El lenguaje secreto de las plantas

¿Has escuchado o, mejor aún, visto la película "El fin de los tiempos (The happening)"?

Es una película de ciencia ficción, en la cual las plantas han evolucionado al punto de que producen compuestos químicos para comunicarse entre ellas y que éstos dañan principalmente a los humanos que se encuentran a su alrededor (parecido al efecto de alelopatía real, Figura 1).   

Figura 1. Influencias ambientales en las plantas para producir aleloquímicos
(imagen creada con Gemini).

¿Has observado que donde crece un árbol de nogal o nuez de castilla (Juglans regia L.) en México, por debajo de él no hay muchas plantas cerca de su tronco? ¿Será por falta de agua? A continuación, te acercaremos a la explicación de por qué algunas plantas presentan este fenómeno.

Como sabemos, las plantas no pueden moverse para defenderse o escapar como los animales. Entonces, su solución es fabricar compuestos químicos que les sirven como un arma para disminuir o impedir su consumo por animales o microorganismos o bien, para limitar el crecimiento y desarrollo de otras plantas. Los compuestos químicos que liberan las plantas de diferentes formas (volatilización, exudación, lixiviación y descomposición de residuos, Figura 2), pueden ser de naturaleza diversa. Hay terpenos, fenoles o alcaloides que influyen en los procesos biológicos de otros organismos, incluyendo otras plantas. Esta capacidad de defensa de las plantas es una habilidad excepcional para interactuar con  su entorno.  

Figura 2. Procesos alelopáticos (modificado de Zhang, et al., 2021)

La alelopatía en las plantas es un proceso biológico en el cual liberan metabolitos secundarios con al menos dos finalidades, la acción inhibitoria y la de estimulación sobre otras plantas, microorganismos y herbívoros. Para la primera, se libera una plétora de compuestos químicos a través de la volatilización (figura 2) por las hojas, exudación radicular (emisión de compuestos orgánicos hacia la rizosfera o los alrededores de las raíces), lixiviación por lluvias (disolución y arrastre de los compuestos excretados de las hojas por la lluvia hacia el suelo). Todavía hay otros procesos, como la influencia sobre la microbiota del suelo, que también transforman o degradan los aleloquímicos. Los metabolitos secundarios o especializados pueden afectar fisiológicamente a las otras plantas (en su fotosíntesis, en la absorción de nutrientes y su respiración) (Molish, 1937). 

La alelopatía ayuda a filtrar qué especies sobreviven en el ecosistema, y esto hace que ciertas comunidades vegetales se establezcan con éxito. Las plantas que llegan a un determinado lugar o se encuentran allí secretan aleloquímicos para inhibir la germinación, el crecimiento, el desarrollo y la reproducción de plantas competidoras, limitando las otras especies. Además, la alelopatía no solo ocurre en ecosistemas naturales, sino también en agroecosistemas.  

Se está explorando el uso de la alelopatía como un tipo de "tecnología agrícola" para evitar o disminuir la aplicación de herbicidas en la creación de nuevos cultivares de cultivos importantes (Kim & Shin, 2004). Existe la posibilidad de introducir genes que favorezcan la producción de compuestos alelopáticos, aunque éstos están sujetos a los diversos factores ambientales. 

La alelopatía podría ser un recurso para ayudarnos en el control de plagas, de microorganismos como bacterias y virus, enfermedades y la competencia con otras plantas, pero aún falta mucho por investigar. 

Un ejemplo son las especies del nogal (Juglans spp.) que producen aleloquímicos (juglona, fig. 3) en diferentes partes de la planta. El potencial herbicida para el control de malezas se ha probado hasta ahora con algunos quelites (Amaranthus retroflexus L. y Chenopodium album L.), constatando, a través de bioensayos, un impacto negativo en la germinación y crecimiento de los quelites. También se observó que el cultivo de maíz es menos sensible al extracto de hojas del nogal. De esta manera, el extracto de hoja de nogal podría ser prometedor como herbicida natural en el cultivo del maíz (Dordevic et al., 2022).

 

Figura 3. Juglona, principal aleloquímico de Juglans spp.  

Es útil conocer los efectos, positivos o negativos, de la alelopatía de las plantas que la presentan y cómo estas se interrelacionan con otras, para que, cuando en tu jardín o área de interés desees sembrar especies juntas, tengas en cuenta cuáles no se ven afectadas por las demás. 

¿En algún rincón del parque más cercano a ti has observado que no crece vegetación debajo de un árbol específico?  

Para saber más 

• Alelopatía y alelobiosis
• La alelopatía como juego evolutivo

En cuexcomate:

• Los alcaloides naturales
• Las plantas ¡laboratorios vivientes!

Referencias

Dordevic, T., Durovic-Pejcev, R., Stevanovic, M., Saric-Krsmanovic, M., Radivojevic, L., Santric, L., & Gajic-Umiliendic, J. (2022). Phytotoxicity and allelopathic potential of Juglans regia L. leaf extract. Frontiers in Plant Science, 13, 986740.  DOI: 10.3389/fpls.2022.986740

Kim, U. K., & Shin, D. H. (2004). La importancia de la alelopatía en la obtención de nuevos cultivares. En Labrada R. (Eds.) Manejo de malezas para países en desarrollo Addendum I. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, Roma. 

Molish, H. (1937). Der Einfluss einer Pflanze auf die andere, Allelopathie. Springer, Jena, Alemania.

Zhang, Z., Liu, Y., Yuan, L., Weber, E., & van Kleunen, M. (2021). Effect of allelopathy on plant performance: a meta-analysis. Ecology Letters, 24, 348-362. DOI: 10.1111/ele.13627

 

 De Claudia Barranco 

El arcoíris oculto de las plantas.

Te has preguntado ¿Cómo es que las personas saben que las hojas, la corteza y las flores de las plantas contienen compuestos químicos, para usarlos después para sus fines? ¿Por ejemplo, ser comestibles, medicinales o tintóreas? 

