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Imagen principal: La destilación de aceite de flor rosa en Iran, uno de los productores más grandes del aceite rosa y distribuidor de agua rosa. [1a]
El movimiento
Las plantas funcionan como factorías de químicos. Estos bioquímicos endógenos distribuyen la energía por la planta, ayudan cumplir sus funciones de crecimiento o metabolismo, y lo protegen de animales predadores. Las plantas no pueden seguir ni arrancarse de sus predadores, entonces los envenenan.
La palabra ‘animal’ viene de las palabras latín y griegas Animus y ἄνεμος, queriendo denotar la respiración y el movimiento. En contraste, la mayoría de las plantas no pueden reaccionar ni moverse cuando están amenazados. Las plantas no tienen piernas. Ellos han heredado de sus ancestros los rastros químicos de la supervivencia.
La teoría endosimbiotica – Los científicos hipotetizan que unas bacteria heterotrófica, cuales habían digerido otros organismos de célula singular, empezaron absorber una bacteria aeróbica y una bacteria fotosintética, los cuales no fueron digeridos sino transformó una de las bacterias a ser fotótrofas (comer la luz) con respiración celular y otros a ser heterótrofos (comer los diferentes) con respiración celular. Wikimedia Commons [3a]
Hace mucho tiempo, el ancestro común de las plantas empezó fotosintetizar. Los científicos hipotetizan, que estos microorganismos ancianos se empezaron a comerse al otro. En este proceso un organismo trago otro y se necesitó de su metabolismo. El cloroplasto fue transformado desde comida a un orgánulo esencial. Por su necesidad de la luz como fuente energética, se desarrolló un cuerpo optimizado para la captura de la luz y el manejo del agua. En contraste, el ancestro común de los animales requisó el consumo de otros organismos y se optimizó para el movimiento y señales complejos para la detección de comida, como la vista.
Wikimedia Common [4a]
(Todas las especies conocidas). Wikimedia Commons [5a]
Algunas plantas si mueven. Estas plantas fascinan a los biólogos, porque tienen sistemas nerviosos rudimentarios. Por ejemplo, la venus atrapamoscas (Dionaea muscipula), una planta autóctona a los EEUU, tiene barbas, que mandan señales electroquímicos complejos para activar una trampa de estilo boca. La planta sensitiva (Mimosa pudica) reacciona al toque y rápidamente pierde la turgencia en las hojas, como si fuera muerta. La planta bailarina (C. motorius) no solamente pierde la turgencia por la noche, también puede inclinar lentamente sus hojas en respuesta a sonidos continuos fuertes como los instrumentos musicales[2].
Desde esta perspectiva, es fácil apreciar las comparaciones entre las plantas y los animales al nivel molecular. Ambas las plantas y los animales hacen catabolismo, la descomposición de las moléculas a la energía, y anabolismo, la combinación de moleculas gracias a la energía. El catabolismo y el anabolismo son parte del metabolismo. El metabolismo es el cambio y sorteamiento de los recursos necesarios para la vida. En este caso, la energía no es una gran explosión, sino es un bioquímico configurado para iniciar reacciones nuevas ligeras.
*NOTA: Las anotaciones son rudimentarias y no se siguen completamente los métodos estandardizados de las ciencias químicas. Aprende más sobre como se juntan los elementos [3]
Los metabolitos primarios se encuentran en todos las células vivas, no solamente las de las plantas. Las plantas han ayudado científicos descubrir los procesos detrás del metabolismo en los animales y por esta razón han influenciado los nombres de los compuestos. Las moléculas arriba juegan un gran rol en la respiración celular, cual ocurre en la mitocondria de las células vivas.
(de izquierda a derecha)
1. Nicotinamida – Conocido como vitamina B3, es un constituyente de la Nicotinamida adenina dinucleótido (NADH/NAD+), una molécula transportadora de electrones importante en la respiración celular. [4]
Rojo: La forma oxidada (NAD+) acepta electrones (e⁻), también conocido como la reducción.
Azul: La forma reducida (NADH) dona e⁻ , o la oxidación.
Purpuro: En NADH/NAD+, la nicotinamida se enlace a una molécula ribosa a otra molécula transportadora de electrones, adenosina diphosphato (ADP)
2. Ácido pirúvico – El nombre viene de la producción de vino. Combina la palabra griega ‘Pyr’ (πυρ) significando ‘fuego’, como en la palabra ‘pirotécnico’, y la palabra latín ‘uva’, la uva común (Vitis vinifera).
Es la forma ácida del piruvato, un producto del proceso glicólisis, cual es el precursor de la fermentación anaeróbica (sin oxigeno, O) (ej: la levadura en producción de refrescos alcohólicos), el glicólisis anaeróbico (ej: bacteria usada en la producción de yogur) y la respiración aeróbica (ej: importante para los animales [los pulmones], dentro las células de las plantas, etc … ).
Rojo: El átomo de Hidrógeno (H) se enlace con otra molécula para formar la forma básica equivalente, piruvato, cual causa existir un doble enlace entre los átomos O.
3. Ácido cítrico – El nombre del genero de Citrus (ej: Limones, limas, naranjas, toronja, etc … ) usado en un experimento científico para disminuir el oscurecimiento (oxidación) de una muestra botánica.
Rojo: Varios átomos H se van para formar el equivalente forma básica, citrato, cual es una de las primeras moléculas en el ciclo cítrico, también conocido como ciclo Krebs, un paso importante dentro de la respiración celular.
Wikimedia Commons [6a][7a][8a]
Los metabolitos secundarios son muchas veces parecidos a los metabolitos primarios, porque están hechos para disruptir el metabolismo primario de las amenazas. Los químicos son que hacen las plantas adictivas, sabrosas, y venenosas.
1. Nicotina – Un alcaloide presente en muchas plantas dentro la familia Solanaceae (ej: la berenjena, etc … ) [5]. Se encuentra en sus mayores concentraciones en el tabaco (Nicotiana tabacum)[Foto: Una plantación de tabaco en los EEUU sureños].
