TEMA 1. INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS

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1 Uso Industrial de Plantas Aromáticas y Medicinales TEMA 1. INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS 1.1. Introducción Antecedentes históricos y estado actual 1.3. Objetivos del Estudio de Plantas Aromáticas y Medicinales 1.4. Conceptos Principales aplicaciones de las PAM en la industria 1.1. Introducción. Muchas plantas sintetizan sustancias que son útiles para la salud de los seres vivos, tanto humanos como animales. La mayor parte de estas sustancias son productos del metabolismo secundario de las mismas, de los cuales se habrán aislado unos , aproximadamente un 10% del total. A menudo, estas sustancias sirven como mecanismos de defensa de la planta ante microorganismos, insectos, patógenos, predadores, o incluso condiciones ambientales desfavorables como altas temperaturas, o sequía. Estas plantas pueden ser utilizadas como tal, o en partes (raíces, tallos, hojas) o ser procesadas para extraer sus aceites esenciales o extractos. Se emplean en la industria alimentaria, farmacológica, perfumera y cosmética, entre otras. En los últimos años, el uso de estas plantas aromáticas y medicinales, de ahora en adelante PAM, ha aumentado mucho en Estados Unidos, Europa, India y China. Al menos especies de PAM son comercializadas, de las cuales a son nativas de Europa. Su creciente demanda ha hecho que algunas de ellas vean mermadas sus poblaciones naturales, por lo que su recolección ha de ser regulada. Según la WHO, hay una lista de 14 plantas que ya están amenazadas de extinción por exceso de recolección. La Estrategia Europea para la Conservación de las Plantas (EPCS) establece que el 90% de las especies de PAM nativas de Europa son recolectadas silvestres Antecedentes históricos y estado actual El origen del empleo de este tipo de plantas, así como sus esencias y extractos, es tan antiguo como la agricultura. Su uso comenzó con una recolección indiferenciada de plantas, recolección selectiva de algunas, domesticación de las más útiles y su cultivo. El uso medicinal de las plantas data de miles de años atrás. El primer documento conocido es una tabla de arcilla sumeria de 4000 años de antigüedad que recogía los remedios para diversas enfermedades. Así mismo, los papiros egipcios como el de Ebers describen cientos de remedios. Por otro lado, en la cultura china, el legendario médico chino Li-Shi-Chang, reunió en el Pen Tsao unas 365 hierbas catalogadas como magníficas, medianas o inferiores. Entre las magníficas se encontraba el arbusto ma-huang (Ephedra vulgaris) recomendado para tratar las enfermedades pulmonares. En la india, la medicina herbal está descrita desde hace varios miles de años en los Rig Veda, la colección de versos sagrados hindúes. 1

2 Tema 1. Introducción y Conceptos La cultura Griega y Romana La medicina occidental se remonta a los tiempos de Hipócrates, médico griego que creía que las enfermedades tenían causas naturales, y empleó remedios herbales en su tratamiento. Los escritos romanos también influyeron en el desarrollo de esta medicina occidental, especialmente los trabajos de Dioscórides, Galeno y Avicena. Dioscórides (40 90 D. C.) recopiló información de más de 600 especies de plantas de valor medicinal en su obra De Materia Medica. El trabajo de Dioscórides fue considerado como la farmacopea en la mayor parte de Europa durante al menos 1500 años, durante la Edad Media y el Renacimiento. Galeno de Pérgamo ( D. C.) fue un médico griego cuyos tratados dominaron la medicina occidental durante más de 1000 años. Por otro lado, destacan los trabajos de Abu Ibn Sina ( D. C.), llamado Avicena en Europa, fue un médico, científico y filósofo de origen persa, considerado como uno de los más grandes médicos de todos los tiempos. Durante muchos siglos, medicina y botánica estuvieron estrechamente ligadas, y las plantas fueron un elemento básico de la práctica médica. A partir del siglo XVIII en el mundo occidental se separaron los caminos de la botánica y la medicina, y por esa época el tratamiento médico quedo al alcance de la mayoría de la población, con lo que los viejos remedios a base de hierbas desaparecieron La Edad Media En la Edad Media el empleo de las plantas medicinales sufre un proceso de estancamiento y descrédito debido a la Santa Inquisición que en su famosa caza de brujas mandó quemar en la hoguera a cientos curanderos que realizaban conjuros durante sus actos