(sust. m./f.) — [Bioquímica / [[Comunicación química]] / Defensa / [[Feromonas]] de alimentación] — Ingl.: _hydroquinone_ (_1,4-dihydroxybenzene_); _p_-dihidroxibenceno; símbolo funcional: **HQ**; **precursor de la benzoquinona defensiva** **Descripción:** La hidroquinona (1,4-dihidroxibenceno; C₆H₄(OH)₂; CAS 123-31-9) desempeña en las [[termitas]] **dos papeles funcionales radicalmente distintos y simultáneos** según la [[casta]] que la produce y el contexto de emisión: (1) como **feromona de estimulación de la alimentación** (_phagostimulating pheromone_), liberada por las **[[glándulas]] labiales de las obreras** sobre la superficie del alimento para marcar sitios de alimentación activa y estimular a las nestmates a alimentarse en ese mismo punto — un sistema de comunicación trófica documentado en **todas las familias de Isoptera analizadas hasta la fecha** (Reinhard et al. 2002; _J. Chem. Ecol._), lo que la convierte en la única señal química descrita como universal en todo un orden de insectos; y (2) como **precursor inerte de la benzoquinona defensiva** (_p_-benzoquinone), almacenado en las **[[glándulas]] labiales de los [[soldados]]** de _[[Mastotermes]] darwiniensis_ y en las **glándulas de cristal** (_crystal glands_) de los obreros autotíticos de _Neocapritermes taracua_, donde la hidroquinona es activada enzimáticamente (por una **lacasa**, la proteína BP76) en el momento de la defensa, oxidándose a _p_-benzoquinona tóxica solo cuando contacta con el aire al producirse la autotisis o la mordedura del soldado — un **sistema de arma de dos componentes** que separa el precursor inocuo del producto tóxico hasta el momento preciso del ataque. **Descripción ampliada:** ## Identidad química |Propiedad|Valor| |---|---| |**Nombre IUPAC**|Benceno-1,4-diol| |**Sinónimos**|1,4-dihidroxibenceno; _p_-dihidroxibenceno; _para_-dihidroxibenceno; quino­l; _p_-quinol; HQ| |**Número CAS**|123-31-9| |**Fórmula molecular**|C₆H₆O₂| |**Masa molecular**|110,11 g/mol| |**Estado físico**|Sólido cristalino blanco| |**Punto de fusión**|172–174 °C| |**Solubilidad en agua**|70 g/L a 20 °C (muy soluble)| |**log P**|0,59 (hidrófilo; bajo para un compuesto aromático)| |**Presión de vapor**|0,13 Pa a 20 °C (prácticamente no volátil en estado puro; pero detectada por GC-MS en volatilizaciones de glándula)| |**Biosíntesis en termitas**|A partir de **arbutina** (glucósido de hidroquinona; _p_-hidroxifenol _β_-D-glucopiranósido; C₁₂H₁₆O₇) por hidrólisis de la glucosidasa → hidroquinona + glucosa| |**Oxidación**|HQ + ½ O₂ → **1,4-benzoquinona** (_p_-benzoquinona; C₆H₄O₂; tóxica) catalizada por la lacasa BP76 (en _N. taracua_) o por oxidasas de la saliva / del ambiente| ## Función 1: Feromona de estimulación de la alimentación (glándulas labiales de las obreras) - Reinhard et al. (2002; _Journal of Chemical Ecology_; CSIRO Australia) identificaron la hidroquinona en las **glándulas labiales** (_labial glands_; las glándulas salivales principales de las termitas) de las obreras de _[[Mastotermes]] darwiniensis_ como una **feromona de estimulación de la alimentación** (_phagostimulating pheromone_): las obreras depositan hidroquinona sobre el alimento mientras comen, y la presencia de hidroquinona en la superficie del alimento **estimula a las nestmates a alimentarse en ese punto** (efecto de reclutamiento trófico por feromona de marcado de sitio de alimentación, análogo a las [[feromonas]] de reclutamiento al alimento de las hormigas pero mediado por un único compuesto de liberación pasiva, no por una pista química activa).