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• Midwar Luis C. F

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RESUMEN Se le llama metabolismo primario de las plantas a los procesos químicos que intervienen de forma directa en la supervivencia, crecimiento y reproducción de las plantas. Son procesos químicos pertenecientes al metabolismo primario de las plantas: la fotosíntesis, la respiración, el transporte de solutos, la translocación, la síntesis de proteínas, la asimilación de nutrientes, la diferenciación de tejidos, y en general la formación de carbohidratos, lípidos y proteínas que intervienen en estos procesos o son parte estructural de las plantas. Son metabolitos primarios de las plantas los compuestos químicos que intervienen en los procesos mencionados: los aminoácidos destinados a la formación de proteínas, los nucleótidos, los azúcares, los acilglicéridos. Debido a su carácter universal en el Dominio de las plantas, los procesos que intervienen en el metabolismo primario y sus metabolitos, se encuentran en todas las plantas sin excepción. El concepto de metabolitos primarios fue creado en contraposición al de metabolitos secundarios de las plantas, que no cumplen un rol directo en la supervivencia de la planta y por lo tanto su ausencia no es letal para ésta, aunque sí cumplen importantes roles de defensa, atracción de polinizadores, entre otros. Muchas plantas alimenticias andinas, entre ellas las tuberosas (raíces, tubérculos, cormos) son ricas en determinados nutrientes (inorgánicos y orgánicos). Por este motivo, a la vez que tienen función alimentaria y nutritiva, son elementos que previenen, disminuyen el riesgo o sirven para el tratamiento de ciertas enfermedades. Por esta característica se les denomina alimentos nutracéuticos o funcionales. Estos se definen como cualquier alimento o ingrediente del mismo que proporciona un beneficio probado a la salud humana. También se definen como cualquier alimento en forma natural o procesada, que además de sus componentes nutritivos contiene componentes adicionales que favorecen a la salud, la capacidad física y el estado mental de una persona (Alvidrez-Morales et al. 2002) o aquellos productos que además de alimentar pueden ayudar a prevenir las enfermedades y/o a mantener la buena salud de los consumidores (Boucher 1999). Las plantas para crecer y reproducirse necesitan de ciertos elementos que los toman del ambiente en cantidades diversas de acuerdo a sus necesidades y disponibilidad. Sin embargo, algunos son llamados esenciales porque son indispensable para la vida de todas las plantas en general. Algunos son requeridos en cantidades relativamente grandes (por lo general, su concentración en el tejido vegetal es mayor de 0.1 %). Estos son llamados macronutrientes: El H proviene del agua y el oxígeno y el carbono de la atmósfera. Otros (minerales) provienen del suelo: N, P, K, Ca, Mg, S. Otro grupo de elementos que también provienen del suelo son requeridos por la planta en pequeñas cantidades y por eso reciben el nombre de micronutrientes, elementos menores u oligoelementos: Cu, Mn, Zn, Fe, B, Mo, Cl. Algunos de los elementos esenciales forman el cuerpo de la planta (C, H, O, N, P, Ca, Mg, S) y otros sólo

intervienen en el metabolismo ya se directamente o como parte del sistema enzimático (K, micronutrientes).

Además, ciertos elementos son esenciales sólo para ciertas especies o grupos de éstas: El Na es esencial para las plantas de ciclo fotosintético C4, el Co es requerido por los organismos fijadores de N (simbióticos y no simbióticos) y el Ni sería esencial para determinadas especies (Salisbury y Ross 1985; Gardner et al. 1985). Los requerimientos de las plantas, de ambos grupos de elementos son variables y también su acumulación en el cuerpo difiere de una especie a otra. De modo que, algunas especies son fuentes importantes de estos elementos para el hombre y los animales. Asimismo, al morir y descomponerse, las plantas liberan al medio los macro y micronutrientes contenidos.

Por otro lado, las plantas en su proceso metabólico elaboran una serie de compuestos o metabolitos (productos del metabolismo) que se clasifican en primarios y secundarios de los cuales nos ocupamos en la primera parte de esta revisión. Luego hacemos una breve descripción de los principales grupos de metabolitos secundarios en las plantas en general y finalmente, tratamos sobre la composición química de las principales especies de raíces y tubérculos (excepto papa), con énfasis en los metabolitos primarios y secundarios, en relación con sus propiedades y los usos. Metabolitos primarios. Son compuestos producidos por casi todas las plantas por ser esenciales para las vías bioquímicas que controlan el crecimiento (división, alargamiento y diferenciación, celular), la fotosíntesis, la respiración, transporte de asimilados, asimilación de nutrientes, la floración, la maduración de los frutos, etc. En otras palabras, son indispensables para la vida de la planta (y los microorganismos). Estas sustancias incluyen carbohidratos, glucósidos, aminoácidos, proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y vitaminas. Algunos son componentes básicos de la alimentación humana. El rol desempeñado por estos metabolitos primarios y otras sustancias incluyendo hormonas y enzimas, en el funcionamiento de las plantas es estudiado por la Fitofisiología. Los ácidos nucleicos (ADN, ARN) contienen la información genética que a su vez establece el esquema principal de todos los procesos vegetales. Este es el objeto de estudio de la Fitogenética. Estos metabolitos primarios son relativamente uniformes en su estructura y son los genes los que controlan la materia prima para su producción y dan las instrucciones para la formación de catalizadores (enzimas) que intervienen en su síntesis y descomposición (Gottlieb et al. 2001, Martin 2000).