TERPENOS EN LAS PLANTAS

#TERPENOIDES  Y #ACEITES #VOLÁTILES

Definición:
Los aceites volátiles, o esencias, ccnstituyen un grupo  de sustancias de sumo interés desde el punto de vista académico e industrial. Son responsables de las fragancias de las flores y otros órganos vegetales. Están constituidos por terpenos, hidrocarburos alifáticos, alcoholes, aldehídos, cetonas, ésteres, fenoles, lactonas.
Producidas por numerosos países, son particularmente abundantes en las familias Labiateae, Umbelliferae, Mirtaceae, Cruciferacea y Geraniaceae.
LOCALIZACIÓN IN SITU.
Los aceites volátiles se localizan en determinados sitios de la estructura vegetal, en células  normales o modificadas o también en estructuras especializadas tales como cavidades esquizógenas , vasos secretores, pelos glandulares, canales lisígenos etc. pueden , así mismo estar depositados en tejidos específicos como el pericarpio de los frutos cítricos y en los tubos oleíferos de las Umbelíferas, en los pétalos de las Rosas,  en la corteza del tallo y hojas del Canelo, en las maderas del Alcanforero y  del Sándalo, en los pelos glándulares de las hojas, tallos y flores de Menta, en las raíces de Valeriana.
Característica generales.
Generalmente , los aceites volátiles obtenidos de distintos órganos de una misma planta tienen composición química idéntica  o similar, pero cuando se obtienen de especies botánicas diferentes, dicha composición también  difiere o la proporción de sus contituyentes individuales no es la misma, ni tampoco lo son sus características.
Ya que los aceites esenciales volátiles son mezclas de constituyentes diversos, generalmente constituyen diversos, generalmente consisten de una porción líquidas, compuesta por hidrocarburos, la cual recibe el nombre de eleopteno;  la porción  sólida está  formada por hidroccarburos oxidados y se denomina estearopteno. La esencia  de menta debe sus a la porción sólida que es mentol. Estearoptenos líquidos son el eucaliptol, eugenol y salicilato de metilo.
CLASIFICACIÓN.
Los componentes de los aceites volátiles pueden clasificarse en cuatro grandes grupos.
Hidrocarburos terpénicos y sus derivados oxigenados.
Hidrocarburos alifátics y sus derivados oxigenados.
Derivados del Benceno.
Compuestos misceláneos.