[](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11868667/) - El resultado más notable de Reinhard et al. (2002) fue la confirmación de que la hidroquinona tiene esta función en **todas las especies de termitas analizadas**, incluyendo representantes de todas las familias principales; la lista incluía _Mastotermes darwiniensis_ ([[Mastotermitidae]]), _[[Zootermopsis]] angusticollis_ ([[Archotermopsidae]]), _[[Reticulitermes flavipes]]_ (Rhinotermitidae), _[[Cryptotermes]]_ spp. (Kalotermitidae) y varios [[Termitidae]] — sin excepción, todas mostraron producción de hidroquinona en las [[glándulas]] labiales de sus obreras y la misma respuesta estimuladora de la alimentación; este carácter **pan-isotérico** (igual en todo el orden) es único en la semioquímica de los insectos y sugiere que la función de la hidroquinona como feromona de alimentación es **ancestral** — presente en el linaje proto-isotérico antes de la diversificación de las familias modernas de termitas, posiblemente heredada de sus ancestros blattópteros. - La **arbutina** (el glucósido precursor de la hidroquinona) también fue identificada en las [[glándulas]] labiales junto a la hidroquinona libre y a la **glucosa** (producto de la hidrólisis de la arbutina); Reinhard et al. propusieron la vía biosintética: la arbutina ingerida con la madera o los hongos (las termitas que consumen madera de _Betula_ [abedul] ingieren arbutina en cantidades significativas) es hidrolizada por una glucosidasa en la glándula labial → hidroquinona libre + glucosa; la glucosa entraría en la composición del fluido de la glándula labial como componente nutritivo de las secreciones de trofalaxis estomodeal, y la hidroquinona quedaría como marcador de sitio de alimentación.[](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11868667/) ## Función 2: Precursor del arma química de dos componentes (defensa) - En los **soldados de _[[Mastotermes]] darwiniensis_*** y en otros representantes de las Macrotermitinae, la hidroquinona libre (junto a la _p_-benzoquinona directamente) ha sido identificada como componente de la **secreción defensiva de las glándulas labiales de los [[soldados]]**, donde la benzoquinona es el compuesto tóxico activo y la hidroquinona es el precursor menos tóxico almacenado; la **oxidación espontánea** de la hidroquinona a _p_-benzoquinona ocurre cuando la glándula es comprimida y la secreción entra en contacto con el oxígeno del aire al ser expulsada; la _p_-benzoquinona es un **electrófilo altamente reactivo** que alquila las proteínas (residuos de lisina y cisteína) y los lípidos de la cutícula del atacante (hormigas, arañas, otros artrópodos), inactivando sus receptores TRPA1 (canal iónico activado por electrófilos; sensible al dolor químico en animales). - El sistema más elaborado de las termitas basado en la hidroquinona es el **arma de dos componentes autotítica** de los **obreros viejos de _Neocapritermes taracua_*** ([[Termitidae]]: Termitinae; Šobotník et al. 2012/2014; Bourguignon et al. 2016 en _Mol. Biol. Evol._):[](https://academic.oup.com/mbe/article/33/3/809/2579637) - **Componente 1 (precursor)**: hidroquinonas (principalmente _p_-dihidroxibenceno + 3-metildihidroxibenceno + 3-metoxihidroxibenceno) almacenadas en unas **[[glándulas]] de cristal** (_crystal glands_; también llamadas _backpacks_ o "mochilas") ubicadas en el primer tergito abdominal; estas glándulas solo están presentes en los **obreros viejos** de _N. taracua_ (los que tienen las glándulas más desarrolladas y azules) y están **completamente ausentes** en los obreros jóvenes y en los soldados de esta misma especie; las [[glándulas]] de cristal contienen también la **proteína BP76** (una lacasa de la familia de las multicopper oxidasas; Blue Protein 76 kDa) - **Componente 2 (enzima activadora)**: **BP76**, la lacasa almacenada como cristales azules en las glándulas de cristal junto a las hidroquinonas; cuando el obrero viejo se contrae violentamente hasta reventar (**autotisis controlada**; la cuticula del abdomen se desgarra), el contenido de las glándulas de cristal se mezcla con el contenido de las glándulas labiales (que contienen las hidroquinonas adicionales) y con el oxígeno del aire → BP76 oxida catalíticamente las hidroquinonas → **benzoquinonas tóxicas** + **proteínas glandulares** → mezcla pegajosa y tóxica que queda adherida y daña la cutícula del atacante (generalmente hormigas); la autotisis es un acto **altruista e irreversible** que mata al obrero emisor pero maximiza la defensa de la colonia ## La vía biosintética: