Produtos Naturais de Plantas

Apresentação dos Produtos Naturais de Plantas

As plantas possuem dois tipos de metabolismos: o metabolismo primário e o metabolismo secundário. Através do metabolismo primário são sintetizadas moléculas que estão presentes em todas a células e que desempenham um papel essencial no crescimento, desenvolvimento e reprodução. Estes metabolitos primários são fundamentais à vida e incluem açúcares, proteínas e ácidos nucleicos. Os metabolitos secundários, ou produtos naturais, são moléculas que apresentam uma distribuição restrita a certas espécies e que não desempenham funções essenciais ao crescimento, desenvolvimento e reprodução dos organismos.

Os metabolitos secundários são especialmente abundantes nas plantas e são importantes para a sobrevivência e propagação das espécies em que ocorrem. Uma vez que as plantas são organismos sésseis, estas sintetizam milhares de produtos naturais, devido à sua única plasticidade metabólica. Esses produtos desempenham funções importantes na defesa contra ameaças ambientais ou animais e também podem apresentar características terapêuticas para os humanos. Podem apresentar-se como sinais químicos em resposta ao ambiente ou da interação de outros organismos, como meios de defesa ou como proteção contra a radiação UV. A produção de metabolitos secundários não apresenta uma distribuição uniforme, pois ocorre em determinados órgãos, tecidos ou tipos de células específicos e em certas fases de desenvolvimento.

Existem 3 grandes grupos de produtos naturais de plantas: os terpenos, os compostos fenólicos e os alcaloides.

Terpenos

Os terpenos são polímeros de um precursor com cinco carbonos, o isopreno (C₅H₈). Este é um gás libertado pelas folhas durante a fotossíntese, protegendo as membranas das células dos danos provocados por temperaturas e luz elevadas. Este grupo de produtos naturais é classificado de acordo com o número de unidade de isopreno:

• Monoterpenos: 2-C₁₀;
• Sesquiterpenos: 3-C₁₅;
• Diterpenos: 4-C₂₀;
• Triterpenos: 6-C₃₀;
• Politerpenos: [C₅]_n.

Os monoterpenoides e os sesquiterpenoides são os principais constituintes dos óleos essenciais, altamente voláteis e que contribuem para a fragância das plantas. Funcionam muitas vezes como toxinas para insetos e protegem contra fungos e bactérias. Como exemplos deste grupo, é possível destacar o mentol, as piretrinas (inseticidas), os pinenos (resina) e a limonena (limão). Dos diterpenoides temos o ácido abético (resina do pinheiro), o taxol (anticancerígeno) e o gossipol (antifúngico e antibacteriano). Já dos triterpenoides fazem parte os limonoides (responsáveis pelo odor dos citrinos), o óleo de citronela (que poderá funcionar como repelente de insetos) e os glicosídeos cardíacos (tóxicos para herbívoros vertebrados). Por último, ao grupo dos politerpenos pertencem a borracha e os carotenoides.

Compostos fenólicos

Este grupo de produtos naturais é composto por elementos bastante heterogéneos. Contudo, todos apresentam um grupo hidroxilo ligado a um anel aromático de benzeno. São sintetizados normalmente a partir do aminoácido fenilalanina. Os compostos fenólicos são responsáveis pelo sabor e pela cor de muitos organismos vegetais, como o sabor do gengibre, de alguns pimentos, da baunilha, dos grãos de café, do cravinho, do pau de canela, da noz moscada e do chá verde e como a cor do gerânio, da rosa, entre outras flores.

Alcaloides

Os alcaloides são originalmente definidos como compostos básicos vegetais, farmacologicamente ativos e compostos por azoto. Apresentam uma distribuição limitada nas plantas e são também sintetizados por organismos marinhos e terrestres. Aparentemente, este tipo de compostos possui propriedades importantes para o bem-estar dos organismos que os produzem, como a defesa contra herbívoros e predadores e características antibacterianas, antifúngicas e antivirais.

A sua síntese ocorre maioritariamente a partir de um grupo restrito de aminoácidos: a ornitina, a lisina, a fenilalanina, a tirosina e o triptofano. Consoante o aminoácido precursor de cada alcaloide, a sua biossíntese apresenta diversas vias.

• Alcaloides derivados da tirosina e da fenilalanina – são denominados por alcaloides benzilisoquinoloides, possuem propriedades analgésicas, como a morfina e codeína. Esta última é também utilizada como antitússico. Já a efedrina é utilizada na terapia da asma e a papaverina é um dos constituintes do ópio, que tem um efeito relaxante sobre o músculo liso e é um vasodilatador cerebral;
• Alcaloides derivados da ornitina – designados por alcaloides tropânicos, temos como exemplo a cocaína que pode ser utilizada como anestésico local;
• Alcaloides derivados do ácido nicotínico – são conhecidos como os alcaloides piridínicos, sendo um exemplo a nicotina, que utilizada como inseticida. Este alcaloide é isolada a partir de folhas secas das plantas Nicotiana tabacum e Nicotiana rustica;
• Alcaloides derivados de bases purinas – denominados por alcaloides purínicos, nos quais estão incluídos a cafeína, a teofilina e a teobromina;
• Alcaloides derivados do triptofano – alcaloides indólicos monoterpenoides, como por exemplo a vinblastina, que é utilizada na quimioterapia para tratamento de cancro;
• Alcaloides derivados do mevalonato – correspondem aos alcaloides esteroidais e um exemplo é o ácido antranílico, que é citotóxico, pois interage com o colesterol presente nas membranas;
• Alcaloides derivados da via do isopreno plastidial – o taxol é um alcaloide deste género e é utilizado para o tratamento químico do cancro, especialmente do ovário e da mama.

Referências Bibliográficas

Cseke, L. J., Kirakosyan, A., Kaufman, P. B., Warber, S., Duke, J. A., & Brielmann, H. L. (2006). Natural Products from Plants (2nd ed.). Boca Raton, FL, United States of America: CRC Press.