HETERÓSIDOS CIANOGENÉTICOS_CEY

1

HETERÓSIDOS CIANOGENÉTICOS

R 

La cianogénesis es la facultad que tienen ciertos vegetales de producir ácido cianhídrico. Si se exceptúan los cianolípidos de las Sapindáceas, las sustancias cianógenas vegetales, son siempre heterósidos de 2hidroxinitrilo: los heterósidos cianogenéticos. cianogenéticos.



Osa

C R´

Como muestra la estructura general aquí representada, tres elementos pueden estar sujetos a variaciones: a) El azúcar. b) Los radicales R y R´ c) La quiralidad del carbono 

O

C  N

El azúcar , aunque excepcionalmente puede ser un disacárido, normalmente es la glucosa. R y R´ son R´ son alifáticos o aromáticos, en muy raros casos forman un ciclo. Los epímeros, cuando existen, se pueden encontrar en la misma planta o en plantas pertenecientes a familias diferentes. BIOSINTÉTICAMENTE DERIVADOS DE AMINOÁCIDOS (VÍA AL DOXIMAS) R 

 

COOH

R 

H

R  CN

R´

N H2

R´

R  R´

NOH

R´

OH

R 

NOH

OH C

R´

N

PRINCIPALES TIPOS DE HETERÓSIDOS CIANOGENÉTICOS Se pueden clasificar, en función del aminoácido precursor, en derivado de valina, fenilalanina, de la tirosina, y más raramente de isoleucina.

H3C

O

  D-Glucosa

H3C

C

  D-Glucosa

C

H3C

C  N

H5C2

Linamarósido H

O

  D-Gentiobiosa

C

C  N Lotaustralina

H

O

  D-Glucosa

C C  N

R-amigdalósido

By Yarquim®  2014

O

C  N

R-prunasósido

H

C

H

N

C

C

N

O

 D-Glucosa

C O

 D-Glucosa

HO

S-sambunigrósido

H

O

S-dhurrina

C  N

  D-Glucosa

C C  N HO

O

  D-Glucosa

HOOC HOOC

R-taxifilina

Triglochina

PROPIEDADES DE LOS HETERÓSIDOS CIANOGENÉTICOS Fácilmente hidrolizables, los heterósidos cianogenéticos liberan un azúcar y una cianhidrina que, inestable, engendra ácido cianhídrico y un derivado carbonilo: aldehído o cetona. La hidrólisis enzimática libera un nitrilo, que se descompone a su vez, por un proceso no enzimático. Se advierte, no obstante, que los tejidos vegetales llevan asociada generalmente una β -glucosidasa y una nitriloliasa que, siendo su acción reversible, son susceptibles de disociar la cianhidrina. Estas dos enzimas son responsables de la hidrólisis y del desprendimiento de ácido cianhídrico, que se produce cuando el vegetal se rompe, aplasta, etc., y el heterósido (vacuolar) se pone en contacto con las enzimas (citoplasmáticas).

El ácido cianhídrico se detecta fácilmente con un papel impregnado (ácido pícrico-carbonato de sodio o bencidina-acetato cúprico), que se coloca en el extremo de un tubo que contiene la droga contusa. Valorables por arrastre en contracorriente de vapor, se pueden aislar después de una previa inactivación enzimática: inmersión de la droga en aire líquido, trituración seguida de extracción mediante etanol a ebullición. La purificación es compleja y se realiza por una sucesión de cromatografías. Solamente una droga con heterósidos cianogenéticos tiene aplicaciones farmacéuticas, sin embargo, se deben conocer otras, debido a la toxicidad que les confieren estas moléculas heterosídicas: manihot, sorgo y diversas Gramíneas, almendras de Rosaceas, tortas de lino, etc. Método de Guignard

OH O2 N

OH  NO 2

Laurel cerezo, Prunus laurocerasus  L., Rosaceae La hoja fresca, oficinal, sirve para la preparación del agua destilada de laurel cerezo, antiespasmódica y estimulante respiratorio. Composición química. By Yarquim®  2014

O2 N

 NHOH

HCN CN  NO 2 Ácido pícrico (amarillo)

 NO 2 Ácido isopurpúrico (naranja)