A veces, los colores y formas nos pueden dar pistas a simple vista; en otras ocasiones, es el olor o sabor (Fig. 1). Pero en el laboratorio podemos descubrir los compuestos invisibles y específicos de las plantas que les dan una identidad química, como una especie de huella dactilar química. 

Figura 1. Diferentes colores y formas de flores
(Foto de H. Vibrans)

Dentro de las plantas ocurren procesos de suma importancia para su desarrollo, crecimiento y reproducción. Estos procesos se dividen en el metabolismo primario y metabolismo secundario o especializado. El metabolismo primario de las plantas consiste en un conjunto de procesos esenciales que ocurren de manera universal y, sin ellos, las plantas dejarían de existir. En tales procesos se sintetizan las macromoléculas (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos) esenciales para la vida. 

Por otro lado, el metabolismo secundario  (Fig. 2) no es universal, produce metabolitos llamados secundarios o bien específicos, que le ayudan a la planta a convivir con su entorno biótico y abiótico. Las personas han logrado obtener grandes beneficios de estos metabolitos específicos en la medicina, la perfumería, la industria alimentaria, la agronomía, entre otras (Palazon & Alcalde, 2025). 

Figura 2. Clasificación de los metabolitos especializados (modificado
de Palazon y Alcalde, 2025, CC BY 4.0)

Los compuestos (metabolitos especializados) que producen las plantas pueden reconocerse mediante diferentes técnicas. La cromatografía es una técnica biofísica que permite separar, identificar y purificar  los componentes de una mezcla de líquidos para su análisis (o de gases, con otras técnicas). Inicialmente, esta técnica se utilizó para muestras coloridas, como los pigmentos vegetales, por ejemplo, la clorofila y carotenoides (de ahí la palabra chroma = color y graphein = escribir). Visualmente, se observaba la separación de los distintos componentes de una mezcla. De ahí el nombre de esta contribución, ya que parece un arcoíris escondido en las plantas (Fig. 3). 

En la cromatografía, las moléculas de una mezcla, aplicadas sobre una superficie sólida o fluida (fase estacionaria), se separan entre sí al desplazarse con la ayuda de una fase líquida (fase móvil). La separación va a depender de las características moleculares de los componentes de la mezcla, como la adsorción (liquido-solido), partición o distribución (liquido-solido) y la afinidad de sus pesos moleculares (Coskun, 2016). 

Imagina un río (fase móvil) que arrastra varios objetos, como hojas de árboles, ramas pequeñas y piedras lisas. El fondo del río y las orillas son la fase estacionaria. Las hojas flotan y casi no tocan el fondo, por lo que se desplazan rápidamente por el río. Las ramas se quedan atoradas en ocasiones en las piedras (adsorción), lo que hace que avancen lentamente. Las piedras son pesadas y se hunden, desplazándose muy poco. Al final del trayecto, los diferentes objetos llegan en diferentes tiempos; cada uno tiene características típicas que interactúan de formas distintas con el fondo del río y tienen un tiempo promedio similar para llegar. Eso es la cromatografía.

 

Figura 3. Separación de pigmentos por cromatografía en papel (tomado y 

modificado de Wikipedia, CC BY-SA 2.5).

Existen varios métodos cromatográficos, que incluyen la cromatografía de columna, de capa fina (Thin Layer Chromatography, TLC), en papel, de gases, de intercambio iónico, de permeación en gel, líquida de alta presión y la de afinidad (Coskun, 2016). 

 

Entre las técnicas mejor conocidas y utilizadas por su accesibilidad, rapidez y sencillez está la cromatografía en capa fina. La cromatografía en capa fina (TLC) consiste en separar los componentes de una muestra líquida, ya que cada compuesto migra de manera diferente a través de una capa delgada de adsorbente. Aquí la fase estacionaria está recubierta por una sustancia adsorbente sólida (puede ser de alúmina, gel de sílice o celulosa) sobre placas de vidrio o de metal (Vallejo-Rosero et al., 2021; Coskun, 2016). 

Pero ¿Cómo funciona esta técnica de cromatografía en capa fina? La fase móvil se desplaza, por capilaridad, hacia arriba a través de la fase estacionaria, al mismo tiempo, se desplaza la mezcla de compuestos de nuestro interés previamente depositada en la parte inferior de la placa. La velocidad de separación dependerá de la polaridad de la mezcla de interés, la estructura de los compuestos a separar, la fase sólida y el disolvente (fig. 4) (Vallejo-Rosero et al., 2021; Coskun, 2016). 

Figura 4. Pasos básicos para una cromatografía en capa fina 

(tomado de Vallejo-Rosero et al., 2021, CC BY 4.0 )

Si los componentes de la mezcla son incoloros, se emplean sustancias químicas específicas para hacerlos visibles a través de una reacción química y determinar la posición de cada componente en la placa. El color formado puede observarse a la luz visible o ultravioleta (UV). Cada componente separado tiene una movilidad relativa y es un indicador cualitativo. Para determinar este valor, se utiliza la posición de cada componente, midiendo la distancia recorrida por el mismo y la de la fase móvil (disolvente); a esta proporción se le denomina valor Rf (fig. 5) (Vallejo-Rosero et al., 2021; Coskun, 2016).

 

Figura 5. Cromatograma de aceites esenciales (revelador: vainillina/ácido sulfúrico). 

Lamiaceae (1 y 8: lavanda, 2: orégano, 6: tomillo, 7: romero), Apiaceae (3: anís,) 

Myrtaceae (4: clavo), Lauraceae (5: canela) (Foto propia).

Entre las ventajas de la cromatografía en capa fina están: 

• usa pequeñas cantidades de reactivos, estándares y muestras;
• identifica diferentes compuestos en una misma corrida;
• permite el uso de reactivos corrosivos (que podrían afectar equipos);
• es fácil de transportar;
• tiene un costo bajo. 

