Farmacognosia Clases Teóricas y Presentaciones Biosíntesis de productos naturales Metabolismo vegetal Nº 2. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Transcripción

1 Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Farmacognosia Clases Teóricas y Presentaciones Biosíntesis de productos naturales Metabolismo vegetal Autoras: Dra. Silvia Debenedetti Dra. Erica Wilson Lunes a viernes de 9 a 21 h. Torre Universitaria, Zabala 1837, primer nivel inferior. C1426DQG - CABA Teléfono: , internos 5002 y fasciculos@ub.edu.ar Nº 2

2 FARMACOERGASIA Fuentes de obtención Producción Recolección Conservación Almacenamiento

3 Las plantas utilizadas en farmacia pueden clasificarse según su origen en: 1-especies autóctonas o indígenas: originarias o propias de una zona, región o país. 2-especies alóctonas: son propias de otras zonas, regiones o países. Dentro de ellas podemos diferenciar: 2.a Plantas aclimatadas: proceden de lugares o zonas diferentes y se han adaptado a la zona donde crecen. Pueden ser silvestres o cultivadas. 2.b. Plantas exóticas: son plantas originarias de otros países y que no crecen en la zona considerada. Determinadas plantas exóticas pueden cultivarse en condiciones especiales.

4 VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS CULTIVOS PROGRAMADOS, FRENTE A LA FLORA ESPONTÁNEA VENTAJAS INCONVENIENTES 1- Obtener una materia prima con un mayor contenido en p.a., al poder controlar algunas variables -clima -suelo -plagas 1- Mayor fragilidad y mayor vulnerabilidad 2- Períodos de descanso del suelo 2- Permite obtener ejemplares mas homogéneos y en el mismo estadío de desarrollo.

5 Factores que afectan el metabolismo de las plantas medicinales Factores climáticos y atmosféricos Temperatura Humedad: ambiental y régimen de lluvias Radación solar o intensidad de la luz: cantidad de horas de luz, calidad (intensidad y tipo de radiación). Régimen de vientos: acción directa por efecto mecánico, acción indirecta por efecto de modificación de temperatura.

6 TEMPERATURA Incide notablemente y de forma distinta en las diferentes especies. En general es mejor tener en cuenta los picos max. y mín. en lugar de la Tª media. (F. espontánea se adapta a los cambios) No aguantaría una helada Su semilla solo germina con Tª baja Hojas de albahaca Ocimum basilicum Hojas de Beleño Hyoscyamus niger

7 HUMEDAD Grado de hidratación: SUELOS: Exceso o escasez LLUVIAS: cantidad-distribución Necesita mucha agua para crecer Necesita escasez de agua Lythrum salicaria Cassia angustifolia

8 RADIACIÓN SOLAR LUZ Nº de horas Intensidad Tipo BIOSÍNTESIS Mentha piperita Nº de horas: naturaleza de p.a P.A. Proporción Naturaleza química Atropa belladona Nº de horas de sol: >proporción alcaloides

9 REGIMEN DE VIENTOS Efecto directo: efecto mecánico. Efecto indirecto: modificación de la Tª

10 Factores que afectan el metabolismo de las plantas medicinales Factores edáficos a. Características físicas: porosidad, grado de arereación, capacidad de retención de agua y temperatura b. Características químicas: ph, material orgánico y contenido de nutrientes minerales c. Flora microbiana.

11 Factores que afectan el metabolismo de las plantas medicinales Factores Topográficos Altitud influencia en el resto de las variables climáticas y el tenor de oxígeno a. Origina climas locales especiales b. Condiciona el grado de radiación solar incidente

12 OBTENCIÓN DE DROGAS VEGETALES Según su procedencia plantas silvestres (Flora espontánea) crecen espontáneamente plantas de cultivo controlando el proceso de producción

13 Plantas silvestres Inconvenientes de la recolección silvestre Baja producción Crecimiento irregular Gran dispersión geográfica Contenido variable de principios activos Costos Confusiones de identidad Riesgos de contaminación Riesgo de extinción de las especies

14 Se recomienda la recolección silvestre cuando: La población natural de una determinada especie es abundante y de fácil acceso. La recolección es rentable porque se dispone de mano de obra barata. No es posible o es muy caro el cultivo de una especie determinada. La demanda de una especie concreta es baja y la planta silvestre cubre las necesidades. La recolección de plantas silvestres precisa una planificación y un control para evitar la recolección indiscriminada que impida el posterior desarrollo.

