flor de escarcha cuando se extruyen capas delgadas de hielo de plantas de tallo largo en otoño o principios de invierno. Las capas finas de hielo a menudo se forman en patrones exquisitos que se enroscan en " pétalos " que se parecen a las flores .
Tipos [ editar ]
Formaciones de flores heladas también se denominan caras heladas , castillos de hielo , flores de hielo , o crystallofolia .
Los tipos de flores de escarcha incluyen agujas de hielo , pilares de escarcha o columnas de escarcha, extruidos de los poros en el suelo, y cintas de hielo , escarcha de conejo o hielo de conejo , extruidos de fisuras lineales en tallos de plantas. Si bien el término flor de hielo también se usa como sinónimo de cintas de hielo, también se puede usar para describir el fenómeno no relacionado de las heladas de las ventanas .
Formación [ editar ]
La formación de flores heladas depende de la condición de clima de congelación que se produce cuando el suelo no está ya congelado. La savia en el tallo de las plantas se expandirá (el agua se expande cuando se congela), causando que se formen grietas largas y delgadas a lo largo del tallo. El agua se extrae a través de estas grietas a través de la acción capilar y se congela al contacto con el aire. A medida que se extrae más agua a través de las grietas, las capas finas de hielo se empujan más lejos del tallo, lo que hace que se forme un "pétalo" delgado.
Los pétalos de las flores heladas son muy delicados y se romperán cuando se toquen. Por lo general, se derriten o subliman cuando se exponen a la luz solar y generalmente son visibles en la mañana temprano o en áreas sombreadas.
Ejemplos de plantas que a menudo forman flores de escarcha son la corona blanca ( Verbesina virginica ), comúnmente llamada escarcha, la sierra amarilla ( Verbesina alternifolia ), [1] y Helianthemum canadense . También se ha observado que crecen de ramas caídas de coníferas y contienen suficiente potencia hidráulica para arrancar la corteza.
Los glucosinolatos son componentes naturales de muchas plantas picantes como la mostaza , la col y el rábano picante . La pungencia de esas plantas se debe a los aceites de mostaza producidos a partir de glucosinolatos cuando el material vegetal se mastica, se corta o se daña. Es muy probable que estos químicos naturales contribuyan a la defensa de las plantas contra las plagas y enfermedades , e imparten una característica característica de sabor amargo de los vegetales crucíferos .
Plantas con glucosinolatos [ editar ]
Los glucosinolatos se producen como metabolitos secundarios de casi todas las plantas del orden Brassicales . Ordenados en los Brassicales son, por ejemplo, la familia Brassicaceae económicamente importante , así como Capparaceae y Caricaceae . Fuera de los Brassicales, los géneros Drypetes [2] y Putranjiva en la familia Putranjivaceae son la única otra aparición conocida de glucosinolatos. Los glucosinolatos se producen en diversas plantas comestibles tales como repollo (col blanca, col china, brócoli ) berro ,rábano picante , alcaparrasy rábanos donde los productos de descomposición a menudo contribuyen con una parte significativa del sabor distintivo. Los glucosinolatos también se encuentran en semillas de estas plantas. [1]
Química [ editar ]
Los glucosinolatos constituyen una clase natural de compuestos orgánicos que contienen azufre y nitrógeno y se derivan de la glucosa y un aminoácido . Son aniones solubles en agua y pertenecen a los glucósidos . Cada glucosinolato contiene un átomo de carbono central, que se une a través de un átomo de azufre al grupo de tioglucosa y a través de un átomo de nitrógeno a un grupo sulfato (lo que produce una aldoxima sulfatada).). Además, el carbono central está unido a un grupo lateral; Los diferentes glucosinolatos tienen diferentes grupos laterales, y la variación en el grupo lateral es la responsable de la variación en las actividades biológicas de estos compuestos vegetales. El nombre semisistemático de los glucosinolatos consiste en el nombre químico de esa cadena lateral seguido de "glucosinolato". La ortografía de los nombres de glucosinolatos en una o dos palabras (p. Ej., Alilglucosinolato frente a alilglucosinolato) está en uso y tiene un significado equivalente. Los isotiocianatos se deben deletrear en dos palabras. [3]
La esencia de la química del glucosinolato es la capacidad de un glucosinolato para convertirse en un isotiocianato (un "aceite de mostaza") en la hidrólisis del enlace tioglucósido por la enzima myrosinase. [4]
Algunos glucosinolatos: [5]
- El alilglucosinolato ( sinigrin ) es el precursor del isotiocianato de alilo.
- Benzylglucosinolate ( Glucotropaeolin ) es el precursor de isotiocianato de bencilo
- El fenetilglucosinolato ( gluconasturtiin ) es el precursor del isotiocianato de fenetilo.
