como BACHAQUERO .
Recibe su nombre por ser un sector de la ciudad de Bachaquero.(4)
Los propósitos del colegio Ludoteca en la parroquia de la victoria son:
El patrono del colegio ludoteca es oriundo del sector y ellos en correspondencia
al aporte que el dejo en nuestro colegio realizan obras sociales en esta
parroquia
El proyecto social que realiza el colegio ludoteca es apoyar a las escuelas
también apoya al turismo ya que esta parroquia está lleno de turismo
comunitario.
Otro propósito es difundir el legado ancestral de las figuras de barro.
Ambiente entonces su propósito es ir cambiando la mentalidad de estas
Personas poco a poco para cambiar la mentalidad y el estilo de vida de las
personas que habitan la parroquia de la victoria
Otro de sus propósitos es trabajar con escuelas indígenas y también trabajar
con el idioma del kichwa
Dentro del proyecto de la fotoquímica vamos a conocer estas escuelas i a tratar
de reactivar el turismo de estas comunidades.
(4)http://www.aracno.net/andes.php?
opcion=datos&provincia=6&ciudad=LoojEmHT
14
Definiciones de fitoquimica
La Fitoquímica es una disciplina científica que tiene como objeto el
aislamiento, análisis, purificación, elucidación de la estructura y caracterización
de la actividad biológica de diversas sustancias producidas por los vegetales.
Las plantas producen una diversidad de sustancias, producto del metabolismo
secundario, algunas responsables de la coloración y aromas de flores y frutos,
otras vinculadas con interacciones ecológicas, como es el caso de la atracción
de polinizadores. Actualmente, se ha demostrado que principalmente la
mayoría de ellos participan en el mecanismo de defensa de las plantas. Entre
estos últimos, se consideran a las fitoalexinas, los alelopáticos, por mencionar
algunos. La razón de ser de estos metabolitos, llamados también fitoquímicos,
permite una gama de usos en la agricultura y en la medicina. Adicionalmente,
las múltiples funciones que presentan en los vegetales permite la búsqueda de
nuevos agroquímicos naturales, como insecticidas, herbicidas, reguladores de
crecimiento, etc. (5)
Para su estudio la fitoquímica permite aislar e identificar los principios activos
de numerosas plantas con importante actividad biológica, tal es el caso de las
plantas medicinales. Por el potencial que representan estos metabolitos, las
investigaciones no solo se han dirigido a la elucidación de estructuras químicas
y evaluación de su actividad biológica mediante bioensayos, sino hacia la
obtención por cultivo in vitro.
(5): http://es.wikipedia.org/wiki/Fitoqu%C3%ADmica
15
Estrictamente hablando, la FITOQUIMICA estudia los metabolitos secundarios
extraídos de las plantas. Para ello esta rama de la química enseña cómo aislar
e identificar los principios activos de numerosos vegetales con importante
actividad biológica, tal es el caso de las plantas medicinales.
En un sentido amplio la FITOQUIMICA se interesa por el conocimiento de la
historia, el comercio, la distribución y geografía, la botánica, el cultivo,
recolección, selección, preparación y preservación, identificación y evaluación
por todo tipo de métodos, la composición química y el análisis, la farmacología
y el uso tradicional de los productos químicos derivados de los vegetales y sus
derivados, con el propósito de mejorar la salud del hombre u otros animales.
Todo tipo de drogas vegetales y otros productos naturales que tienen valor
comercial por sus usos tecnológicos, incluyendo una variedad de productos de
uso comercial, entre ellos: colorantes, aromas, condimentos, insecticidas,
herbicidas, antibióticos, extractos alergénicos e inmunizantes biológicos, etc,
también pueden ser estudiados dentro de la disciplina. Por supuesto, se
necesitan prerrequisitos: botánica, química orgánica, analítica, bioquímica, etc.
Un punto importante en el conocimiento de las moléculas implicadas en la
actividad de las plantas es la determinación de su estructura y de su
comportamiento. Ello permite comprender la naturaleza y las modalidades de
los métodos de control, racionalizar los procesos extractivos, a veces prever la
actividad farmacológica, frecuentemente pronosticar la farmacocinética y la
biodisponibilidad; es preliminar a la síntesis. Estudiar las estructuras
16
moleculares es también comprender su origen.
Por el potencial que representan estos metabolitos, las investigaciones no sólo
se han dirigido a la elucidación de estructuras químicas y evaluación de su
actividad biológica mediante bioensayos, sino hacia la obtención por cultivo in
vitro.(6)
El propósito de este laboratorio es despertar en el estudiante el interés por el
estudio en el área de los productos naturales de origen vegetal, proporcionar
los medios adecuados para manejar los procesos de extracción, purificación e
identificación de metabolitos primarios y secundarios en plantas, caracterizar
física y químicamente los ingredientes activos mediante técnicas usuales en
análisis orgánico y bioquímico, ampliar los conocimientos de la Química
orgánica hacia los productos naturales y conocer sus posibles rutas
biosintéticas, complementar las técnicas de laboratorio con estudios
espectroscópicos característicos del metabolito estudiado, incentivar el estudio
químico de las plantas con fines investigativos suministrando las bases teóricas
y técnicas necesarias para avances en el conocimiento de los constituyentes
activos con interés industrial o bromatológico.
(6)http://quimicosclinicosxalapa04.spaces.live.com/Blog/cns!
204AC1C68E772D5!1630.entry
17
La ciencia responsable por el estudio de los componentes químicos de los
vegetales se denomina Fitoquímica.
La fitoquímica estudia cada grupo de la planta, desde su estructura química
molecular, hasta las propiedades biológicas de los vegetales Realiza
relevamientos y análisis de los componentes químicos de las plantas, como los
principios activos, los olores, pigmentos, entre otros. Las sustancias
fitoquímicas son encontradas en varios alimentos consumidos por los seres
humanos como los vegetales, las frutas, las legumbres, los granos, las semillas
y sirven de protección contra varias enfermedades como el cáncer y problemas
cardíacos.
Se cree que los fitoquímicos surgieron hace millares de años atrás, en una
época en que la tierra poseía poco oxígeno libre en la atmósfera. En estos
tiempos, las plantas que trabajaban reteniendo el dióxido de carbono y
liberando oxígeno, aumentaron la composición de oxígeno liberado,
polucionando su propio medio con oxígeno reactivo. (7)
Para protegerse de este gas en grandes concentraciones, las plantas
desarrollaron componentes antioxidantes, incluyendo los fitoquímicos. Debido
a estos antioxidantes, las plantas sobreviven en un ambiente rico en oxígeno.
(7): http://biologia.laguia2000.com/botanica/fitoquimica
18
Además de esto, los fitoquímicos protegen los vegetales contra hongos,
bacterias y daños a las células.
La FITOQUIMICA estudia los metabólitos secundarios extraídos de las plantas.
Para ello esta rama de la química enseña cómo aislar e identificar los principios
activos de numerosos vegetales con importante actividad biológica, tal es el
caso en el caso de las plantas medicinales.
En un sentido amplio la FITOQUIMICA se interesa por el conocimiento de la
historia, el comercio, la distribución y geografía, la botánica, el cultivo,
recolección, selección, preparación y preservación, identificación y evaluación
por todo tipo de métodos, la composición química y el análisis, la farmacología
y el uso tradicional de los productos químicos derivados de los vegetales y sus
derivados, con el propósito de mejorar la salud del hombre u otros animales.
Todo tipo de drogas vegetales y otros productos naturales que tienen valor
comercial por sus usos tecnológicos, incluyendo una variedad de productos de
uso comercial, entre ellos: colorantes, aromas, condimentos, insecticidas,
herbicidas, antibióticos, extractos alergénicos e inmunizantes biológicos, etc.
(8)
(8): http://www.buenastareas.com/ensayos/Fitoquimica/309852.html
19
Las sustancias fitoquímicas son compuestos orgánicos constituyentes de
alimentos de origen vegetal, que no son nutrientes y que proporcionan al
alimento unas propiedades fisiológicas que van más allá de las nutricionales
propiamente dichas. Estas sustancias parecen ser responsables, al menos en
parte, del papel beneficioso para la salud asociado al consumo de frutas y
hortalizas y alimentos derivados de ellas. Dentro de ellas hay sustancias de
diversas familias químicas que poseen estructuras y propiedades muy
variadas, como son los polifenoles, entre los que se incluyen los pigmentos
antociánicos, taninos, flavonoles, isoflavonas, lignanos, estilbenoides y
derivados de ácidos aromáticos, entre otros, los glucosinolatos, los derivados
azufrados de las Aliáceas, compuestos terpenoides, como los carotenoides y el
limoneno, etc.
Muchos de estos compuestos tienen características antioxidantes, que podrían
estar relacionadas con su papel de protección ' in vivo ' frente a enfermedades
cardiovasculares y algunos tipos de cáncer. Además, algunas de ellas tienen
efectos específicos sobre enzimas responsables de la activación y degradación
de carcinógenos, o, al ser análogos estructurales de hormonas, son capaces
de unirse a receptores hormonales produciendo diferentes efectos.
La composición en sustancias fitoquímicas de diferentes frutas y hortalizas es
muy variada, tanto desde el punto de vista cualitativo como cuantitativo. Esta
variabilidad puede incluso existir entre diferentes variedades de un mismo
producto, como lechuga o manzana por ejemplo, que podrían, de este modo,
poseer propiedades beneficiosas para la salud diferentes. Por otra parte, el 20
contenido en estas sustancias también se puede ver afectado por las
condiciones ambientales y nutricionales de los cultivos (condiciones
agronómicas), así como por los tratamientos efectuados durante la
manipulación de las frutas y hortalizas en la etapa poscosecha y el procesado
para obtener alimentos derivados.
En ocasiones es posible detectar la presencia en los vegetales de algunos de
estos compuestos fitoquímicos mediante métodos sencillos. Por ejemplo, una
mayor pigmentación se puede relacionar con un mayor contenido en pigmentos
antociánicos o carotenoides, y un mayor sabor astringente con un mayor
contenido en taninos polifenólicos. No obstante, en la mayoría de los casos es
necesario recurrir al análisis químico para establecer el tipo y contenido de
fitoquímicos presentes.
