A principios del siglo XIX fueron descritos unos compuestos azufrados presentes en determinados vegetales, los cuales representaban la base fundamental de varias dietas tradicionales a lo largo del mundo, las denominadas como crucíferas (Brassicaceae). Dentro de este grupo de plantas se incluyen algunas de gran interés agronómico y económico, como las del género Brassica: la coliflor, el brócoli, las coles de Bruselas, el repollo (Brassica oleracea), la colza (Brassica napus) o el nabo (Brassica rapa). A parte de tener en común una serie de características botánicas que hacen que pertenezcan a la misma familia vegetal, todos estos cultivos acumulan estos compuestos químicos con azufre: los glucosinolatos.
Los glucosinolatos presentan una estructura química general un poco compleja y con diferentes partes. Por un lado, su síntesis parte de un aminoácido (molécula que forma las proteínas) al cual se le une una glucosa sulfatada y un átomo más de azufre rodeado de oxígeno, mediante numerosas reacciones y modificaciones físico-químicas.
La aparición evolutiva de los glucosinolatos en determinados grupos de plantas ocurre gracias a la ventaja competitiva que les confieren como compuestos anti-nutricionales, nematicidas, fungicidas y herbicidas, protegiendo a la planta de numerosos posibles enemigos. Pero para que los glucosinolatos sean realmente útiles requieren de una “activación” por enzimas mirosinasas, que van a romperlos y liberar los verdaderos compuestos funcionales. Dentro de las células vegetales, los glucosinolatos y las mirosinasas se encuentran aislados los unos de los otros en compartimentos separados, generalmente vacuolas (orgánulos de almacenamiento de fluídos celulares), por lo tanto, hasta que no se produce un daño en los tejidos vegetales y la ruptura de sus células, por el ataque de un insecto, por ejemplo, sustrato y enzima no podrán unirse y liberar los compuestos tóxicos que la planta necesita para defenderse.
En el caso de los insectos y otros animales herbívoros que se alimenten de estas plantas, serán los isotiocianatos los compuestos tóxicos que les causen daño, al secuestrar uno de los componentes principales en el metabolismo de los animales, el glutatión. Aunque algunos insectos han logrado esquivar esta toxicidad vegetal, al liberar proteínas en su saliva que impiden la unión de las mirosinasas a los glucosinolatos y, por lo tanto, la formación de los isotiocianatos tóxicos. Algunos ejemplos de estos insectos podemos encontrarlos en la polilla de la col (Plutella xylostella) o el áfido del nabo y la mostaza (Lipaphis erysimi).
Frente a enfermedades causadas por microorganismos el mecanismo de defensa por parte de la planta cambia un poco. En este caso, una vez la planta reconoce la presencia de un patógeno en sus tejidos, actúa una mirosinasa especial que se encuentra libre en la célula, pero inactiva, la cual se unirá a los glucosinolatos almacenados produciendo su hidrólisis hacia componentes tóxicos antimicrobianos que la célula liberará al exterior.
Jorge Poveda Arias