Entre las desventajas están:

• tiene limitada especificidad y sensibilidad;
• no se pueden observar sustancias no fluorescentes (p.ej., alcanos);
• no se pueden separar moléculas con polaridad o estructura similar;
• el control de la velocidad de la fase móvil es limitado.

En conclusión , la TLC es una técnica que se ha mantenido por su accesibilidad y versatilidad, ya que nos permite identificar metabolitos de extractos vegetales de manera rápida y preliminar, lo que la coloca en un punto de partida básico para cualquier análisis fitoquímico. 

 

De alguna manera, la cromatografía en capa fina es un arte en la ciencia. 

 

¿Cuál ha sido el mayor reto que has tenido al revelar tus placas? Abajo puedes comentar.

Referencias:

Coskun, O. (2016). Separation techniques: chromatography. Northern Clinics of Istanbul, 3(2), 156-160. DOI: 10.14744/nci.2016.32757

Palazon, J. & Alcalde, M. A. (2025). Secondary metabolites in plants. Plants, 14 (14), 2146. DOI: 10.3390/plants14142146

Vallejo-Rosero, Y., Barrios-Correa, L., & Anaya-Gil, J. (2021). La cromatografía en capa fina: una alternativa vigente en la industria farmacéutica. Revista de Química, 35 (2), 19-25.
 

Más en Cuexcomate:

• Cuida tu salud con ortiguilla
• Los primeros pasos para un estudio etnofarmacológico
• Reacciones colorimétricas para la detección de metabolitos secundarios 
• Las plantas ¡Laboratorios vivientes!

De Claudia Barranco 

Los alcaloides naturales

Las plantas, como otros seres vivos, se tienen que defender de las adversidades ambientales. Esto, a menudo, lo hacen a través de compuestos químicos que interactúan con otros organismos. 

Los seres humanos hemos encontrado beneficios de los productos que las plantas generan como respuesta a tales factores. En esta ocasión les presento algunas de las plantas (figura 1) que son conocidas por presentar alcaloides, principalmente, aunque también producen otros compuestos o metabolitos secundarios; pero nos enfocaremos en los alcaloides que tienen funciones biológicas.

Fig. 1. Plantas que presentan principalmente alcaloides como compuesto útil. Las especies son A) tejo europeo (Taxus baccata), B) floripondio (Brugmansia sp.), C) tabaco (Nicotiana tabacum) y D) adormidera (Papaver somniferum) (imágenes tomadas de Wikipedia, Creative Commons)

Los alcaloides son un ejemplo de la respuesta ambiental. ¿Quién no ha escuchado de la morfina, nicotina, escopolamina o del taxol (paclitaxel)? 

Hay otros alcaloides no tan famosos como la efedrina, quinina, atropina (figura 2) que se han obtenido de organismos vegetales. También se ha encontrado que los alcaloides actúan como agentes anestésicos, antiinflamatorios, cardio protectores, entre otras tantas funciones. 

Figura 2. Plantas con alcaloides, Ephedra sp. (izquierda) y Atropa belladonna (derecha) (imágenes tomadas de Wikipedia, Creative Commons).

Para empezar, los alcaloides son una clase de compuestos químicos producidos por las plantas que abarcan una extensa diversidad. Se caracterizan por presentar nitrógeno como un elemento principal de su estructura química así como tener actividades biológicas importantes. La diversa disposición de otros grupos químicos que forman parte de su estructura química le proporciona tal funcionalidad. 

Aquí podemos hacer un paréntesis para mencionar que no solo las plantas producen alcaloides, también se encuentran en animales. Ejemplos son organismos marinos como los mariscos y las esponjas que tienen pinnatoxinas, pinnamina y halicloruro. Incluso, algunos escarabajos y hormigas producen alcaloides como medio de defensa (Bhambhani et al., 2021, Kuramoto et al., 2004).

A lo largo de la investigación científica se ha encontrado que los alcaloides predominan en algunas familias botánicas tales como Apocynaceae, Annonaceae, Amaryllidaceae, Berberidaceae, Boraginaceae, Gnetaceae, Lauraceae, Loganiaceae, Magnoliaceae, Menispermaceae, Papaveraceae, Piperaceae, Rutaceae, Rubiaceae, Ranunculaceae y Solanaceae (Boit, 1961; Dey, et al., 2020), por mencionar algunas. 

Existen diferentes clasificaciones de los alcaloides dependiendo a que aspecto se refiera (Dey et al., 2020; Bhambhani et al., 2021). Por ejemplo Dey y colaboradores (2020) dividen a los alcaloides en verdaderos, protoalcaloides y pseudoalcaloides en función de si provienen de aminoácidos o no.

Aquí hay una explicación de éstos tipos de alcaloides vegetales:

Tabla 1. Tipos de alcaloides según su origen aminoacídico o no. (Tabla

 creada con información de Dey et al., 2020) 

De acuerdo a la estructura de su anillo, que generalmente conforma el núcleo de la molécula, los alcaloides se pueden clasificar de la siguiente manera: 

Tabla 2. Clasificación de alcaloides según la estructura de su anillo 

(Tabla creada con información de Dey et al., 2020). 

En el cuadro se presenta la estructura del núcleo principal con los símbolos estandarizados (fórmulas estructurales) que se emplean en la química. Cada una de las líneas de la estructura representa un enlace químico (covalente) y cada vértice o esquina significa que hay un átomo de carbono en esa posición. Si es otro tipo de átomo, por ejemplo el nitrógeno (N), se indica con la abreviatura correspondiente. Cuando hay dos líneas significa que hay doble enlace uniendo esos dos átomos, ya sea de carbono o del elemento que indique. 

