Qué son los productos naturales: definición y metodología de la investigación sobre metabolitos secundarios y extractos vegetales
Materias primas de origen natural
Los productos naturales (natural products) son los compuestos que producen los seres vivos, como las plantas, los microorganismos, los hongos y los organismos marinos, y sus extractos. En el centro de esta investigación están los metabolitos secundarios, que no son directamente necesarios para el crecimiento del organismo, pero intervienen en la defensa, la transmisión de señales y la adaptación al entorno.
Los productos naturales presentan estructuras muy variadas, desde metabolitos secundarios como los alcaloides, los terpenoides, los compuestos fenólicos (flavonoides, taninos, lignanos, etc.), los policétidos y los péptidos, hasta macromoléculas derivadas del metabolismo primario, como los polisacáridos. Se han estudiado como una importante fuente para el desarrollo de medicamentos y de ingredientes funcionales.
Principales temas de investigación
- 01Prospección de recursos y confirmación del origen
Identificación taxonómica del organismo estudiado y conservación de ejemplares de referencia (voucher specimen)
- 02Extracción, aislamiento y purificación
Comparación de la eficiencia de extracción según el disolvente y las condiciones, y aislamiento mediante cromatografía
- 03Elucidación estructural
Determinación de la estructura y la estereoquímica de compuestos nuevos mediante análisis espectroscópico
- 04Biosíntesis e ingeniería metabólica
Elucidación de las rutas de biosíntesis de los metabolitos secundarios y producción basada en microorganismos
- 05Productos naturales marinos y microbianos
Búsqueda de compuestos derivados de organismos marinos, microorganismos simbiontes y hongos
- 06Uso sostenible de los recursos
Conservación de los recursos biológicos y acceso y participación en los beneficios con arreglo al Protocolo de Nagoya
Visión general de la metodología
Los componentes se obtienen mediante extracción con disolventes, extracción con fluidos supercríticos u otros métodos.
Los componentes se separan mediante cromatografía en columna y HPLC.
Se va acotando la fracción activa a partir de los resultados de los bioensayos.
La estructura se determina mediante RMN, espectrometría de masas (EM) y otras técnicas.
La composición se estudia con análisis metabolómicos basados en LC-MS y GC-MS.
- Newman DJ, Cragg GM. Natural products as sources of new drugs over the nearly four decades from 01/1981 to 09/2019. J Nat Prod 2020;83(3):770–803.
- Atanasov AG, Zotchev SB, Dirsch VM, et al. Natural products in drug discovery: advances and opportunities. Nat Rev Drug Discov 2021;20:200–216.
- Convention on Biological Diversity. Nagoya Protocol on Access to Genetic Resources and the Fair and Equitable Sharing of Benefits Arising from their Utilization (2010, entrada en vigor en 2014).