El principio activo es el prunasósido: D-glucósido del (R) mandelonitrilo; el contenido varía del 1,2 al 1,8 g/kg en las hojas frescas. Empleos Su único empleo es para la obtención del agua destilada a partir de las hojas frescas. Se ajusta a 100 mg de HCN total por 100 g, no debiendo contener más de 25 mg. de HCN libre por 100 g. Aromatizante, estimulante respiratorio, antiespasmódico, forma parte de la composición de numerosos preparados destinados al tratamiento de afecciones broncopulmonares (para contrarrestar el efecto depresor respiratorio de los opiáceos presentes en este tipo de preparaciones medicamentosas.) El lauroceraso, Prunus laurocerasus es una especie de planta de flores perteneciente a la familia Rosaceae, nativo de Asia Menor y se cultiva en zonas templadas de Europa como planta ornamental. Es un pequeño árbol perenne que alcanza los 6 metros de altura. Hojas brillantes, ovales y coriáceas de color verde oscuro que miden 10 cm de longitud. Las flores son aromáticas de color blanco que se agrupan en racimos axilares. El fruto es una drupa negra parecida a una cereza y se agrupa en racimos como las uvas. Propiedades [editar ] Tiene efecto sedante sobre el sistema nervioso. Estimulante respiratorio. En homeopatía su tintura se usa como calmante del sistema nervioso. Por su contenido en ácido cianhídrico son altamente tóxicas y tienen el sabor de las almendras amargas. • • • •

Nombre común [editar ] Castellano: laurel cerezo, laurel-cerezo, laurel liso, laurel real, laurel romano, lauroceraso, lauro-ceraso, laurocerezo, lauro real, loro. Bable: laurela. Catalán: llorer-cirer, llorer reial, llorer-reial. Mallorquín : cirerer-lloré. Gallego : lameiron, laureiro romano, loureiro-real, loureiro romano, louro-cerejo. Euskera: gerezi-erramu, gerezi-erramua.[1] •

• • •

Sinonimia [editar ] • • • •

Cerasus laurocerasus (L.) Dum.Cours. Laurocerasus officinalis M.Roem. Padus laurocerasus (L.) Mill. Prunus grandifolia Salisb.[2

Vegetales qu e pueden presentar toxic idad debido a los heterósido s cianogenéticos Los maniocs constituyen en África, Asia y América Tropical, una fuente alimentaria importante. La variedad amarga, cultivada a menudo por sus gruesos tubérculos, llega a liberar entre 100 y 250 mg de ácido cianhídrico por cada 100 g de raíces. Existen múltiples procedimientos para detoxificar parcialmente los tubérculos: fermentación, secado, cocimiento, etc., pero sea cual fuere el procedimiento empleado, una parte del linamarósido inicialmente presente en las raíces tuberificadas, será ingerido. ¿Cuál es su destino en el organismo? No se conoce exactamente, pero se sabe que los iones cianuro, absorbidos en pequeña proporción, reaccionan normalmente con un derivado de la cisteína para formar tiocianatos y tiosulfatos. En las regiones africanas donde el consumo de maniocs es elevado (300 g/día), se observa en la población, un aumento en la aparición de neuropatías, idénticas a las que se producen como consecuencia de las intoxicaciones con cianuro en el medio industrial. Estas neuropatías se explican por la carencia en aminoácidos azufrados, debida a su utilización en el metabolismo de los iones cianuro. Forrajes.  Aunque algunos tréboles (T. repenes L) y diversas Leguminosas, pueden provocar incidentes en los bóvidos, el sorgo es el principal responsable de intoxicaciones severas en los rebaños. La intoxicación puede afectar a los bovinos y a los ovinos, que consumen espontáneamente el sorgo antes de la cosecha o que se alimentan con sorgo en forraje verde. Al inicio del ciclo vegetativo, cuando las plantas no llegan a 10 cm, es cuando el contenido en dhurrina es máximo: pudiendo alcanzar 500 mg, por 100 g de sorgo verde. La intoxicación en este caso es rápida, frecuentemente mortal. Otras gramíneas son igualmente tóxicas: especialmente la gliceria, Glyceria acuática Wahl, consumida por los bovinos en años de sequía. By Yarquim®  2014

Otros vegetales. Almendras amargas, judías de Lima, almendras de frutos de Rosaceas (albaricoque, cerezo, etc.) liberan HCN en cantidad variable. Caso particular. Cicasinas. Estos compuestos se designan, a veces, como heterósidos pseudo cianogenéticos, aunque no lo justifique su estructura. Se trata de hecho de heterósidos del metilazoximetanol (cicasina, neocicasinas), constituyentes de los óvulos fecundados y de diferentes órganos de diversas Cicadales (Gimnospermas) (Cycas, Macrozamia, Zamia, etc.). En el animal – y por vía oral - estos heterósidos son potentes cancerígenos: por hidrólisis liberan el metilazoximetanol, que es un agente alcoholante análogo a las nitrosaminas. Diversas especies (C. Circinalis Engl., C. Revoluta L.) ricas en almidón, se consumen en ciertas islas del Pacífico: no se ha observado una aparición anormal de cáncer (hepatomas) en estas poblaciones, lo que sin duda se relaciona con el modo de preparación de estas harinas.

