En México existe potencial para el estudio químico de los productos naturales, es el quinto país megadiverso del mundo y tiene de 25 mil a 30 mil especies vegetales locales; es decir, 10 por ciento de las plantas del planeta, afirmó Baldomero Esquivel Rodríguez, investigador del Instituto de Química (IQ).
Se estima que una planta tiene en sus genes la capacidad de biosintetizar de cinco mil a 15 mil productos naturales. Algunos de esos genes se expresan bajo ciertas condiciones ambientales y otros permanecen “en silencio”. Con base en estos datos, si multiplicamos cinco mil (el número más bajo de lo que se estima que se puede biosintetizar) por 25 mil (la cifra menor de plantas que hay en el país), tenemos potencialmente, al menos 125 millones de posibles productos naturales, destacó. Sin embargo, con las técnicas actuales estamos aún lejos de poder aislar y caracterizar un número tan elevado de productos naturales.
Esquivel Rodríguez agregó que la biodiversidad, desde el punto de vista de la química, es superior en términos del número de especies, y es algo que la ciencia debe aprovechar.
Uso medicinal
“Diez por ciento de la flora de la tierra se desarrolla y evoluciona en nuestro país, además de que tiene altos porcentajes de endemismo (especies locales), por ejemplo, de hasta un 54.9 por ciento, en el caso de las coníferas. Además, se estima que en México hay entre tres mil 500 y cuatro mil especies con algún uso medicinal”, remarcó.
En el mundo se calcula que 50 por ciento de los fármacos utilizados son productos naturales, análogos, derivados o inspirados en ellos; es decir, que se copió la estructura química natural para hacer nuevas moléculas, precisó.
Además de medicamentos como antibióticos, analgésicos y antiinflamatorios, entre otros, también contienen compuestos de interés agronómico, con los que se han producido herbicidas, insecticidas y funguicidas, señaló el experto.
“Un papel importante de los compuestos producidos por las plantas está relacionado con los mecanismos de defensa de éstas contra sus principales depredadores, o bien con la atracción de polinizadores y dispersores. Mucha gente está familiarizada con la existencia de los antibióticos producidos por algunos microorganismos, los cuales afectan el desarrollo de otros. En tanto, los animales producen compuestos que repelen o atraen a otras especies, determinando así la reproducción o permitiendo el marcaje de territorios y caminos, detalló.
Algunas de sus funciones son: actuar como hormonas (como las giberelinas), respuesta a infecciones (fitoalexinas) protección contra rayos ultravioleta (quinonas y flavonoides), antioxidantes y pigmentos (flavonoides) y aleopáticos (mono y sesquiterpenos).
“De todos estos compuestos, los químicos han extraído o copiado moléculas que hoy se industrializan y utilizan comercialmente”, ejemplificó Esquivel Rodríguez.
Entre los compuestos que han sido de interés para el ser humano destacan, entre varios, la morfina (que es analgésica), la efedrina (vasoconstrictor, útil para tratamiento bronquial) y la salicina (poderoso analgésico y anipirético de donde deriva la aspirina). También la estrictina (veneno), el geraniol (para perfumes), la cafeína (estimulante) y la vincristina (antileucémico).
“Las propiedades terapéuticas de los productos naturales bioactivos han sido de un gran beneficio para el ser humano desde tiempos prehistóricos. Al inicio de la era moderna de la medicina occidental (principios del siglo XIX), los químicos empezaron por analizar plantas medicinales o de interés comercial”, dijo.
De acuerdo con la página electrónica de la Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural (Sader), algunos ejemplos de plantas medicinales son: árnica, que se utiliza para tratar cuadros inflamatorios y golpes, contusiones, esguinces, problemas reumáticos, heridas, hematomas y dolor; o la hierbabuena, útil para tratar nauseas, vómito y desórdenes gastrointestinales.
También la manzanilla, benéfica para atender la fiebre, inflamación, espasmos musculares, alteraciones menstruales, insomnio, úlceras, heridas, problemas gastrointestinales, dolor reumático y hemorroides; la sábila, planta que presenta efectos antifúngicos, antisépticos, antivirales, antibacterianos, antiinflamatorios, antioxidantes y para curar heridas, por lo que se ha constituido en un cultivo atractivo en el campo de los biomateriales. Además el nopal, el cual ayuda a regular los niveles de azúcar en la sangre, combatir gastritis, reducir peso, cicatrizar heridas pequeñas; en forma de jarabe coadyuva a disminuir la tos.
En el último cuarto del siglo XIX se iniciaron los estudios sobre la existencia de sustancias químicas que mediaban el crecimiento de los vegetales, a partir de observaciones experimentales. De tal manera que se realizaron estudios y experimentos sobre las raíces y las hojas, refirió Esquivel Rodríguez, que condujeron posteriormente a principios del siglo XX al aislamiento del ácido indol-3-acético. Esta sustancia y su efecto sobre el crecimiento vegetal fue la base para el desarrollo del 2,4-D, uno de los herbicidas más importantes desarrollados durante el siglo pasado.
Los productos naturales, de origen microbiano, también han sido fuente para la producción de herbicidas, como el Phosphinothricin (de nombre comercial glufosinato), que se usa para controlar un amplio rango de malezas en la agricultura.
El uso de insecticidas sintéticos, como el DDT, utilizado por más de 50 años, pese a su eficiencia local tuvo importantes daños al ambiente, pero ha sido reemplazado por el desarrollo de nuevas moléculas insecticidas que no generen efectos tóxicos, que son más específicos y dirigidos a los insectos que atacan los cultivos de los que nos alimentamos, precisó el universitario. Muchos de estos nuevos insecticidas están inspirados en productos naturales, como es el caso de los piretroides.
Instituto de Química
Aunque es difícil aislarlos en el laboratorio, en 81 años de existencia el Instituto de Química de la UNAM ha estudiado entre 850 y 900 especies vegetales y se han descrito un estimado de tres mil compuestos naturales, calculó el químico.
A partir de la fundación del Instituto en 1941, mediante investigaciones se han aislado y caracterizado miles de sustancias químicas a partir de especies pertenecientes a diferentes familias de vegetales, organismos marinos e insectos y, recientemente, de hongos y bacterias.
Los hallazgos incluyen diversos grupos de sustancias, como terpenoides, esteroles, flavonoides, alcaloides, acetogeninas, entre otros, y estudios sobre la reactividad química.
En décadas recientes se han realizado adicionalmente contribuciones sobre las diferentes propiedades biológicas de los productos naturales, mecanismos de acción y reconocimiento molecular.
Fuente: Gaceta/UNAM