La nicotina se ha transformado en una clase de pesticidas sintéticas conocidas como neonicotinoides (neonics), cuales son aplicadas al exterior de las semillas [6]. Muchos entomólogos ven el aumento brusco del uso de neonics como un factor en la perdida de especies de insectos fuera del objetivo. Los insectos son organismos necesarios en el ciclo de la vida de las plantas.
2. Limoneno – Un terpenoide, cual se encuentra en alta concentración en los limones y muchas otras plantas.
[Foto: Un limón diseccionado
(afuera → adentro: la capa flavedo con glándulas aceites o epicarpio,
la capa albedo o mesocarpio,
y dos lóculos o segmentos de carpelo lleno con vesículas jugosas.)]
3. Paclitaxel o de nombre marca, Taxol® [7] – Un taxano, lo cual es una clase de diterpenos, cual interfiere con la replicación celular y se ha estudiado como tratamiento de cáncer.
Los taxanos venenosos y los alcaloides, taxina, se encuentran en las hojas y semillas de los árboles y arbustos tejos (Taxus spp.).
Aunque los arilos (la cobertura carnosa sobre la semilla) se parece a fruta, personas están advertidos no comerlos, aunque algunos dicen que la cobertura no es tóxica mientras las semilla sí.
Wikimedia Commons [9a][10a][11a][12a][13a]
1. Los patógenos desencadena respuestas químicas en las membranas de las plantas. Aunque los patógenos sobreviven, se continua el proceso (modelo zigzagueo).
2. La transcripción crea nuevas cadenas de aminoácidos complejos. Las estructuras son especificas para ciertas clases de biomoléculas.
3. Clases de biomoléculas:
a. Terpenes (ej: Los pinos, [Pinus spp.]): Monoterpenos, Sesquiterpenos, Diterpenos, Politerpenos.
b. Fenólicos (ex: Los robles, [Quercus spp.]): Flavanoides, Isoflavonoides, Lignina, Cumarina, Taninos.
c. Compuestos con Azufre (S) (ex: La familia Solanaceae, el algodoncillo [Asclepias spp.]): Alcaloides, glucósidos cianogénicos, aminoácidos sin proteínas)
d. Compuestos con Nitrógeno (N): Glutatión, glucosinolatos (ej: las verduras de col [Brassica spp.]), Fiphtoalexinas, Tioninas, Defensina.
Wikimedia Commons [14a]
Los metabolitos de las plantas reaccionan juntos cumplir el metabolismo esencial de las plantas [8]. Los metabolitos secundarios cumplen las funciones menos esenciales.
La ilustración representa los cambios generacionales causado por la selección natural. Los polígonos amarillos y las flechas verticales representan mutaciones en la metabolismo de metabolitos primarios a metabolitos secundarios, cuales interfieren con los sistemas animales o microbios y protegen las plantas en las diferentes etapas del ciclo de la vida.
El a r c o i r i s representa las siete ondas electromagnéticas distinguibles de la luz visible. La interferencia de ondas visibles del fotosíntesis, cataliza reacciones de metabolismo primario de la planta, es la presión selectiva principal para el modo de vida de la planta y la actividad metabolita. Los pigmentos clorofilos de las hojas absorben las hondas y reflejan las hondas del color verde y amarillo.
Las plantas no tienen cerebros. Ellos no manejan estrategias como los humanos, ni deciden envenenar sus predadores. Ellos han heredados estos rastros de los sobrevivientes.
La tecnológia de iluminar se ha mejorado. Ampolletas LED se reconocen emitir la menor cantidad de calor, pero también son caros. Anteojos protectores deben ser usados si se trabaja alrededor las luces artificiales por periodos prolongados, porque pueden dañar la vista.
Operaciones de cultivación interior también puede controlar la duración de luz y estimular producción de plantas estimulantes de metabolitos primarios y secundarios en respuesta al cambio de la duración de luz diurna por a tráves de las temporadas.
Crédito: Gus Greiling
Wikimedia Commons [15a].
Las plantas y los animales tienen muchos de los mismos metabolitos primarios. Las mutaciones causan el anabolisis y el catabolisis de metabolitos primarios hacía metabolitos secundarios nuevos. Las plantas heredan estas mutaciones desde sus ancestros sobrevivientes. Desde de nuestra perspectiva, estos metabolitos primarios se ven y se nombran como si fueron derivados de los metabolitos secundarios, pero es al revés! Los metabolitos imitan los metabolitos primarios de las otras especies y cambian la forma que sus cuerpos funcionan. Los animales no han tenidos las presiones selectivas asociadas con el modo de vida de las plantas. Sin poder moverse, las plantas sobreviven por estás mutaciones químicas.
Muchas de la características que asociamos con una planta sobre otra son por los metabolitos secundarios. Los metabolitos secundarios se han seleccionado sobre generaciones por la depredación, estresantes ambientales y la cría. Los metabolitos secundarios protegen las plantas de formas únicas. Las plantas sobrevivientes pueden heredar venenos, sustancias volátiles, irritantes de piel, sustancias alelopáticas y muchos más. Irónicamente, muchos de los rastros utilizados para defender a si mismos son los que también encontramos agradables. Las plantas sobrevivientes heredan un arsenal de químicos atrayentes para atraer los animales.
Por ejemplo, el químico capsaicina hace los ajís / chiles (Capsicum spp.) picantes. Este metabolito secundario reacciona con receptores encontrados en los mamíferos, pero no los pájaros. Científicos hipotetizan, que solos los animales comerían los ajís y masticarían las semillas. Las únicas plantas de ají que sobrevivieron la depredación fueron los mutantes con experiencias desagradables para los animales masticadores. Pájaros, en cambio, no mastican las semillas y por eso no fueron una presión selectiva. Los animales masticadores fueron la presión selectiva.