TERPENOS Y SUS DERIVADOS
Hablando en un sentido amplio , el término terpeno comprende a todos los compuestos  que tienen una relación estructural con la molécula del isopreno el 2- metil-butadieno-1,3. Puede considerarse el isopreno comola forma insaturada del isopentano, y las estructuras terpénicas como constituidas de dos o más unidades isoprénicas ligadas en diversas maneras, con diferntes tipos de cierres  de anillos con diferente grado de insaturaciones y con distintos grupos funcionles.
HEMITERPENOS.
El isopreno no ocurre libre en la naturaleza como  producto estable, aislable, pero se halla como una sustancia muy reactiva en las células vegetales. Diversos compuestos tienen estructuras con esqueleto isoprenoide, libre o combinado como ésteres  y éteres. Así tenemos, por ejemplo, el alcohol isoamílico presente en las esencias del Eucalipto y la Menta; al ácido isovalérico contenido en la esencia de la Valeriana, Anís, estrellado y Eucalipto; el ácido angélico en el género Arcangélica.
MONOTERPENOS
Los Monoterpenos están constituidos  por dos unidades de isopreno y generalmente poseen 10 átomos  de carbono (algunos han perdido uno o más de éstos). Físicamente son incoloros, insolubles en agua, de olor fragante, muchos son ópticamente activos y fácilmente sufren rearreglos durante los procesos bioquímicos celulares.
La mayoría de estos compuestos no son específicos para especies  o géneros botánicos determinados, aunque en una misma planta puede encontrarse predominando cierto tipo de monoterpenos.
Industrialmente se utilizan  como materia prima, mediante modificaciones químicas, para proporcionar aromas y sabores artificiales; por ejemplo, el citral puede condensarse con acetona  y ciclizarse para generar iononas. Los pinenos pueden hidratarse y luego romperse térmicamente para producir linalol o puede isomerizarse e hidratarse a borneol, que luego se oxida a alcanfor.
Los monoterpenos comprenden tres subgrupos: acíclicos, monocíclicos y bicíclicos.
MONOTERPENOS ACÍCLICOS.
Hallamos aquí los hidrocarburos ocimeno y mirceno y sus estados de oxidación, los alcoholes geraniol, nerol y linalol, los aldehídos  geranial y neral y cetona artemisiona. Elñ enlace C2 y C3 origina los isómeros  cis y trans, denominadas nerol y geraniol, respectivamente,  según que su origen sea los aceites de Naranja ( neroli) y Bergamota para el primero y llas de Geranio, Rosa y Citronela, para el segundo. El nerol, geraniol, citronelol, neral, geranial y citronelal ocurren en cantidades variables de sus isómeros , con dobles enlaces entre C6 y C7 o entre C7 y C8, lo cual redunda en variaciones físicas del aceite. La mezcla de geranial y neral se denomina citral , el cual constituye el 80%  del aceite de Citronela o Malijillo ( Cymbopogon citratus). el geraniol es fácilmente convertible al terpinol, principalñ constituyente de la esencia de Jacinto. El linalol se presenta en la formas d y l, siendo esta última muy abundante en las especies de Lavanda y Bergamota.
MONOTERPENOS MONOCICLICOS.
La gran mayoría de los monoterpenos monocíclicos, tiene el esqueleto del p-mentano, con variaciones estructurales por la presencia de dobles enlaces y de grupos funcionales. Comprenden:
Los derivados de hidrocarburos C10H16, con anillos y dos dobles enlaces. Aquí se ubican el d- limoneno, presente en las esencias cítricas y de otras Rubiáceas. El a felandreno y el b- felandreno, en ciertos eucaliptos y los terpinenos a,b y g, abundantes en las Pináceas.
Derivados de hidrocarburos C10 H18 con un doble enlace. Son los alcoholes terpinoles, al estado libre y esterificados,  en los aceites esenciales  del Nerolí y Jacinto. También pulegona y piperitona, presentes en las especies del género Mentha.
Derivados  del Hidrocarburo C10H20; los mentanos, hidrocarburos   saturados que no existen al estado natural , pero si sus derivados correspondientes: -mentol, mentona, y carvona en la esencia de Menta y Alcaravea. El cineol y el eucaliptol, copioso en las esencias Eucalipto y Cayeput, es un éter oxido interno que resulta de la deshidrogenación del diol cis-1-8 terpina. el ascaridol es un péroxido principio activo de la vermífuga de Quenopodio, extraído  de la Chenopodium ambrosoides variedad antihelminticum.
Iononas o Ironas:
Son productos naturales  estructuralmente parecidos a los monoterpenos monocíclicos pero con átomos de carbono adicionales. Poseen extensa aplicación en la industria de perfumería.
MONOTERPENOS BICICLICOS
Ostentan un doble enlace y la presencia de un segundo anillo que puede tener  2, 3  o 4 átomos de carbono comunes con el primer anillo. Aquí encontramos cinco subgrupos derivados de cinco hidrocarburos, que son:
Tuyano y sus relativos: sabinol, a-tuyeno, saboneno y tuyona.
carano: careno y carona.
Pineno: ay b- pinenol, mirtenol y mirtenal.
Canfano: canfeno, alcanfor y borneol.
Fenchano: a- fenqueno, fencona y alcohol fenchílico.

Los pinenos están presentes en la trementina de pino y el borneol en la esencia de romero, sobretodo.
Los monoterpenos la mayor distribución en los vegetales son : a- pineno,  cineol, limoneno,  los falandrenos  a y b, geraniol y linalol, razón por la cual se concluye que las plantas tienden a formar terpenos monocíclicos tipo p- mentano predominantemente, siendo más frecuentes las formas biciclícas.