Los alcaloides son compuestos que afectan a la salud humana, para bien y para mal, tanto en la medicinal tradicional o como precursores de los sintéticos. A continuación te doy dos ejemplos, basados en Dey et al. (2020):

Papaver somniferum 

La planta adormidera produce varios compuestos como la morfina y codeína. Son alcaloides con efecto analgésico (quitan dolor) en el sistema nervioso central y periférico. La razón por esta actividad es que estos compuestos tienen una estructura similar a unos que produce nuestro propio cuerpo para regular el dolor, los llamados opioides endógenos (encefalinas y endorfinas). Al ingerirlos, se unen en milisegundos a los receptores del sistema de opioides, e impiden la transmisión del dolor. Tal sistema de receptores interactúa con otros produciendo fenómenos de dependencia y abstinencia (Butnariu et al., 2022). 

Atropa belladonna

La hiosciamina, anisodamina, escopolamina y atropina (una mezcla de hiosciamina) son alcaloides tropánicos anticolinérgicos sintetizados por la Atropa belladona, una planta de bosques europeos, del norte de África y de Asia occidental. Estos compuestos tienen una disposición química (estructura) similar a la acetilcolina, por lo tanto compiten con ella por su receptor y producen un efecto de bloqueo al unirse a receptores distribuidos en el musculo liso. De esta manera producen una sensación de relajación muscular (Zeng et al., 2021).

Como te puedes dar cuenta se han encontrado múltiples compuestos con amplios efectos en la salud humana, aunque no debes olvidar que no todo es color de rosa. Así como tienen importantes efectos beneficiosos sobre los humanos también pueden tener efectos bastante dañinos e incluso mortales. Depende de la dosis, la parte consumida, la manera de administración o consumo, entre otros factores.

Así que la próxima vez que te encuentres con alguna planta de las arriba mencionadas, a parte de admirar su belleza sabrás un poco más de ellas.

Para saber más:

• Análisis de los tipos de alcaloides
  
• Diversidad de las estructuras químicas de los alcaloides
• Alcaloides en organismos marinos
• Los alcaloides bioactivos del mar 

En Cuexcomate:

• El árbol de la muerte
• Alcaloides extraídos de especies de Erythrina de México con efecto sobre nuestro sistema nervioso 
• El cultivo de tabaco en la Huasteca Veracruzana
• Fotos: Huicholes cosechando tabaco
• ¿Problemas respiratorios?, un remedio casero puede usar
• Las plantas ¡laboratorios vivientes!
• Chichicastle: ¿Daño o aliado, tu que crees?

Referencias

Bhambhani, S., Kondhare, K. R., & Giri A. P. (2021). Diversity in chemical structures and biological properties of plant alkaloids. Molecules 26: 3374. DOI: 10.3390/molecules26113374 PMID: 34204857 

Boit, H. G. (1961). Ergebnisse der Alkaloid-Chemie bis 1960: unter besonderer Berücksichtigung der Fortschritte seit 1950. Akademie-Verlag, Berlin.

Butnariu, M., Quispe, C., Herrera-Bravo, J., Pentea, M., Sarac, I., Küsümler, A. S., Ozcelik, B., Painuli, S., Semwal, P., Imran, M., Gondal, A. G., Emamzadeh-Yazdi, S., Lapava, N., Yousaf, Z., Kumar, M., Eid, A. H., Al-Dhaheri, Y., Suleria, H. A. R., Contreras, M. M., Sharifi-Rad, J. & Cho, W. C. (2022) Papaver plants: current insights on phtytochemical and nutritional composition along with biotechnological applications. Oxidative Medicine and Cellular Longevity 2022: 2041769 DOI: 10.1155/2022/2041769

Dey, P., Kundu, A., Kumar, A., Gupta, M., Lee, B. M., Bhakta, T., Dash, S. & Kim, H. S. (2020) Analysis of alkaloids (indole alkaloids, isoquinoline alkaloids, tropane alkaloids). Cap. 15 en A. Sanches-Silva, S. F. Nabavi, M. Saeedi, S. M. Nabavi (eds.): Recent Advances in Natural Products Analysis, pp. 505-567. Elsevier. DOI: 10.1016/B978-0-12-816455-6.00015-9 PMCID: PMC7153348

Zeng, L., Zhang, Q., Jiang, C., Zheng, Y., Zuo, Y., Qing, J., Liao, Z. & Deng, H. (2021)  Development of Atropa belladonna L. plants with high-yield hyosciamine and without its derivatives using the CRISPR/Cas9 system. International Journal of Molecular Sciences 22(4): 1731 DOI: 10.3390/ijms22041731 PMID: 33572199  

El pirul también es medicinal

En México hay una canción que se titula "Leña de pirul". Es de un grupo musical llamado la Banda Machos, originaria del estado de Jalisco. Esa canción compara  a una persona con un árbol conocido como pirul, y menciona que la madera del pirul no tiene alguna función y en general la planta. Sin embargo, esto no es totalmente cierto: el pirul, con nombre científico Schinus molle L. (Fig. 1), es una planta exótica que en la cultura mexicana tiene varias utilidades.    

 Fig. 1. Pirul (Schinus molle L.) al lado del camino

 

El género Schinus alberga 29 especies que se distribuyen en su mayoría en América del Sur. Las especies del género contienen ácidos fenólicos, flavonoides, taninos, terpenos, entre otros. Algunos de los compuestos tienen respuestas o actividades biológica y funcionan como antibacterianos, citotóxicas, antitumorales, antioxidantes, analgésicas, antivirales, cicatrizantes, antihelmínticas, etc. Hoy hablaremos de Schinus molle L., que es conocido entre muchos nombres comunes como pirul, pirú, árbol de Perú y bolilla (El-Nashar et al., 2021).