O CH3  N

N

CH2 OR 

Cicasinas (R =

Osa )

Generalidades Las familias botánicas más representativas son las Rosáceas, Gramíneas y Leguminosas. Destacan el laurel cerezo (Prunus lauroceresus L.), en las semillas de distintos árboles frutales ( Prunus persica (L.) Batsch.), Prunus avium L., Prunus armeniaca L., Prunus domestica L., Prunus dulcis (Miller) D. A. Webb var. dulcis, Prunus spinosa L., en los frutos de saúco ( Sambucus nigra L.), en las semillas de lino ( Lino usitatissimum L.), en la hortensia ( Hydrangea macrophylla Ser.). El término amigdalina se originó del nombre que se le dio a la almendra negra, Prunus amygdalus, de la familia Rosacea. El término genérico  Am yg dal us  se deriva del griego  Amygdale, la almendra, o  Amygdalos, el almendro. No todos los compuestos con cianuro son venenosos. El grupo ciano es un constituyente importante en el metabolismo normal, como en el caso de la ciano-cobalamina conocida también como vitamina B-12.

By Yarquim®  2014

El ácido cianhídrico se ha utilizado en dosis bajas como estimulante respiratorio y antiespasmódico. La acción tóxica del ácido cianhídrico se produce al reaccionar con el hierro trivalente de la citocromooxidasa en las mitocondrias, impidiendo la fijación de oxígeno en las células del torrente sanguíneo, las cuales ya no pueden transportarlo, inhibiendo la respiración celular en los tejidos al quedarse con deficiencia del mismo, lo que ocasiona en el organismo la asfixia (sobre todo en los tejidos con alta oxidación metabólica como el SNC y el músculo cardíaco). La sangre venosa adquiere una coloración rojiza brillante por su riqueza en oxígeno (semejante a la arterial), mientras las mucosas y tejidos adquieren una coloración amoratada por su ausencia. El hombre y los animales monogástricos (caballo, cerdo, perro y gato) inhiben con el pH ácido del estómago la acción de las enzimas de la planta, aunque pueden volverse a activar durante su paso en el duodeno donde el pH es básico liberándose aquí el ácido cianhídrico. •

•

•

Entre los síntomas más característicos en las personas y animales intoxicados están la salivación, los vómitos, dolores abdominales, diarreas, respiración acelerada que cambia a disnea, taquicardia, excitación y posterior postración, parálisis de los miembros, temblor, convulsiones, coma y muerte. La dosis letal vía oral mínima es de 2-4 mg/kg de peso corporal en los animales. Muchos individuos no pueden percibir el olor del cianuro, pues la capacidad para hacerlo es una característica genética y algunos seres humanos no la poseen. La ingestión de cianuro de potasio o sodio causa congestión y corrosión de la mucosa gástrica. En los sitios donde se utiliza el cianuro se debe tener disponible un equipo para el tratamiento de urgencia que contenga ampolla de nitrito de amilo, de 0.2 mL; ampollas de 10 mL de nitrito de sodio al 3% y ampollas de tiosulfato de sodio de 25 mL al 25%. 2

Los Glucósidos cianogenéticos son metabolitos secundarios de las plantas que cumplen funciones de defensa, ya que al ser hidrolizados por algunas enzimas liberan cianuro de hidrógeno (Hegnauer 1977[1] ), proceso llamado cianogénesis. Algunos "tipos biosintéticos" de glucósidos cianogenéticos parecen haberse originado muchas veces evolutivamente, mientras que otros parecen haber aparecido una sola vez, y tienen por lo tanto una distribución restringida a sólo algunos taxones emparentados de plantas. Ejemplos:   los glucósidos cianogenéticos ciclopenteroides están restringidos a las familias Achariaceae, Passifloraceae, Turneraceae, Malesherbiaceae y algunas Thymeliaceae.

•

  los glucósidos cianogenéticos derivados de la leucina  son comunes en las subfamilias Amygdaloideae y Maloideae de las rosáceas; y otros similares son encontrados en las Fabaceae y Sapindaceae.

•

  los glucósidos cianogenéticos derivados de la tirosina son comunes en muchas familias de Magnoliales y Laurales.

