El documento describe la ruta del ácido shikímico, una ruta alternativa para la formación de compuestos aromáticos en plantas. Un intermediario clave es el ácido shikímico, que se aísla del anís estrellado y se usa para sintetizar el fármaco Tamiflu. La ruta del ácido shikímico genera metabolitos secundarios como fenoles, ácidos fenólicos, cumarinas, lignanos, flavonoides, antocianos y taninos.

1. RUTA DEL ÁCIDO SHIKÍMICO
ANÍS ESTRELLADO O SHIKIMI (Illicium verum)

2. DEFINICIÓN.
 La ruta del ácido shikímico es una ruta alternativa que provee
la formación de compuestos aromáticos: L-fenilalanina, L-
tirosina y L-triptófano.
 La emplean organismos y plantas pero no animales.
 Un intermediario clave es el ÁCIDO SHIKÍMICO 1. Uno de los
organismos a partir del cual se aísla es del fruto del anís
estrellado, Illicium verum.
1

3. SÍNTESIS DE TAMFILU®.
 El ácido shikímico es actualmente la materia prima para la
síntesis del fármaco antiviral oseltamivir (Tamiflu® 2),
empleado contra la influenza aviar. (Figure 4.1). Los
fabricantes no emplean el material vegetal para obtenerlo,
sino que lo obtienen a partir de cultivos de Escherichia coli
genéticamente modificados.
1 2

4. RUTA DEL ÁCIDO
SHIKÍMICO.
D-eritrosa-4-fosfato
Fosfoenol piruvato
DAHP
(forma hemicetálica)
reacción
aldólica
reacción
aldólica
ácido shikímico ácido 3-deshidroshikímico ácido 3-deshidroquínico ácido quínico
deshidratación
y enolización
oxidación
y enolizaión
ácido protocatéquico ácido gálico
E1: DAHP sintasa
E2: 3-deshidroquinato sintasa
E3: 3-deshidroquinasa
E4: shikimato deshidrogenasa
E5: quinato deshidrogenasa
E6: 3-deshidroshikimato deshidratasa

5. DEFINICIÓN.
 A partir de la ruta del ácido shikímico se generan metabolitos
secundarios de interés y con actividad biológica, a saber:
fenoles sencillos, ácidos fenólicos, cumarinas, lignanos,
flavonoides, antocianos y taninos.

6. FENOLES SENCILLOS.
 Poco frecuentes; se encuentran en la
planta como heterósidos. En un
heterósido un resíduo de un
metabolito (el aglicón o aglicona) se
halla unido a un azúcar; éste es el
caso del fenol sencillo
VAINILLÓSIDO, 3, hallado en los
frutos de la vainilla. Los heterósidos
se pueden hidrolizar, dando el azúcar
y el metabolito libre.
VAINILLA
(Vanilla fragans)
3

7. ÁCIDOS FENÓLICOS.
 Pueden encontrarse en las plantas como derivados del ácido
benzoico (C6H5CO2H) o del ácido cinámico
(C6H5CH=CHCO2H). Ejemplo del primer caso es el ÁCIDO
SALICÍLICO 4 y del segundo el ÁCIDO CAFEICO 5.
4
5
EUCALIPTO, DÓLAR
(Eucalyptus globulus)
SAUCE
(Salix sp.)

8. ÁCIDOS FENÓLICOS.
 Pueden encontrarse libres o formar ésteres diversos, incluso
con otros ácidos fenólicos en cuyo caso se genera un dépsido
(con dos unidades de ácidos fenólicos). Éste es el caso del
ÁCIDO ROSMARÍNICO, 6.
6
3
ROMERO
(Rosmarinus officinales)

9. CUMARINAS: BIOGÉNESIS.
Ácido shikímico Ácido trans-cinámico Ácido orto-cumárico
Cumarina Glucósido cis Glucósido trans

10. CUMARINAS: DISTRIBUCIÓN.
 Las cumarinas se hallan
ampliamente distribuidas en el
reino vegetal. Hay sin
embargo determinadas
familias que las poseen en
gran cantidad: leguminosas
(fabáceas), rubiáceas, rutáceas,
asteráceas, umbelíferas,
apocináceas y compuestas.
Son célebres algunas de ellas
por poseer propiedades
anticuagulantes, como la
warfarina 7, empleada en
rodenticidas.
7

11. CUMARINAS: ESTRUCTURAS QUÍMICAS.
Cumarina simple Cumarina prenilada 6,7-Furanocumarina
7,8-Furanocumarina 6,7-Piranocumarina 7,8-Piranocumarina
Dicumarol

12. CUMARINAS: EJEMPLOS.
 Las sumidades floridas de ciertas hierbas, como el trébol de olor,
poseen cumarinas como el DICUMAROL, 8.
8
TREBOL DE OLOR
(Melilotus officinales)

13. CUMARINAS: EJEMPLOS.
 Las semillas y la corteza del castaño de indias poseen glucósidos
cumarínicos, como el ESCULÓSIDO, 9.
9
CASTAÑO DE INDIAS
(Aesculus hippocastanum)