El pirul pertenece a la familia de Anacardiaceae y al género Schinus. Se considera que es nativo de países del sur de América (Perú, Argentina, Uruguay, Paraguay y Brasil), y distribuida en forma secundaria en países como México, Estados Unidos y otras partes del mundo. Se utiliza para reforestación de áreas degradadas ya que tiene la capacidad de formar suelo, soporta heladas y sequias, se encuentra en lugares perturbados, en pastizales, cerca de carreteras y lugares urbanizados; también puede comportarse como planta invasor. Lo encontramos a alturas de entre 900 a 3900 msnm (Plants of the World, 2024, Hanan-Alipi, Mondragon-Pichardo y Vibrans, 2009).    

Su descripción morfológica de manera somera se basa en Rzedowski y Rzedowski (1999 y 2001). Es un árbol perennifolio (permanece verde todo el año) que puede llegar a medir aproximadamente 15 metros de altura. Su tronco es muy ramificado con ramas que cuelgan, sus hojas son alternas (disposición de las hojas de manera alternada en el tallo) e imparipinnadas (hojas con varios foliolos y un foliolo en el extremo del raquis), tienen un peciolo (estructura que une a la base foliar al tallo) que puede medir 6 cm y un largo total de la hoja hasta de 30 cm. Tiene una cantidad de resina aromática (Fig. 2).

Fig. 2. Aspecto de las hojas, compuesta y foliolos

La inflorescencia del pirul es paniculada (en racimo), axilar y puede llegar a medir hasta 20 cm de largo. Las flores son pequeñas, con una coloración amarilla a blanquecina, unisexuales (flores masculinas y femeninas generalmente en la diferentes planta), su cáliz tiene forma de copa, con 5 pétalos que miden 2 milímetros de largo, las flores masculinas tienen 10 estambres, con anteras oblongas de 0.8 mm. ovario supero (ovario sobre el receptáculo) y tricarpelar. El fruto tiene forma de drupa, globoso, de color rojo y brillante durante la madurez, contiene una sola semilla glabra (liso) y tiene un sabor picante (Fig. 3). (Hanan-Alipi, Mondragon-Pichardo y Vibrans, 2009). 

Fig. 3. A) Inflorescencia y b) fruto

Etnobotánica

Los usos de pirul son relevantes en nuestra cultura. Comúnmente se emplean para sombra, planta de ornato o cerca viva, y se usa como alimento para aves. Por otro lado, sus usos terapéuticos a menudo están enfocados en las llamadas enfermedades de filiación cultural, como son el mal aire, el mal de ojo y brujería. Se usa en limpias y se encuentra en venta en ramos, a menudo con otras plantas. El ramo se rocía con alcohol o alguna esencia como siete machos, se pasa por todo el cuerpo de la persona enferma, al final de la limpia el enfermo puede pisarlo y fregarlo con los pies o quemar el ramo. Una experiencia muy cercana sobre el uso del pirul son los baños con está planta, el cual consiste poner a hervir el agua con las hierbas y se baña la persona. Este baño se emplea en los días consecutivos a las limpias. Para otra forma de aplicación, el fruto se remoja en agua tibia para disolver la pulpa que es dulce, después se separa de la semilla y se deja reposar. En algunos lugares de México usan los frutos para elaborar bebidas, las semillas se mezclan con atole o con la bebida extraída de maguey (pulque). La semilla se tritura para mezclarla con la pimienta negra, adulterándola, porque se parecen en sabor.

En la medicina tradicional las hojas y frutos se usan para padecimientos genitourinarios, para curar enfermedades de los ojos, cataratas y manchas de la cornea, para controlar la diabetes y las reumas, como analgésico, cicatrizante (se extrae resina y se aplica sobre la herida), purgante, hepático, controlar dolores estomacales, estreñimientos, reducir los dolores de muelas, la savia se usa para endurecer las muelas. Para el padecimiento reumático es necesario hacer un macerado acuoso del fruto con las ramas, aplicando un baño sobre la parte afectada. Además se ha usado como insecticida, control de maleza, como antibiótico y antimicótico (Ramírez-Albores & Badano, 2013). 

Composición fitoquímica y beneficios farmacéuticos  

Hay numerosas investigaciones acerca de los componentes fitoquímicos de aceites esenciales que se han extraído de las hojas y los frutos del pirul. Se ha encontrado que hay ciertas variaciones en cuanto a su composición fitoquímica. Resaltan integrantes del grupo de los terpenos como alfa felandreno (es un monoterpeno cíclico que actúa como antiinflamatorio), beta felandreno, limoneno (terpeno), alfa y beta pineno (terpeno) y beta y alfa eudesmol (sesquiterpeno) (Alnawari et al., 2018). Algunos aceites de Schinus molle tienen efecto citotóxico en células cancerígenas, o inhiben el crecimiento de bacterias como Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans y otros microorganismos. Además se ha encontrado actividad antioxidante por la técnica 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH), utilizada para medir la capacidad de neutralizar radicales libres. El DPPH reacciona con la sustancia experimental cambiando las proporciones químicas, y luego se observan cambios de coloración como indicador de la función antioxidante (Alnawari et al., 2018; Martins et al., 2013).

En otro ejemplo, Murrieta-Dionicio et al. (2023) describen 37 compuestos que en su mayoría son de origen terpénico como los ya mencionados: encontramos sesquiterpenos, monoterpenos hidrogenados como alfa-felandreno, beta-felandreno, limoneno, canfeno, alfa y beta pineno y beta-mirceno. Se puede observar que hay similitud en los compuestos encontrados en los aceites esenciales para las diferentes investigaciones en Schinus molle L. con propiedades antimicrobianas, antivirales, nutracéuticas, como insecticida, analgésico, antidepresiva, antisépticas (Shehata et al., 2023).   

Según la pagina web Atlas de las plantas de la medicina tradicional mexicana podríamos resumir en el siguiente cuadro los compuestos fitoquímicos de aceite esencial de las hojas y frutos. Considerando que hay una mayor concentración o cantidad los monoterpenos felandreno y pineno, y el sesquiterpeno alfa y beta-eudesmol en los aceites esenciales, es probable que sean las que contribuyan con las actividades farmacéuticas mencionas.