Sustancias fitoquímicas presentes en alimentos
En el Reino Vegetal podemos distinguir cuatro grandes grupos de compuestos
fitoquímicos: sustancias fenólicas, sustancias terpénicas, sustancias azufradas
y sustancias nitrogenadas (alcaloides). De estos cuatro grupos, son los tres
primeros los que tienen mayor importancia como constituyentes de las frutas y
hortalizas con relevancia en la alimentación humana. Los compuestos
nitrogenados suelen ser biológicamente muy activos, pudiendo dar lugar a
problemas de toxicidad aun en cantidades muy bajas. Por esta razón, en
general, los programas de mejora y selección de vegetales se han dirigido a
tratar de reducir el contenido en estos compuestos potencialmente tóxicos (es,
por ejemplo, el caso del alcaloide solanina presente en la patata). No obstante, 21
existen algunos compuestos nitrogenados que tienen propiedades beneficiosas
para la salud, como los folatos, sustancias con actividad vitamínica, que
pueden contribuir a reducir el riesgo de espina bífida y otros defectos del tubo
neural en el feto y también a prevenir algunos tipos de anemia y enfermedad
cardiovascular. Algunos compuestos nitrogenados pueden también aportar
determinadas características organolépticas a los alimentos, como es el caso
de la capsaicina que es responsable del sabor picante de los pimientos.
Fitoquímicos de la dieta y salud humana
En una revisión realizada por Steinmetz y Potter (1996) sobre datos
procedentes de 206 estudios epidemiológicos, se ponía de manifiesto que
consumos más elevados de frutas y hortalizas estaban relacionados con una
menor incidencia de determinados tipos de cánceres, entre los que se incluían
los de estómago, esófago, pulmón, cavidad oral y faringe, endometrio,
páncreas y colon. Además, un mayor consumo de frutas y hortalizas tendría
también efectos beneficiosos sobre otras patologías, como son las
enfermedades cardiovasculares, la diabetes, la trombosis cerebral, la obesidad,
la diverticulosis y las cataratas. De acuerdo con este estudio, las hortalizas con
mayor papel en este efecto protector serían las que se consumen crudas,
seguidas por ajos y cebollas, zanahorias, hortalizas verdes, coles, coliflores y
bróculi, tomates y fruta en general. Entre los componentes de estos alimentos
que podrían contribuir al eventual efecto protector se citan: ditioltionas,
isotiocianatos, indol-3-carbinol, compuestos azufrados de ajos y cebollas
(alliina y allicina), isoflavonas, vitamina C, limoneno, luteina, carotenos,
licopeno, vitamina E, ácido fólico y fibra dietética.22
Los mecanismos a través de los que las sustancias fitoquímicas de los
alimentos ejercerían su actividad anticarcinógena y preventiva de
enfermedades no están aún definitivamente establecidos en la mayoría de los
casos. En estudios de laboratorio o con animales experimentación se han
podido poner de manifiesto efectos y actividades biológicas muy variados,
como cabe esperar para un grupo tan amplio y diverso de estructuras químicas.
Así, hay sustancias que poseen propiedades antioxidantes y neutralizadoras de
radicales libres, otras que influyen sobre los procesos de diferenciación celular,
aumentan la actividad de enzimas relacionados con la destoxificación de
carcinógenos, bloquean la formación de nitrosaminas cancerígenas, actúan
sobre el metabolismo de los estrógenos, modifican el medio colónico (flora
bacteriana, composición de ácidos biliares, pH, volumen fecal), preservan la
integridad de las células, ayudan a mantener los mecanismos de reparación del
ADN, aumentan la apoptosis (muerte controlada) de las células cancerígenas o
disminuyen la proliferación celular.
Factores que influyen sobre la distribución y contenido de sustancias
fitoquímicas en alimentos
Dada la importancia que los fitoquímicos pueden tener en la prevención de
enfermedades resulta esencial definir los factores que influyen sobre su
distribución y contenido en los productos vegetales. Por un lado, existen
factores intrínsecos al propio vegetal (de origen genético), que llevan a que la
composición en estas sustancias sea diferente no sólo entre distintos géneros
23
o especies, sino incluso también entre variedades de un mismo producto.
Como ejemplo, en el caso de las hortalizas, cabe citar el de la lechuga, en
cuyos tipos ' Romana ', ' Iceberg ' y ' Baby ' existe un pobre contenido en
sustancias fenólicas antioxidantes (flavonoles y derivados de ácido cafeico), al
contrario de lo que ocurre en tipo como ' Hoja de roble ' y, sobre todo, ' Lollo
rosso '.
En el caso de las frutas se puede mencionar a las manzanas, cuyo contenido
en sustancias fenólicas (antocianos, flavonoles y procianidinas) varía
considerablemente dependiendo de la variedad. Esta diferencia puede
incrementarse aún más en función de los contenidos y actividad de las enzimas
oxidativas presentes en distintas variedades, que pueden actuar sobre las
sustancias fenólicas y, en muchos casos, son responsables de la pérdida de
calidad organoléptica y nutricional de alimentos derivados.
Esta variabilidad relacionada con la información genética abre grandes
expectativas a la posibilidad de obtener variedades enriquecidas en algunos de
estos constituyentes de interés para la protección de la salud, ya sea mediante
técnicas de selección y mejora tradicionales o de ingeniería genética, que ya se
están aplicando. Un ejemplo de estos avances es la obtención del ' Golden
Rice ' (arroz dorado), capaz de biosintetizar y acumular en el grano cantidades
importantes de b-caroteno (provitamina A), lo que le confiere un característico
color amarillo y puede proporcionar grandes beneficios nutricionales a aquellas
poblaciones que tienen una dieta basada en el arroz.
24
Otro ejemplo es la obtención de variedades de tomate que producen mayor
cantidad de flavonoles antioxidantes, que, además, se acumulan en la parte
carnosa del fruto, a diferencia de lo que ocurre en las variedades tradicionales
que sólo contienen pequeñas cantidades de flavonoles en la piel (De Vos,
1999). A la hora de introducir cambios que afectan a la composición química
del vegetal hay, sin embargo, que tener en cuenta que un aumento excesivo en
el contenido de alguna de estas sustancias no siempre es deseable, ya que, al
tratarse de sustancias bioactivas, podría llevar a producir efectos tóxicos. De
sobra son conocidas las propiedades bociógenas de los glucosinolatos, que se
manifiestan sobre todo en el ganado que los consume en gran cantidad, e
igualmente se han descrito efectos tóxicos para otros fitoquímicos (D'Mello,
1997), como los que puede plantear el consumo excesivo de flavonoides
(Skibola; Smith, 2000).
Por otra parte, la composición en sustancias fitoquímicas va a estar influida por
factores extrínsecos al vegetal, ligados a sus circunstancias de cultivo (factores
agroambientales) y a las condiciones de conservación tras la recolección. Así,
se ha demostrado que la presencia o ausencia de determinados nutrientes en
el suelo y el exceso o déficit de riego pueden afectar a la composición
fitoquímica de las frutas y hortalizas, tanto cuali- como cuantitativamente. Se
sabe que el calcio, el boro y el contenido en sustancias nitrogenadas del suelo
tienen un efecto decisivo sobre el contenido en sustancias fenólicas
antioxidantes e influir sobre su degradación por enzimas oxidativas
(polifenoloxidasas) durante su posterior manipulación, conservación o
procesado. El contenido en compuestos azufrados del suelo influye
considerablemente sobre el contenido en glucosinolatos de las Brassicaceas y 25
el de compuestos azufrados de los ajos y cebollas. El grado de madurez de las
diferentes frutas y hortalizas también influye de forma relevante sobre la
composición fitoquímica, sin que exista un patrón de comportamiento general
para todos los productos. Igualmente, el grado de iluminación e irradiación de
las plantas y la temperatura de cultivo ejercen también una influencia
importante sobre el contenido en sustancias fitoquímicas. Por ejemplo, se ha
visto que la concentración de antocianos en las manzanas, granadas y la
mayoría de las frutas pigmentadas con estas sustancias fenólicas, es
notablemente superior en aquellos frutos que han crecido en zonas con
temperaturas nocturnas más bajas; igualmente una mayor tasa de insolación
favorece la acumulación de antocianos en el producto. El grado de irradiación
con luz UV puede también afectar al contenido de resveratrol en las uvas, de
cumarinas en los cítricos y el apio y el de glucosinolatos en hortalizas
brasicáceas.
Además de estos factores de tipo agronómico, se pueden producir cambios
considerables en estos constituyentes durante la conservación tras la
recolección. La conservación se lleva a cabo generalmente a bajas
temperaturas, a las cuales suelen inducirse las enzimas responsables de la
biosíntesis de algunas sustancias fitoquímicas, sobre todo las de naturaleza
fenólica. Por esta razón, durante la conservación de determinadas frutas y
hortalizas, se puede producir en algunos casos un aumento en los contenidos
de determinados constituyentes de interés para la salud. A veces, la
conservación se lleva a cabo en condiciones específicas para disminuir la
respiración y consecuentemente la actividad fisiológica del vegetal, lo que
permite retrasar su maduración y ralentiza su deterioro. Esto se consigue 26
mediante el empleo de atmósferas controladas y la técnica MAP (modified
atmosphere packaging), consistente en disminuir el contenido en oxígeno y
aumentar el de anhidrido carbónico en el ambiente que rodea a los productos.
Estos tratamientos, que ayudan a prolongar la vida comercial de las frutas y
hortalizas, también poseen marcados efectos sobre el contenido en sustancias
fitoquímicas, que en algunos casos disminuyen y en otros casos aumentan,
dependiendo del tipo de producto y de las condiciones empleadas. Es conocido
el efecto decolorador de antocianos con la consiguiente pérdida de
pigmentación que se poroduce en la fresa cuando se almacena en presencia
de concentraciones elevadas de CO2. En el caso de las lechugas
mínimamente procesadas, el uso de atmósferas modificadas disminuye la
biosíntesis de derivados del ácido cafeico, evitando, de este modo, el desarrollo
del pardeamiento inducido por el corte que se produce cuando se almacenan
ensaladas cortadas. También ejercen efectos interesantes los tratamientos
post-cosecha con ozono o con irradiaciones con luz UV o radiación gamma,
que en la mayoría de los casos conllevan un incremento en la biosíntesis de
sustancias fitoquímicas de interés en la salud. La irradiación con luz UV, por
ejemplo, induce la acumulación del anticancerígeno resveratrol en la uva de
mesa o para vinificación, lo que mejoraría sus propiedades protectoras de la
salud.