15 Plantas de cultivo Ventajas de las plantas de cultivo Cosechas abundantes y de buena calidad. Permite controlar algunas variables que pueden afectar a la producción. Permite la obtención de vegetales en igual estadío de desarrollo. Facilitando la recolección y el secado. Se pueden aplicar técnicas de selección y mejora. La producción está localizada. Reduce la posibilidad de adulteraciones y falsificaciones No atenta contra la población natural de las plantas.

16 Principales inconvenientes: Saturación del mercado por superproducción de una especie determinada o falta de demanda Las plantas cultivadas pueden ser más frágiles y más vulnerables debido a que crecen sobreprotegidas Cultivo de arándanos

17 OBJETIVO PRINCIPAL DE LOS CULTIVOS DE PLANTAS MEDICINALES Prioritario 1º -alto contenido en principios activos. 2º -alto grado de homogeneidad del material Secundario Incrementar la masa vegetal Mayor resistencia a plagas Mayor resistencia a los cambios climáticos

18 SELECCIÓN Y MEJORA DE PLANTAS MEDICINALES Objetivos: - Mayor contenido de principios activos. -Producir más plantas por unidad de superficie. -Mayor rendimiento biomásico: ej. hojas de mayor tamaño, mayor cantidad de flores. -Características que faciliten su manipulación y recolección mecánica. -Mejorar las condiciones de resitencia a ataques de plagas o enfermedades.

19 SELECCIÓN Y MEJORA DE PLANTAS MEDICINALES CULTIVOS Selección del material Natural o conservadora Artificial o creadora Actuar sobre Factores extrínsecos Actuar sobre el Material genético

20 Multiplicación Por vía sexuada Por medio de la siembra de semillas: modo de reproducción más frecuente. Tener en cuenta la calidad de las semillas que se van a utilizar: viabilidad y vigor Puede hacerse por: -Siembra directa de la semilla -Plantines al aire libre o bajo techo.

21 Multiplicación Por vía asexuada o vegetativa -Permite conservar inalterado el genotipo. -Es imprescindible para la propagación de variedades estériles. En vegetales superiores se pueden utilizar: órganos subterráneos enteros o parte de los mismos: bulbo, tubérculos, rizomas o estolones. partes aéreas: brotes, vástagos, esquejes. Puede hacerse también por injerto.

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23 Multiplicación Por vía asexuada o vegetativa En los vegetales inferiores puede hacerse por simple división del aparato vegetativo (micelio o talo) o por órganos especiales (esporos y conidios). Por medios biotecnológios o micropropagación: regeneración de plantas completas a partir de células en cultivo.

24 Multiplicación Por vía asexuada o vegetativa Por medios biotecnológios o micropropagación: regeneración de plantas completas a partir de células en cultivo.

25 MEJORAMIENTO DE PLANTAS MEDICINALES

26 SELECCIÓN NATURAL O CONSERVADORA Consiste en seleccionar plantas madres a partir de la flora espontánea que sean capaces de: biosintetizar los principios activos en cantidad y calidad adecuada, presentar un buen desarrollo morfológico, ser resistentes a plagas y enfermedades etc. Estas plantas madres serán reproducidas por vía vegetativa o biotecnológica con objeto de conservar sus caracteres genéticos.

27 SELECCIÓN ARTIFICIAL O CREADORA Consiste en modificar el material genético de una especie, alterando el material hereditario y obteniendo nuevas plantas. La alteración del material genético puede producirse por: Mutaciones Hibridaciones

28 Mutación Es una alteración o cambio en la información genética (genotipo) de un ser vivo va a producir un cambio de características, que se presenta súbita y espontáneamente, y que se puede transmitir o heredar a la descendencia Se puede ver afectada la cantidad como la calidad del material genético.

29 Unmutanteesunindividuoquedifieredelosdesu especie por una modificación en su genotipo.

30 Las mutaciones pueden darse en tres niveles diferentes: 1.-MOLECULAR (génicas o puntuales) 2.- CROMOSÓMICO 3.- GENÓMICO

31 MUTACIÓN GÉNICA: Las mutaciones a nivel molecular son llamadas génicas o puntuales y afectan la constitución química de los genes. Son las verdaderas mutaciones se produce un cambio en la estructura del ADN Métodos físicos: distintos tipos de radiaciones (rayos X, UV, Cobalto 60). Tratamientos químicos (etilmetanosulfonato, mostazas nitrogenadas, y óxido de etileno).