Fig. 4. Resumen de los compuestos identificados y actividad farmacológica 

Saber acerca de las propiedades de las plantas nos han abierto una plétora informática de compuestos nuevos que nos proporcionan numerosas oportunidades para ser utilizadas en la farmacéutica, en biotecnología, industria, agronomía, etc. Investigar a las plantas con extrema responsabilidad y cuidado aumentará nuestro abanico de posibilidades para vivir y entender procesos biológicos.   

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Referencias:

Alnawari, H., Demirci, B., Hanoglu, A., Hanoglu, D., Calis, I., & Can-Baser, K. (2018). Chemical characterization of Schinus molle L. essential oils from North Cyprus. Natural Volatiles & Essential Oils 5(3): 7-12. 

EI-Nashar, H., Mostafa, N., Abd EI-Ghffar, E., Eldahshan, O. & Singab, A. (2021). The genus Schinus (Anacardiaceae): a review on phylochemicals and biological aspects. Natural Product Research 36(18): 4833-4851. 

Hanan-Alipi, A., Mondragon-Pichardo, J. & Vibrans, H. (2009). Schinus molle. En: Flora Digital Malezas de México. Consulta: 1 de agosto de 2024.

Martins, M., Arantes, S., Candeias, F., Tinoco, M. & Cruz-Morais, J. (2013). Antioxidant, antimicrobial and toxicological properties of Schinus molle L. essential oils. Journal of Ethnopharmacology 151(1):485-492.

Murrieta-Dionicio, U., Medrano-Hernández, J., Guerra-Ramírez, D. & Valle-Guadarrama, S. (2023). Composition of essential oil of Sechium molle L. leaves affected by extraction time and scale-up process.  Revista Chapingo Series Forestales y del Ambiente 29(2): 25-40 

Plants of the World (2024). Plants of the world online. Facilitated by the Royal Botanic Gardens, Kew. www.plantsoftheworldonline.org/

Ramírez-Albores, J. & Badano, E. (2013). Perspectiva histórica, sociocultural y ecológico de una invasión biológica: el caso del pirul (Schinus molle L., Anacardiaceae) en México. Revista Bioinvasiones 3(1): 4-15.

 

Shehata, M. E., El-Sherbiny, G.M., Sharaf, M.H., Kalaba, M. H. & Shaban, A. S. (2024). Phytochemical analysis, antimicrobial, antioxidant, and cytotoxicity activities of Schinus molle (L.) extracts. Biomass Conversion and Biorefinery 2024: 1-18. https://doi.org/10.1007/s13399-024-05301-1

 

De Samuel David Espinosa

Beneficios de la trompetilla, Bouvardia ternifolia

¡Hola mundo!, en esta ocasión me toca hablarles un poco de una plantita que las personas mayormente la considera una maleza, aunque también la utilizan ornamentalmente por su colorida flor que parece una trompeta y es visitada por colibríes. Tal es su forma que comúnmente la llaman trompetilla y su nombre científico es Bouvardia ternifolia  (Cav.) Schltdl.

Fig1. Ejemplar de Bouvardia ternifolia (Cav.) Schltdl. 

Molino de Flores, Texcoco, Estado de México. 

Hablemos un poco más de la trompetilla; es una plantita que pertenece a la familia Rubiaceae y al género Bouvardia. La podemos encontrar hasta los 3000 metros sobre el nivel del mar en México, su distribución en nuestro país es extensa ya que se tiene registro de ella en más de 15 estados. Es nativa y crece en lugares perturbados, a orillas de parcelas, caminos o carreteras, en algunos lugares de cultivo y otros espacios. 

Su forma de vida es de tipo arbustiva o planta herbácea, puede medir desde los 0.3 a los 1.5 m. Su inflorescencia tiene de 3 a 40 flores, con una corola de forma tubular la cual llega a medir de 5 a 30 mm de largo, con colores salmón o roja. Produce una cápsula de 4.5 a 9 mm de largo y de 5 a 10 mm de ancho, contiene semillas pequeñas que van de los 2 a los 3.5 mm de ancho (Mondragon Pichardo y Vibrans, 2009).

Fig.2 Flor: corola tubular que puede medir de 5 a 30 mm de largo, color salmón, rojo o naranja.

La inflorescencia tiene forma de cima terminal de entre 3 a 40 flores. 

Las hojas se agrupan de 3 a 4 por nodo, o sea, se disponen en forma verticilada. 

 

En varios poblados de México la trompetilla es usada en la medicina tradicional. Se hacen infusiones con las partes aéreas para aliviar complicaciones digestivas como la disentería o diarreas, problemas hepáticos, tos, rabia y envenenamientos por mordeduras de serpientes o picaduras de abejas y escorpiones, entre otras afecciones (Zapata-Lopera et al., 2023). Pero, no todos estas actividades han sido probadas científicamente.

 

En donde sí hay investigación médica es en sus propiedades citotóxicas. Inhiben proteínas y el ciclo metabólico celular; por esto resulta ser anticancerígena (Tobey et al.,1978). Valadez-Vega y colaboradores (2023) reforzaron estos resultados y encontraron efectividad de la trompetilla como anticancerígeno en líneas celulares de cáncer de mama y de cuello uterino SiHa. 

Otras propiedades son la antiinflamatoria y antioxidante. García-Morales y colaboradores (2015) encontraron que los extractos hidroalcohólicos de la trompetilla reducen la inflamación de edemas en oídos de ratones hasta en un 70 %. La propiedad antioxidante que tiene resultó significativa; actúa sobre la peroxidación lipídica (degradación oxidativa de los lípidos: los radicales libres secuestran electrones de los lípidos de la membrana celular). El beneficio de las actividades se podría deber a sus compuestos fitoquímicos (3-O-quercetina glucopiranósida, rutina, ácido clorogénico, cumarina, ácido ursólico y oleanólico) que en conjunto generan una acción sinérgica, fortaleciendo ambas actividades (antiinflamatoria y antioxidante) ya que por separado tienen menor actividad o efectividad.