- ( R ) -4- (metilsulfinil) butilglucosinolato ( glucorafanina ) es el precursor de ( R ) -4- (metilsulfinil) butil isotiocianato ( sulforafano )
- El ( R ) -2-hidroxibut-3-enilglucosinolato ( progoitrina ) es probablemente el precursor de ( S ) -2-hidroxibut-3-enil isotiocianato, que se espera que sea inestable e inmediatamente se cicle para formar ( S ) -5-viniloxazolidina -2-tiona ( goitrin )
Bioquímica [ editar ]
La diversidad natural de unos pocos aminoácidos [ editar ]
Se sabe que cerca de 132 glucosinolatos diferentes se encuentran naturalmente en las plantas. Se sintetizan a partir de ciertos aminoácidos : los llamados glucosinolatos alifáticos derivados principalmente de metionina , pero también alanina , leucina , isoleucina o valina . (La mayoría de los glucosinolatos en realidad se derivan de homólogos de estos aminoácidos alargados en cadena, por ejemplo, la glucorafanina se deriva de dihomometionina, que es dos veces la metionina alargada en cadena). Los glucosinolatos aromáticos incluyen glucosinolatos indólicos , tales como glucobrassicina , derivados de triptófano y otros defenilalanina , su homólogo de homólogo de cadena alargada, y sinalbin derivado de tirosina . [6]
Activación enzimática [ editar ]
 |
Esta sección necesita citas adicionales para su verificación . (marzo de 2019 ) ( Aprenda cómo y cuándo eliminar este mensaje de plantilla )
|
Las plantas contienen la enzima mirosinasa , que, en presencia de agua, separa el grupo de glucosa de un glucosinolato. [7] La molécula restante se convierte rápidamente en un isotiocianato , un nitrilo o un tiocianato ; Estos son los principios activos que sirven de defensa para la planta. Los glucosinolatos también se llaman glucósidos de aceite de mostaza . El producto estándar de la reacción es el isotiocianato (aceite de mostaza); Los otros dos productos se producen principalmente en presencia de proteínas vegetales especializadas que alteran el resultado de la reacción. [8]
En la reacción química ilustrada anteriormente, las flechas curvas rojas en el lado izquierdo de la figura se simplifican en comparación con la realidad, ya que no se muestra el papel de la enzima mirosinasa. Sin embargo, el mecanismo mostrado es fundamentalmente de acuerdo con la reacción catalizada por enzimas.
En contraste, se espera que la reacción ilustrada por flechas rojas curvadas en el lado derecho de la figura, que representa el reordenamiento de los átomos que resultan en el isotiocianato, no sea enzimática. Este tipo de reordenamiento puede ser nombrado un Lossen-reaarrangement, o una Lossen- como transposición, ya que este nombre fue utilizado primero para la reacción análoga que conduce a un isocianato orgánico (RN = C = O). [ cita requerida ]
Para evitar daños a la propia planta, la mirosinasa y los glucosinolatos se almacenan en compartimentos separados de la célula o en diferentes células en el tejido, y se unen solo o principalmente en condiciones de lesión física. [ cita requerida ]
Efectos biológicos [ editar ]
Humanos y otros mamíferos [ editar ]
Toxicidad [ editar ]
El uso de cultivos que contienen glucosinolato como fuente primaria de alimento para los animales puede tener efectos negativos si la concentración de glucosinolato es más alta de lo que es aceptable para el animal en cuestión, ya que se ha demostrado que algunos glucosinolatos tienen efectos tóxicos (principalmente como goitrógenos y anti (agentes tiroideos ) en humanos y animales [ verificación fallida ] en dosis altas. [9] Sin embargo, el nivel de tolerancia a los glucosinolatos varía incluso dentro del mismo género (por ejemplo, Acomys cahirinus y Acomys russatus ). [10]
El gusto y la conducta alimentaria [ editar ]
Se demostró que la sinigrina glucosinolada , entre otros, es responsable de la amargura de la coliflor cocida y las coles de Bruselas . [1] [11] Los glucosinolatos pueden alterar el comportamiento alimentario de los animales. [12]
Investigación [ editar ]
Los glucosinolatos se estudian por su potencial para afectar el fitomejoramiento , la fisiología de las plantas , la genética de las plantas y las aplicaciones alimentarias. [ cita requerida ] A partir de 2014 , se estaban realizando investigaciones preliminares para evaluar los posibles efectos protectores de los glucosinolatos contra el cáncer y la demencia . [13] [14]
Insectos [ editar ]
Los glucosinolatos y sus productos tienen un efecto negativo en muchos insectos, como resultado de una combinación de disuasión y toxicidad. En un intento de aplicar este principio en un contexto agronómico, algunos productos derivados de glucosinolato pueden servir como antialimentantes , es decir, pesticidas naturales . [15]
En contraste, la polilla devuelta del diamante , una plaga de las plantas crucíferas, puede reconocer la presencia de glucosinolatos, lo que le permite identificar la planta hospedadora adecuada. [16] En efecto, una característica, fauna insecto especializada se encuentra en plantas que contienen glucosinolatos, incluyendo mariposas, tales como gran blanco , blanco pequeño , y la punta de naranja , pero también ciertos áfidos, polillas, tales como los noctua del Sur , moscas de sierra , y escarabajos de pulgas . [ cita requerida ]Por ejemplo, la gran mariposa blanca deposita sus huevos en estas plantas que contienen glucosinolato, y las larvas sobreviven incluso con altos niveles de glucosinolatos y comen material vegetal que contiene glucosinolatos. [ cita requerida ] Las puntas blancas y naranjas poseen la llamada proteína especificadora de nitrilo , que desvía la hidrólisis del glucosinolato hacia los nitrilos en lugar de los isotiocianatos reactivos . [17] En contraste, la polilla de espalda de diamante posee una proteína completamente diferente, la glucosinolato sulfatasa , que desulfata a los glucosinolatos, lo que hace que no sean aptos para la degradación a productos tóxicos por la mirosinasa . [18]
Otros tipos de insectos (moscas de sierra especializados y pulgones) secuestran glucosinolatos. [19] En los áfidos especializados, pero no en las moscas de sierra, se encuentra una miosinasa animal distinta en el tejido muscular, lo que lleva a la degradación de los glucosinolatos secuestrados tras la destrucción del tejido del pulgón. [20] Este panel diverso de soluciones bioquímicas para una misma planta química juega un papel clave en la evolución de las relaciones planta-insecto.
No hay comentarios:
Publicar un comentario