•

Referencias [editar ] "Secondary Plant Compounds". En: Judd, W. S. Campbell, C. S. Kellogg, E. A. Stevens, P.F. Donoghue, M. J. 2002. Plant systematics: a phylogenetic approach, Second Edition. Sinauer Axxoc, USA. Capítulo 4; "Structural and Biochemical Characters". •

1. ↑ Hegnauer R. 1977. "Cyanogenic compounds as systematic markers in Tracheophyta". Plant Syst Evol Suppl 1: 191-209. El cianuro de hidrógeno [HCN(g)] o ácido cianhídrico [HCN(ac)] es un compuesto químico cuya fórmula es: HCN. La disolución de cianuro de hidrógeno en agua es llamada ácido cianhídrico. El cianuro de hidrógeno puro es un líquido incoloro, muy venenoso y altamente volátil, que hierve a los 26°C. Tiene un ligero olor amargo a almendras, que algunas personas no pueden detectar debido a un rasgo genético. El cianuro de hidrógeno es ligeramente ácido. Sus sales son conocidas como cianuros.

By Yarquim®  2014

El cianuro de hidrógeno se produce en grandes cantidades en todo el mundo por la industria química. Es usado en tintes, explosivos, producción de plásticos, etc. Puede ser producido provocando la reacción entre un cianuro y un ácido fuerte, o directamente de amoníaco y monóxido de carbono. Las frutas que tienen una semilla grande, como el aguacate o el albaricoque, generalmente tienen pequeñas cantidades de cianuro de hidrógeno en su semilla. Las almendras amargas, de las que se extrae el aceite de almendra, también lo contienen. Algunos milpiés lo usan como medio de defensa. También se lo puede encontrar en los gases producidos por motores de vehículos, en el humo del tabaco y en el humo de la combustión de plásticos que contienen nitrógeno. Una concentración de 300 partes por millón en el aire es suficiente para matar a un humano en cuestión de minutos. Su toxicidad se debe al ion cianuro CN-, que inhibe la respiración celular . La vitamina B 17, que no es en realidad una vitamina, es también conocida como laetril, amigdalina o nitrilosida, aunque estos compuestos no se refieren a una sola entidad química. Se compone de dos unidades de glucosa (azúcar ), una unidad de benzaldehído y una de cianuro, estrechamente ligadas. Estas 2 últimas al estar ligadas dentro de la molécula de B-17, las hace totalmente inerte y sin efecto sobre los tejidos vivos. Al estar en presencia de tejidos sanos donde abunda la enzima rodanasa, esta neutraliza al cianuro y lo transforma en subproductos que resultan en nutrientes benéficos para el organismo; a la vez, oxida el benzaldehido y lo convierte en un compuesto no tóxico ‘ácido benzóico’. En sobre-dosis esta substancia puede ser peligrosa. Esta substancia se encuentra naturalmente en las semillas del damasco (albaricoque, chabacano), manzana, uva, sandías, ciertas nueces y, particularmente en las almendras. Se ha propuesto que es eficaz tanto en la prevención como en el tratamiento del cáncer . Historia y estudios médicos Quíen la identificó fue el Dr. Ernst T. Krebs en 1950, primeramente probándola en animales y en su propio cuerpo sin encontrar reacciones negativas [cita requerida ]. Un pueblo del norte de Afganistán, los Hunza, en su dieta consumían las semillas del damasco, y una de sus características es que no conocían el cáncer [cita requerida ]. Esto causo impresión en la comunidad médica, por lo que varios se volcaron al estudio de esta vitamina. En la época hacia los fines de la década de los años 60 y los comienzos de los 70 del siglo XX hubo gran agitación políticalegal en el mundo, principalmente en el estado de California (Estados Unidos) a causa de la prescripción médica de la vitamina B-17, también conocida como Laetril, para el tratamiento del cáncer . En la misma década de los 70 ya se habían publicado, en los EE.UU. más de 26 informes en los que habían estudiado y recetado el Laetril con buenos resultados en el tratamiento del cáncer [cita requerida ]. A pesar de esto, no existe a la fecha evidencia científica de los supuestos efectos curativos de Laetril. Sin embargo, sí existen estudios clínicos en los que su uso no ha revelado efecto benéfico alguno en la cura del cáncer y casos documentados de pacientes en los que el uso de este compuesto se ha asociado a toxicidad por cianuro. ¿Dónde están esos estudios? La Medicina Ortomolecular (moléculas correctas) utiliza esta vitamina en los tratamientos contra el cáncer, sin embargo en la Medicina Alopática comúnmente esta restringido el uso de esta sustancia por una posible aparición de toxicidad por el cianuro. El uso del laetril es legal en 24 estados estadounidenses y en otros 17 países como México, Alemania, Gran Bretaña, Italia, Bélgica y Filipinas.

By Yarquim®  2014