Zapata-Lopera et al. (2023) argumentaron que los extractos de las raíces de B. ternifolia tienen acción antiinflamatoria ya que inhiben la producción de interleucinas proinflamatorias (afectan la expresión de los factores de transcripción "NF-kB" encargados de regular los genes que generan la inflamación) y neuroprotectora en la barrera hematoencefálica (sangre-cerebro), actividades que resultan por los compuestos activos que contienen (terpenos y ácidos grasos). Ellos sugieren que las propiedades de la planta podrían emplearse en el tratamiento de enfermedades neuroinflamatorias (afección que causa inflamación en el tejido nervioso).

Investigaciones en la metabolómica de las plantas han incrementado el número de compuestos activos que pueden ayudarnos a resolver problemas de salud y todo indica que los recursos genéticos de Bouvardia ternifolia y la interacción con su medio ambiente (factores bióticos y abióticos) le han permitido producir un abanico de compuestos naturales activos. Los usa para sus diferentes necesidades, pero en nuestro caso, es un recurso biológico potencial en diferentes enfermedades que aquejan a la sociedad.

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Referencias: 

García-Morales, G. Huerta-Reyes, M. Gonzáles-Cortazar, M., Zamilpa, A., Jiménez-Ferrer, E., Silva-García, R., Román-Ramos, R. & Aguilar-Rojas, A. (2015). Antiinflammatory, antioxidant and anti-acetylcholinesterase activities of Bouvardia ternifolia: potential implications in Alzheimers disease. Archives of Pharmacal Research 38:1369-1379. 

Mondragon Pichardo y Vibrans, H. (2009). Bouvardia ternifolia en Malezas de México, 11 de abril 2024. 

Tobey, R.,  Orlicky, D., Deaven, L., Rall, L. & Kissane, R. (1978). Effects of bouvardina (NSC 259968), a cyclic hexapeptide from Bouvardia ternifolia, on the progression capacity of cultured Chinese hamster cells. Cancer Research 38(12): 4415-4421.

Valadez-Vega , C., Lugo-Magaña, O., Mendoza-Guzmán, L., Villagómez-Ibarra, J., Velasco-Azorsa, R., Bautista, M., Betanzos-Cabrera, G., Morales-González, J. & Madrigal-Santillán, A. (2023). Antioxidant activity and anticarcinogenic effect of extracts from Bouvardian ternifolia (Cav.) Schltdl. Life 13(12): 2319. 

Zapata-Lopera, Y., Trejo-Tapia, G., Gonzáles-Cortazar, M., Herrera-Ruiz, M., Zamilpa, A. & Jiménez-Ferrer, E. (2023). Cyclic hexapeptide from Bouvardia ternifolia (Cav.) Schltdl. and neuroprotective effects of root extracts. Plants (Basel) 12(14): 2600. 

Chichicastle ¿Daño o aliado, tu que crees?

En esta ocasión les hablaré de una planta, que a mi parecer es interesante en el sentido de sus efectos en la piel. Es una hierba considerada desagradable por mucha gente, ya que tiene pelos (tricomas) urticantes que dejan ronchas con picazón al tocarlas.

 

Figura 1. Ejemplar de Urtica subincisa Benth. captado 

en el municipio de Acajete, Puebla (foto propia)

 

Ortiga, ortiguilla o chichicastle son algunos de los nombres comunes con los cuales se le conocen a las plantas del género Urtica, incluyendo la Urtica subincisa Benth. (figura 1). Uno de los relatos de personas cercanas a mi era que la gente, sobre todo los adultos mayores, la usaban para tratar "las reumas" y calentar los nervios. La forma de aplicación consistía en tomar un trozo de la planta y aplicarlo con golpes suaves en las rodillas, pies o área afectada y al generar calor se les iba disminuyendo el dolor con una aplicación frecuente. Esto es un uso que se le da a varias especies del género, también en otras partes del mundo; hasta tiene su nombre propio: urticación. También refieren que la usaban dentro de un baño de temazcal, hojeandose con las ramas apenas y que las hojas toquen la piel afectada.

Asimismo, se ha mencionado que Urtica dioica tiene propiedades curativas tales como que al ingerir el liquido de la raíz hervida se detienen las hemorragias nasales. También la emplean para curar el mal aire, debilidad en los niños, tuberculosis, pulmonía entre otras afecciones (Taheri et al., 2022). 

Estas plantas urticantes parecen organismos potencialmente útiles en diferentes afecciones. Aquí te vamos a exponer la información que hay al respecto.

La distribución de las especies del género Urtica es en casi todo el mundo excepto en regiones tropicales y en la Antártida.  Otras especies pertenecientes al género Urtica se han estudiado ampliamente en países europeos, africanos, oceánicos y asiáticos (Taheri et al., 2022; Kregiel et al., 2018). Estas plantas se encuentran como maleza (ruderal) en áreas antropogénicas. Existen 46 especies pertenecientes al grupo de las urticas; las más comunes son Urtica dioica y urens (Taheri et al., 2022), ambas presentes en México. La especie de Urtica subincisa Benth. es nativa en México, no muy común, y se encuentra principalmente en el centro del país.

La Urtica subincisa Benth. es una planta de hábito anual o perenne, es decir, que vive por más de dos años. Llega a medir de 20 a 60 cm de altura, su tallo puede ser simple o ramificado y presenta vellosidades adicionales a los pelos urticantes, sus hojas son ovadas, con un margen dentado y con dientes pronunciados y alargados, en sus flores también presenta vellosidades (Rzedowski & Rzedowski, 2005).  