Métodos de selección de variedades ricas en sustancias fitoquímicas
No existe una técnica universal que de una manera rápida y fiable permita
seleccionar las variedades enriquecidas en estos constituyentes de interés en
27
la salud. Los métodos a utilizar para la selección dependerán del constituyente
considerado y del tipo de fruta u hortaliza que se desee evaluar. No obstante,
en algunos casos es posible reconocer la presencia de algunos componentes
de interés a partir de algunas características del producto fácilmente
observables. Por ejemplo, el licopeno es responsable de la coloración roja de
los tomates y, por tanto, su contenido en las diferentes variedades de tomate
se podría llevar a cabo de una manera relativamente sencilla midiendo su
coloración mediante un fotocolorímetro. Lógicamente, éste es un modo de
evaluación inespecífico, pero que puede ser utilizado en la práctica para la
clasificación preliminar de variedades.
El mismo criterio se podría emplear para seleccionar variedades ricas en
pigmentos antociánicos. En este caso además, los distintos pigmentos
muestran, en función de su estructura, diferente actividad antioxidante pero
también diferente tonalidad, lo que, en una primera aproximación, puede
orientar sobre el tipo de antocianos presentes. Así, tonalidades azuladas y
violáceas, que se asocian generalmente a delfinidina o cianidina (ciruelas,
uvas, arándanos), se podrían relacionar con productos de mayor actividad
antioxidante, mientras que tonalidades más escarlata o anaranjadas, atribuibles
a peonidina o pelargonidina (fresa), coincidirían con variedades con menor
actividad antioxidante asociada a antocianos. No obstante, en estos casos no
sólo se deben tener en consideración aspectos cualitativos, sino también
cuantitativos, pues una concentración considerable de un antociano menos
activo puede suponer más beneficios que una menor cantidad de una sustancia
más activa. No sólo el color sino también otras características sensoriales
28
pueden asociarse a la presencia de ciertos componentes de interés. Así, por
ejemplo, se podría correlacionar el sabor y olor en ajos y cebollas con su
contenido en alliina y allicina, compuestos azufrados responsables en parte de
su actividad. Igualmente, la astringencia de algunas frutas puede relacionarse
con la presencia en las mismas de proantocianidinas, con capacidad para
complejar proteínas y metales y que posee propiedades antioxidantes. En todo
caso, para la determinación precisa del tipo y cantidad de sustancias presentes
será necesario recurrir a distintas técnicas de análisis químico, siendo las más
habituales la cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC), que permite realizar
la determinación específica de compuestos individuales en extractos vegetales,
y la cromatografía gaseosa, cuando se trata de analizar componentes volátiles.
Aunque este tipo de observaciones pueden ser de interés práctico para la
clasificación de variedades, no deben ser utilizadas para extraer conclusiones
apresuradas sobre la capacidad antioxidante y posibles propiedades benéficas
de un producto, en las cuales pueden influir múltiples factores. Hay que tener
en cuenta que generalmente los alimentos no contienen un único componente
de interés, sino que en los mismos pueden coexistir antioxidantes de distintos
grupos, entre los cuales pueden, además, establecerse procesos de sinergia (o
antagonismo), que determinarán la actividad final del producto. Por ejemplo, en
la fresa no sólo hay antocianos, sino también catequinas y proantocianidinas,
así como ciertas cantidades de flavonoles y otros compuestos fenólicos o
vitamina C, compuestos todos ellos con capacidad antioxidante.
Otro aspecto a tener en cuenta es la estabilidad de las sustancias fitoquímicas
en los alimentos, donde pueden sufrir procesos de transformación o
29
degradación, que reducen su actividad y disponibilidad fisiológica. Los
procesos de manufacturación y preparación culinaria son también importantes,
ya que pueden influir sobre la estabilidad y la biodisponibilidad de los
componentes de los alimentos. Las temperaturas elevadas suelen poseer un
efecto destructor sobre muchos compuestos quimioprotectores; igualmente el
almacenamiento prolongado puede también afectar a las eventuales
propiedades beneficiosas de frutas y hortalizas. El efecto perjudicial de estas
operaciones puede ser minimizado cuando se realizan en ausencia de oxígeno.
Aunque en general el procesado y preparación de los vegetales conducen a
una reducción en los contenidos de sustancias potencialmente benéficas, en
algunos casos pueden también hacer que determinadas sustancias se
encuentren más disponibles.
Por ejemplo, los carotenoides que actúan como provitaminas A son absorbidos
más eficazmente a partir de zanahorias cocidas que de las crudas, ya que la
cocción produce una ruptura de paredes celulares que favorece la liberación de
la vitamina. Lo mismo ocurre en el caso del licopeno en el tomate y otros
constituyentes relacionados con la pared celular, como las proantocianidinas.
En todo caso, el uso de procesados mínimos realizados de manera rápida y
cuidadosa constituye siempre una garantía para la mejor conservación de las
propiedades nutricionales y beneficiosas de los productos vegetales.
Para que una sustancia ejerza sus efectos beneficiosos no sólo es importante
30
su actividad intrínseca, sino que, además, debe de ser capaz de alcanzar sus
objetivos fisiológicos en el organismo humano. En este sentido, algunos de los
compuestos tradicionalmente considerados fitoquímicos podrían no ser
absorbidos por el intestino humano y, por tanto, no llegar a ponerse en contacto
con órganos y tejidos internos sobre los que ejercer sus efectos. Por otra parte,
las sustancias absorbidas pueden ser metabolizadas, en cuyo caso los
verdaderos compuestos de interés son los metabolitos que resultan de su
biotransformación, ya que son los que van a encontrarse en el medio interno.
Aún cuando una sustancia no sea absorbida puede ejercer efectos locales en
el tracto gastrointestinal (por ejemplo, protección frente a cánceres del aparato
digestivo); igualmente, podrá interaccionar con la flora del colon y mostrar
efectos prebióticos o ser objeto de transformación por parte de la misma dando
lugar a nuevas sustancias, que pueden ser biológicamente activas y ejercer
también efectos locales o incluso sistémicos si llegan a ser absorbidas. Todos
estos aspectos se encuentran aún en estudio y es de esperar que en los
próximos años se produzcan importantes avances en la elucidación de los
mismos.
Importancia de la fitoquímica (9)
Para pode hablar sobre los fitoquímicos y sus beneficios es importante conocer
qué son en realidad, por lo tanto, los fitoquímicos son sustancias que se
encuentran en los alimentos de origen vegetal (son los responsables de darle a
las plantas su color y sabor), biológicamente activas, que no son nutrientes
31
esenciales para la vida, pero que tienen una gran efecto positivo en nuestra
salud.
Beneficios:
Ya que sabemos que los fotoquímicos son sustancias naturales
beneficiosas para la salud, debemos conocer cuáles son estos
maravillosos beneficios que nos ofrecen. Algunos son:
1. Nos protegen de los radicales libres, que son los causantes de los
procesos de envejecimiento y enfermedad de las células.
2. Lucha contra el cáncer. Cada vez hay más estudios que relacionan el
llevar una dieta rica en alimentos antioxidantes y niveles más bajos de
cáncer.
3. Nos ayudan a prevenir condiciones cardiovasculares ya que el colesterol
se vuelve realmente nocivo o peligroso cuando se oxida gracias a los
radicales libres (10)
(9): http://www.fruitveg.com/sp/articulos/art_fitoquimicos.php3
(10)http://maricg.angelfire.com/
32
Fuentes Principales:
Las fuentes principales de fitoquímicos son los alimentos de origen vegetal
como las frutas y vegetales. Existe una gran variedad de fitoquímicos que se
encuentran en ciertos vegetales y frutas de acuerdo a su color. Para poder
conocer en detalle qué fotoquímica encontramos según el color de la fruta o
vegetal y cuál es su beneficio en nuestra salud:
Licopeno
1. Color- Rojo
2. Fuente- Tomate, Frambuesa, Sandia, Remolacha, Manzana Roja, Aji
Dulce Rojo
3. Beneficios- • Ayuda en la prevención de cáncer relacionado a hormonas
como cáncer de mama, próstata y ovario.
4. • Previenen enfermedades del corazón y cáncer de la piel. • Ayudan en
el control de los síntomas del Síndrome Pre-Menstrual
Antocianina, Polifenoles
1. Color- Rojo/Violeta
2. Fuente- Uvas tintas, Jugo de Uva, Berenjena, Moras y Vino Tinto
3. Beneficios- • Inhibe el colesterol LDL (colesterol malo) y protege contra
las enfermedades del corazón. • Regulan la presión arterial y previenen
el envejecimiento celular.
33
B-caroteno
1. Color- Anaranjado
2. Fuente- Zanahoria, Mango, Calabaza
3. Beneficios- • Ayudan a disminuir los niveles de colesterol. • Protegen
contra el cáncer y las enfermedades cardíacas • Fortalecen el sistema
inmune. • Reducen el riesgo de cataratas y degeneración macular del
ojo.
B-criptoxantina, flavonoides
1. Color- Anaranjado/Amarillo
2. Fuente- Cantaloupe, melocotón, naranjas, papaya, nectarines
3. Beneficios- • Ayudan a disminuir los niveles de colesterol. • Protegen
contra el cáncer y las enfermedades cardíacas. • Fortalecen el sistema
inmune, reducen el riesgo de cataratas y degeneración macular del ojo.