En tiempos ancianos, los americanos indígenas cultivaban y criaban los ajís por los Américas cálidos. Criadores modernos como Jim Nienhuis estudian y relata cuentos sobre este fruto exótico. Por ejemplo, hay el jalapeño (de Xalapa, México), el serrano (de la sierra mexicana) y el habanero (originalmente de Brasil, no de Habana, Cuba). Estos ajís se usan en las salsas picantes modernas alrededor del mundo, como el plato coreano nacional Kimchi (김치).
Capsaicina es un tipo de alcaloide. Muchos de los alcaloides venenosos y adictivos se encuentran en la familia de los ajís, Solanaceae (los tomates [jitomates], las berenjenas, las papas / batatas, el tabaco, los ajís y los pimientos, etc.). Esto demuestra un patrón dentro del reino vegetal. Las familias de las plantas muchas veces comparten semejanzas químicas. No siempre!
Las familias vegetales y patrones químicos
Los tallos rojos del ruibarbo cosechadas en la primavera se requieren cocer antes de comer, y las otras partes de la planta son incomestible.
Mientras que las manzanas y los arándanos tienen su propio dulce de las azucares endógenas, el ruibarbo y la menta no lo tienen.
Wikimedia Commons [16a]
Todas las especies y los géneros pueden compartir una composición química dentro la familia. El determinante principal en decidir una familia antes era el análisis morfológico de sus parte reproductivas, pero ahora se ha convertido filogenético. A pesar que hay patrones en la composición química de plantas dentro la misma familia, esto no es una regla.
Por ejemplo, la familia Sapindaceae contiene una variedad de árboles con fruta capsula, los cuales contiene saponinas. Por esta razón, los frutos de muchos de estos árboles se conocen como nueces de jabón, porque la saponina es un detergente [9]. Recientemente, los árboles de Arce se han asignado a la familia Sapindaceae, por semejanzas filogenéticas. Las características químicas depende en cada especie. Por ejemplo, el arce rojo americano (Acer rubrum) tiene más saponinas en su savia y menos azúcar que en la del arce azucarero (Acer saccharum)[10]. Las plantas de Sapindaceae no son las únicas plantas con alto contenido saponinas.
Otro ejemplo es la familia de la menta, Lamiaceae, lo cual tiene aceites volátiles. Estos aceites tiene estructuras químicas, que le dejan existir como líquidos y gases en temperaturas exteriores. Ellos están constantemente evaporando [11]. Estos aceites aromáticos es lo que le da la aroma y sabor a la menta (Mentha spp.), la albahaca (O. basilicum), la lavándula (Lavandula spp.) y el tomillo (Thymus spp.). Muchas plantas de la familia de menta son comestibles, pero no todas. Las malezas como la hiedra terrestre (Glechoma hederacea) son venenosas para los caballos. Antes de la filogenética, Lamiaceae se agrupaba por sus tallos cuadrados, hojas de posición opuesta, flores irregulares y aceites volátiles.
Una de las familias más grandes y útiles es la Rosaceae, la familia de rosa [12]. En la familia de rosas hay los manzanos (Malus spp.), los perales (Pyrus spp.), los frutillas (Fraginella spp.), las frambuesas (Rubus spp.), los cerezos (Prunus subg. Cerasus), los durazneros (Prunus persica), los ciruelos (Prunus subg. Prunus), los nectarinos (Prunus persica var. nectarina) y los almendros (Prunus amygdalus). Muchas de estás plantas tienen hojas y tallos tóxicos. No todos los miembros de Rosaceae son comestibles. Eso sí, hay algunos patrones en la distribución de aceites y azucares en sus frutas.
Los venenos
Los fitoquímicos pueden quemar la piel, dañar el hígado, inducir ceguera, irritar los pulmones, y pueden ser letales. Evite contacto en usar ropa protectora; sigue instrucciones de cocinar correctas; evite usar productos cerca del ano, vagina, los ojos, y la nariz, salvo que lo especifique un médico; busca información y evite riesgos innecesarios con comida rara [13] [14].
Las plantas son peligrosas y te pueden dañar por el resto de tu vida. Las plantas pueden causar dolor, picaduras, ampollas y quemaduras de la piel. Los metabolitos secundarios de las plantas pueden dañar nuestros órganos críticamente y pueden causar que se fallen.
Algunas plantas causan diarrea y pueden dañar tu hígado permanentemente. Estos sobrevivientes han heredado la habilidad de causar que los pájaros y animales defecan sus semillas antes de la digestión.
Otras plantas puede causar que los corazones de los animales cambien ritmo y causan ataques de corazón.
En muchos de nuestros hortalizas, ciertos órganos de las plantas son venenosas mientras otras no son. Frecuentemente, las hojas y las flores de las plantas son venenosas mientras las frutas que comemos no la son, como en los tomates / jitomates (Solanum lycopersicum). En otros casos, hasta nuestra propia comida puede ser venenosa sino se prepara correctamente.
Muchos de los legumbres (porotos / frijoles / alubias , etc.) son venenosas cuando están crudas por la presencia de glucósidos. Estas son proteínas venenosas, cuales solo pueden ser eliminados después de remojar, enjuagar y cocinar los porotos. Las altas temperaturas desnaturalizan las proteínas venenosas de los porotos. Para muchas culturas, los legumbres han sido una parte importante de su dieta, pero para los otros, no están acostumbrados con las medidas necesarias para neutralizar los venenos.
Otro ejemplo son las papas / batatas (Solanum tuberosum), los cuales tienen tallos, flores y hojas venenosas, salvo a los tubérculos bajo la tierra, eso es si se cuecen y no están verdes. Los sudamericanos indígenas han preservados muchas formas de preparar y preservar papas. Ellos lo cocinaban y también los liofilizaban (secar por congelación) para agregarlo a las sopas. Las papas eran la mejor hortaliza tubércula, escondida debajo del suelo, lejos del viento y el frío de las montañas.
Las papas están vivas. Cuando se exponen a la luz, fotosintetizaran y producirán los mismos alcaloides metabolito secundario venenosos en sus tallos y hojas. Por eso son malas las papas verdes.