terapéuticos. Una de estas especies fue el cornezuelo del centeno o Claviceps purpurea, con un alto contenido en LSD, a cuyo efecto alucinógeno se le atribuían causas demoníacas. Únicamente en los monasterios se centró el arte de curar, gracias al trabajo de monjes y sacerdotes que tradujeron del griego y del latín las primitivas obras sobre el empleo medicinal de las hierbas. Con el inicio del Renacimiento, comenzó el resurgir de la medicina a base de plantas, y la identificación de plantas medicinales y sus partes útiles. Ello, junto con la invención de la imprenta en 1450 se tradujo en lo que se denominó la edad de los herbarios. Muchos de estos documentos estaban ampliamente ilustrados. Todos ellos se centraron en los usos medicinales de las plantas, pero también mezclaban bastante superstición. Por ejemplo, la Dottrina dei segni sostenía que el uso medicinal de una planta podía reconocerse en función de la morfología de la misma, en correspondencia con alguna parte de la anatomía humana. Por ejemplo, las hepáticas se llamaron así por su forma lobulada similar al hígado, y se les atribuyeron propiedades curativas de ese órgano. 2

3 Uso Industrial de Plantas Aromáticas y Medicinales También el jugo rojizo de la sanguisorba se empleó para tratar enfermedades circulatorias, o el aspecto humanoide de la mandrágora a partir del cual se atribuyó a esta especie propiedades para mejorar la virilidad y la concepción El Nuevo Mundo Cuando los colonizadores europeos llegaron a América se quedaron fascinados por los conocimientos que poseían los nativos del uso medicinal de las plantas. Los aztecas tenían una herencia de herbolaria medicinal, teotihuacana y tolteca de unas 3000 especies. Ya en 1552 se escribiría el primer libro de Medicina de México y América, Libellus de Medicinalibus, Indorum Herbis, escrito por Martín de la Cruz, médico azteca, y traducido por Juan Bernardino al latín., otro alumno azteca, lo tradujo al latín. Algunas de las especies traídas a Europa de América son por ejemplo la quina (Cinchona sp), la coca (Erythroxylum coca) o el tabaco (Nicotiana tabacum) La época moderna Muchos de los remedios empleados tradicionalmente han sido probados científicamente y empleados en la medicina moderna. Por ejemplo, la digitalina (alcaloide obtenido a partir de Digitalis purpurea) ha sido empleada para las enfermedades cardíacas. En el siglo XIX se practican los primeros análisis químicos de esencias y otros principios activos de los vegetales, con la aplicación del microscopio y de las técnicas de la química analítica, naciendo así la farmacoquímica. En 1850 se desarrolla un movimiento de investigación para conocer la composición de los vegetales y nace la base de la industria farmacéutica, perfumera y condimentaria actual. En esa época se comienzan a purificar los principios activos de las plantas medicinales, por ejemplo aislando la morfina de la amapola del opio. Los avances en el campo de la farmacología llevaron a la formulación de las primeras drogas totalmente sintéticas basadas en productos naturales. El ácido salicílico se sintetizó en 1853, y dio lugar al desarrollo de la aspirina. En 1939 se identificó el ácido salicílico como el principio activo presente en plantas con propiedades analgésicas Las PAM hoy en día Mientras la medicina occidental se ha apartado de las plantas medicinales, del 75% al 90% de la población rural del resto del mundo aún emplea las plantas como únicos medicamentos. A partir de los años 70 surge en los países más desarrollados, un renovado interés por la investigación, producción y consumo de plantas aromáticas y medicinales, aplicadas a los campos de farmacéutica, alimentación, perfumería y cosmética. El resurgir de la medicina tradicional, la preocupación por la salud y la calidad de vida ha llevado a la búsqueda de productos alternativos cada vez en mayor uso y de cualidades y propiedades científicamente probadas. En países como Alemania, el consumo de medicinas naturales" ocupa ya el 25% de las prescripciones médicas. Actualmente, la oferta de productos comerciales con componentes de origen natural es cada vez mayor. 3