Índoles, Sulforaphanes
1. Color- Verde
2. Fuente- Brócoli, Repollo, Espinaca, Lechugas (en todas sus variedades)
3. Beneficios- • Balance hormonal (reduciendo el riesgo de cáncer de
ovario, mama y próstata). • Protección de los ojos y alivio de tensión o
ansiedad. (11)
(11)http://maricg.angelfire.com/Vinculo_53_en_Formato_HTM.html
34
Los fitoquímicos ayudan una naranja a tener su color naranja y hacer con que
una frutilla tenga su color rojo. Lo más importante es que ellos pueden
protegernos de muchas de las enfermedades más fatales que nos amenazas,
enfermedades como el cancer, problemas cardíacos o deficiencias del sistema
inmunológico.
En tanto la investigación sobre los beneficios de los fitoquímicos para la salud
se acumula, muchas empresas están yendo en el camino de producir una gran
variedad de suplementos alimenticios basados en los fitoquímicos. (12)
Definición de metabolitos (13)
Se llama metabolitos secundarios de las plantas a los compuestos químicos
sintetizados por las plantas que cumplen funciones no esenciales en ellas, de
forma que su ausencia no es fatal para la planta, ya que no intervienen en el
metabolismo primario de las plantas. Los metabolitos secundarios de las
plantas intervienen en las interacciones ecológicas entre la planta y su
ambiente.
También se diferencian de los metabolitos primarios en que cada uno de ellos
tiene una distribución restringida en el Reino de las plantas, a veces a sólo una
especie o un grupo de ellas, por lo que muchos de ellos son útiles en Botánica
Sistemática.
(12)http://biologia.laguia2000.com/botanica/fitoquimica
35
Por muchos años el valor adaptativo de la mayoría de los metabolitos
secundarios fue desconocido. Muchas veces fueron pensados simplemente
como productos finales de procesos metabólicos, sin función específica, o
directamente como productos de desecho de las plantas. En general fueron
percibidos como insignificantes por los biólogos por lo que históricamente han
recibido poca atención por parte de los botánicos.
Muchas de las funciones de los metabolitos secundarios aún son
desconocidas. El estudio de estas sustancias fue iniciado por químicos
orgánicos del siglo XIX y de principios del siglo XX, que estaban interesados en
estas sustancias por su importancia como drogas medicinales, venenos,
saborizantes, pegamentos, aceites, ceras, y otros materiales utilizados en la
industria. De hecho, el estudio de los metabolitos secundarios de las plantas
estimuló el desarrollo de las técnicas de separación, la espectroscopía para
dilucidar su estructura, y metodologías de síntesis que hoy constituyen la
fundación de la química orgánica contemporánea.
Los metabolitos secundarios son aquellos compuestos orgánicos sintetizados
por el organismo que no tienen un rol directo en el crecimiento o reproducción
del mismo. A diferencia de lo que sucede con los metabolitos primarios, la
ausencia de algún metabolito secundario no le impide la supervivencia, si bien
se verá afectado por ella, a veces gravemente.
(13)http://es.wikipedia.org/wiki/Metabolitos_secundarios_de_las_plantas
36
Metabolitos secundarios en microorganismos
En el caso de los microorganismos, los metabolitos secundarios mejor
conocidos son los antibióticos. En la trofofase (fase de crecimiento de los
microorganismos) no se producen metabolitos secundarios. Es en la idiofase
normalmente, cuando se producen (fase en la que el microorganismo no crece,
pero sigue metabólicamente activo). Para que se produzca el metabolito
secundario, primero hay que asegurar unas 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. (14)
(14) http://es.wikipedia.org/wiki/Metabolito_secundario
37
Clasificación de los metabolitos secundarios (15)
Los metabolitos secundarios de las plantas pueden ser divididos en 3 grandes
grupos, en base a sus orígenes biosintéticos:
Terpenoides. Todos los terpenoides, tanto los que participan del
metabolismo primario como los más de 25.000 metabolitos secundarios,
son derivados del compuesto IPP (Isopentenil difosfato o "5-carbono
isopentenil difosfato") que se forman en la vía del ácido mevalónico. Es un
grupo grande de metabolitos con actividad biológica importante (Goodwin
1971
Están distribuidos ampliamente en las plantas y muchos de ellos tienen
funciones fisiológicas primarias. Unos pocos, como los que forman los
aceites esenciales, están restringidos a solo algunas plantas.
1. Compuestos fenólicos como los fenilpropanoides y sus derivados .
Los más de 8.000 compuestos fenólicos que se conocen están formados
o bien por la vía del ácido shikímico o bien por por la vía del
malonato/acetato.
(15)http://maca-peruana.com/analisis.htm
38
2. Compuestos nitrogenados o alcaloides. Los alrededor de 12.000
alcaloides que se conocen, que contienen uno o más átomos de
nitrógeno, son biosintetizados principalmente a partir de aminoácidos.
Los alcaloides poseen una gran diversidad de estructuras químicas
(Robinson 1981 ). Son fisiológicamente activos en los animales, aún en
bajas concentraciones, por lo que son muy usados en medicina.
Ejemplos conocidos son la cocaína, la morfina, la atropina, la colchicina,
la quinina, y la estricnina.
METABOLITOS SECUNDARIOS FRECUENTES EN LAS PLANTAS.
Los constituyentes químicos se agrupan según su origen biosintético
común, y así podemos mencionar a los terpenos y esteroides, flavonoides,
cromenos y benzofuranos, cumarinas.
Terpenos y esteroides
El término terpeno se refiere a un grupo de sustancias que se biosintetizan
siguiendo la llamada “regla de isopreno”, esbozada por Wallach en 1866.
Pueden clasificarse como monoterpenos (C 10), sesquiterpenos (C 15),
diterpenos (C 20) triterpenos (C 30) y tetraterpernos (C 40), según el
número de unidades de isopreno (2 ,3 ..... 8) que los forman.
39
A.- Monoterpenos
Constituyen un importante grupo de hidrocarburos, alcoholes y cetonas, que
son los compuestos maoritarios de los aceites esenciales obteidos de hojas,
raíces, corteza y flores de diversas plantas; pueden presentarse como
compuestos aciclicos, monocíclicos y cíclicos.
B.- Sesquiterpenlactonas
Las sesquiteropenlactonas, derivadas biogenéticamente de los
sesquiterpenos, son una clase de productos naturales distribuidos menos
ampliamente que estos últimos y de ocurrencia predominante en la familia
Asteraceae (notablemente en géneros Artemisia y ambrosia), de allí que su
distribución permite ser aplicada a problemas taxonómicos especialmente
en los géneros nombrados y en otras taxas.
Son sustancias amargas que se encuentran en toas las partes de las
plantas, en concentraciones que varían entre 0,01 y 8% del peso seco,
siendo las concentraciones mayores generalmente en las hojas; son
bastantes solubles en cloroformo y en eter etílico. Presentan gran
importancia por la variada acción biológica que han demostrado : acción
citotóxica, antitumoral, analgésica, inhibidoras del crecimiento de bacterias,
entre otras.
40
C.- Diterpenos
Comprende un grupo de compuestos de 20 átomos de carbono que puede
presentarse en forma de hidrocarburos, alcoholes, cetonas, lactonas y
ácidos carboxílicos, siendo estos últimos conocidos desde tiempo atrás
como ácidos resínicos y obtenidos como componentes de las oleorresinas
exudadas por cortes en los troncos de pinos y abetos.
Se subdividen atendiendo al tipo de esqueleto carbonado, entre otos, como
bicíclicos (tipo labdano y clerodano); tricíclicos (tipo primario, abietano,
cassano, totarona y podocarpano); tetracíclicos (tipo kaurano, beyerano,
atisano, giberelano).
Los diterpenos han sido clasificados también en base a sus propiedades;
entre los ácidos resínicos ya nombrados, tenemos los ácidos abiético, y
agático a los que se les atribuye función protectora en la planta; los
diterpenos tóxicos como las grayanotoxinas que ocurren en las hojas de
rhodadendron y son los responsables de la naturaleza venenosa de ellas; y
las giberelinas, un grupo de hormonas que estimulan el crecimiento vegetal,
de las cuales el más común es el ácido giberélico. .
Algunos diterpenos muestran actividad antitumoral como la taxodiona
aisalada de Taxodium distichum, la jatrofona de Jatropha gossypifolia,
la gnidicina de Gnidia lamprantha, el ingenol del Euphorbia escula;
siendo quizas el taxol del Taxus brevifolia Nutt, el de mayor importancia a
la fecha; otros muestran actividad irritante, tóxina o carcinogénica como los
esteres de forbol aislados de especies de Cortón y euphorbia, actividad 41
antiinflamatoria como el cajucarinólido de Cortón cajucara edulcorante
como el steviosidio de Stevia rebaudiana. Otro ejemplo es el forskolin de
Coleus forskohlii, que en vista de sus propiedades ha sido considerado
para ser desarrollado como un agente para el tratamiento de
cardiomiopatías congestivas, glaucoma y asma.
D.- Triterpenoides y Esteroides
Los triterpenoides son compuestos con un esqueleto carbonado en seis
unidades de isopreno que derivan biogenéticamente del escualeno,
hidrocarburo acíclico de 30 carbonos. Son de estructura relativamente
completa generalmente tetraciclicos o pentacíclicos y pueden contener
grupos hidroxilo, cetona o aldehido y ácido carboxilico. Muchos se
encuentran como glicósidos formando las llamadas saposinas
triterpenoides.
Los esteroides, biogenéticamente muy relacionados a los triterpenoides, y
con un esqueleto cíclico base al igual que los triterpenoides tetraciclícos, de
ciclopentanoperhidrofenantreno, pueden ser clasificados como esteroles
(C27 ó más), saponinas esteroidales (o sus agliconas apongeninas),
glicosidos cardiacos, esterocaloides exclusivamente de origen animal, pero
que a partir de 1966 se han aislado de tejidos de planas aunque en
concentraciones muy pequeñas, y en algunos casos como trazas. Por
poseer estos últimos el grupo de hidroxilo en el carbono 3 son considerados
por algunos autores dentro del grupo de esteroles y más específicamente
como zooesteroles para diferenciarlos de los fitoesteroles, aquellos que
desde sus inicios son considerados de origen vegetal.42
Los triterpenoles y esteroles son sólidos, incoloros, cristalinos, opticamente
activos, de alto punto de fusión; los esteroles, generalmente tiene punto de
fusión menos que 200°C y los triterpenoles mayor que 200°C.
