Foto por: viceministerio de Turismo de Colombia
Los metabolitos secundarios son sustancias químicas producidas por plantas para las que no se ha encontrado ningún papel en el crecimiento, la fotosíntesis, la reproducción u otras funciones «primarias». Estos productos químicos son extremadamente diversos; se han identificado muchos miles en varias clases principales. Cada familia de plantas, género y especie produce una mezcla característica de estos productos químicos, y a veces se pueden usar como caracteres taxonómicos en la clasificación de plantas. Los seres humanos usan algunos de estos compuestos como medicamentos, saborizantes o drogas recreativas.
Los metabolitos secundarios se pueden clasificar en función de la estructura química (por ejemplo, que tienen anillos, que contienen un azúcar), la composición (que contiene nitrógeno o no), su solubilidad en varios disolventes o la vía por la que se sintetizan (por ejemplo, fenilpropanoide, que produce taninos). Una clasificación simple incluye tres grupos principales: los terpenos (hechos de ácido mevalónico, compuesto casi en su totalidad de carbono e hidrógeno), los fenólicos (hechos de azúcares simples, que contienen anillos de benceno, hidrógeno y oxígeno) y los compuestos que contienen nitrógeno (extremadamente diversos, también pueden contener azufre).
La aparente falta de función primaria en la planta, combinada con la observación de que muchos metabolitos secundarios tienen impactos negativos específicos en otros organismos , como herbívoros y patógenos, lleva a la hipótesis de que han evolucionado debido a su valor protector. Muchos metabolitos secundarios son tóxicos o repelentes para herbívoros y microbios y ayudan a defender las plantas que los producen. La producción aumenta cuando una planta es atacada por herbívoros o patógenos. Algunos compuestos se liberan al aire cuando las plantas son atacadas por insectos; estos compuestos atraen parásitos y depredadores que matan a los herbívoros. Investigaciones recientes están identificando cada vez más roles primarios para estos productos químicos en las plantas como señales, antioxidantes y otras funciones , por lo que «secundario» puede no ser una descripción precisa en el futuro.
El consumo de algunos metabolitos secundarios puede tener consecuencias graves. Los alcaloides pueden bloquear los canales iónicos, inhibir las enzimas o interferir con la neurotransmisión, produciendo alucinaciones , pérdida de coordinación, convulsiones, vómitos y muerte. Algunos fenólicos interfieren con la digestión, el crecimiento lento, bloquean la actividad enzimática y la división celular, o simplemente tienen un sabor horrible.
La mayoría de los herbívoros y patógenos de plantas poseen mecanismos que mejoran los impactos de los metabolitos de las plantas, lo que conduce a asociaciones evolutivas entre grupos particulares de plagas y plantas. Algunos herbívoros (por ejemplo, la mariposa monarca) pueden almacenar (secuestrar) toxinas vegetales y obtener protección contra sus enemigos. Los metabolitos secundarios también pueden inhibir el crecimiento de plantas competidoras (alelopatía). Los pigmentos (como los carotenos terpenoides, los fenólicos y los flavonoides) colorean las flores y, junto con los olores terpénicos y fenólicos, atraen a los polinizadores.
Los productos químicos secundarios son importantes en el uso de plantas por los seres humanos. La mayoría de los productos farmacéuticos se basan en estructuras químicas vegetales, y los metabolitos secundarios se utilizan ampliamente para la recreación y la estimulación (los alcaloides nicotina y cocaína; el terpeno cannabinol). El estudio de tal uso de plantas se llama etnofarmacología. Los productos químicos psicoactivos de las plantas son fundamentales para algunas religiones, y los sabores de compuestos secundarios dan forma a nuestras preferencias alimentarias. Los sabores y aromas característicos de la col y sus parientes son causados por
| Clase | Compuestos de ejemplo | Fuentes de ejemplo | Algunos efectos y usos |
| CON NITRÓGENO | |||
| Alcaloides | nicotina cocaína teobromina | tabaco coca planta chocolate (cocao) | interfieren con la neurotransmisión, bloquean la acción enzimática |
| CONTENIDO DE NITRÓGENO Y AZUFRE | |||
| los Glucosinolatos | sinigrina | repollo, familiares | |
| TERPENOIDES | |||
| Monoterpenos | mentol linalool | menta y familiares, muchas plantas | interferir con la neurotransmisión, bloquear el transporte de iones, anestésico |
| Sesquiterpenos | parthenolid | Parthenium y familiares ( Asteraceae ) | dermatitis de contacto |
| Diterpenos | gossypol | cotton | block phosphorylation; toxic |
| Triterpenes, cardiac glycosides | digitogenin | Digitalis (foxglove) | stimulate heart muscle, alter ion transport |
| Tetraterpenoids | carotene | many plants | antioxidant; orange coloring |
| Terpene polymers | rubber | Hevea (rubber) trees, dandelion | gum up insects; neumáticos de avión |
| Esteroles | spinasterol | espinacas | interfieren con la acción de las hormonas animales |
| FENÓLICOS | |||
| Ácidos fenólicos | cafeico, clorogénico | todas las plantas | causan daño oxidativo, pardeamiento en frutas y vino |
| Cumarinas | umbeliferona | zanahorias, chirivía | ADN de enlace cruzado, división celular en bloque |
| Lignanos | podofilina urushiol | hiedra venenosa de manzanilla | catártica, vómitos, dermatitis alérgica |
| Flavonoides | antocianina, catequina | casi todas las plantas | flor, color de hoja; inhibir enzimas, anti-y pro-oxidantes, estrogénicos |
| Taninos | galotanino, tanino condensado | roble, cicuta, trébol de patas de pájaro, legumbres | se unen a proteínas, enzimas, bloquean la digestión, antioxidantes |
| Lignina | lignina | todas las plantas terrestres | estructura, dureza, fibra |
sustancias químicas que contienen nitrógeno y azufre, glucosinolatos, que protegen estas plantas de muchos enemigos. La astringencia del vino y el chocolate deriva de los taninos. El uso de especias y otros condimentos se desarrolló a partir de sus usos combinados como conservantes (ya que son antibióticos) y saborizantes.