arbutina → hidroquinona → benzoquinona El ciclo biosintético de la hidroquinona en las termitas fue parcialmente elucidado por He et al. (2018; _Insect Mol. Biol._) mediante **proteómica de la secreción oral** de los soldados de _Mastotermes darwiniensis_:[](https://mcmahonlab.com/wp-content/uploads/2018/08/he_et_al-2018-insect_molecular_biology.pdf) Arbutina→glucosidasaHidroquinona+Glucosa→lacasa 2 / BP76 + O21,4-BenzoquinonaArbutinaglucosidasa​Hidroquinona+Glucosalacasa 2 / BP76 + O2​​1,4-Benzoquinona - Las enzimas identificadas en la secreción oral que participan en este ciclo fueron: **glucocerebrosidasa** (hidroliza la arbutina → HQ + glucosa), **glucosa deshidrogenasa [FAD-quinona]** (FAD-GDH; oxida la glucosa producida → previene la reacción inversa y mantiene el poder reductor), y **lacasa 2** (multicopper oxidasa; oxida la HQ → _p_-benzoquinona solo cuando la secreción es expulsada y contacta el O₂) - El papel de la **FAD-glucosa deshidrogenasa** es especialmente importante: esta enzima convierte la glucosa (producto de la hidrólisis de la arbutina) en ácido glucónico, y al hacerlo produce **FADH₂** (forma reducida), que **reduce la benzoquinona de vuelta a hidroquinona** en la glándula antes de la expulsión — es decir, el sistema tiene un **mecanismo de protección**: la benzoquinona formada prematuramente dentro de la glándula es reconvertida a HQ inocua por la FAD-GDH; solo cuando la secreción sale de la glándula y pierde acceso a la FAD-GDH (y gana acceso al O₂ atmosférico), la lacasa oxidará definitivamente la HQ → benzoquinona tóxica.[](https://mcmahonlab.com/wp-content/uploads/2018/08/he_et_al-2018-insect_molecular_biology.pdf) ## Distribución por castas y glándulas |Especie / Grupo|Casta|Glándula|Compuesto|Función| |---|---|---|---|---| |Todos los Isoptera (Reinhard 2002)|**Obrera**|Glándula labial|HQ libre (+ arbutina + glucosa)|Feromona de estimulación de la alimentación (_phagostimulating_); marca el sitio de alimentación| |_Mastotermes darwiniensis_ ([[Mastotermitidae]])|**Soldado**|Glándula labial|_p_-Benzoquinona (dominante) + HQ + toluquinona|Defensa química; antimicrobiano| |_Neocapritermes taracua_ ([[Termitidae]])|**Obrero viejo**|Glándula de cristal|HQ + metilHQ + metoxiHQ + BP76 (lacasa)|Sistema de dos componentes; autotisis; benzoquinona al contacto con O₂| |Macrotermitinae (varios géneros)|**Soldado**|Glándula labial|HQ + benzoquinonas diversas|Defensa química + antimicrobiano| |_[[Diccionario exhaustivo Termitología/RETICULITERMES\|Reticulitermes]]_ spp., _Coptotermes_ spp.|**Soldado**|Glándula frontal|**No** (terpenoides; ver nota)|—| > **Nota**: En los Rhinotermitidae (_Reticulitermes_, _[[Coptotermes]]_, _Prorhinotermes_) y en la mayoría de los [[Termitidae]] Nasutitermitinae, las **[[glándulas]] frontales** de los soldados producen **terpenoides** (monoterpenos, sesquiterpenos, diterpenos, isoprenos) como secreción defensiva — **no hidroquinonas ni benzoquinonas**; la hidroquinona en estas especies tiene solo la función de feromona de alimentación en las glándulas labiales de las obreras, no función defensiva; la defensa basada en quinonas se circunscribe a los Mastotermitidae, Macrotermitinae y algunos Termitinae. **Ayuda para entender:** La hidroquinona es el ejemplo más elegante de **economía química multifuncional** de las termitas: el mismo compuesto actúa como señal social (feromona de alimentación; inocua, convoca a los compañeros al alimento) y como precursor del arma química más eficaz del ejército (benzoquinona; tóxica, quema la [[cutícula]] del enemigo); la termita resuelve la incompatibilidad aparente entre "señal útil" y "veneno" con una solución de dos compartimentos: la HQ se almacena siempre en forma reducida (inocua), y solo se oxida a benzoquinona cuando sale de la glándula y contacta el O₂ — un interruptor químico de activación por exposición al aire que evita la autotoxicidad. **Sinónimos:** Hidroquinona (Esp.; nombre común; = _hydroquinone_ Ingl.); benceno-1,4-diol (Esp.; nombre IUPAC); 1,4-dihidroxibenceno (Esp.; nombre