Por estar todavía vivas, mientras que tratan de sobrevivir, las papas cambian sus almidones á azúcares (energía). Esto ocurre cuando las papas están puestas en refrigeradores fríos y congeladores (<45°F or <7.2°C)[15]. Si una papa produce demasiada azucares, cuando se frita para hacer papa-fritas, las azucares se queman y las papa-fritas se ponen negras.
Desde la era de exploración, muchas hortalizas se han introducidos de regiones diferentes del mundo a otras. Por las plantas venenosas de Solanaceae en Europa, muchos en Europa les daba miedo comer tomates y algunos aconsejaron no comerlas por las misma razones que lo aconsejan los médicos de hoy en día [16]. El profesor Jim Nienhuis, un criador de hortalizas Solanaceae, dijo una vez que los tomates no eran el cultivo solanáceo básico de los mesoamericanos, fue el tomatillo. En México, los tomates se conocen como los jitomates / xitomates (raíz Nahuatl de la palabra ‘tomate’), y fueron tan importante a los platos como son hoy en día en Italia, donde fueron introducidos e incorporados en pizzas y pasta.
Dos frutas inmaduras (izquierda) y una madura (derecha).
Madison, Wisconsin, Agosto 10, 2022
Entonces, curiosamente, los tomates fueron popularizados y criados en Europa, y después reintroducidos a la América del Norte. Los tomates son una hortaliza única, porque sus metabolitos secundarios le da a la fruta un sabor único, lo cual se preserva por deshidratación y procesamiento. Las sopas, el ketchup y muchas otras comidas con sabor de tomate usan la pasta de tomate como un ingrediente. La pasta de tomate es un producto único, porque es uno de los pocos vegetales que se procesan y se preservan. Por esta razón es más fácil transportarlo por el mundo como pasta de tomate.
Pero hay muchas plantas que son venenosas en una forma u otra. Yo siempre pensaría que si las papas (patatas) fueron descubiertas hoy en día, no estarían permitidas en este país, porque las papas verdes son bastante venenosas.
Martin Crawford, “Martin Crawford’s FOREST GARDEN” @ 10min 25sec
Procesar las plantas para preparar la comida es una artesanía anciana. Los cocineros deben discernir y ser sabios.
Aún más arriesgado es buscar por plantas en el medio silvestre. Los forrajeros de plantas buscan por alimentos en la naturaleza salvaje. Ellos toman extra riesgos, lo cual los arriesga si eligen la planta equivocada, si no lo preparan de forma correcta y por contaminarse con contaminantes.
Los forrajeros de plantas promueven la educación. Nosotros también promovemos la educación. En una situación de supervivencia las personas necesitan identificar las plantas que les ayudaran sobrevivir. Pero, PlantResearchOrg siente obligado compartir los riesgos asociados con el forraje de plantas. Un error sencillo te podrá causar daño. En los ambientes urbanos, el metal neurotóxico, el plomo (Pb), se puede acumular en los suelos y los tejidos de las plantas. Los oficiales de la ciudad y dueños de terrenos también puede aplicar pesticidas sin que tu lo sabes. En estos casos, es mejor crecer plantas en un espacio asignado, donde las pruebas de suelos pueden confirmar su aptitud para el consumo humano.
En otras regiones, como las del condado de Milwaukee, Wisconsin, las leyes prohíben los forrajeros de plantas, por el consumo excesivo y la disrupción de ecosistema [17]. Muchos forrajeros promueven costumbres de una cosecha limitada para evitar la cosecha excesiva de una área y agotarlo de las especies.
La medicina
Yo usaré esos regímenes dietarios cuales beneficiarán mis pacientes en acuerdo con mis mejores habilidades y discernimiento, y no les haré daño ni injusticia.
Hipócrates, “El juramento de Hipócrates”, Accedido Sep 11, 2023. http://data.perseus.org/citations/urn:cts:greekLit:tlg0627.tlg013.perseus-eng3:1 [18]
… YO SERIAMENTE PROMETO dedicar mi vida al servicio a la humanidad;
LA SALUD Y EL BUEN ESTAR DE MI PACIENTE será mi primera consideración; …
World Medical Association (WMA, Asociación mundial médica), “Declaración de Ginebra”, 1948, Accedido Sep 11, 2023 https://www.wma.net/policies-post/wma-declaration-of-geneva/
Muchas de nuestras medicinas modernas se derivan de metabolitos de plantas [19][20]. Las compañías farmacéuticas, los gobiernos y las universidades financian las expediciones a lugares remotos, para que los etnobotánicos podrán estudiar la medicina botánica que las sociedades tradicionales usan para tratar enfermedades, porque nuestra sociedad ha perdido este tipo de conocimiento.
Estas expediciones fueron los primeros de muchas expediciones diseñadas para apreciar y estudiar la naturaleza, lo cual después resultaba en la explotación de medicinas y alimentos. Ellos dejaron los colonos identificarse con sus nuevos ambientes, los inspiraron forjar identidades nuevas y relaciones productivas con la naturaleza en su entorno, porque mucho de sus nuevas tierras era desconocido, igual como Europa fue a sus ancestros desplazados.
Alexrk, Wikimedia Commons [17a] Notafly, Wikimedia Commons [18a]
El estudio de medicina botánica todavía es desconocida. Hierbas medicinales se venden por el mundo por muchos y las afirmaciones de propiedades medicinales son muchas veces no comprobados. Científicos de China, India y Alemania han hecho un esfuerzo para comprobar con el método científico la eficacia de medicinas botánicas, los cuales han sidos usados allá tradicionalmente.
Los doctores están entrenados para administrar las medicinas. Muchas medicinas tiene efectos adversos y a dosis distintas se convierten venenosas y letales. La DL50 (dosis letal 50) es una medición de la dosis, que mata 50% de una población de estudio de animales de laboratorios. Lo más bajo que se pone el DL50, lo más tóxico es esa sustancia, porque puede matar 50% de la población de estudio con menos del químico. La medicina puede afectar personas de forma distinta. Muchos han estado enojado con la medicina moderna, por su dependencia en la química, como las de los metabolitos de plantas o sus derivados sintéticos, para inducir cambios al cuerpo. Los primeros practicantes de la medicina y médicos holísticos han atentado incorporar diferentes enfoques de la salud como la dieta y el ejercicio.
