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Carbohidratos

Los carbohidratos son la principal fuente de energía de las plantas, participan en muchos procesos biológicos como la comunicación celular, en las infecciones de bacterias y virus, y en la inmunidad. A este papel funcional, se le une un papel estructural al constituir parte de las paredes celulares de bacterias y plantas.

Químicamente se definen como polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas y existen tres clases principales según su tamaño: monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. A modo de curiosidad, la palabra “sacárido” viene del griego sakcharon, que significa “azúcar”.

Los monosacáridos son los azúcares más simples y consisten en una sola unidad de polihidroxialdehído o cetona. El monosacárido más abundante en la naturaleza es la D-glucosa de seis átomos de carbono.

Los oligosacáridos consisten en cadenas cortas de unidades de monosacárido unidas por enlaces glucosídicos. Los más abundantes y sencillos son los disacáridos, formados por la unión de dos monosacáridos y el disacárido más conocido es la sacarosa, formado por D-glucosa y D-fructosa. La mayor parte de oligosacáridos con tres o más unidades de monosacárido no se encuentran libres en la célula sino unidos a otro tipo de moléculas (lípidos o proteínas) formando glucoconjugados (glucolípidos o glucoproteínas).

Por su parte, los polisacáridos son polímeros que contienen más de 20 unidades de monosacárido, pudiendo llegar a centenares o millares de unidades de monosacárido. Los polisacáridos pueden ser cadenas lineales, como la celulosa (la biomolécula más abundante de la Tierra), o ramificadas, como el glucógeno (principal azúcar de reserva en los animales). Tanto el glucógeno como la celulosa consisten en unidades repetitivas de D-glucosa, pero difieren en el tipo de enlace glucosídico y por tanto tienen propiedades y funciones biológicas muy diferentes. Los polisacáridos de microorganismos, algas, plantas y animales, están todos ellos física y/o químicamente relacionados con otras moléculas como proteínas, polinucleótidos, lípidos, lignina y algunas sustancias inorgánicas minerales.

Los polisacáridos se pueden clasificar en base a su composición química en dos grupos: homopolisacáridos, constituidos por la repetición de unidades de un único tipo de monosacárido (por ejemplo, la celulosa o el glucógeno), y heteropolisacáridos, que consisten en la repetición de unidades de más de un tipo de monosacárido (por ejemplo, las pectinas o hemicelulosas).

Si nos centramos en la fisiología de las plantas, los azúcares, y principalmente la sacarosa, son el componente mayoritario del fluido del floema, ya que normalmente representan entre el 80 y el 90% de la materia seca total.

En las plantas, los carbohidratos pueden proceder directamente de la fotosíntesis o de la movilización de reservas acumuladas. Por tanto, en las plantas, existen órganos fuente (productores de carbohidratos) y órganos sumidero (consumidores o acumuladores de carbohidratos). En los órganos de reserva los carbohidratos se pueden almacenan de la misma forma que se transportan, como sacarosa (ejemplos: la remolacha, la caña de azúcar y frutos), o pueden acumularse en forma de glucosa, (como es el caso de las uvas) o cómo almidón (en semillas y tubérculos como la patata).

Existe un gran número de carbohidratos de interés agroindustrial e incluso farmacológico al actuar como inmunoestimulantes, antivirales, antioxidantes, antitumorales, radioprotectores, hepatoprotectores o antifatiga. Algunos de ellos son:

  • Las fibras vegetales, en las que se incluye la celulosa, que como ya se ha mencionado es la biomolécula más abundante y constituye la mayor parte de la biomasa terrestre, y la hemicelulosa, que actúan como estimulantes de la motilidad gastrointestinal.
  • Pectinas: presentes en la pared celular primaria de las plantas, actúan como moduladores del sistema inmune intestinal, efecto reductor del colesterol, y disminuyen la velocidad de absorción intestinal de otros azúcares.
  • ?-glucanos: presentes en los granos de cereal, actúan como reductor de los niveles de colesterol, hipotensivo y controlan los niveles de glucosa en sangre.
  • Almidón: principal azúcar de almacenamiento de semillas y en tubérculos. Nutritivo, se utiliza ampliamente en la industria alimentaria como espesante.
  • Gomas: obtenidas de exudados o semillas de vegetales. Se utiliza en la formulación de alimentos y tienen un efecto saciante y disminuye la velocidad de vaciado del estómago.
  • Inulina: prebiótico obtenido de fuentes vegetales.

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