6. Importancia biológica | ☣️ Alquinos | Joseleg

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Los metabolitos secundarios, también llamados metabolitos especializados, toxinas, o  productos secundarios, son compuestos orgánicos producidos por bacterias, hongos o plantas que no están directamente involucrados en el crecimiento, desarrollo o reproducción normal del organismo. En cambio, generalmente median interacciones ecológicas, lo que puede producir una ventaja selectiva para el organismo al aumentar su capacidad de supervivencia o fecundidad. Los metabolitos secundarios específicos a menudo se restringen a un conjunto estrecho de especies dentro de un grupo filogenético, en otras palabras, una sustancia particular producida como un metabolito secundario es propia de un grupo de especies relacionadas evolutivamente. Los metabolitos secundarios a menudo juegan un papel importante en la defensa de las plantas contra la herbivoría y otras defensas entre especies. Los humanos usan metabolitos secundarios como medicinas, saborizantes, pigmentos y drogas recreativas (Bourgaud, Gravot, Milesi, & Gontier, 2001; Seigler, 2012; Verpoorte & Memelink, 2002).

El término metabolito secundario fue acuñado por primera vez por Albrecht Kossel, premio Nobel de medicina y fisiología de 1910 en 1910 (Jones, 1953). Treinta años después, el botánico polaco Friedrich Czapek describió los metabolitos secundarios como productos finales del metabolismo del nitrógeno (Hartmann, 2008; Henriksen et al., 2022).

O sea que nos naturales se pueden clasificar dentro del grupo de los metabolitos secundarios siendo principalmente agrupados dentro de una categoría especial denominado poliinos.

Según Ferdinand Bohlmann, el primer compuesto acetilénico natural, el éster de dehidromatricaria, se aisló de una especie de Artemisia en 1826. En los casi dos siglos que siguieron, se han descubierto e informado más de mil acetilenos naturales.

Figura 6‑1. Artemisia absinthium (en latín medieval aloxinus), llamada comúnmente Ajenjo (Cangrejo), asensio, ajorizo, artemisia amarga o hierba santa, es una planta herbácea medicinal, del género Artemisia, nativa de las regiones templadas de Europa, Asia y norte de África. Conocida desde muy antiguo ya por los egipcios, transmitida después a los griegos, esta hierba ha sido denominada la «madre de todas las hierbas» en la obra Tesoro de los pobre1​ dadas sus múltiples aplicaciones curativas. Se utiliza como tónico, febrífugo y antihelmíntico, así como en la elaboración de la absenta y del vermut.

Los poliinos, un subconjunto de esta clase de productos naturales, se han aislado de una amplia variedad de especies de plantas, cultivos de hongos superiores, bacterias, esponjas marinas y corales (Shi Shun & Tykwinski, 2006).

Estos productos químicos tienen diversas actividades biológicas: aromatizantes y pigmentos, repelentes químicos y toxinas, y aplicaciones potenciales para la investigación biomédica y farmacéutica. En las plantas, los poliinos se encuentran principalmente en el clado Campanulidae, especialmente en las familias del girasol, la zanahoria y el ginseng y la campanilla. Sin embargo, también se pueden encontrar en algunos miembros de las familias del tomate, el olax y el sándalo (Shi Shun & Tykwinski, 2006). El poliino más antiguo que se aisló fue el éster de dehidromatricaria (DME) en 1826; sin embargo, no se caracterizó por completo hasta más tarde (Minto & Blacklock, 2008).

Los diinos y triinos, especies químicas con el enlace RC≡C–C≡CR′ y RC≡C–C≡C–C≡CR′ respectivamente, ocurren en ciertas plantas (Ichthyothere, Chrysanthemum, Cicuta, Oenanthe y otros miembros de Asteraceae y familias de las apiáceas). Algunos ejemplos son la cicutoxina, la enantotoxina y el falcarinol, siendo estas sustancias altamente tóxicas.

Figura 6‑2. Conium maculum llamada comúnmente cicuta, es una especie herbácea bienal de la familia de las apiáceas. Es típica de terrenos baldíos, escombreras y bordes de caminos. Las apiáceas (Apiaceae), son una familia de plantas herbáceas y arbustos fanerógamas perteneciente al orden de las apiales. Esta familia está constituida por unos 418 géneros y más de 3257 especies aceptadas​ extendidas por todo el mundo, aunque son poco frecuentes en zonas tropicales, desérticas y en Australia.

La cicutoxina, por ejemplo, es un compuesto químico venenoso de origen natural producido por varias plantas de la familia Apiaceae, incluida la cicuta de agua (especie Cicuta) y la gota de agua (Oenanthe crocata) (Minto & Blacklock, 2008). El compuesto contiene grupos funcionales de polieno, poliino y alcohol y es un isómero estructural de la enantotoxina, que también se encuentra en la gota de agua. Ambos pertenecen a la clase química C17-poliacetilenos (Minto & Blacklock, 2008). Provoca la muerte por parálisis respiratoria resultante de la alteración del sistema nervioso central (Minto & Blacklock, 2008). Es un potente antagonista no competitivo del receptor del ácido gamma-aminobutírico (GABA). En los seres humanos, la cicutoxina produce rápidamente síntomas de náuseas, emesis y dolor abdominal, generalmente dentro de los 60 minutos posteriores a la ingestión. Esto puede provocar temblores, convulsiones y la muerte.

Los alquinos se encuentran en algunos productos farmacéuticos, incluido el anticonceptivo noretinodrel. Un triple enlace carbono-carbono también está presente en medicamentos comercializados como el antirretroviral Efavirenz y el antifúngico Terbinafina. Las moléculas llamadas eneo-diinos presentan un anillo que contiene un alqueno ("eno") entre dos grupos alquinos ("diino"). Estos compuestos, como la caliqueamicina, son algunos de los fármacos antitumorales más agresivos que se conocen, tanto que la subunidad eno-diine a veces se denomina "cabeza nuclear". Los eno-diines se reorganizan a través de la ciclación de Bergman, lo que genera intermediarios radicales altamente reactivos que atacan el ADN dentro del tumor (Minto & Blacklock, 2008).