Las saponinas son glicosidos de ambos, triterpenos y esteroles, dan
soluciones jabonosas, y algunos extractos crudos de plantas han
encontrado uso como detergentes, y para la producción de espumas
estables. Ellos causan hemólisis de la sangre aún en soluciones muy
diluidas, una propiedad que ha sido utilizada para su detección en extractos
de plantas. las saponinas no son fáciles de aislar por ello muchas veces se
prefiere hidrolizar el extracto crudo de la planta y aislar la sapogenina libre
de azúcares. Con pocas excepciones el azúcar está unida a la aglicona a
través del grupo - OH en C-3.
Las saponinas del grupo triterpeno se encuentran extensamente
distribuidas, y constituyen la mayoría de las saponinas encontradas en la
naturaleza; una gran variedad de ellas difieren únicamente en el número y
tipo de unidades de azúcares unidas a las sapogeninas; generalmente
pertenecen al grupo de la B-amirina, otras pocas son derivadas de la &-
amirina, del lupeol y del grpo de triterpenos tretracíclicos.
Fuentes ricas de saponinas triterpenoidales y sus genuinas son el ginseng,
la alfalfa, la avena, la quinua y la soya entre otras.
Las saponinas esteroidales son material inicial para la preparación de varios
productos muy potentes y ampliamente usados como productos 43
farmacéuticos, entre ellos cortisona, anticonceptivos, estrógenos,
testosterona, etc. Fuentes ricas de saponinas esteroidales son especies de
las familias dioscoreaceae, Liliaceae y Escrofularaceae. Algunos ejemplos
son: digitonina (Digitalis purpure y D. Lanata), gitogina (D. Purpurea)
tigonenina (D. Lanata), sarsapogenina (Radix zarzaparrilla, Yuca schott),
dioscina (Dioscorea tokora), etc.
Los gliocósidos cardiacos o principios activos cardiacos tiene la habilidad de
ejercer una específica y fuerte acción sobre el músculo cardíaco, son
llamados también principios cardiotónicos. Ocurren en pequeñas cantidades
en las semillas, hojas, talos y raíces de plantas de las familias
Escrofularaceae, Liliaceae, Moraceae, Ranunculaceae, Apocinacea.
Muchas especies crecen en regiones tropicales y han sido emleados por los
nativos de Africa y Sur-américa para preparar flechas venenosas para la
caza y la pesca. Las drogas hechas de las hojas secas han encontrado uso
desde la antigüedad y quizás sea la Dititalis purpurea la más usada.
Los estereoalcaloides ocurren frecuentemente como glicósidos en especies
del género Solanum y otros. La solanidina y tomatidina son dos ejemplos
típicos de este grupo de compuestos.
FLAVONOIDES
Los pigmentos flavonoides, son uno de los grupos más numerosos y
ampliamente distribuidos de constituyentes naturales.
44
Se conoce como diez clases de flavonoides, todos contienen quince atomos
de carbonos en su núcleo básico y están arreglados bajo un sistema C6-C3-
C6, en el cual dos anillos aromáticos llamados A y B están unidos por una
unidad de tres carbonos que pueden o no forman un tercer anillo, que en
caso de existir es llamado anillo C.
Los flavonoides se encuentran generalmente en mezclase como agliconsa y
/o glicosidos, aún de las diferentes clases siendo este último más común, en
muchos casos debido a la complejidad de la mezcla es más frecuente el
estudio de estos compuestos en forma de agliconas en extractos de plantas
previamente hidrolizados. Se hallan presentes en todas las partes de las
plantas, algunas clases se encuentran más ampliamente distribuidas que
otras, siendo más comunes las flavonas y flavonoles, y más restringidas en
su ocurrencia las isoflavonas, las chalconas y auronas.
Las flavonoides se emplea desde hace mucho tiempo como colorantes de
lana, y actualmene se usan en la conservación de grasas o jugos de frutas
debido a las propiedades antioxidantes de algunas polihidroxilflavonas.
Entre otras aplicaciones mencionaremos la de los glucósidos de
dihidrochaconas como edulcorante, de la rotenona como insecticida, etc.
La acción farmacología es también extensa y variada, son bien conocidas
sus actividades como la fragilidad capilar (bioflavonoides del género Citrus:
rutina y derivados) dilatadores de las coronarias (proantocianidinas de Crata
egus, Árnica y Gingko), espasmolítica (glicósidos de arpigenina), 45
antihepatotóxica (silimarina de Sylybum), colerética, estrógena y diurética.
Destacaremos asi mismo la actividad antimicrobiana de flavonoides
prenilados y otros fenoles y la acción fungitóxica de la isoflavonas.
CUMARINAS
Las cumarinas son compuestos ampliamente distribuidos en las plantas,
principalmente en las familias Umbeliferae y Rutaceae; se encuetran en
todas las partes de la planta desde la razí a flores y frutos siendo más
abundante en estos últimos; se presentan a menudo como mezclas, en
forma libre o como glicósidos.
CROMENOS Y BENZOFURANOS
Los cromenos y benzofuranos son productos naturales que se han
encontrado en algunas especies de Rutaceae, Liliaceae, ciperaceae y
principalmente en ciertas tribus de las Asteraceae, entre las cuales parece
ser exclusivos de las Asterreae, Eupatorieae, Heliantheae, Inulaeae y
Senecioneae.
Estos compuestos se encuentran presentes generalmente en hojas y tallos, y
menos comúnmente en raíces habiéndose encontrado en los primeros hasta un
5% sobre el peso seco.
46
SANTONAS
Son pigmentos fenólicos amarillos; químicamente son diferntes a los
flavonoides, pero son muy similares en sus reacciones de coloración y en su
movilidad cromatográfica. Se presentan especialmente en ciertas familias:
Gutiferae, Gentianaceae, Moraceae, y Polignonaceae, al estado libre o como
O- glicosiddadas, siendo menos comunes las C- glicosidadas.
El interés creciente de estos compuestos es explicados por su actividad
farmacológica; inhibidor de la monoaminoxidasa, actividad antipsicótica, efecto
tuberculostático, entre otros.
QUINONAS
Las quinonas naturales son un grupo de compuestos cuya coloración puede
ser desde el amarillo pálido hasta casi negro. Se encuentran frecuentemente
en la corteza, en el corazón de la madera o de la raíz, y en algunos casos en
las hojas, donde su color está enmascarado por otros pigmentos. En general,
están ampliamente distribuidas pero contribuyen en muy pequeña extensión a
la colaboración de las plantas superiores, a diferencia por ejemplo de los
carotenoide y antocianinas; en cambio hacen mayor contribución en las
bacterias, hongos y líquenes. Para su mejor estudios la quinonas se subdividen
en benzoquinonas, naftoquinonas, antraquinonas, quinonas isprenoide. Pueden
además contener diversos grupos funcionales, anillos de furanos o pirano,
encontrarse como dímeros, se parcialmente reducidos como los antranoles y
antronas, etc.
47
Las quinonas han sido reconocidas desde la Antigüedad por sus propiedades
tintoreas; algunas presentan además otras propiedades como la emodina que
es catártica; shikonina, antimicótica, plumbagina, activa para la leshmaniasis,
palachol, cilostática, bacteriostática, etc.
ALCALOIDES
Las alcaloides constituyen el grupo más grande de metabolitos secundarios de
plantas.
Se encuentran en las semillas, raíces, cortezas y hojas; al estado libre o como
glicosidos, o formando sales con ácidos orgánicos. Al año 1970 se reportaba
alrededor de 5000 alcaloides aislados de aproximadamente 40 familias de
plantas, principalmente de Apocinaceae (ca. 800), Papaveraceae (ca. 400),
Ranunculaceae (ca. 300), Solanaceae (ca. 150). Rutaceae (ca.250) y
Rubiaceae (ca. 150); año 1990 se reporta alrededor de 7,000.
Aunque no hay una definición exacta pero el termino alcaloide, en él se
incluyen aquellas substancias básicas que contienen uno o más átomos de
nitrógeno como parte de un sistema cíclico, que manifiesta significante
actividad farmacológica y han sido biosintetizados de aminoácidos como
precursores; compuestos que llenan estas características, se dice que son
verdaderos alcaloides, para diferenciarlos de aminoácidos, y de
48
pseudoalcaloides, aquellos que también poseen nitrógeno en un ciclo, pero no
son originados por aminoácidos, por ejemplo: los derivados de purina y los
esteroalcaloides.
Técnicas y procesos para obtener metabolitos secundarios en el
laboratorio.
Las plantas son una fuente inagotable de compuestos químicos y complejas
sustancias activas, es algo archiconocido y explotado por el hombre desde
hace muchos años: herbolarios y recetas magistrales obtenidas de la
«farmacia de la naturaleza» son fruto de la inagotable biodiversidad de
nuestro planeta, lo que en la actualidad ha adquirido un enorme
protagonismo y divulgación gracias a la concienciación causada por grupos
ecologistas y bioconservacionistas, y también a las incursiones
cinematográficas que se han realizado sobre estos temas, utilizándolos
como base argumental.
También a nivel real, grandes grupos industriales y farmacéuticos trabajan
activamente en la detección y caracterización de sustancias producidas por
diferentes especies y que pueden tener aplicación en muy diversos campos:
en medicina y farmacia (anticancerígenos, antibióticos, ...), lucha contra
plagas (insecticidas,...), en la industria alimentaria (conservantes,
pigmentos,...), en la industria cosmética (esencias, colorantes, ...), etc.
Todos estos productos, a veces muy difíciles o imposibles de sintetizar en
49
laboratorio, se agrupan bajo el nombre de metabolitos secundarios.
Las posibilidades de la aplicación de las técnicas de cultivo de tejidos para
la producción de estas sustancias, evitando así los daños ecológicos
causados por la sobreexplotación de las especies productoras en la
naturaleza y un mejor control de la producción, produjo grandes
expectativas en un principio (Yamada y Fujita, 1983; Berlin, 1984), que poco
a poco se fueron moderando, tras comprobarse que, en la práctica,
determinadas cuestiones y problemas limitaban notablemente los
rendimientos y posibilidades de aplicación de estas metodologías.
