Figura 1. Plantas: Biofábricas de medicamentos, grupos principales de metabolismos secundarios(2025)

Figura 2. Metabolismos secundarios de plantas- esquema. Lopez,F, M.(2022)

IMPORTANCIA EN LAS PLANTAS 

Los metabolitos secundarios son de gran importancia en las plantas porque les permiten adaptarse y sobrevivir en su entorno, ya que actúan como mecanismos de defensa contra patógenos, herbívoros y condiciones ambientales adversas, además de facilitar la atracción de polinizadores y dispersores de semillas mediante la producción de pigmentos, aromas y sabores característicos. Estos compuestos también pueden proteger a las plantas de la radiación ultravioleta, regular su crecimiento y participar en procesos de competencia con otras especies vegetales a través de la alelopatía. En conjunto, los metabolitos secundarios son fundamentales para la interacción ecológica y el éxito evolutivo de las plantas (Taiz & Zeiger, 2010; Wink, 2010).

EJEMPLOS.

• Terpenoides: Son el grupo más numeroso, responsables del aroma y sabor característicos en muchas plantas, lo que atrae polinizadores y repele herbívoros. Además, tienen propiedades antimicrobianas y antiulcerosas, siendo usados en medicina, alimentación y cosmética.

• Compuestos fenólicos: Incluyen flavonoides, taninos y otros derivados que protegen a las plantas de la radiación ultravioleta, el estrés ambiental y las enfermedades. Los flavonoides, por ejemplo, actúan como antioxidantes y tienen propiedades antiinflamatorias.

• Alcaloides: Compuestos nitrogenados con potentes efectos fisiológicos, que funcionan principalmente como defensa contra herbívoros y patógenos. Ejemplos son la morfina, quinina y atropina, que también tienen aplicaciones medicinales.

Estos metabolitos secundarios cumplen funciones ecológicas estratégicas como la regulación del crecimiento, defensa biológica y respuesta al estrés abiótico, contribuyendo a la adaptación y supervivencia de las plantas en ambientes cambiantes (Sánchez, H.2022 Marzo 02)

Figura 3. Funciones ecológicas de los principales metabolitos secundarios. Elaboración de Chomel et al., 2016. 

Equipó de defensa.

Hasta ahora se han descubierto más de 50,000 metabolitos secundarios en las plantas (Teoh, 2016). La enorme diversidad vegetal existente es proporcional a la gran variedad de metabolitos secundarios descubiertos.

Existen distintas clasificaciones de los metabolitos secundarios según su diversidad en estructura, función y biosíntesis (proceso en el que compuestos simples se convierten en otros más complejos). Adeyemi (2011) y Hopkins (2003) los clasifican en tres grandes clases químicas: terpenoides (compuestos aromáticos y volátiles que dan aroma y sabor a las plantas), fenólicos (compuestos que tienen función de protección frente a otros organismos, así como de generador de colores atractivos para la polinización de las plantas y dispersión de semillas), y alcaloides (compuestos naturales para alejar a los organismos herbívoros) (ver figura 3).

Figura 4. Residuos de piña.(Brito et al 2021).

En el cultivo de piña (Ananas comosus), los metabolitos secundarios tienen un papel importante en la defensa de la planta y en la protección contra estrés ambiental. Se han identificado en residuos como la cáscara y las hojas compuestos fenólicos, flavonoides, taninos, alcaloides, cumarinas y saponinas, que contribuyen a la actividad antioxidante y antimicrobiana de la planta. Por ejemplo, los compuestos fenólicos presentes en la cáscara son uno de los fitoquímicos más activos biológicamente, con potencial para aplicaciones en la industria farmacéutica y alimentaria. Además, la enzima bromelina, un metabolito secundario proteolítico, es extraída del corazón y la cáscara de la piña y tiene usos medicinales e industriales. Técnicas como la extracción por ultrasonido han demostrado ser eficientes para obtener estos metabolitos de los residuos del cultivo, facilitando su aprovechamiento en bioproductos. En conjunto, estos metabolitos secundarios no solo contribuyen a la defensa natural de la piña sino que también abren posibilidades para su uso en bioestimulantes, antioxidantes y productos farmacéuticos derivados de subproductos del cultivo (repositorio.unal.edu.co, 2023; revmultimed.sld.cu, 2023; dspace.ups.edu.ec, 2023). 

Figura 5. subproductos de la piña(Kumar  el at 2022).

En los cultivos de piña, los estudios sobre metabolitos secundarios se han centrado principalmente en la extracción y aprovechamiento de compuestos bioactivos presentes en residuos como la cáscara y las hojas. Por ejemplo, los compuestos fenólicos, que son metabolitos secundarios con alta actividad antioxidante y antimicrobiana, han sido extraídos con métodos eficientes como la extracción asistida por ultrasonido, lo que permite su uso en la industria farmacéutica, alimentaria y cosmética (repositorio.unal.edu.co, 2023). Además, se ha demostrado que extractos acuosos de hojas de piña poseen propiedades antihelmínticas, lo que abre la posibilidad de utilizar estos metabolitos como alternativas naturales para el control de parásitos en la agricultura y la medicina veterinaria (revmultimed.sld.cu, 2023).

Figura 6. importancia recursos genéticos de la piña. (Aguilera, G. et al)

En cuanto a aplicaciones prácticas, la piña enfrenta problemas como la floración naturalmente diferenciada (NDF), que afecta la producción ordenada del fruto; investigaciones han mostrado que el uso de inhibidores de la biosíntesis de etileno como la aminoetoxivinilglicina (AVG) puede reducir y retrasar la NDF, mejorando la productividad y rentabilidad del cultivo (repositoriotec.tec.ac.cr, 2023).

Asimismo, la valorización de los residuos del cultivo de piña mediante la extracción de metabolitos secundarios contribuye a la sostenibilidad del sector, permitiendo la obtención de antioxidantes, bioestimulantes y productos farmacéuticos, además de reducir el impacto ambiental de los desechos agrícolas (dspace.ups.edu.ec, 2023).

En resumen, los estudios en piña han avanzado en la identificación y extracción de metabolitos secundarios con funciones antioxidantes, antimicrobianas y antihelmínticas, y en el desarrollo de aplicaciones prácticas para mejorar la producción y el aprovechamiento sostenible del cultivo.