SESQUITERPENOS

Estos compuestos forman la fracción  de aceites volátiles  con el punto de ebullición  más alto. Están constituidos por el enlace de tres unidades de isopreno y su formula condensada en C15H24. Son insaturados y pueden ser:
Acíclicos
El farnesol y el nerilidol, presentes en el Bálsamo del Perú ( gen Myraxylon,) y la essencia de Naranja ( citrus aurantium)
Monocíclicos.
El Zingibereno  en el Gengibre el a-bisaboleno y humuleno en la Manzanilla.
Bicíclicos.
El cadaleno en el aceite del cedro rojo; b-selineno, santonina ( una lactona) y la a-ciperona en las Pináceas.
Tricíclicos.
Los santalenos  y sus alcoholes correspondientes - santalones- ocurren con el aceite de Sándalo  (gen Santalum).
SESQUITERPEN- LATONAS
Los sesquiterpen- lactonas poseen un esqueleto  patrón de 15 átomos de carbono, teóricamente derivado  de la unión  de tres unidades de isopreno. Se han aislado  de las familias de las Compositae y Umbelliferae. farmacológicament e algunas son amebicidas, mientras que otros tienen actividad analgésica o citotóxica.
AZULENOS
Este es un grupo particular de sesquiterpenos, cuyo nombre deriva de su color azul o violáceo de importancia terapéutica por sus propiedades antinflamatorias. Son compuestos insaturados, inestables, con doble anillo penta y hepta carbonado. Como ejemplo merecen citarse el guayazuleno en la resina del Guayaco, y el vetivazuleno, en la esencia de Camomila o Manzanilla.
El color de los azulenos también  puede obtenerse cuando se hidrogenan aceites vegetales en presencia de vanadio o selenio, estableciéndose un sistema de dobles enlaces conjugados que originan hidrocarburos de intenso color azul, que al mezclarse con sustancias amarillas del mismo aceite, producen el color verdoso típico de estos.
DITERPENOS
Los diterpenos son derivados de hidrocarburos C20H32, con puntos de ebullición altos, constituyentes de resinas y sustancias resinosas.
En este grupo son relevantes:
Diterpenos Acíclicos
El fitol que forma parte de la clorofila  y las vitaminas K-1 y E.
Diterpenos monocíclicos:
Puede citarse la vitamina A-1 ( retinol).
Diterpenos bicíclicos:
Representados por el manool  extraído del género Pinus y el ácido labdanólico, extraído de la goma del Lábdano.
Diterpenos Tricíclicos:
Ácidos resínicos de las coníferas: los ácidos dextro y levo pirámicos, el ácido abiético y el ácido podocárpico.
Giberelinas:
Relacionados con los diterpenos , estos compuestos de interés fisiológico, forman el grupo de las hormonas vegetales llamadas Giberelinas A1,A2, A3, etc, que posee esqueleto del gíbano, siendo la más conocida el ácido giberélico ( giberelina A3). Estas hormonas estimulan la síntesis de ciertas enzimas.
sesterterpenos u ofiobolinas:
Son principios tóxicos aislados de los hongos patógenos. El ofiobolano es el hidrocarburo patrón, costituido de 5 unidades isoprénicas unidas cabeza a cola.

