sábado, agosto 13, 2022

De la naturaleza, miles de productos benéficos para el ser humano

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Medicamentos, herbicidas, insecticidas y funguicidas se obtienen de moléculas, y extractos de plantas, microorganismos y animales, afirmó Baldomero Esquivel Rodríguez.

En México existe potencial para el estudio químico de los productos naturales, además de que es el quinto país megadiverso del mundo y tiene de 25 mil a 30 mil especies vegetales locales; es decir, el diez por ciento de las plantas del planeta, afirmó el investigador del Instituto de Química (IQ) de la UNAM, Baldomero Esquivel Rodríguez.

Se estima que una planta tiene en sus genes la capacidad de biosintetizar de cinco mil a quince 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 calcula que se puede biosintetizar) por 25 mil (la cifra menor de plantas que hay en la nación), tenemos potencialmente al menos 125 millones de posibles productos naturales. Sin embargo, con las técnicas actuales estamos aún lejos de poder aislar y caracterizar un número tan elevado, destacó.

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.

“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”, destacó.

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 creados por las plantas está relacionado con los mecanismos de defensa de estas contra sus principales depredadores; o bien, con la atracción de polinizadores y dispersores. Mucha gente está familiarizada con la existencia de los antibióticos generados 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 el universitario.

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 las composiciones que han sido de interés para el ser humano destacan: 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, 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 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 investigaciones 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 elaborados durante la centuria pasada.

Los productos naturales, de origen microbiano, también han sido fuente para la fabricación 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, aplicado por más de 50 años, pese a su eficiencia local tuvo importantes daños al medio ambiente, pero ha sido reemplazado por nuevas moléculas insecticidas que no generen efectos tóxicos, son más específicos y dirigidos a los insectos que atacan los cultivos de los que nos alimentamos, precisó el universitario. Muchos de estos nuevos químicos están inspirados en productos naturales, como es el caso de los piretroides.

Aunque es difícil aislarlos en el laboratorio, en 81 años de existencia en el Instituto de Química (IQ) de la UNAM se han estudiado de 850 a 900 especies vegetales, y descrito un estimado de tres mil compuestos naturales, calculó el químico.

A partir de la fundación del IQ en 1941, mediante investigaciones se han aislado y caracterizado miles de sustancias a partir de especies pertenecientes a diferentes familias de vegetales, organismos marinos e insectos y, recientemente, de hongos y bacterias.

Los hallazgos incluyen 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.


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