4 Tema 1. Introducción y Conceptos Actualmente, la medicina tradicional está siendo en muchos aspectos complementada por la medicina natural, existiendo una gran demanda de aceites y productos procedentes de las plantas medicinales. En la actualidad los grandes productores de plantas medicinales son los países del Este de Europa y los de Extremo Oriente. En general las producciones de estos países son masivas. En muchos casos la cantidad va en detrimento de la calidad y debido a las flexibles normas medioambientales, son frecuentes las contaminaciones con sustancias tóxicas. A medida que un país aumenta su status económico y sus exportaciones, aumenta también las exigencias de calidad. China, país que se encuentra en plena campaña comercial internacional en su contra por la calidad de sus productos, planea modernizar su medicina tradicional, a través de un plan estratégico de investigación básica y clínica, que permita revalorizar sus plantas medicinales al elevar su calidad y así alcanzar los estándares que exige el comercio internacional. España, con una biodiversidad envidiable de flora medicinal, ha sido tradicionalmente productora de material de gran calidad, procedente, en general, de la recolección de plantas silvestres. La producción de plantas medicinales de calidad es una buena alternativa para una parte de los pequeños productores de la agricultura tradicional, que ahora encuentra problemas graves de rentabilidad y futuro. El desarrollo de este campo en nuestro país requiere una urgente regulación de la venta, que seguimos esperando debido esencialmente a la pugna de farmacias y herbolarios, en particular por las plantas medicinales más utilizadas. Por otra parte, 150 especies se ven amenazadas en Europa y en concreto en países como Albania, Hungría, España y Turquía por recolección indiscriminada y sobreexplotación. Las especies más amenazadas son el ojo de perdiz, Adonis vernalis, la gayuba Arctostaphylos uvaursi, el árnica, Arnica montana, el liquen Cetraria islandica, la atrapamoscas Drosera rotundifolia, la genciana amarilla, Gentiana lutea, el regaliz Glycyrrhiza glabra; alguna especie de Gypsophila spp (Ankyropetalum gypsophiloides), el trébol de agua Menyanthes trifoliata, la familia de las orquidáceas, las peonías, Paeonia spp., las prímulas Primula spp., el rusco, Ruscus aculeatus, alguna especie del género Sideritis spp., y las especies de tomillos y oréganos (Thymus spp., Origanum spp., y Thymbra spp.) Objetivos del estudio de las PAM en España La península Ibérica cuenta con una abundantísima flora medicinal espontánea susceptible de demanda por parte de las industrias que las utilizan. A pesar de esta abundancia de flora medicinal y las condiciones adecuadas para su cultivo, el mercado nacional de estas plantas se abastece de importaciones de otros países, España, con características agroclimáticas naturales adecuadas para el cultivo de muchísimas especies, carece de producción propia y sufre un balance comercial fuertemente negativo, mientras que áreas rurales o en crisis debidos a cambios sociales y a la política agraria comunitaria, se ven abandonadas por sus habitantes. Otras causas que frenan el desarrollo del cultivo de plantas aromáticas y medicinales son el desconocimiento de las exigencias agronómicas de las distintas especies, y la respuesta al medio en cuanto al contenido y evolución de los principios activos. Por otra parte, para obtener un producto final que asegure ciertas garantías en el cumplimiento de las exigencias del mercado, es necesario el empleo de material vegetal seleccionado, que actualmente es muy escaso, desconociéndose en muchos casos la procedencia e incluso la identificación botánica. 4

5 Uso Industrial de Plantas Aromáticas y Medicinales Por ello, la investigación encaminada a la mejora de las técnicas de cultivo y recolección, junto con el estudio químico de las esencias y extractos y la selección de las clases más adecuadas en cuanto a rendimiento y composición de los mismos ofrecen posibilidades de gran interés como alternativa para el desarrollo rural. Los beneficios que reporta el cultivo de este tipo de plantas son múltiples. En primer lugar existen beneficios medioambientales, como la protección del medio natural y defensa contra la erosión, el aprovechamiento de tierras marginales o yermas, la recuperación de terrenos yesosos o salinos, el desarrollo de la apicultura y de la polinización de plantas melíferas, y el desarrollo de la agricultura ecológica mediante el cultivo de plantas biocidas, es decir plantas que actúan como plaguicidas biológicos. Además, también reportan beneficios socioeconómicos puesto que su cultivo en zonas de montaña evita la despoblación de estas zonas, y fija la mano de obra rural. En este sentido, tierras que estarían abandonadas, por su escasa o nula rentabilidad ante cultivos