Las ventajas que a priori presentaba la producción de metabolitos secundarios
mediante cultivo de tejidos, como por ejemplo la obtención de productos de
mayor pureza, la conversión de sustancias precursoras baratas en compuestos
de alto precio (biotransformación) actuando los cultivos celulares como
catalizadores de las reacciones implicadas en dicha transformación (Alfermann
y Reinhard, 1980; Berlin, 1984), o la obtención de nuevos compuestos,
tropezaron con problemas como la baja concentración del metabolito en los
cultivos celulares,y problemas de tipo técnico en los sistemas de biorreactores
utilizados en el cultivo del material vegetal, como la necesidad de la planta
completa para una correcta síntesis de los compuestos, ya que esta síntesis
sólo se realiza en estructuras especializadas de la planta y a nivel celular la
síntesis es incompleta o muy reducida.
50
Otras limitaciones de este sistema son puramente técnicas: dificultades en los
procesos de manejo y cultivo del material vegetal, en la extracción y
purificación de los productos finales obtenidos, la falta de conocimientos sobre
los inductores y los mecanismos genéticos y bioquímicos implicados en la
regulación y control de este metabolismo secundario.
En la actualidad sólo unos pocos metabolitos secundarios (shikoninas, ácido
rosmarínico, ...) se utilizan de forma industrial, aunque el caudal de
conocimientos adquiridos sobre estas metodologías ha alcanzado un elevado
nivel, y muchos de los problemas planteados en las primeras épocas de
aplicación industrial han sido resueltos con éxito, lo que sin duda permitirá
nuevos avances. (16)
No hay necesidad de ir una y otra vez al campo para recolectar las plantas que
se utilizan en la producción de sustancias requeridas en el procesamiento de
fármacos, colorantes, aromatizantes, edulcolorantes y otros químicos finos.
Ahora, con una sola muestra de una hoja o de un tallo, se pueden cultivar
células desde el laboratorio que producen dichas sustancias.
Prueba de ello es que los investigadores de la Universidad Nacional de
Colombia han producido de la planta comúnmente llamada como Cobangolo o
catape, Thevetia peruviana por su nombre científico, una sustancia llamada
peruvósido, que puede ser utilizada como regulador del ritmo, y de otros
problemas cardiacos.
“Podría ser una alternativa a la digoxina, otra sustancia que se extrae de
(16)http://www.encuentros.uma.es/encuentros49/metabolitos.html
51
una planta vegetal y la cual es un componente o principio activo de
medicamentos, pero que en algunos pacientes genera reacciones alérgicas”.
Así lo explicó Mario Arias Zabala, director del Laboratorio en Bioconversiones y
coordinador del Grupo de Biotecnología Industrial, clasificado en categoría A
por Colciencias.
La investigación que se desarrolla en la UN en Medellín, aún a escala de
laboratorio, se complementa con el estudio de otras especies de plantas como
Nerium oleander (rosa laurel), Catharanthus roseus (Vinca), Calendula
officinalis (Caléndula), Petiveria alliacea (Anamú) y Azadirachta indica (Árbol
del Neem o Margosa).
La caléndula, por ejemplo, es una planta que tiene propiedades cicatrizantes y
se utiliza en la industria para fabricar productos relacionados con el cuidado de
la piel; el anamú produce algunos metabolitos, como el dibencil sulfuro,
benéfico para el tratamiento de cáncer y otras patologías.
La tecnología del cultivo de células vegetales en suspensión, es decir, por
constante agitación, parte de conservar células libres y pequeños agregados
celulares en un medio de cultivo líquido, y se convierte cada vez más en una
alternativa viable al cultivo de la planta completa en el campo para la
producción de los llamados metabolitos secundarios o aquellos que dan origen
a los compuestos y que, junto con los primarios (encargados de garantizar la
vida), permiten la existencia de los seres vivos.
52
El desarrollo de cultivos de células vegetales ha ganado espacio investigativo
en el ámbito regional. Además de las experiencias de los investigadores de la
UN, expertos en la Universidad de Antioquia encontraron que el achiote tiene
propiedades antiofídicas y que es efectivo para reducir los riesgos del veneno
de serpiente Mapaná.
Silvia Jiménez, docente de farmacognocia y fotoquímica, explicó que hay
muchas razones para cultivar células y buscar soluciones o, al menos,
propuestas para obtener esos metabolitos secundarios. La más poderosa de
esas ventajas es que no se ocupa mucho espacio, además se puede realizar la
investigación y los avances con experimentos sin sacrificar las plantas o estar
resembrando para obtener unos miligramos de una sustancia.
Por su parte, Mario Arias Zabala agregó que otro beneficio de los cultivos de
células por suspensión radica en el ahorro que representan estos procesos en
laboratorio porque “se requerirían cultivos y extensiones enormes de tierra con
una sola especie para poder obtener el o los metabolitos que produce y que
tienen aplicaciones a nivel industrial”.
Aclaró que “no siempre cuando se cultivan las células en suspensión y se logra
producir el metabolito, las concertaciones son mayores, pero la ventaja que se
tiene frente a una planta cultivada en el campo es que se puede manipular o
controlar más eficientemente las distintas variables del proceso”.
53
De vuelta a lo natural
La docente Silvia Jiménez explicó que las grandes compañías farmacéuticas
que utilizan la producción de síntesis o de semisíntesis (medicamentos
procesados) están haciendo un viraje hacia el mundo de lo natural. De hecho,
se está fortaleciendo un producto conocido como el fitoterapéutico, que tiene
actividad farmacológica porque proviene del extracto de una planta y que no ha
sufrido mayores transformaciones químicas.
“A los cosméticos les está pasando lo mismo, están dando un viraje hacia el
fitocosmético y fitoterapéutico, este último caracterizado por ser un producto
medicinal elaborado con uno o varios recursos medicinales”, agregó.
En la actualidad hay alrededor de 100 plantas en Colombia que fueron
aprobadas por la Comisión Revisora de Medicamentos, un ente asesor adscrito
al Invima. Entre ellas se encuentran la albahaca, el diente de león, el hinojo, el
gualanday, la lechuga, la menta, la ortiga, el romero, el sauco, la hierbabuena y
la zanahoria.
Una tecnología que crece
54
En el mundo también se tienen casos exitosos de cultivo de células vegetales
en suspensión, sobre todo en los países asiáticos como Japón, China e India.
“Esto parecería poco (…) se espera, una vez se conozca más sobre el
metabolismo de células vegetales, se logre a escala de laboratorio o in vitro,
inducir directamente la producción de metabolito de interés y lograr
concentraciones sustancialmente mayores que las que se obtienen con la
planta en el campo”, sostuvo Jiménez.
Los expertos coincidieron en afirmar que el desarrollo de esta tecnología está
en fase de estudio. El objetivo de los investigadores es cualificar los procesos
relacionados con los cultivos de células de vegetales en suspensión y avanzar
en la factibilidad técnica y económica para la suplementación del actual
esquema de producción de sustancias a escala de producción industrial. (17)
(17)http://historico.unperiodico.unal.edu.co/Ediciones/116/10.html
55
Análisis de los resultados
Después de haber realizado el análisis fitoquimico de la flor de tilo (Tilia
platyphyllos) obtuvimos que el rendimiento del extracto etanolico fue de un
49,78%. Para obtener el resultado de cada metabolito tuvieron que realizar
varias pruebas, para encontrar la cantidad de alcaloides en la Tilia platyphyllos
tuvieron que realizar 5 pruebas las cuales nos darían como resultado el 100%
de esto mi planta tiene el 86,6 % de alcaloides, los alcaloides son muy
utilizados en la medicinas y básicamente se usan para tratar problemas de la
mente y calmar el dolor.
Para ver si mi planta tenía presencia de flavonoides se realizó la prueba de
(shinoda); En la Tilia platyphyllos el resultado de esta prueba fue totalmente
negativa en la planta no se encontró la presencia de flavonoides, son muy
importantes en la medicina ya que actúan como antimicrobianos,
anticancerígenos, disminución de enfermedades cardiacas etc.
Otros compuestos que no están presentes en la Tilia platyphyllos son los
compuestos fenólicos la prueba para determinar la cantidad de compuestos
fenólicos fue (FeCl3) como ya mencione la cantidad presente en la planta es
nula por lo que la planta no tiene efectos como la absorción de la radiación
ultravioleta o actuar como agentes alelopáticos.
Otra de las pruebas que se le realizo a la planta fue para ver la cantidad de
lactonas que tenía la planta del cual obtuvimos que la Tilia platyphyllos tiene el
66,6% de lactona lo que es abundante.
56
Seguida por la prueba de Liebermann que sirve para saber la cantidad de
Triterpenos y esterol, lo que tuvimos como resultado que de triterpenos y
esterol tiene el 66,6% una cantidad que está en el rango de abundante, los
esteroles son precursores de vitamina D y por lo tanto es necesario que la
planta tenga este tipo de compuestos.
Otros compuestos que están presente en una cantidad abundante
representando el 66.6% son las actocianinas los cuales son pigmentos que
otorgan el color a las hojas y a las flores tienen propiedades farmacológicas y
terapéuticas.
Las quinonas son pigmentos orgánicos, la mayoría de quinonas son toxicas
normalmente le brindan a las plantas los colores brillantes como el rojo,
amarillo y también anaranjado. En la planta Tilia platyphyllos no existen o no
están presentes las quinonas la cantidad que obtuvimos como resultado es
nula.
Otros compuestos que dieron como resultado cantidad nula son las
leucoantocianinas estas son sustancias incoloras presentes en las frutas y
hortalizas son importantes ya que son las que dan sabor a algunos frutas y
hortalizas.
Y por último están las saponinas para obtener este resultado se realizó la
prueba de espuma y el resultado fue muy abundante, las saponinas son muy
abundantes en la Tilia platyphyllos se encuentran en un 100%, las saponinas
son productos naturales tóxicos para el hombre.
