Un producto natural es un compuesto o sustancia natural producida por un organismo vivo, es decir, se encuentra en la naturaleza. En el sentido más amplio, los productos naturales incluyen cualquier sustancia producida por la vida. Estos pueden ser preparados mediante síntesis química (tanto semisíntesis como síntesis total) y han desempeñado un papel central en el desarrollo de la química orgánica, proporcionando objetivos sintéticos desafiantes.
Clases y Definiciones
Dentro del campo de la química orgánica, la definición de productos naturales suele restringirse a los compuestos orgánicos aislados de fuentes naturales que son producidos por las víasy de metabolismo primario o secundario. En el campo de la química medicinal, la definición a menudo se restringe aún más a los metabolitos secundarios.
Metabolitos Primarios vs. Secundarios
Los metabolitos secundarios (o metabolitos especializados) no son esenciales para la supervivencia básica, sino que proporcionan a los organismos que los producen una ventaja evolutiva. Muchos de estos metabolitos son citotóxicos y han sido seleccionados y optimizados a través de la evolución para ser utilizados como agentes de "guerrilla química" contra presas, depredadores y organismos competidores. A diferencia de los metabolitos primarios, que se encuentran comúnmente en múltiples reinos, los metabolitos secundarios suelen ser únicos de especies específicas.
Funciones de los Productos Naturales
Siguiendo la propuesta original de Albrecht Kossel en 1891, los productos naturales se dividen a menudo en dos clases principales:
- Metabolitos Primarios: Tienen una función intrínseca esencial para la supervivencia del organismo. Están asociados con funciones celulares fundamentales como la asimilación de nutrientes, la producción de energía y el crecimiento. Incluyen carbohidratos, lípidos, aminoácidos y ácidos nucleicos.
- Metabolitos Secundarios: Tienen una función extrínseca que afecta principalmente a otros organismos, aumentando la competitividad del organismo en su entorno. Por ejemplo, los alcaloides como la morfina y la nicotina actúan como defensas contra herbívoros, mientras que los flavonoides atraen polinizadores y los terpenos como el mentol repelen insectos.
Importancia en la Medicina y Farmacología
Las medicinas tradicionales a veces presentan beneficios para el tratamiento de enfermedades. El aislamiento de los ingredientes activos de estas medicinas puede proporcionar compuestos guía en el descubrimiento de fármacos para el desarrollo comercial. Aunque los productos naturales han inspirado numerosos medicamentos, el desarrollo de fármacos a partir de fuentes naturales ha recibido menos atención en el siglo XXI por parte de las empresas farmacéuticas debido a problemas de acceso, suministro, propiedad intelectual, costos y la pérdida de fuentes debido a la extinción de especies.
A pesar de esto, los productos naturales y sus derivados siguieron representando aproximadamente el 10% de las nuevas aprobaciones de fármacos entre 2017 y 2019.
