Los microorganismos han impactado de diversas formas en la sociedad: se han usado para la preservación del ambiente y en diferentes industrias, como la alimentaria y la farmacéutica. Un ejemplo de ello es la penicilina, un antibiótico originalmente aislado a partir de hongos del género Penicillium. Desafortunadamente, el uso excesivo y desinformado de los antibióticos, en combinación con la gran capacidad de adaptación de los microorganismos, han propiciado la aparición de diversos mecanismos de resistencia. En este fenómeno, las bacterias son protagonistas ya que hoy en día, los fármacos pierden su efectividad rápidamente frente a ellas; por lo anterior, los investigadores buscan alternativas a los antibióticos tradicionales, con el fin de disminuir el tiempo empleado para la generación de nuevos fármacos antibacterianos, ya que las bacterias desarrollan resistencia en un tiempo menor que el empleado para el desarrollo de nuevos fármacos

1. Revista - Divulgación de Ciencia y Educación
Enero – Abril 2024, Vol. 2, No. 1
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Metabolitos secundarios de las plantas y sus
propiedades antimicrobianas
Levi Jafet Bastida-Ramírez,1
Jonnathan Guadalupe Santillán-Benítez 2
Introducción
Los microorganismos han impactado de diversas
formas en la sociedad: se han usado para la
preservación del ambiente y en diferentes
industrias, como la alimentaria y la farmacéutica.
Un ejemplo de ello es la penicilina, un antibiótico
originalmente aislado a partir de hongos del
género Penicillium. Desafortunadamente, el uso
excesivo y desinformado de los antibióticos, en
combinación con la gran capacidad de adaptación
de los microorganismos, han propiciado la
aparición de diversos mecanismos de resistencia.
En este fenómeno, las bacterias son protagonistas
ya que hoy en día, los fármacos pierden su
efectividad rápidamente frente a ellas; por lo
anterior, los investigadores buscan alternativas a
los antibióticos tradicionales, con el fin de disminuir
el tiempo empleado para la generación de nuevos
fármacos antibacterianos, ya que las bacterias
desarrollan resistencia en un tiempo menor que el
empleado para el desarrollo de nuevos fármacos.
Los metabolitos secundarios de las plantas
podrían ser una alternativa ya que son una fuente
amplia de moléculas con propiedades
antimicrobianas que ya existen en la naturaleza e
incluso, han sido usados en la medicina tradicional
de diversos países alrededor del mundo.
Mecanismos de resistencia bacteriana
Las infecciones bacterianas son un problema de
salud que puede afectar a todos, especialmente a
niños, adultos mayores e individuos con el sistema
inmunológico comprometido por enfermedades
como la COVID-19 o personas que viven con VIH-
SIDA. Los antibióticos deben ser usados
únicamente para tratar infecciones bacterianas, ya
que son compuestos capaces de inhibir o eliminar
bacterias mediante la interacción específica con un
componente de la célula. Debido a la versatilidad y
capacidad de adaptación de las bacterias, estas
han desarrollado mecanismos que les confieren
resistencia frente a los antibióticos. Otros factores
importantes que aportan a este problema, son el
uso irracional de fármacos antibacterianos en el
sector salud, el incumplimiento del tratamiento
señalado por un médico, la mala gestión de
fármacos antibacterianos caducos o sobrantes e
incluso el uso excesivo de antibióticos en la
ganadería.
Los mecanismos de resistencia bacteriana
pueden ser naturales o adquiridos, en los primeros
todas las bacterias pertenecientes a la misma
especie son resistentes a un antibiótico, por otro
lado, la resistencia adquirida sólo aparece en
algunas cepas de una especie.
Mecanismos de resistencia bacteriana a
antibióticos.
Ya que los mecanismos de resistencia bacteriana
se pueden dispersar rápidamente mediante la
transferencia de plásmidos (pequeñas moléculas
de DNA circular que confieren una ventaja, como la
resistencia a un fármaco), las bacterias resistentes
se han hecho presentes en todo el mundo. Debido
al caso omiso de las recomendaciones médicas por
parte de la población general, es conveniente
aplicar estrategias diferentes para descubrir o
desarrollar nuevos agentes antibacterianos, siendo
una de ellas el uso de productos naturales. Las
plantas producen una amplia variedad de
metabolitos secundarios que después de ser
purificados pueden ser utilizados como
precursores, o como compuestos en la industria
farmacéutica.

