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Los terpenos de las plantas

La producción vegetal de estos compuestos volátiles tiene importantes repercusiones en el ecosistema forestal y la atmósfera.

Los árboles y arbustos de los matorrales mediterráneos emiten terpenos, compuestos volátiles que pasan a formar parte de los gases atmosféricos. En la imagen, un bosque de Ospedale (Córcega). [Elena Ormeño]

En síntesis

La mayoría de las plantas sintetizan y liberan terpenos, unos compuestos orgánicos volátiles que desempeñan diversas funciones ecológicas y que tienen importantes repercusiones ambientales.

Se sabe que los terpenos confieren protección a las plantas al evitar la depredación por los herbívoros y contrarrestar las condiciones oxidantes de las sequías o la contaminación. Al mismo tiempo, acarrean consecuencias negativas en la calidad del aire o el riesgo de incendio.

A medida que avanzan las investigaciones, se va descubriendo la complejidad de las funciones de estas sustancias y de las condiciones ecológicas que favorecen su emisión por las plantas.

Las alteraciones que se producen en el ambiente, ya sean naturales o de origen humano, no pasan desapercibidas para las plantas, que disponen de mecanismos de defensa que les permiten sobrevivir a los cambios. Uno de estos mecanismos consiste en la acumulación y emisión de ciertas sustancias volátiles, los terpenos. Igual que las espinas urticantes, que defienden a las plantas frente a la agresión de los herbívoros, los terpenos ejercen también numerosas funciones protectoras.

La mayoría de las plantas vasculares (aquellas con raíz, tallo, hojas y vasos de conducción de la savia), bien se trate de especies leñosas o de herbáceas, sintetizan estas moléculas volátiles. Se trata de compuestos de muy bajo peso molecular, con un olor más o menos intenso para el olfato humano, que los vegetales producen de forma regular o únicamente bajo condiciones de estrés.

Las plantas emiten cantidades elevadas de terpenos al aumentar la luz y la temperatura, así como en situaciones de contaminación atmosférica y de sequía moderada. En la región mediterránea, la incidencia de la luz solar resulta notable durante la mayor parte del año; además, en esta zona los veranos son cada vez más calurosos, las sequías más pronunciadas y frecuentes, y las concentraciones de ozono de la baja atmósfera (troposfera) sobrepasan decenas de veces al año los límites tolerados por la legislación europea. Los terpenos constituyen por tanto un sistema defensivo crucial para la supervivencia de las especies vegetales en la región mediterránea. Pero si por un lado los terpenos ofrecen protección a las plantas, se ha comprobado que en contrapartida acarrean consecuencias negativas para la calidad del aire o el riesgo de incendio.

Las investigaciones llevadas a cabo por nuestro grupo en el Instituto Mediterráneo de Biodiversidad y Ecología (IMBE), en Marsella, se centran en el estudio de estas moléculas en especies mediterráneas con el fin de descifrar su significado ecológico y su sensibilidad a las condiciones ambientales. En concreto, intentamos responder a las siguientes preguntas: ¿por qué las plantas acumulan y liberan terpenos? ¿Cómo influyen los terpenos liberados sobre el desarrollo y la biodiversidad de las poblaciones vegetales? ¿De qué modo contribuyen a la contaminación atmosférica y al riesgo de incendio?

Definición y localización

Los terpenos son hidrocarburos que pertenecen a las familias de los alquenos, alcoholes, ésteres, éteres, aldehídos y cetonas. Cuando las moléculas contienen átomos de oxígeno se da preferencia al término terpenoide, aunque ambas denominaciones, terpeno y terpenoide, suelen utilizarse indistintamente. También se emplea el término isoprenoide, por tratarse de derivados del precursor inmediato del isopreno, el isopentenil difosfato, una molécula con cinco átomos de carbono. Por la unión sucesiva de dos, tres, cuatro y ocho unidades de isopreno, se generan, respectivamente, monoterpenos, sesquiterpenos, diterpenos y tetraterpenos, con diez, quince, veinte y cuarenta átomos de carbono y una volatilidad decreciente. Aunque estos compuestos presentan una biosíntesis y una estructura común, no desempeñan las mismas funciones, como se explicará más adelante.

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