¿Qué es el ácido carmínico?
El ácido carmínico es una sustancia química utilizada como colorante rojo. Se extrae de insectos de la variedad de la cochinilla Dactylopius, principalmente de Dactylopius coccus, que es la especie de la que más ácido carmínico se obtiene, aunque también puede extraerse de otros insectos del mismo género.
Es conocido en la industria como E-120.
Verificación de Corrección Estructural
- Fórmula Molecular: $\text{C}_{22}\text{H}_{20}\text{O}_{13}$ (Masa molar: 492,38 g/mol).
- Núcleo Central: Antraquinona (3 anillos aromáticos fusionados) con dos grupos carbonilo ($\text{=O}$) en las posiciones C-9 y C-10.
- Sustituyentes en la Antraquinona:
- 4 grupos hidroxilo ($\text{-OH}$) en C-3, C-5, C-6 y C-8.
- 1 grupo metilo ($\text{-CH}_3$) en C-1.
- 1 grupo ácido carboxílico ($\text{-COOH}$) en C-2.
- Glúcido (C-Glicósido) en C-7: Un anillo de glucosa ($\beta$-D-glucopiranosil) unido directamente mediante un enlace C-C resistente a la hidrólisis. (Nota: En fuentes históricas o en el nombre CAS antiguo figuraba como $\alpha$-D, pero estudios espectroscópicos modernos y la nomenclatura IUPAC actual confirman que el anómero natural es la configuración $\beta$-D).
Estructura del Ácido Carmínico
Colorante E120 • C.I. 75470¿Para qué sirve el ácido carmínico?
La cochinilla (Dactylopius coccus) es un insecto parásito de los cladodios y frutos de la tuna (Opuntia ficus-indica). Sus hembras son la fuente del ácido carmínico, materia prima para la producción del carmín.
Se utiliza como colorante en la industria alimentaria, textil y farmacéutica (pintalabios y todos los productos que veamos en tono rojo, violeta, etc.). Como E-120, se emplea en la industria alimentaria para dar color rojo a alimentos y bebidas, aunque se sustituye cada vez más por colorantes sintéticos más baratos. Un sustituto ampliamente utilizado es el Ponceau 4R, un colorante azoico con el número E-124 (Rodríguez y Niemeyer, 2001).
Ciclo de vida y cultivo
La colonización de la planta con fines comerciales se realiza manualmente con hembras oviplenas, utilizando cajas de cartón, plástico o bolsas de gasa que se fijan al cladodio. Las ninfas migrantes buscan un lugar donde asentarse, colonizando preferentemente la base de las espinas y las irregularidades de la superficie de los cladodios.
Tras asentarse y completar una primera muda, las ninfas que generarán hembras permanecen sésiles el resto de sus vidas y tienen una muda adicional antes de convertirse en adultas. Las ninfas que generarán machos forman, tras la segunda muda, un capullo en cuyo interior se desarrollan la pre-pupa y la pupa. De ahí surge el insecto adulto, que vive en promedio tres días. Para que la hembra oviposite, es necesaria la cópula previa. Una vez fecundada, la hembra pone un promedio de 180 huevos hasta el término de su ciclo vital.
Depredador natural de Dactylopius coccus
- Orden: Diptera
- Familia: Syrphidae
- Especie: Salpingogaster cochenillivorus
Si te interesa este tema, te invito a leer mi entrada sobre la cochinilla del carmín.
Un poco más…
La polémica del carmín surge porque este insecto es un ser vivo que nos aporta un colorante, y para muchos la ética queda comprometida. Sin embargo, en la naturaleza encontraremos seres vivos que aprovechan al máximo todos los recursos que puede aportar el ácido carmínico para su propio beneficio.
Uso defensivo de una sustancia adquirida (ácido carmínico) por las larvas de insectos depredadores
Cuando uno lleva años trabajando en el control de plagas, aprende a mirar a los insectos de una forma distinta a la del resto. La cochinilla, por ejemplo, es para muchos un problema a erradicar en sus cactus y plantas. Pero detrás de ese pequeño punto blanco pegado al cladodio hay una bioquímica fascinante que, honestamente, me sigue sorprendiendo cada vez que profundizo en ella.
Ya hablé en su momento del ácido carmínico y su uso como colorante. Hoy quiero compartir algo que va un paso más allá: cómo algunos depredadores de la propia cochinilla han aprendido a «robarle» ese ácido y usarlo como arma defensiva propia. La naturaleza, una vez más, supera cualquier ingenio humano.
Uso defensivo del ácido carmínico por larvas de insectos depredadores
Las larvas de dos insectos depredadores de la cochinilla —un escarabajo coccinélido (Hyperaspis trifurcata) y una mosca camemiólida (Leucopis sp.)— se alimentan de cochinillas y se apropian del ácido carmínico de su presa con fines defensivos propios.
H. trifurcata libera la sustancia química mezclada con gotitas de hemolinfa (sangre de insecto) cuando se la molesta, un mecanismo conocido como sangrado reflejo. Leucopis sp., en cambio, expulsa el compuesto mediante eyección de fluido rectal. Ambas defensas resultan eficaces contra las hormigas, frustrando sus ataques de forma similar a como lo hace la oruga de Laetilia coccidivora (Lepidoptera, Pyralidae), que regurgita el contenido de su intestino cargado de ácido carmínico cuando es atacada.
El ácido carmínico como defensa química
El ácido carmínico, el conocido colorante rojo extraído de las cochinillas (Homoptera, Coccidae), ha desempeñado un papel importante en la historia de la industria textil y sigue utilizándose hoy para diversos fines. Desde el punto de vista biológico, es una antraquinona que ha demostrado ser un potente disuasivo frente a las hormigas, propiedad que puede explicar la evolución de este compuesto en las cochinillas.
Curiosamente, no todos los insectos son disuadidos por él. Laetilia coccidivora, por ejemplo, se alimenta de cochinillas durante su fase larvaria e incorpora el ácido carmínico ingerido para su propia defensa, en lugar de verse afectada por él.
Laetilia coccidivora
Las larvas de la subfamilia Phycitinae (Lepidoptera: Pyralidae) son fitófagas y consumen principalmente plantas vasculares. Una excepción notable dentro de este grupo es Laetilia coccidivora (Comstock): este insecto es capaz de almacenar en su cuerpo el ácido carmínico ingerido al alimentarse de cochinillas, y expulsarlo si se ve amenazado por otros depredadores, como las hormigas.
(Clausen, 1972; Williams, 1993; Solís, 2008; Vanegas-Rico et al., 2011)
Dos nuevos casos descritos
Hasta ahora se conocía el caso de L. coccidivora. Aquí describimos otros dos depredadores de cochinillas que emplean el mismo mecanismo:
- Hyperaspis trifurcata (Coleoptera, Coccinellidae): larva de escarabajo que incorpora el ácido carmínico sistémicamente y lo libera mezclado con hemolinfa por sangrado reflejo.
- Leucopis sp. (Diptera, Chamaemyiidae): larva de mosca que expulsa el compuesto mediante eyección de fluido rectal.
El fluido defensivo de las tres larvas contiene ácido carmínico en concentraciones que abarcan un rango con efecto disuasivo comprobado frente a las hormigas.
Se sabe que muchos insectos se apropian de sustancias defensivas de origen vegetal. Los que adquieren compuestos defensivos de origen animal, como en este caso, son comparativamente mucho más raros — y, desde mi punto de vista, mucho más fascinantes.