convencionales, empiezan a crear puestos de trabajo y por consiguiente vuelven a estar controladas por el hombre. En cuanto a las aplicaciones alimentarias de las plantas aromáticas y medicinales se puede decir que son muy diversas. Así pues van desde la extracción de aditivos naturales como saborizantes, colorantes, antioxidantes, conservantes, hasta la elaboración de productos dietéticos, de licorería o de nutrición animal. En la industria farmacéutica las plantas aromáticas y medicinales se aplican en extractos, medicamentos, herboristería, artículos homeopáticos y farmacia veterinaria. Además, se aplican en la realización de colonias, perfumes, cosméticos, lociones, jabones, dentríficos, sales de baño y tintes de color beige, ocre, rojo, rosa, amarillo, verde, azul y galio 1.4. Conceptos. En primer lugar, cabe resaltar la importancia del uso adecuado de la taxonomía botánica. Todas las plantas tienen un nombre común con el que las conoce la gente de una determinada región. Pero en distintos lugares una misma planta puede llamarse de distintos modos, y en distintos países se llama con el mismo nombre a distintas plantas. Para ello existe el nombre científico o botánico. Consta de género (con mayúscula), especie (con minúscula) y la inicial o abreviatura de quien la describió (por ejemplo Linneo, L.). Por ejemplo el término Manzanilla puede referirse a varias hierbas y árboles: Manzanilla romana o manzanilla común (Chamaemelum nobile), una hierba perenne nativa de Europa. Manzanilla alemana o manzanilla dulce (Matricaria recutita o M. chamomilla), una planta herbácea anual nativa de Europa. Manzanilla bastarda o manzanilla de los campos (Anthemis arvensis), una hierba anual nativa de Europa. Manzanilla de la muerte (Hippomane mancinella), un árbol americano de la familia de las euforbiáceas de enorme toxicidad. Jía manzanilla (Ximenia americana), un árbol de la familia de las olacáceas nativo de África y América tropical. Por otra parte, el término Plantas Aromáticas y Medicinales engloba especies de características distintas, más aún si ampliamos la clasificación a condimentarías y tintóreas. 5

6 Tema 1. Introducción y Conceptos Plantas medicinales son aquellos vegetales que contienen, en todas o alguna de sus partes, sustancias llamadas principios activos, que ejercen una acción terapéutica en el organismo. Constituyen aproximadamente la séptima parte de las especies conocidas, un 14,5 por 100 de éstas. Por ejemplo, la Valeriana officinalis tiene propiedades sedantes. La parte de la planta medicinal empleada con estos fines se conoce como droga vegetal. Es la parte de la planta que se emplea con fines terapéuticos (raíz, hojas, tallos, flores ). Por ejemplo, en el caso de la valeriana o el gingseng, la droga es la raíz, mientras que en el caso del regaliz es la corteza. Por material vegetal se entiende tanto la planta como sus gomas, aceites, resinas, extractos etc. Los principios activos son las sustancias responsables de la acción farmacológica. En el ejemplo anterior, los valepotriatos y el ácido valerénico son principios activos de la raíz de valeriana. Planta oficinal es la que por sus propiedades farmacológicas está recogida en la farmacopea o que forma parte de un medicamento preparado conforme a las reglas de aquella.. Planta aromática. Son aquellas plantas medicinales cuyos principios activos están constituidos, total o parcialmente, por esencias o componentes volátiles. Contienen principios activos, por lo que son plantas medicinales, y representan un 0,66 % de éstas especies. Por ejemplo, las lavandas, Lavandula sp. Planta condimentaria o especia es aquella empleada por sus características organolépticas, que comunican a los alimentos y bebidas ciertos aromas, colores y sabores, que los hacen más gratos al olfato, vista y paladar. El orégano, Origanum sp, constituye un ejemplo. Planta apícola, melífera o polinífera son aquellas que atraen a las abejas y de las que recogen néctar, polen y mielada, para la alimentación de la colmena, o propóleos para otros usos en ellas. Todas ellas contienen principios activos por lo que son medicinales. Romero, Rosmarinus officinalis, brezo, Erica sp. son ejemplos de ellas. Planta tintórea es aquella de la cual se obtienen sustancias que se emplean para teñir materiales y fibras vegetales y animales (lana, cuero, algodón, lino) empleados en la fabricación de tejidos. El azafrán, Crocus sativus, se empleaba como planta tintórea. Los aceites esenciales son una fracción volátil, mezcla