Las drogas
Desafortunadamente, muchos metabolitos secundarios de las plantas son sustancias adictivas, cuales copian nuestra química endógena y causa cambios destructivos a nuestros órganos si se abusan o por uso prolongado [21]. Estas sustancias pueden ser letales a ciertas dosis y inducen cambios en el comportamiento que podrá no beneficiar al individuo ni los al su alrededor. Las drogas cambian nuestra habilidad de reaccionar constructivamente a los momentos especiales de nuestras vidas.
Los opioides venenosos y adictivos de la amapola de opio (Papaverum somniferum) fueron sintetizadas por farmacólogos para controlar aspectos de sus reacciones con el cuerpo humano y poder patentarlas, para que se podrán vender por plata (dinero). Ellos transformaron estos metabolitos en cienes de medicaciones para manejar el dolor después de cirugías y heridas, particularmente en la guerra [22]. Los farmacólogos han alterado estos opioides botánicos para producir cienes de formas sintéticas distintas, como el fentanilo, un opioide con un DL50 extremamente bajo, cincuenta veces más potente que la heroína y cien veces más potente que la morfina, lo cual ha causado miles de muertes en tiempos recientes [23][24]. Este opiode sintético peligroso ha sido agregado secretamente a otras drogas. Muchas medicamentos prescritos abusados son opioides sintéticos.
Los cannabinoides son los metabolitos secundarios de Cannabis e imitan nuestros cuerpos endocannabinoides. Por la criminalización de la marijuana (Cannabis sativa), farmacólogos han producido cannabinoides sintéticos para eludir la ley [25]. Los científicos de búsquedas están todavía tratado de entender como nuestro sistema de endocannabinoides funciona. Fue recién descubierto después que las variedades cultivadas narcóticas de Cannabis sp. asiático se popularizó mundialmente por el comercio internacional. El sistema endocannabinoide se dice que regula el cerebro y el estómago. Estos cannabinoides sintéticos, los cuales se fumigan sobre hierbas secas y vendidas en áreas pobres, han causado envenenamientos masivos de personas buscando un alternativo legal a la marihuana [26][27][28][29][30]. Algunos doctores han determinado que C. sativa, una hierba anciana usada en la medicina, tiene propiedades medicinales, mientras otros doctores no lo han. Para muchas personas hoy en día, la marihuana se parece como una droga segura, pero puede introducir personas a drogas nuevas peligrosas por el comercio ilegal o el mercado negro, puede formar hábitos y puede causar riesgos a la salud pulmonaria cuando se fuma, particularmente si se mezcla con otras sustancias y se fuma de materiales conteniendo metales tóxicos u otros químicos, porque la resina vaporizada en la marihuana puede condensar y atrapar esas sustancias en los alvéolos de nuestros pulmones.
Estudiando los metabolitos de las plantas nos muestra como las plantas sobrevivientes han heredado químicos de defensa, lo cual imita y altera nuestra propia química. Las sustancias se han usados por los humanos para engañar el cuerpo cuando se han heridos o están enfermos, pero se han transformado a drogas recreativas, lo cual altera nuestras vidas y nos arriesga.
Los estudios han demostrado que la abstinencia después de un plazo de uso prologado nos puede sanar los órganos y restaurar mucha de nuestra funcionalidad al tiempo antes del uso de drogas.
Los mutagenos
Algunos metabolitos de plantas pueden ser mutagénicos o causar cambios dañinas al gen del organismo. Esto afecta nuestro desarrollo.
Algunos metabolitos de plantas puede tener efectos dañinos a la formación de bebes. Dado que algunos metabolitos de plantas fingen ser químicos de nuestros cuerpos, pueden interactuar con como las bebes se desarrollan en el útero. Las mujeres embarazadas están aconsejadas no consumir ciertas plantas y están aconsejadas hablar con sus doctores. Esto no es restringido a los humanos. Las mismas plantas que causan diarrea y daño al hígado pueden para inducir la defecación pueden mata a las ranitas.
Otras plantas también pueden ser afectadas por metabolitos de plantas. Ciertos compuestos mutagénicos han sido cosechados y usados por criadores de plantas para causar mutaciones intencionalmente para crear nuevas variedades, sobre un proceso de prueba y error. Otros metabolitos de plantas pueden ser alelopáticos, lo cual significa que inhiben el crecimiento de las plantas en su alrededor.
Los morales
Se parece que las plantas son estas cosas terribles peligrosas que debemos evitar. Afortunadamente, tenemos conocimiento y sabiduría preservado sobre las generaciones y por culturas diferentes, lo cual nos ayuda navegar la jungla de la vida. Hoy en día, estamos convirtiéndonos más conocedores de los riesgos y entonces se ve como si todo fuera peor.
Por último, estamos enfrentados con decisiones difíciles sobre como podemos manejar nuestras vidas. En el proceso de navegar esta jungla, debemos no olvidar aceptar a los otros por quienes son y lo que hacen. Debemos también aprender como perdonarnos mismo y los otros, porque los errores son tan fácil hacer.
Si nos enfocamos demasiado en la supervivencia o si estamos tratando vivir la vida perfecta, sacrificáremos un aspecto social importante de la vida, lo cual nos da propósito y confort.
La esperanza
A pesar de los peligros de muchos metabolitos secundarios de las plantas, hay una plétora de riqueza y soluciones innovadoras ser encontradas en las plantas. El mundo de las plantas es todavía muy mal entendida.
Aquí hay una interacción parafraseada, cual demuestra la declaración posterior. En una lectura de aire libre, un estudiante le preguntó al profesor Nienhuis, “¿Por qué las zanahorias tienen raíces pigmentadas? ¿Qué función tienen esos pigmentos si no están expuestos a la luz solar?” El profesor Nienhuis respondió en una voz chistosa, “¡Porque esto es la frontera de la ciencia! Nosotros no realmente sabemos la razones por cual mucho de esto ocurre. No es que no sé la respuesta de tu pregunta o que soy incompetente.”