57
Conclusiones:
• El tilo es una de las plantas más importantes desde el punto de vista
medicinal ya que no solo cura algunas enfermedades sino también las
previene.
• Como había mencionado en mi hipótesis la flor de tilo o también
conocida como Tilia platyphyllos sirve para curar enfermedades como la
tos, tiene varias propiedades medicinales, se emplea también como
cosméticos para el cuidado de la piel.
• Es muy importante que todos nosotros conozcamos lo que podemos
realizar con esta planta para así recurrir a las plantas medicinales y no
solo a los fármacos ya que nuestro cuerpo cada vez se hace más
resistente a las medicinas.
• De la flor de tilo se puede sacar varias cosas como por ejemplo el
llamado carbón de tilo que se utiliza en afecciones digestivas y
hepáticas.
• Su corteza se puede usar en la agricultura aparte de esto también se lo
utiliza para el cuidado del cuero cabelludo.
• El análisis fitoquimico es muy importante en el campo medicinal ya que
así nosotros podemos darnos cuenta de que tipo de planta estamos
consumiendo y así darnos cuenta de si está bien y si en verdad nos está
haciendo bien.
• En mi hipótesis mencione que después de haber realizado el análisis
fitoquimico no encontraríamos solo una acción de la flor de tilo y como
58
ya mencione antes son muchas las funciones que nos brinda el tilo. Y
esto se debe dar a conocer a toda la comunidad.
Recomendaciones:
• Debemos aprender a estar seguros de lo que consumimos ya que a
pesar de que sean plantas medicinales pueden hacernos bien a una
enfermedad pero puede dañarnos algún otro órgano.
• Es mejor consumir plantas medicinales que algún fármaco ya que cada
vez el cuerpo se hace más resistente a las medicinas y llega un punto en
el que ya no nos cura nada.
• Debemos estar bien informados acerca de las propiedades medicinales
de toda planta
• Consumir el tilo es muy bueno para nuestra salud ya que tiene varias
propiedades medicinales pero al igual que consumimos también
debemos cuidar y siempre producir más.
59
Anexos:
Como se puede ver en la fotografía el señor me está dando la información de
que parte de la planta se debe coger para poder realizar el análisis, que parte
es la que utilizan ellos para realizar el agüita de tilo que es lo que les sana de la
tos.
60
En esta foto estamos en el terreno del señor en donde la tenía plantada al tilo
después de haber examinado a la planta procedí a coger las muestras para así
poder llevar el siguiente día al colegio y así realizar el extracto de la Tilia
platyphylllos.
61
Después de haber cogido las muestras de la planta tome más plantas las
cuales me servirían en caso de que lo que haya cogido de muestras sea muy
poco o se dañe.
Para eso llevamos costales y trajimos toda la muestra de plantas que según
nuestro punto de visto era necesario.
62
Como se puede ver en esta foto ya estamos realizando el extracto de la planta
para sacar el extracto utilizamos el proceso de maceración el cual consiste en
aplastar o triturara todos los pedazos de planta y mezclarlos con alcohol 100%
puro.
63
Esas fueron todas las muestras que sacamos entre todos los miembros del
curso cada uno obtuvo dos frascos de extracto después de haber realizado la
maceración después de varios días debíamos filtrar la muestra.
64
Como se puede ver en la fotografía estamos filtrando las muestras después de
haber macerado lo que nos servía era el líquido de haber mesclado la planta
con el alcohol. Eso era lo que íbamos a mandar a realizar el análisis
fitoquimico.
65
El extracto que debíamos mandar debía ser lo mas puro posible por lo tanto
tuvimos que filtrar entre dos y hasta tres veces para que asi el extracto pueda ir
lo más puro posible.
66
67
EXPLICACION DE LOS RESULTADOS.
ALCALOIDES.
Se llaman alcaloides (de álcali, carbonatos de alcalinos, y -oide, parecido a, en forma de) a aquellos metabolitos secundarios de las plantas sintetizados, generalmente, a partir de aminoácidos. Los alcaloides verdaderos derivan de un aminoácido, son por lo tanto nitrogenados. Son básicos (excepto colchicina), y poseen acción fisiológica intensa en los animales aun a bajas dosis con efectos psicoactivos, por lo que son muy usados en medicina para tratar problemas de la mente y calmar el dolor. Ejemplos conocidos son la cocaína, la morfina, la atropina, la colchicina, la quinina, cafeína y la estricnina.
Sus estructuras químicas son variadas. (1) Se considera que un alcaloide es, por definición, un compuesto químico que posee un nitrógeno heterocíclico procedente del metabolismo de aminoácidos; de proceder de otra vía, se define como pseudoalcaloide. (2)
Generalmente actúan sobre el sistema nervioso central, si bien algunos afectan al sistema nervioso parasimpático y otras al sistema nervioso simpático, por ejemplo, la cocaína actúa impidiendo la recaptación de dopamina de la terminal sináptica, lo que produce un mayor efecto de los receptores dopaminérgicos.
La actividad biológica de los alcaloides es muy diversa, la más estudiada es la acción euforizante que presentan algunos como la cocaína, si bien también existen alcaloides con efectos depresores del sistema nervioso central como la morfina.
Los métodos de extracción son muy variados, pero últimamente está adquiriendo fuerza la purificación por medio de fluidos supercríticos, concretamente con dióxido de carbono. Para obtener los alcaloides de los vegetales, se extraen de las partes de la planta que los contienen, con agua si están en forma de sales (solubles) o con ácido clorhídrico diluido si están en forma insoluble.
En cuanto a su detección, existen multitud de métodos: procedimientos cromatográficos, reacciones coloreadas para nuestro caso utilizamos las pruebas de Dragendorff, Mayer, Wagner, Hager y del ácido fosfotungstico.
1. Robinson T. 1981. The biochemistry of alkaloids. 2ª ed. Springer, Nueva York. 2. Azcón-Bieto,J y Talón, M. (2000). Fundamentos de Fisiología Vegetal. Mc
Graw Hill Interamericana de España SAU. ISBN 84-486-0258-7.
68
FLAVONOIDES
Flavonoide (del latín flavus, "amarillo") es el término genérico con que se identifica a una serie de metabolitos secundarios de las plantas. Los flavonoides pueden clasificarse, según los grupos funcionales en 6 clases principales: las chalconas, las flavonas, los flavonoles, los flavandioles, las antocianinas, y los taninos condensados (1), más una séptima clase, las auronas, tenidas en cuenta por algunos autores por estar presentes en una cantidad considerable de plantas. También el esqueleto puede sufrir modificaciones, convirtiéndose entonces en el esqueleto de los isoflavonoides o el de los neoflavonoides, que por lo tanto también son derivados de los flavonoides.
Los flavonoides son sintetizados en el citoplasma y luego migran hacia su destino final en las vacuolas celulares. Cumplen funciones metabólicas importantes en las plantas, algunas funciones son comunes a todas las plantas y otras son específicas de algunas de ellas. Una función importante cumplida en muchas plantas es la atracción de los animales polinizadores, a través del color o el olor que dan a la planta o a sus flores.
Los flavonoides han adquirido notoriedad pública a raíz de su actividad biológica en el hombre, que los consume con los vegetales. Los flavonoides poseen propiedades muy apreciadas en medicina, como antimicrobianos, anticancerígenos, disminución del riesgo de enfermedades cardíacas, entre otros efectos. También son conocidos por los cultivadores de plantas ornamentales, que manipulan el ambiente de las plantas para aumentar la concentración de flavonoides que dan el color a las hojas y a las flores.
En lo que respecta a su producción, se ha desarrollado con éxito un cultivo de bacterias que sintetiza flavonoides de interés humano.
Aún queda mucho por investigar de los flavonoides, de su valor medicinal, y de su impacto en la nutrición y la salud humana y de los animales. También es necesario continuar la investigación de su estructura, su metabolismo y su biodisponibilidad, por lo que se esperan importantes progresos en este campo. (2)
1. Biotecnología en el Cultivo de Especies Ornamentales. Escandón, Alejandro S., Biotecnología y Mejoramiento Vegetal pp. 255-266
69
2. Flavonoides, isoflavonoides y salud. María Rosario de Felipe y José Manuel Pozuelo, Centro de Ciencias Medioambientales (CSIC), Schironia Nº 3- Julio de 2004
COMPUESTOS FENOLICOS
Los fenoles o compuestos fenólicos son compuestos orgánicos en cuyas estructuras moleculares contienen al menos un grupo fenol, un anillo aromático unido a al menos un grupo funcional hidroxilo. Muchos son clasificados como metabolitos secundarios de las plantas, aquellos productos biosintetizados en las plantas que poseen la característica biológica de ser productos secundarios de su metabolismo. En general son sintetizados por una de dos vías biosintéticas: la vía del ácido shikímico o la vía del ácido malónico. (1)
Los compuestos fenólicos de las plantas son un grupo heterogéneo de productos con más de 10.000 compuestos. Algunos son solubles en solventes orgánicos. (2)
Este grupo también juega una variedad muy variada de roles en las plantas, roles que son atribuidos en general a los productos secundarios de las plantas: muchos son productos de defensa ante herbívoros y patógenos, otros proveen soporte mecánico a la planta, otros atraen polinizadores o dispersores de frutos, algunos de ellos absorben la radiación ultravioleta, o actúan como agentes alelopáticos (por ejemplo reducen el crecimiento de plantas competidoras que estén cerca). (3)
1. "Secondary Metabolites and Plant Defense". En: Taiz, Lincoln y Eduardo Zeiger. Plant Physiology, Fourth Edition. Sinauer Associates, Inc. 2006. Capítulo 13.