de compuestos orgánicos en su mayor parte terpenos, que aportan a la planta el aroma característico y son extraídos de la planta por medios físicos (normalmente destilación). Los extractos son la fracción no volátil que contiene los principios activos, y se extrae normalmente por medios físicos como la extracción con disolventes, en frío o en caliente. Otro subproducto de estas plantas son las oleorresinas de especias, que se obtienen de especias deshidratadas por extracción con un disolvente volátil no acuoso, a lo que sigue la eliminación del disolvente por evaporación a temperaturas moderadas y en un vacío parcial. Las oleorresinas contienen el aroma y el sabor de la especia correspondiente (incluso los principios no volátiles, a diferencia de los aceites esenciales de especias) en forma concentrada y son habitualmente líquidos viscosos o sustancias semisólidas. El pimentón se comercializa en forma de oleorresina para la industria alimentaria. 6

7 Uso Industrial de Plantas Aromáticas y Medicinales 1.5. Principales aplicaciones de las PAM en la industria El origen de la utilización de las esencias y aromas es tan antiguo como la agricultura. Comenzó por una recogida indiferente de plantas, pasando a una recolección selectiva de unas sobre otras, hasta llegar a domesticar las más útiles hasta su extensión a cultivo. Se aprovechan en la industria alimentaria, en el hogar, en medicina y en cosméticos. Los principales sectores industriales que consumen plantas medicinales son, por orden de importancia, mayoristas de herboristería, fabricación de aceites esenciales e industrias extractoras. Las especies actualmente consideradas como de mayor rendimiento económico por su alto consumo son la Equinacea (Echinacea purpurea) y el Hipérico (Hypericum perforatum) (Moré, 1998), que en países como Alemania mueven del orden de $ y $ anuales respectivamente. Según estimaciones sobre ventas de remedios basados en plantas medicinales en al año 1996 (Gruenwald, 1998) en la Unión Europea, Alemania consume el 50% de estos productos, lo cual supone $ 42,9 anual per cápita, seguido de Francia ($31,2) e Italia ($12,2). En España el consumo es sólo de $7,6, pero es de suponer que las tendencias a seguir sean las marcadas por los países de mayor renta. Los aceites esenciales están adquiriendo importancia en aromatización de ambientes laborales en Japón, donde se administran diferentes aromas en función de los distintos estados de ánimo. La aromaterapia, técnica cada día más aceptada en hospitales del Reino Unido, está incrementando la demanda de aceites esenciales. También se está incrementando su uso como antisépticos y se ha sugerido su efecto sobre ciertos virus para los cuales no hay medicación. Por otro lado, el permanente reemplazo a nivel mundial de productos sintéticos por productos naturales, por efectos colaterales, como por ejemplo el aldehído citral, que puro es tóxico y tiene efecto irritante sobre la piel, pero es muy beneficioso como aceite esencial de limón (o cedrón). Los condimentos son utilizados como conservantes y antioxidantes naturales en la fabricación de alimentos industriales, como ejemplo se puede mencionar el orégano, el romero y la salvia, que se emplean en salchichas y otros cárnicos. Evitan la rancidez de los productos sin la necesidad del agregado de antioxidantes y conservantes sintéticos, así como de estabilizantes químicos, los cuales son cada día más limitados en uso en los países desarrollados. En cambio los naturales son seguros. Clasificados como suplemento alimenticio no requieren licencias especiales y no se exigen restricciones en su utilización. Además los consumidores tienden a eliminar la sal de las comidas, reemplazándolas con especias. La preferencia por los alimentos naturales ha buscado reemplazar a los colorantes y aromas artificiales, favoreciendo así las hierbas aromáticas naturales. El auge de la cocina de microondas, de los alimentos congelados y las comidas rápidas con nuevos gustos, requiere de más condimentos. 7

8 Tema 1. Introducción y Conceptos La multinacional de golosinas y cosméticos han desarrollado la demanda de toda clase de esencias, aromas y aceites esenciales. Bibliografía BRUNETON, J. Farmacognosia. Fitoquímica. Plantas medicinales. 2ª Ed. Zaragoza. Acribia S.A, 2001, 1100 Págs., ISBN: REAL FARMACOPEA ESPAÑOLA (2002).2ª Ed. Madrid: Ministerio de Sanidad y Consumo. General Guidelines for Methodologies on Research and Evaluation of Traditional Medicine. OMS. Geneva. 8