14. LIGNANOS.
 Compuestos en los que se condensan dos unidades C6-C3
(fenilpropanoides). La “sección” C6 es la de un anillo aromático,
y la C3 es una cadena alifática. Se hallan ampliamente
distrbuidos entre los vegetales.
 En las gimnospermas se hallan sobre todo en el leño, mientras
que na las angiospermas e encuentran en diferentes tejidos.
 Hay diversos tipos de lignanos: lignanos simples 10,
ciclolignanos 11, flavanolignanos, etc.
10 11

15. LIGNANOS: EJEMPLOS.
 Un ejemplo es la PODOFILOTOXINA 12 (de raíces y rizona del
podófilo). Se emplea en solución o crema como un tratamiento
tópico para los condilomas acuminados o verrugas genitales
causadas por algunos tipos de los VPH y otras verrugas externas.
Debe utilizarse bajo control y seguimiento médico.
12
PODÓFILO
(Podophyllum peltatum)

16. FLAVONOIDES.
 Los flavonoides están
ampliamente distribuidos
entre los vegetales superiores,
sobretodo en partes aéreas:
hojas, flores y frutos. Alguns
flavonoides son responsables
del color amarillo de las
flores (del latín flavus,
amarillo). Las principales
familias que contienen
flavonoides con las rutáceas,
poligonáceas, compuestas y
umbelíferas.
GIRASOL
(Heliantus annus)

17. FLAVONOIDES: ESTRUCTURAS QUÍMICAS.
Flavano Flavona Flavonol
Flavanona Flavanonol Chalcona Isoflavonoides

18. FLAVONOIDES.
 La planta fósil ginkgo (habitante de la Tierra al menos desde el
Pérmico, hace 280 millones de años), posee flavonoides en su
composición, entre ellos, quercetina 13, kampferol 14 y luteolina
15.
GINKGO
(Ginkgo biloba)
13 14
15

19. FLAVONOIDES.
 Algo tiene el ginkgo: existe desde el Pérmico hace 280 millones
de años.
 Fue uno de los sobrevivientes de la más catastrófica extinción
masiva en la historia del planeta: la del Pérmico-triásico, que
acabó con la vida del 95 % de las especies marinas, del 70 % de
los vertebrados terrestres y la única extinción masiva de insectos
que se conoce.
 Superada la contingencia, el Ginkgo biloba floreció sobre la
Tierra: su población alcanzó el máximo durante el Jurásico, hace
150 millones de años.
 Antes del siglo XVIII era solamente conocido en China. Hoy se
halla nuevamente distribuido ampliamente por todo el planeta.

20.  Caracterizados por poseer el aglicón flavinio 16, donde se halla
presente una carga formal positiva sobre el átomo de oxígeno.
También se les llama antocianinas.
ANTOCIANOS.
JAMAICA
(Hibiscus sabdariffa)
16

21.  Un ejemplo de un antociano
es la DELFINIDINA, 17, que
da colores azules a flores
(violetas) y frutos (como a
las uvas variedad Cabernet
Sauvignon y a los
arándanos). Como casi
todos los demás antocianos,
es sensible al pH del medio,
y cambia de color desde el
azul en medios básicos a
rojo en soluciones ácidas.
ANTOCIANOS: EJEMPLO.
ARÁNDANO
(Vaccinium myrtillus)
17

22.  Constituidos por un amplio grupo de
compuestos hidrosolubles con
estructura polifenólica capaces de
precipitar ciertas macromoléculas,
como las proteínas, la celulosa, los
alcaloides y la gelatina.
 Esta capacidad para precipitar dichas
sustancias son la base para sus dos
propiedades principales: su capacidad
de curtir la piel y su poder astringente.
TANINOS.

23.  Los taninos pueden
clasificarse como
hidrolizables, constando
su estructura de un
azúcar unida a ácidos
fenólicos (como el
gálico). Se hidrolizan
tanto en condiciones
ácidas como básicas. Son
característicos de las
dicotiledóneas.
TANINOS: ESTRUCTURAS QUÍMICAS.

24. TANINOS: EL ÁCIDO GÁLICO.
 En la estructura de los taninos
hidrolizables puede reconocerse
fácilmente la del ÁCIDO GÁLICO, 18, el
cual proviene biogenéticamente del
ácido 3-deshidroshikímico. Los
tabninos hidrolizables forman parte de
los constituyentes de las agallas. 18

25. TANINOS Y AGALLAS.
 Las agallas se forman cuando
un organismo (como ciertas
avispa) depositan sus huevos
sobre la corteza de especies
vegetales como encinos o
robles. Una sustancia
depositada sobre el tejido
vegetal da origen a una
hinchazón en forma de esfera
dentro del cual se desarrolla
la cría. De agalla viene el
nombre de ácido gálico, un
fenol.

26. TANINOS: ESTRUCTURAS QUÍMICAS.
 El segundo grupo es el de los
condensados, polímeros flavánicos
con uniones C-C. Además de
encontrarse en las dicotiledóneas se
producen también en helechos y
gimnospermas.

27. PROPIEDADES DE LOS TANINOS.
 Antídotos por intoxicaciones con metales pesado y con
alcaloides.
 Astringentes (precipitan proteínas).
 Cicatrizantes
 Antidiarreicos.
 Antioxidantes.
 Hipocolesterolémicos.