TERPENOIDES SUPERIORES
Triterpenos:
Los triterpenoides están  ampliamente distribuidos en los reinos animal y vegetal en forma libre en forma libre o como ésteres y glicósidos. Comprenden varioss sub-grupos:
Acíclicos:
El representante más importante es el escualeno, abundante en el reino animal y en la porción  insaponificable de los aceites vegetales. Es un Intermediario de la biosíntesis de esteroides y triterpenos cíclicos.
Tetracíclicos:
Presentes en ciertas resinas, como el caso del eufol y el euforbol ( gen Euphorbia) y también len la porción insaponificable de los aceites . El lanosterol, en la grasa de lana , levaduras y plantas superiores, actua como intermediario en la biosíntesis de triterpenos y esteriodes.
Limonoides, meliacinas y simoroubolidos.
Este  grupo de sustancias amargas, aisladas de las familias de las Rutaceae, Meliaceae y Simarubaceae. Químicamente corresponden a isoprenoides polioxigenados que biológicamnete pueden considerarse derivados de lo triterpenoides eufol y tirucalol y con interconvecciones metábolicas entre sí. Ejemplo: Quasina de la Quasia amara y glaucarubina de la Simaruba glauca , ambas de la familia Simarubaaceae, utilizada como febrífugo y antidisentérico.
Pentacíclicos:
Las saponinas triterpenoides pertenecen al grupo de los triterpenos pentacíclicos  y sus caraacterísticas generales se comparan con las saponinas no terpenoides. Abundan en dicotiledóneas, particularmente en las familias Poligalaceae, Caryophyllaceae, Lobeliaceae, Sapindaceae, Leguminoseae, Chenopodiaceae,etc. En la mayoría de ellas la sapogenina  está ligada  a una cadena azucarada o también a unidades de ácido úronico, o ambos, generalmente en la posición 3.
Podemos clasificar las saponinas triterpenoides en tres subgrupos representados por: la a- amirina, la b- amirina y el lupeol.
Las saponinas de la a- amirina, también conocidas como el subgrupo del ácido ursólico , están presentes en las familias Ericaceae y Labiateae.
La b- amirina es la constituyente principal de la resina de Elemi. También  son comunes los ácidos oleanólico y glicerrético.  ( Ej, en el Regaliz).
En el subgrupo del Lupeol con  conocidas la betulina y el tarxasterol, aislados del Abedul Gen Betula) y el diente de león ( tarxacum).

TETRATERPENOS
Grupo constituido por los carotenoides, pigmentos amarillos o anaranjados muy distribuidos en los reinos animal y vegetal.
Los carotenoides comprenden dos grupos:
Hidrocarburos.
sus derivados oxigenados o xantofilas (alcoholes,aldehídos, cetonas, epóxidos y ácidos); los primeros son solubles en éter y las últimas en alcohol
Los hidrocarburos más conocidos son el a y b carotenos  y el licopeno pigmento rojo del tomate) el b-caroteno es el más abundante, generalmente acompañando a la molécula de clorofila.   Por hidrólisis enzimática se rompen su molécula en dos mitades, originando dos moléculas de vitamina A, en el organismo animal.
Las xantófilas, abundantes en las algas y frutos , pueden clasificarse como sigue:
Carotenoides hidroxilados, donde el grupo hidroxilo puede estar libre o esterificado: luteína y  criptoxantina.
Los carboxicarotenoides:  La bixina del Achote  u Onoto ( Bixa orellana)
Epoxicarotenoides, como la flavoxantina y la violaxantina.
Oxocarotenoides: la rodoxantina.
Carotenoides metoxilados: la rodovibrina.