 

La mayoría de las especies de Urtica presentan pelos urticantes (tricomas). Ésta es una de sus características fácilmente reconocibles ya que al rozar la piel con éstos producen un ardor, urticaria (de ahí su nombre) e irritación al "inyectar" ciertas sustancias químicas en la piel (figura 2). Los tricomas o pelos se encuentran en la mayor parte de la superficie vegetal (tallo y hojas), en algunas especies con mayor o menor densidad. Resulta muy interesante el contenido de estos "pelos" urticantes, ya que contienen sustancias como la acetilcolina (agente vasodilatador, 1% de su composición), histamina, serotonina, acido fórmico y leucotrienos, éstos últimos en cantidades menores que ocasionan esa sensación de urticaria (Taheri et al., 2022; Kregiel et al., 2018).  

 

Figura 2. Acercamiento de tricomas (a) y la estructura de un pelo urticante, 

semejante a una aguja (b) de Urtica dioica (Tomada de Wikipedia, CC).

Asimismo, éstas plantas han reportado múltiples actividades farmacéuticas en beneficio del humano, tales como la antiinflamatoria, antiartritis, antimicrobiano, antioxidante, antidiabético, citotóxico, nefroprotector (protección de los riñones), entre otros; claro que esto va a depender de la parte de la planta y la forma de aplicación. Lo anterior reportado por investigaciones basadas en la especie Urtica dioica, debido a  que es la que se ha estudiado más (Taheri et al., 2022).

Aquí les presento la constitución química de Urtica dioica, haciendo referencia a la estructura general de componentes del género Urtica en el que se encuentra la Urtica subincisa Benth. 

Composición fitoquímica:

El grupo de las ortigas tienen una gran variedad de compuestos fitoquímicos. Sin embargo éstos estudios solo son de algunas especies de urticas en el mundo y aún quedan por investigar otras tantas, entre ellas las que tenemos en nuestro país. La información hasta este momento es que se presentan lignanos, esteroles, ácidos grasos, flavonoides, fenoles, alcoholes, alcaloides, benzopiranoides, terpenoides, entre otros compuestos en menores cantidades en estas plantas. Cada órgano de la planta va a tener principalmente un tipo de compuesto, esto quiere decir que también se pueden encontrar el mismo tipo de compuesto en uno o varios órganos pero en cantidades diferentes (Taheri et al., 2022).

A continuación se enlistan los principales constituyentes de cada grupo:

• Lignanos como glucopiranosidos, furanona, neoolivil, secoisolariciresinol, urticeno, olivil y 3,4-divanililtetrehidrofurano.
• Esteroles, por ejemplo los estigmastanos, daucosterol, isoalocolato de etilo y colesterol.
• Ácidos grasos como el palmitico, erucico, linolénico, pentadecanoico.
• Flavonoides entre los que destacan el pentahidroxiflavona, luteolina, quercetina, kaempferol, nicotiflorina, gossypetina, afzelina, isovitexina y astrágalo.
• Fenoles, de entre los distintos producidos por estas especies de urtica esta el ácido cumarico, vainillinico, metoxibenzoico, cafeoilmalico, ferúlico, clorogénico, salicilico, protocatecuico y cafeico.
• Alcoholes como el eritritol, butanetriol y octacosanol.
• Terpenoides, entre los cuales estan hidroxiacetofenona, hidroxibenzaldehido, hexahidrofarnesil, geranil acetona, anetol y ionona.
• Benzopiranoides como la biscumarina, escopolina, escoparona y escopoletina.
• Otros compuestos como el ácido fórmico y tartarico, naftalina, dotriacotano y dihidrobenzofurano, 

Como podemos observar estas plantas son una verdadera fábrica de producción de compuestos muy diversos y que cada uno de éstos tienen funciones biológicas importantes, primero de las plantas en respuesta hacia su ambiente y por último la que nosotros como humanos les encontramos para nuestro beneficio y ¿por qué no?, descubrir si son dañinos y en que medida. 

 

Por cierto, las hojas jóvenes de las ortigas generalmente también son comestibles como quelites ... nada mas hay que usar guantes para cosecharlas. Y algunas especies contienen fibras aprovechables. Es una verdadera planta multipropósito.

Para saber más:

• Urtica subincisa Benth. en Tropicos
• Plants of the World Online, Urtica subincisa Benth.

En Cuexcomate:

• Las plantas ¡Laboratorios vivientes!
• Uso de las plantas medicinales en un día de temazcal

Referencias

Taheri Y., Quispe C., Herrera B. J., Sharing R. J., Ezzat S. M., Merghany R. M., Shaheen S., Azmi L., Prakash M. A., Sener B., Kilic M., Sen S., Acharya K., Naziri A., Cruz M. N., Tsouh F. P. V., Ydyrys A., Bassygarayev Z., Dastan D. S., Alshehri M. M., Calina D. & Cho C. W. (2022). Urtica dioica-derived phytochemicals for pharmacological and therapeutic applications. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2022: 4024331.

Kregiel D., Pawlikowska E. & Antolak H. (2018). Urtica spp.: ordinary plants with extraordinary properties. Molecules, 23(7): 1664. 

Marrassini, C., Gorzalczany, S. B., & Ferraro, G. E. (2010). Actividad analgésica de dos especies de Urtica con usos etnomédicos en la República Argentina. Dominguezia 25(1): 21-29.

 

Randall, C., Meethan, K., Randall, H., & Dobbs, F. (1999). Nettle sting of Urtica dioica for joint pain—an exploratory study of this complementary therapy. Complementary Therapies in Medicine, 7(3), 126-131.

Rzedowski G. C. de & Rzedowski J. y colaboradores (2005). Flora fanerogámica del Valle de México. 2a. ed., Instituto de Ecología, A. C. y Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad.