En la biología vegetal existen dos tipos de metabolitos: los primarios y los secundarios. Los metabolitos primarios son aquellos que, como su nombre lo indica, son esenciales para el crecimiento, desarrollo y reproducción de la planta.
En cambio, los metabolitos secundarios, a pesar de no ser indispensables para la supervivencia de la planta, cumplen funciones ecológicas cruciales que les permiten adaptarse y defenderse en un entorno cambiante, que como hemos adelantado contribuyen a mejorar la resistencia a enfermedades, plagas y estrés ambiental.
los metabolitos secundarios.
Algunos de los los metabolitos secundarios solo se encuentran en una especie o grupo de estas, por lo que a menudo son útiles en la botánica sistemática.
Sobre ellos hay aspectos que los hacen muy especiales, como su diversidad química, presentando una destacada variedad de estructuras químicas, dando lugar a miles de compuestos con propiedades únicas. Estas interactúan en la planta en sus diversas funciones ecológicas, como, por ejemplo, la atracción de polinizadores, el repeler a herbívoros, la protección contra patógenos, tolerancia al estrés ambiental, e incluso la competencia con otras plantas.
Algunos ejemplos vinculados a las funciones de metabolitos secundarios en las plantas, están los terpenos y terpenoides, que intervienen en el aroma y sabor característicos a muchas plantas, atrayendo polinizadores y repeliendo herbívoros.
También sus compuestos fenólicos, que ayudan a proteger a las plantas de la radiación UV, el estrés ambiental y las enfermedades. Por ejemplo, los flavonoides, un tipo de estos compuestos fenólicos, son antioxidantes y tienen propiedades antiinflamatorias. Y los alcaloides, compuestos nitrogenados con potentes efectos fisiológicos.
Con todo ello, los metabolitos secundarios son esenciales para la planta en diversos ámbitos estratégicos: regulación del crecimiento, la autoprotección, como la defensa biológica, o como la respuesta al estrés abiótico. Su avance en el conocimiento por parte de la industria fabricante de productos agronutricionales, bioestimulantes y de biocontrol, promete, mediante sus formulados puestos en el mercado, ayudas para abordar los cultivos ante retos como mejorar la rentabilidad, reducir productos químicos de síntesis, incidir en la sostenibilidad y aumentar la resiliencia ante el cambio climático.
Breve historia de los metabolitos secundarios.
El conocimiento del valor adaptativo de la mayoría de los metabolitos secundarios es reciente. Cuando se empezaron a identificar, simplemente se consideraban productos finales de los procesos metabólicos, sin asignarles una función específica. Es más, se catalogaron, por algunos, como productos residuales o de desecho de las propias plantas.
Entre finales del siglo XIX y principios del siglo XX, fue cuando se comenzaron a estudiar estas sustancias, sobre todo por su importancia en áreas como las drogas medicinales, venenos, saborizantes, pegamentos, aceites, ceras, y otros materiales utilizados en diferentes especialidades industriales.
De hecho, el estudio de los metabolitos secundarios de las plantas estimuló el desarrollo de las técnicas de separación, la espectroscopia para dilucidar su estructura, y metodologías de síntesis que constituyen el fundamento de la química orgánica contemporánea.
Destacar que, a día de hoy, muchas de las funciones de los metabolitos secundarios de las plantas aún siguen siendo desconocidas. En este sentido y como ejemplo de los avances que se van produciendo sobre ellos, recientes estudios biológicos están determinando que muchos de los metabolitos secundarios desempeñan funciones relacionadas con las defensas ante predadores y patógenos, como agentes con efectos sobre otras plantas, de atracción sobre insectos polinizadores, etc.
Grupos de metabolitos secundarios.
Según sus orígenes biosintéticos, los metabolitos secundarios de las plantas pueden agruparse en tres grupos.
Uno son los terpenoides, moléculas de naturaleza lipídica y, por tanto, insolubles en agua, y representan, con más de 40.000 moléculas diferentes, el grupo más numeroso de metabolitos secundarios. Son comercialmente interesantes en medicina por sus propiedades antiulcerosas, antimicrobianas, … Y en alimentación y cosmética por su uso como aromas y fragancias.
Un segundo grupo corresponde a los compuestos fenólicos y sus derivados, un grupo heterogéneo, cuyos integrantes se caracterizan por contener fenol y ser solubles en agua. En este caso hay más de 8.000 compuestos fenólicos conocidos.
Y en el tercero se encuentran los catalogados como compuestos nitrogenados o alcaloides, de los que se conocen alrededor de unos 12.000 alcaloides. Tienen muchos usos en medicina por ser activos en los animales, y ejemplos de estos activos son la cocaína, morfina, atropina, colchicina, quinina y la estricnina.
Otra forma de catalogarlos es según su vía biosintética y estructura química. Ejemplo de ello son las betalaínas, los glucosinolatos, los glucósidos cianogenéticos, los poliacetilenos, las antocianinas y otros flavonoides.