POLITEROPENOS
Los politerpenos  más importantes son el caucho, el Balatá y la gutapercha. El caucho es el producto de mayor uso , en sentido técnico; está constituido de 500 a 5000 unidades isoprénicas, exhibiendo dobles enlaces en la forma cis.  El latex  se  forma  en los tubos lactíferos, donde está suspendido como gotitas, conjuntamente con otros compuestos como proteínas, alcaloides, y elementos celulares como ribosomas y mitocondrios.
Las especies productoras de caucho son Hervea brasiliensis , Manihot alaziovii, Parthenium argetatum , Ficus elastica, Castilloa elastica Anchras sapota. 
HIDROCARBUROS ALIFATICOS DERIVADOS.
El segundo grupo mayor de los componentes de los aceites volátiles comprenden compuestos de largas cadenas de hidrocarburos y sus derivados oxigenados, tales como aldehídos,cetonas,ácidos,éteres.  Estos hidrocarburos van desde el n- heptano ( abundante en las Pinaceas) hasta moléculas de 15 a 35 átomos de cárbono. El hexen- 3 -ol -1 es el alcohol responsable del típico olor percibido cuando se estruja una hoja en la mano o se corta la grama.
DERIVADOS DEL n- PROPIL BENCENO.
El tercer grupo de mayor constituyentes de las esencias vegetales se refiere a los productos  derivados del benceno o específicamente del n- propil-benceno. y sus diversos niveles de oxidación.
la miricristina, es constituyente del aceite de nuez moscada, muchas sustancias de este grupo muestran interrelaciones mediante procesos químicos; tales como es el caso de la vainillina, que  se forma por isomerización , seguida de oxidación, del eugenol.
COMPUESTOS MISCELANIOS.
Peretrinas .
Halladas en las flores del  Chrysantemun, sobre todo en el C. cineraria folium .
Aceites de Mostaza.
Estos componentes misceláneos  son específicos para determinadas especies de familias de las Cruciferae. El género Brassica  es rico en aceites odoríficos, conocidos como aceites de Mostaza, glícosidos ticianáticos. El típico olor del ajo y la cebolla ( gen Allium) se debe mayormente a la allicina .
Irodiolidos.
Estos copmpuestos se han aislado tanto de palntas, en forma de glicósidos, como de las secresiones de hormigas del género Iridomyrmex , donde desempeñan funciones defensivas. Son monoterpenos.
ACTIVIDAD FISIOLOGICA.
Ayudan a la polinización ya que por su aroma atraen  a los insectos.
Son alimentos de reserva.
Protegen los tejidos contra la acción de agentes atmosféricos,
evitan el recalentamiento de la planta mediante el mecanismo de ahorro del agua, ya que el calor absorbido  sirve para la evaporación  del aceite volátil;
Son donadores de protones en reacciones  de oxido-reducción debido a la presencia  de alcaloides secundarios  y terciarios, fenoles y aldehídos,
previenen la evaporación excesiva  del agua de las células  ya que actúan como especie de barníz.
cicatrizan heridas.
son fuentes de energía durante un estado deficiente causado por interrupción  de la asimilación de Co2
son productos de desecho.
pueden actuar como hormonas reguladoras (giberelinas) u hormonas inhibitorias  ( el ácido absícico) antiguamente denominado absicina II o también dormina en la madera sirven de protección contra la infección de hongos y parásitos.

USOS DE LAS ESENCIAS

Desde el punto de vista farmacodinámico , las propiedades de los aceites volátiles son muy variable s debido a las circunstancias , ya anotada, de la heterogenicidad de sus componentes .
En general , las esencias tienen  propiedades antisépticas, bactericidas y antimicóticas, utilizándose en soluciones germicidas, gargarismos, jabones. En desórdenes bronquiales pueden actuar como estimulante de la secreción mucosa, tal es el caso  de las  Esencias de Eucalipto, Menta y Benjuí. Para relajar las contracciones gastrointestinales, ,se utiliza la Menta y el Cálamo; antirreumático y antiflebítico, es el aceite de mostaza; sedantes, la valeriana y asafétida; diaforético y carminativo, el Anís; anestésico, el aceite de clavo; colagogo y colerético, la curcúma; tónico y estimulante, La manzanilla; antihelmíntico, la Santonina; diurético, el enebro; ressolutivos, el salicilato de Metilo y los azulenos; desodorantes, los aceites de Pino y Cedro, repelentes de insectos, el aceite de Citronela El aceite de Citronela se utiliza en la síntesis industrial de  la vitamina A.
Aromaticos.
Son compuestos de síntesis y semisíntesis  elaborados en escala industrial para perfumería.

ESPECIES Y CONDIMENTOS.

La mayoría de las especies deben su valor a los aceites volátiles que contienen.
Las especies más utilizadas son : canela,comino,clavo,nuez moscada, vainill, pimienta, mostaza, menta, salvia, orégano, jengibre, ajo, cebolla, cebollin, albahaca, mejorana, pimiento, chirel, pimentón, ají, cilantro, hinojo, perejil, alcaravea, eneldo y azafrán.