2. Biotecnología en el Cultivo de Especies Ornamentales. Escandón, Alejandro S., Biotecnología y Mejoramiento Vegetal pp. 255-266
70
3. General Plant Metabolism. Organised by N. Smirnoff for the Plant Metabolism Group, Abstracts / Comparative Biochemistry and Physiology Part A 132 (2002) S173–S180
LACTONAS
Una lactona es un compuesto orgánico del tipo éster cíclico.[1] Se forma como producto de la suma de un grupo alcohol con un grupo ácido carboxílico en una misma molécula. Las estructuras más estables de las lactonas son los miembros con 5 anillos (gama-lactonas) y los de 6 anillos (las delta-lactonas). Las gama-lactonas son tan estables que en la presencia de ácidos diluidos a temperatura ambiente, éstos de inmediato sufren cambios espontáneos. Las beta-lactonas existen en la química orgánica, pero tienen que ser preparados por métodos especiales. (1)
71
1. March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure Michael B. Smith, Jerry March Wiley-Interscience, 5th edition, 2001, ISBN 0-471-58589-0
TRITERPENOS Y ESTEROLES
Los triterpenos son los terpenos de 30 carbonos. Son por lo general generados por la unión cabeza-cabeza de dos cadenas de 15 carbonos, cada una de ellas formada por unidades de un molécula llamada isopreno. Esta gran clase de moléculas incluye a los brassinoesteroides, componentes de la membrana que son fitoesteroles, algunas fitoalexinas, varias toxinas y componentes de las ceras de la superficie de las plantas, como el ácido oleanólico de las uvas. (1)
Los esteroles son esteroides con 27 a 29 átomos de carbono. Su estructura química deriva del ciclopentanoperhidrofenantreno o esterano, una molécula de 17 carbonos formada por tres anillos hexagonales y uno pentagonal. Estas sustancias se encuentran en abundancia en los organismos vivos, sobre todo en animales y en algunas algas rojas. Son solubles en los disolventes orgánicos, y poseen un elevado punto de fusión. (2)
El esterol más común en los animales es el colesterol, que forma parte de las membranas de todas las células eucariotas y micoplasmas. Las plantas superiores contienen fitosterol que es en realidad una mezcla de composición variable de tres componentes: campesterol, sitosterol y estigmasterol. Los hongos y levaduras contienen esteroles tipo ergosterol, que son precursores de las vitamina D, y por tanto es necesario ingerirlos en la dieta. (3)
1. March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure Michael B. Smith, Jerry March Wiley-Interscience, 5th edition, 2001, ISBN 0-471-58589-0
2. Biotecnología en el Cultivo de Especies Ornamentales. Escandón, Alejandro S., Biotecnología y Mejoramiento Vegetal pp. 255-266
72
3. General Plant Metabolism. Organised by N. Smirnoff for the Plant Metabolism Group, Abstracts / Comparative Biochemistry and Physiology Part A 132 (2002) S173–S180
ANTOCIANINAS
Las antocianinas son pigmentos hidrosolubles que se hallan en las vacuolas de las células vegetales y que otorgan el color rojo, púrpura o azul a las hojas, flores y frutos. (1)
Sus funciones en las plantas son múltiples, desde la de protección de la radiación ultravioleta hasta la de atracción de insectos polinizadores. (2)
El término antocianina fue propuesto en 1835 por el farmacéutico alemán Ludwig Clamor Marquart (1804-1881) para describir el pigmento azul de la col lombarda (Brassica oleracea). Actualmente las antocianinas no solo incluyen a los pigmentos azules de las plantas sino también a los rojos y violetas. (3)
El interés por los pigmentos antociánicos se ha intensificado recientemente debido a sus propiedades farmacológicas y terapéuticas. Por lo tanto, además de su papel funcional como colorantes alimenticios, las antocianinas son agentes potenciales en la obtención de productos con valor agregado para el consumo humano. (4)
1. Wagner GJ. 1982. Cellular and Subcellular Location in Plant Metabolism. In: Creazy L, Hrazdina G. (ed) Recent advances in Phytochemistry. New York, Plenum Press; . p. 1-45.
2. Wong, D. 1995. Química de los Alimentos: Mecanismos y Teoría. Ed. Acribia, S. A. España. 476 p.
73
3. Raphael Ikan. 1991. Natural products: a laboratory guide . Academic Press, California. ISBN 0-12-370551-7, pág. 19.
4. Badui, S. 1999. Química de los Alimentos. Longman de México Editores. México. 648 p.
QUINONAS
Una quinona (o benzoquinona) es uno de los dos isómeros de la ciclohexanodiona o bien un derivado de los mismos. Su fórmula química es C6H4O2. (1)
Las QUINONAS son PIGMENTOS ORGÁNICOS que se caracterizan por ciertas semejanzas estructurales que les proporcionan sus colores brillantes, normalmente ROJO, AMARILLO o ANARANJADO. Las quinonas existen de forma natural en plantas, hongos y bacterias, e incluso algunas se encuentran en los animales, como la vitamina K, que participa en la coagulación sanguínea. Las quinonas se utilizan en tintes, reveladores fotográficos, medicinas, fungicidas y otros productos. La mayoría son TÓXICAS. (2)
Las quinonas son muy abundantes en la naturaleza, en el Reino Vegetal se encuentran tanto en vegetales superiores como en hongos y bacterias. Dependiendo del grado de complejidad de su estructura química pueden clasificarse en benzoquinonas, naftoquinonas o antraquinonas si son estructuras monocíclicas, bicíclicas o tricíclicas. El grupo de las benzoquinonas tiene escaso interés desde el punto de vista de la fitoterapia aunque si es necesario conocer su importante poder alergizante. (3)
1. March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure Michael B. Smith, Jerry March Wiley-Interscience, 5th edition, 2001, ISBN 0-471-58589-0
74
2. Biotecnología en el Cultivo de Especies Ornamentales. Escandón, Alejandro S., Biotecnología y Mejoramiento Vegetal pp. 255-266
3. General Plant Metabolism. Organised by N. Smirnoff for the Plant Metabolism Group, Abstracts / Comparative Biochemistry and Physiology Part A 132 (2002) S173–S180
LEUCOANTOCIANINAS
Son sustancias incoloras presentes en frutas, hortalizas y derivados. Son muy parecidas estructuralmente a las antocianinas, pero a pesar de ser incoloras, durante el procesado de alimentos pueden dar lugar a sustancias coloreadas. (1)
Todas son derivadas del flavon 3-4 diol.
Al calentarlos en presencia de ácido se rompen dando antocianidinas. Son importantes ya que dan sabor a los frutos de algunos vegetales.
Participan en reacciones de frutas y hortalizas y confieren turbidez a la cerveza y el vino. (2)
75
1. Wagner GJ. 1982. Cellular and Subcellular Location in Plant Metabolism. In: Creazy L, Hrazdina G. (ed) Recent advances in Phytochemistry. New York, Plenum Press; . p. 1-45.
2. Wong, D. 1995. Química de los Alimentos: Mecanismos y Teoría. Ed. Acribia, S. A. España. 476 p.
SAPONINAS
Las saponinas son una serie de productos naturales can características físicas y químicas biológicas comunes: tóxicos para animales, tóxicos para el hombre por vía endovenosa. Por hidrólisis dan: azucares. Por rotura de una molécula se puede obtener: metilciclopentanofenantreno, naftaleno, fenantreno y sapotaleno. (1)
Antes de que el hombre creara la gran industria del jabón se usaban jabones naturales llamados saponinas, nombre derivado del latín sapo, jabón. Muchas raíces y follaje de plantas tienen la propiedad de hacer espuma con el agua, por lo que se han utilizado desde la Antigüedad para lavar ropa. Aun en la actualidad en muchas comunidades rurales se emplean plantas que contienen saponinas para lavar ya que es un detergente neutro perfectamente degradable. Las saponinas se han usado también como veneno de peces, macerando en agua un poco del órgano vegetal que lo contiene, con la ventaja de que los peces muertos por este procedimiento no son tóxicos. (2)
76
1. March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure Michael B. Smith, Jerry March Wiley-Interscience, 5th edition, 2001, ISBN 0-471-58589-0
2. Biotecnología en el Cultivo de Especies Ornamentales. Escandón, Alejandro S., Biotecnología y Mejoramiento Vegetal pp. 255-266
Bibliografía:
3. March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure Michael B. Smith, Jerry March Wiley-Interscience, 5th edition, 2001, ISBN 0-471-58589-0
4. Biotecnología en el Cultivo de Especies Ornamentales. Escandón, Alejandro S., Biotecnología y Mejoramiento Vegetal pp. 255-266
5. Wagner GJ. 1982. Cellular and Subcellular Location in Plant Metabolism. In: Creazy L, Hrazdina G. (ed) Recent advances in Phytochemistry. New York, Plenum Press; . p. 1-45.
6. Wong, D. 1995. Química de los Alimentos: Mecanismos y Teoría. Ed. Acribia, S. A. España. 476 p.
7. March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure Michael B. Smith, Jerry March Wiley-Interscience, 5th edition, 2001, ISBN 0-471-58589-0
8. Biotecnología en el Cultivo de Especies Ornamentales. Escandón, Alejandro S., Biotecnología y Mejoramiento Vegetal pp. 255-266
9. General Plant Metabolism. Organised by N. Smirnoff for the Plant Metabolism Group, Abstracts / Comparative Biochemistry and Physiology Part A 132 (2002) S173–S180
10. Wagner GJ. 1982. Cellular and Subcellular Location in Plant Metabolism. In: Creazy L, Hrazdina G. (ed) Recent advances in Phytochemistry. New York, Plenum Press; . p. 1-45.
11. Wong, D. 1995. Química de los Alimentos: Mecanismos y Teoría. Ed. Acribia, S. A. España. 476 p.
12. Raphael Ikan. 1991. Natural products: a laboratory guide . Academic Press, California. ISBN 0-12-370551-7, pág. 19.
13.Badui, S. 1999. Química de los Alimentos. Longman de México Editores. México. 648 p.
14. http://historico.unperiodico.unal.edu.co/Ediciones/116/10.html 77
15. http://www.encuentros.uma.es/encuentros49/metabolitos.html 16. http://maca-peruana.com/analisis.htm
17. http://es.wikipedia.org/wiki/Metabolitos_secundarios_de_las_plantas
18. http://es.wikipedia.org/wiki/Metabolitos_secundarios_de_las_plantas
19. http://biologia.laguia2000.com/botanica/fitoquimica
20. (4)http://www.aracno.net/andes.php?opcion=datos&provincia=6&ciudad=LoojEmHT
78