Las plantas, aquí en nuestros propios patios, son más misteriosas de que cualquier cosa que hemos descubierto y estudiado en el espacio ultraterrestre.
Los perfumes y los aceites esenciales
La células de xilema (la madera) de Oúd o madera de agar (Aquilaria spp.) llena de resinas olorosas en respuesta a la infección. Las infecciones están localizadas. Las plantaciones comerciales se inoculan, mientras las árboles silvestres se inspeccionan, cosechan y se buscan por madera infectada. Los patólogos de plantas usan el modelo zigzagueo para estudiar reacciones de sistema inmunitario.
Wikimedia Commons [20a]
Los perfumes son unos de los productos más buscados derivados de metabolitos secundarios. En muchos casos, son difíciles de obtener y requieren explotación de recursos finitos. Los árboles con resina tienen que ser cosechados a un ritmo lento, para que los árboles no mueren de estrés de estar heridos. Para producir aceites esenciales, los cosechadores tienen que recolectar cantidades groseras de materia orgánica para producir una cantidad muy chica del aceite. Algunas plantas contienen más aceites por cada libra de materia orgánica, lo cual crea diferencias entre los costos de aceites distintos. Por estas razones, la producción industrial de ciertos aceites esenciales de plantas es un lujo y no una práctica sustentable
Dependiendo de la especie, pueden derivar los perfumes de diferentes tipos de tejidos. Por ejemplo, el Oúd (Aquilaria spp.) la fragrancia viene de las resinas dentro la madera producidas para combatir infecciones localizadas. En contraste, Palo Santo (Bursera graveolens) tiene sus metabolitos olorosos dispersados por la madera.
Muchos de estos metabolitos secundarios se usan en ceremonias religiosas, porque su fragrancia única y raridad. En México anciano, el copal fue el nombre del humo aromático. El copal fue probablemente obtenido del árbol copal (Protium copal)[31]. La resina aromática fue utilizada parecido a como se ha utilizado el franquincienso (Boswellia spp.) en el Medio Oriente. En las tradiciones abrahámicas y las tradiciones egipcias ancianas el aceite de Unción fue hecha de una mezcla de resinas y aceites difícil de producir con el propósito de marcar un evento especial dentro la vida de una persona, como el bautismo , un rito religioso, una coronación, o en caso de la muerte, un aceite de embalsamamiento.
Estos aceites de Unción también se usaban en las costumbres médicas primeras. Hoy en día, países como Israel y sus vecinos invierten en las investigaciones y cultivación de plantas bíblicas autóctonas a la región como la Commiphora gileadensis. Los granjeros como Guy Ehrlich han establecidos plantaciones únicas y usan tiendes en linea, para que los clientes por el mundo los pueden experimentar [32].
Derecho: La producción de aceite rosa moderna.
Wikimedia Commons [24a] [25a]
En Iran y Bulgaria, la industria de rosa utiliza libras de rosas para producir una cantidad cara y pequeña de aceite rosa. Estos aceites son usados como un ingrediente en los perfumes, jabones, y en la agua rosa, una bebida popular en el Medio Oriente. El aceite rosa es uno muy caro, porque en comparación con otras plantas, rosas tienen bajas concentraciones de aceites en sus pétalos.
Los aceites
Cuando nos referimos a los aceites de plantas, nos referimos a los lípidos y compuestos volátiles producidos como metabolitos primarios y secundarios [33]. Estos químicos pertenecen a una clase grande llamada hidrocarburos por sus cadenas de carbón rodeados por hidrógeno. Los ácidos grasos o lípidos juegan un rol importante en el metabolismo primario en poder crear una fuente de energía óptima para las semillas, cuales son chicas. Ellos también previenen perdida de agua y controlan las interacciones de la membrana celular en las plantas maduras. Dentro las células de plantas, los lípidos se hacen dentro de los orgánulos plástidos, que tienen su propia ADN circular.
Los fosfolípidos son un lípido muy importante. Los fosfolípidos se encuentran en las membranas de las células. Ellos son polares, un extremo es hidrofóbico o reacciona contra el agua (como aceite) y el otro es hidrofílico o se mezcla con el agua (como el vinagre). Estos forman un bicapa alrededor de las células, cual causa que se forma una barrera protectora entre dos cuerpos de agua. Estas barreras permiten que la tonicidad de las células serán distintos del ambiente, lo cual es necesario para la regulación osmótica de la célula. Cuando el agua está lleno de solutos a esta escala de tamaño, puede realizar sobreenfriamento. Esto es una de las razones por cual los árboles pinos pueden sobrevivir, mientras todo se congela.
Imáginase de los lípidos como aceites y grasas. Cuando un lípido está saturado, la estructura molecular está rígida. Cuando todas las moléculas se juntan, forman estructuras solidas como el sebo animal, el aceite de coco (Cocos nucifera), y la mantequilla a temperatura ambiental. A las temperaturas altas, la energía térmica es suficiente para quebrar esos lazos y causar que se licuan. En contraste, las moleculas de los lípidos están configurados irregularmente y no se lazan entre ellos tan fácil entre ellos, como el aceite olivo (Olea europaea), el aceite de palta / aguacate (Persea americana), el aceite de girasol / maravilla (Helianthus annuus) y el aceite de maní / cacahuete (Arachis hypogaea). Las plantas y los animales tienen lípidos dentro de ellos, que les ayudan funcionar en temperaturas del cuerpo diferentes. Los lípidos saturados son adecuados para ambientes de estrés calor , mientras que los lípidos insaturados son adaptados a los ambientes de estrés frio donde necesitan mantener su fluidez. Esta es la razón por cual existen las plantas en zonas de temperaturas distintas y se estresarán o morirán si crecen en un clima donde hace mucho calor o mucho frío. Los lípidos son muy importante.