32 MUTACIÓN CROMOSÓMICA: El cambio afecta a un segmento de cromosoma (mayor de un gen), por tanto a su estructura. Se altera la calidad, las características de los cromosomas, pero no el número. Deleción. Implicalapérdida de un trozo de cromosoma Duplicación. En este caso existe un trozo de cromosoma repetido

33 MUTACIÓN GENÓMICA: Altera el número de cromosomas. Los individuos que las presentan tienen en sus células un número distinto de cromosomas al que es propio de su especie. No son mutaciones propiamente dichas, porque no hay cambio de material genético, sino una aberración, como resultado de una separación anormal de los cromosomas durante la meiosis, Podemos encontrarnos individuos triploides (3n), tetraploides (4n), etc. Puede ocurrir en forma natural o por acción de la colchicina. Los individuos poliploides son estables y fértiles.

34 Hibridaciones Son el resultado de cruzar variedades o razas de una misma especie o especies próximas con el objeto de combinar en una variedad caracteres de interés encontrados o no previamente en sus progenitores. Características: Pueden reunir caracteres paternos y maternos interesantes. Son generalmente más vigorosos. Más resistentes a los parásitos. Más fáciles de cultivar. Ejemplo: El lavandín (Lavandula x intermedia) es una planta híbrida con un alto porcentaje de aceite esencial que se obtiene mediante el cruzamiento entre L. angustifolia y L. latifolia.

35 SELECCIÓN ARTIFICIAL O CREADORA Alteración del material genético MUTACIONES GÉNICAS -espontáneas -Radiaciones, X, UV -inducidas (más accidentales) -Tratamientos químicos (más controladas) CROMOSÓMICAS: Poliploidia HIBRIDACIONES Polinización cruzada Procedimientos biotecnológicos

36 Recolección Depende de las característica de cada especie. Puede hacerse de forma: Manual: más selectiva y artesanal, más lenta y costosa. Mecanizada

37 El momento de la recolección condiciona la calidad cantidad de principios activos Se debe tener en cuenta Edad de la especie vegetal. Estadío: floración, fructificación. Época del año: estaciones, clima, etc. Momento del día Recolección

38 Conservación Proceso para evitar la degradación de la droga vegetal recolectada y mantenerla en condiciones óptimas hasta el momento de su empleo. Las plantas vivas contienen Agua: hasta un 90% en hojas y flores Sistemas enzimáticos: un equilibrio entre síntesis y degradación. La planta cortada -Enzimas y sustratos se ponen en contacto. -Solo ocurren procesos de degradación.

39 Las causas de alteración pueden ser : Causas de alteración interna Reacciones enzimáticas: hidrólisis, oxidaciones, condensaciones, polimerizaciones, isomerizaciones y racemizaciones. Reacciones entre los distintos componentes de la planta. Causas de alteración externa: Por temperatura, radiaciones, humedad, ataque de insectos, microorganismos y otros animales. Procedimientos para evitar la acción enzimática Desecación: proceso reversible de inhibición Estabilización: proceso irreversible de desnaturalización.

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41 Secado industrial

42 Métodos de desinsectación Tratamientos para evitar la proliferación de microorganismos e insectos. Tratamiento con CO 2 a presión- Desinsectante Irradiación de la droga con rayos γ. Desinsectante. Tratamiento con óxido de etileno (C 2 H 4 O): prohibido por su elevada toxicidad. Altera los principios activos. Desinsectante y esterilizante.

43 Almacenamiento de las drogas vegetales Se deben tener las siguientes precauciones: Lugares frescos y secos Preservar de la luz Aislar de la atmósfera Evitar el desarrollo de parásitos, hongos e insectos Controlar el tiempo de almacenamiento: de 1 a 2 años dependiendo de la droga.

44 Facultad de Arquitectura y Urbanismo Arquitectura Forma y Comunicación 1A Ficha Nº 2 Cátedra: Arq. Eduardo García Lettieri Lunes a viernes de 9 a 21 h. Torre Universitaria, Zabala 1837, primer nivel inferior. C1426DQG - CABA Teléfono: , internos 5002 y fasciculos@ub.edu.ar Arq. Eduardo García Lettieri Arq. Carlos Arrieta Arq. Claudio Alberto Delbene Arq. Raquel Arce Arq. Roxana Di Risio Arq. Juan Duarte