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Metabolitos secundarios
Las plantas han sido aprovechadas en la medicina
tradicional debido a que cuentan diferentes
compuestos bioactivos. Esta característica se debe
a un grupo de moléculas conocidas como
metabolitos secundarios, estos juegan un papel
importante en las interacciones de la especie
vegetal con el ambiente, ya que son usados como
protección contra insectos, pigmentos o señales
bioquímicas para atraer a polinizadores, entre
otras funciones. Los metabolitos secundarios son
un reservorio potencial de moléculas con actividad
biológica, que podrían ser aprovechados en la
industria farmacéutica por su actividad
antimicrobiana.
Muchos metabolitos secundarios pueden afectar
a los microorganismos de varias formas,
incluyendo la alteración de la función y la
estructura de la membrana, la interrupción de la
síntesis de proteínas, impidiendo el copiado del
material genético, interfiriendo con el metabolismo
intermediario, induciendo la coagulación de los
constituyentes citoplasmáticos, o la interrupción
de la comunicación celular normal. Los metabolitos
secundarios más importantes con propiedades
antimicrobianas son los terpenos, alcaloides,
fenoles, compuestos aromáticos y lípidos. A
continuación, se detallan algunos de ellos.
Terpenos
Los terpenos, terpenoides o isoprenoides son
generalmente insolubles en agua y con frecuencia
se encuentran presentes en los aceites esenciales
de plantas aromáticas como el tomillo, lavanda,
orégano, árbol de té, clavo y muchas otras especies.
Su papel biológico se relaciona con la protección
contra insectos y hongos, atracción de
polinizadores, y, debido a su aroma y sabor
agradable, son utilizados en perfumería,
aromaterapia e industria alimentaria. La síntesis de
terpenos se puede llevar a cabo por dos rutas en
sitios celulares diferentes, la ruta del ácido
mevalónico y la ruta del fosfato de metileritriol. Los
terpenoides son derivados de los terpenos y
cuentan con una mejor actividad antimicrobiana.
Estas moléculas actúan mediante la disfunción o
ruptura de la membrana celular de los
microorganismos.
Estructura de algunos terpenos. Estructuras
obtenidas de https://www.chemspider.com/
Fenoles
Los compuestos fenólicos son uno de los
metabolitos secundarios más comunes y se
encuentran en plantas como la buganvilia.
Cumplen con una gran variedad de funciones
dentro de las que se encuentran soporte, absorción
de la radiación violeta, pigmentación de
estructuras, antioxidante, entre otras. Algunos
compuestos fenólicos son, flavonoides simples,
ácidos fenólicos, flavonoides complejos y
antocianinas. Las rutas más importantes de
síntesis de compuestos fenólicos son la ruta del
ácido malónico y la ruta del ácido shikímico.
La actividad antimicrobiana de los fenoles causa la
lisis (ruptura de la membrana) celular.
Estructura de algunos fenoles. Estructuras
obtenidas de https://www.chemspider.com/
Alcaloides
Los alcaloides son un grupo variado de
metabolitos secundarios que incluyen hasta 20
clases dependiendo de su precursor. Estas
moléculas tienen efectos sobre el sistema nervioso
central, además, efectos farmacológicos, atracción
de polinizadores y repeler a otra clase de insectos.
Se pueden clasificar como alcaloides verdaderos,
pseudoalcaloides y alcaloides simples. Los
alcaloides como el carbazol contenido en las hojas
de curry han mostrado tener actividad
antimicrobiana. Un alcaloide que ha mostrado un
efecto antibacteriano es la mahanina, el
compuesto fue efectivo contra cepas de

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Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa
y Streptococcus pneumoniae.
Conclusiones
Los tratamientos contra infecciones bacterianas
son cada vez menos efectivos debido a la
resistencia a los antibióticos, causando que la tasa
de mortalidad por infecciones de microorganismos
resistentes aumente de forma alarmante. Esto
justifica la investigación centrada en el
descubrimiento y aplicación de moléculas
antibacterianas de fácil acceso, como es el caso de
los metabolitos secundarios de las plantas. Sin
embargo, para ello se deben considerar la
estabilidad, formulación farmacéutica, e
interacciones farmacológicas. Los terpenos con
actividad antimicrobiana tienen una amplia
distribución, y si bien muchos de ellos junto con
algunos fenoles y alcaloides han demostrado tener
propiedades antibacterianas, es importante
realizar investigación científica para obtener
información confiable sobre su uso en seres
humanos ya que, al no estar regulados, podría
existir fácilmente una sobredosificación causada
por el consumo de plantas ricas en estos
compuestos o sus derivados, lo cual puede ser
perjudicial para quienes las consuman.
Palabras clave: antimicrobiano; terpenos; fenoles;
alcaloides.
1 Levi Jafet Bastida Ramírez: Estudiante de la
Maestría en Ciencias y Tecnología Farmacéuticas
con línea de acentuación en Farmacia Molecular en
la Facultad de Química de la Universidad
Autónoma del Estado de México.
Contacto: lbastidar019@alumno.uaemex.mx
2
Jonnathan Guadalupe Santillán Benítez: Estudió
el Doctorado en Ciencias Químicas con
especialidad en Química Biológica, actualmente es
profesor de tiempo completo en la Facultad de
Química de la Universidad Autónoma del Estado de
México y participa en los programas educativos de
Licenciatura de Químico Farmacéutico Biólogo y de
los Posgrados en Maestría y Doctorado en Ciencias
y Tecnología Farmacéuticas, sus líneas de
investigación son Química Biológica,
Farmacogenética y Genética Molecular.
Contacto: jgsantillanb@uaemex.mx
Lecturas recomendadas
Khameneh, B., Iranshahy, M., Soheili, V. y Fazly, B.
(2019). Review on plant antimicrobials: a
mechanistic viewpoint. Antimicrobial Resistance &
Infection Control, 8(1), 118.
Martín Gordo, A. (2018). Los Compuestos Fenólicos,
Un Acercamiento A Su Biosíntesis, Síntesis y
Actividad Biológica. Revista de Investigación
Agraria y Ambiental, 9(1). 81 - 104.
Plain Pazos, C., Pérez de Alejo Plain, A. & Rivero Viera,
Y. (2019). La Medicina Natural y Tradicional como
tratamiento alternativo de múltiples
enfermedades. Revista Cubana de Medicina
General Integral. 35(2).
Recibido: febrero 12 de 2024
Aceptado: marzo 16 de 2024
Publicado: mayo 10 de 2024