Similarmente, nuestra salud cardiovascular se influye por nuestro consumo de lípidos saturados, lípidos insaturados o grasas trans, como la margarina. Las grasas trans son aceites insaturados, cuales son transformados sólidos por un proceso llamado la hidrogenación. Este proceso ocurre en la naturaleza, pero los científicos han aprendido hidrogenar los aceites y transformarlos a sólidos saturados. Por la correlación fuerte entre las grasas saturadas artificiales y la salud cardiovascular, han recientemente sidos prohibidos por la administración de alimentos y médica (Food and Drug Administration, FDA) en los EEUU.
Los aceites de cocinar y los aceites de ensaladas han sido estudiados. Gráficos muestran cuando los aceites se convierten menos saludables o tóxico a temperaturas altas (punto de hervir), y cuales aceites son los menos y los más saturados. Siguiendo estas instrucciones sencillas es parte de comer una dieta balanceada y la razón por cual algunas regiones del mundo parecen ser más saludables que otros. Aceites también se pueden encontrar en frutas y verduras, la razón por cual se recomiendo comerlos. Cocinar verduras al vapor es una forma de comerlos sin quemar.
Cuando se prensan, las semillas pueden excretar muchos aceites. Por está razón, las semillas han sidos usadas como una fuente de aceites de cocinar, de encender y muchas otras aplicaciones industriales como los lubricantes y fuentes de plásticos.
Wikimedia Commons [29a]
Durante el siglo 20, muchos inventores, botánicos y agricultores empezaron a darse cuenta del potencial de aceites de plantas como una fuente de combustibles hidrocarburíferos. Antes de este periodo y como hoy en día, los conductores dependieron de productos petróleos para los combustibles y los plásticos. Durante guerras y antes de que fuentes grandes de petróleo fueron descubiertos, los aceites de plantas se veían como el mejor alternativo. La quimurgía, un campo de estudio aplicado de química enfocado en la explotación de la agricultura para aplicaciones industriales, se transformó a una nueva ciencia. Consecuentemente, hoy en día, la gasolina usada en los autos de los EEUU se mezcla con 10% etanol obtenido del maíz (Zea mays subsp. Mays).
El petróleo. Wikimedia Commons [31a]
Tres sustancias derivadas de petróleo, cuales tienen el mismo nombre en inglés: la parafina (paraffin).
1. La parafina o el queroseno – un combustible usado en la cohetería, estufas de cocina, y lamparas, poco común en los país desarrollados de hoy.
2. La parafina líquida o aceite / lubricante mineral – un aceite viscoso usado por químicos para proteger metales extremamente reactivos, como el sodio (Na) del oxígeno (O) en aire.
3. La cera de parafina en forma gránulo – Una cera de petróleo muy común usadas en las velas y otras aplicaciones, los gránulos grandes (los grumos o prils) se derriten a la forma deseada.
El fondo: el color del petróleo.
Wikimedia Commons [32a][33a][34a]
La lampara queroseno. El combustible de petróleo, cual reemplazó a la grasa de ballena en el siglo 19. Wikimedia Commons [35a]
La fuente de los combustibles fósiles son organismos marinos atrapados en sedimentos ancianos. Wikimedia Commons [36a][37a]
El petróleo no es la única fuente de ceras.
Árbol de Cera Japonésa (Toxicodendron succedaneum), un a fuente de ceras de plantas, septiembre 25, 2011. Tatters, Flickr. [38a]
La cera de japón (木蝋) [35] usada en velas y otras aplicaciones deriva del árbol de cera japonesá (T. succedaneum). Wikimedia Commons [39a][40a]
1908. Wikimedia Commons [41a]
George Washington Carver fue uno de los expertos más únicos y fundandores de campos de estudio [39][40][41][42][43]. Él empezó como un pintor y artista botánico antes de estudiar Ciencia Agrícola (Agricultural Science). Él recibió un magíster, y después fue el director del Departamento de Agricultura en el Instituto Tuskegee (Tuskegee Normal and Industrial Institute). Allí asistió en la conservación de granjas estadounidenses sureñas con la educación y desarrolló nuevos avances en la química botánica. Su experiencia como pintor le permitió enfocarse en el procesamiento de lípidos de plantas, lo cual lo presentaría a Henry Ford.
La facultad del Instituto Tuskegee. Wikimedia Commons [43a]
Una conmemoración a vehículo de educación móvil de Carver, cual le ayudó métodos agrícolas sustentables a los campos sureños. Flickr [44a]
George Washinton Carver (izquierda) y Henry Ford (derecha).
Bluephi.net, Warren S. Jr. Galloway. Flickr. [45a]
La factoría de Procesamiento de Poroto Soya Ford (Ford Soy Bean Processing). John Lloyd. Flickr [46a]
Él y Henry Ford estaban ambos interesados en la quimurgía. Durante la segunda guerra mundial, los descubrimientos de George Washington Carver ofrecieron los recursos necesarios para el ejercito estadounidense y potencialmente inspiró a Henry Ford. Henry Ford tenía una planta de fábrica de procesamiento soya, donde supuestamente crearon un cuerpo exterior de plásticos derivados de plantas para los autos Ford. Por ser tan avanzado esta tecnología por su época, muchos han dudado su rentabilidad. Otros han denunciado George Washinton Carver como solo una celebridad, aunque su historia profesional va demostrando lo contrario. Estas técnicas se están reintroduciéndose en los vehículos de lujo europeos con el plástico de cañamo (C. sativa).
Las vainas de la soya. United Soybean Board. Flickr. [47a]
Una pila de soya. United Soybean Board. Flickr. [48a]
Un exterior hecho de soya del auto Ford plástico experimental. The Henry Ford. Flickr. [49a]
El siglo 20 vio un cambio en la agricultura, lo cual permitió el procesamiento de semillas ricas en aceite a multitudes de productos. Por el acceso del petróleo, estos productos no se han reemplazados exitosamente. En vez, estos aceites se han usado principalmente como aceites de cocinar y para engordar al ganado. Alternativamente, la tecnología desarrollada durante este tiempo pudo ser explotado por militares y usado para arruinar miles de campos europeos durante la primera y segunda guerra mundial.
El ácido erúcico. Un compuesto tóxico de la colza (Brassica napus subp. Napus). Anteriormente fue una fuente de aceite combustible y para maquinaría.
Criadores en Canadá criaron variedades con cantidades insignificantes de ácido erúcico para usar como aceite de cocinar para consumo humano, llamado Canola. [44][45]
Wikimedia Commons [50a]
Las flores de B. napus tienen forma de cruz, antes parte del nombre de la familia botánica, flor típica de la Brassicaceae (la col rizada, el brócoli, el repollo / la col,
etc … ), 20 de mayo, 2009. Ralf Roletschek, Wikimedia Commons [51a]
Campos de B. napus en Europa. Wikimedia Commons [52a]
Campos de B. napus en Europa. Wikimedia Commons [52a]
Las semillas B. napus son negras, donde son la fuente del aceite, cosechados por maquinaría cuando se secan y procesados para separar semillas. 17 de julio, 2011. Clinton & Charles Roberston, Wikimedia Commons [53a]
Los mapas mostrando producción relativa de B. napus (no solo cultivo de Canola). Si estos países quisieran producir B. napus para consumo humano, ellos necesitan comprar semillas Canola sin ácido erúcico, o criar sus propias. Las agencias agrícolas deben verificar los productos para asegurar que los metabolitos de plantas no dañen a los humanos ni el ganado.
Las regiones – *los mayor productores*
1. Europa*, 2. USA (solo Canola), 3. Rusia, 4. Japón*,
5. el sur de Chile, 6. Ucrania, 7. Canadá*, 8. China*, 9. sur de Australia
Global Crop Production Maps by Region,
International Production Assessment Division (IPAD)
Foreign Agricultural Service (FAS), USDA. [54a]
Autor: Gustavo Meneses
Publicado: 2024-01-22
Revisado: 2025-01-07
Lee más
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- Vea los gráficos en el artículo para más estructuras esqueletales químicas de los metabolitos.
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[23a] “…لوحة “حابى” اله”. Dec 13, 2013. Egyptian Agricultural Museum. Blogspot. Accessed Nov 1, 2023. http://egyptianagriculturalmuseum.blogspot.com/2013/12/hapi-god-of-nile-in-pharaonic-era-and.html
- Los jarros de aceite muestran un simbolo zigzag representado un liquido. Arriba están las flores del loto egipcio (Nympharea lotus).
[24a] Le Queux, William. “File:Bulgaria – Testing Otto of Rose at Kazanlik (W Le Queux).jpg”. 1906. Wikimedia Commons. Accessed Sep 11, 2023. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bulgaria_-Testing_Otto_of_Rose_at_Kazanlik(W_Le_Queux).jpg
[25a] Animsaj. “File:Rose oil.jpg”. Wikimedia Commons. Accessed Sep 11, 2023. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Rose_oil.jpg
[26a] “Olive Harvest in Gaza”. Oct 6, 2018. Middle East Monitor. Accessed Oct 30, 2023. https://www.middleeastmonitor.com/20181006-olive-harvest-in-gaza/
[27a] Amandagracie7. “File:Y Sunflower Press.jpg”. Jan 30, 2020. Wikimedia Commons. Accessed Oct 30, 2023. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Y_Sunflower_Press.jpg
[28a] Wilmot, David. “Sunflower snack”. Aug 29, 2006. Pingyao, China. Flickr. Accessed Oct 30, 2023. https://www.flickr.com/photos/david_wilmot/250361618/
[29a] Judgefloro. “File:9248Cuisine Foods Seeds Snack Baliuag Bulacan 18.jpg”. Aug 18, 2017. Wikimedia Commons. Accessed Oct 30, 2023. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:9248Cuisine_Foods_Seeds_Snack_Baliuag_Bulacan_18.jpg
[30a] “Crude sunflower oil unrefined #32723”. Jun 7, 2015. tOrange.biz. Accessed Oct 30, 2023. https://torange.biz/crude-sunflower-oil-unrefined-32723
[31a] Nefronus. “File: Petroleum sample.jpg”. Oct 12, 2020. Wikimedia Commons. Accessed Oct 30, 2023. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Petroleum_sample.jpg
[32a] Burger. “File:Kerosene in mason jar.JPG”. Oct 23, 2008. Wikimedia Commons. Accessed Nov 2, 2023. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kerosene_in_mason_jar.JPG
[33a] Chemik10. “File:Liquid paraffin in beaker.jpg”. Jan 12, 2008. Wikimedia Commons. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Liquid_paraffin_in_beaker.jpg
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[35a] Helgi. “File:Graben v3.png”. 2009. Wikimedia Commons. Accessed Oct 30, 2023. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Graben_v3.png
[36a] Svklimkin. “File:Kerosene lamp 1930.jpg” Aug 3, 2016. Wikimedia Commons. Accessed Oct 30, 2023. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kerosene_lamp_1930.jpg
[37a] Siyavula Education, “Natural gas formation”. April 3, 2014. Flickr. Accessed Oct 30, 2023. https://www.flickr.com/photos/121935927@N06/13598599604
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[41a] Anonymous. “File:Roberts tracked steam tractor.jpg”. ca 1908. Wikimedia Commons. Accessed Oct 30, 2023. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Roberts_tracked_steam_tractor.jpg
- Combustible de parafina, no de vapor.
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[51a] Roletschek, Ralf. “File:2009-05-20-barnim-by-RalfR-16.jpg”. May 20, 2009. Wikimedia Commons. Accessed Nov 2, 2023. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2009-05-20-barnim-by-RalfR-16.jpg
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[53a] Robertson, Clinton & Charles. “File:Rape Seed Pod & Seeds (5948189512).jpg”. Jul 17, 2011. Wikimedia Commons. Accessed Nov 2, 2023. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rape_Seed_Pod_%26_Seeds_(5948189512).jpg
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PRO - Plant Research Organization 
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