descriptivo; = _1,4-dihydroxybenzene_ Ingl.); _para_-dihidroxibenceno (Esp.; = _p_-dihydroxybenzene Ingl.); quinol (_quinol_; Ingl./Esp.; sinónimo antiguo); _p_-quinol; HQ (abreviatura estándar en la literatura bioquímica); CAS 123-31-9. **Términos relacionados:** Benzoquinona (_p_-benzoquinone; _1,4-benzoquinone_; C₆H₄O₂; PM 108,09 g/mol; CAS 106-51-4; el producto de la oxidación de la HQ; compuesto tóxico electrófilo; alquila proteínas [Lys, Cys] + lípidos cuticulares del atacante; activa el canal TRPA1 de nociceptores del atacante → respuesta de dolor/huida; dominante en la secreción defensiva de los [[soldados]] de _Mastotermes_ y Macrotermitinae; producida _in situ_ por oxidación de HQ al salir de la glándula); arbutina (_arbutin_; CAS 497-76-7; C₁₂H₁₆O₇; _p_-hidroxifenol _β_-D-glucopiranósido; el glucósido precursor de la HQ; presente en la madera de abedul y de otras plantas que las termitas consumen; hidrolizado por la glucocerebrosidasa de la glándula labial → HQ + glucosa; presente junto a la HQ libre en la glándula labial de las obreras); lacasa / BP76 (_laccase_; BP76; multicopper oxidase; EC 1.10.3.2; la enzima oxidante que convierte la HQ en benzoquinona; identificada como el componente proteico de los cristales azules en las glándulas de cristal de los obreros viejos de _N. taracua_; también identificada como lacasa 2 en la proteómica de los [[soldados]] de _M. darwiniensis_ [He et al. 2018]); FAD-glucosa deshidrogenasa (FAD-GDH; la enzima protectora de la glándula; convierte glucosa → ácido glucónico + FADH₂; FADH₂ reduce la BQ → HQ dentro de la glándula, protegiendo al portador de la autotoxicidad; solo la lacasa + O₂ externo rompe este equilibrio al expulsar la secreción); glándula de cristal (_crystal gland_; _backpack_; las glándulas exocrinas pares del primer tergito abdominal de los obreros viejos de _N. taracua_; contienen HQ + BP76 [lacasa] como cristales azules; ausentes en los obreros jóvenes y en los soldados de la misma especie; el tamaño de la glándula aumenta con la edad del obrero → los obreros viejos son los "kamikazes" de la defensa de la colonia); autotisis (_autothysis_; _autotysis_; la ruptura controlada del propio abdomen para liberar la secreción glandular tóxica como acto defensivo altruista; solo en los obreros viejos de _N. taracua_ [Termitidae] y en los soldados de _[[Globitermes]] sulphureus_ [Termitidae] + algunos géneros de Nasutitermitinae; la autotisis es irreversible; el obrero muere; la mezcla tóxica resultante daña al atacante). **Bloque:** Comunicación química / 131. Hidroquinona: **C₆H₆O₂** (1,4-dihidroxibenceno; benceno-1,4-diol; CAS 123-31-9; PM 110,11 g/mol; sólido cristalino blanco; muy soluble en agua [70 g/L a 20 °C]; log P 0,59; biosíntesis: arbutina → [glucosidasa] → HQ + glucosa → [lacasa + O₂] → _p_-benzoquinona tóxica); **doble función** en las termitas: (1) **feromona de estimulación de la alimentación** (_phagostimulating pheromone_): glándula labial de las **obreras**; depositada sobre el alimento; estimula a las nestmates a alimentarse en el mismo sitio; documentada en **todas las familias de Isoptera** analizadas (Reinhard et al. 2002; _JCE_) = único ejemplo de señal química universal en todo un orden de insectos; precursor: arbutina ingerida con la madera → glucosidasa labial → HQ libre + glucosa; (2) **precursor del arma de dos componentes** (defensa): en [[soldados]] de _Mastotermes_ y Macrotermitinae (glándulas labiales → benzoquinona al contacto con O₂) y en obreros viejos de _Neocapritermes taracua_ (**glándulas de cristal** [= _backpacks_; tergito abdominal 1]; HQ + lacasa BP76 [proteína azul, 76 kDa] → autotisis controlada → BP76 oxida HQ → _p_-BQ tóxica + mezcla proteica pegajosa; solo en obreros viejos, no en jóvenes ni soldados); mecanismo de protección anti-autotoxicidad: **FAD-GDH** reduce la BQ → HQ dentro de la glándula; solo la oxidación al O₂ exterior activa el arma; benzoquinona (producto): electrófilo; alquila proteínas [Lys/Cys] + lípidos cuticulares; activa TRPA1 del atacante; en [[Rhinotermitidae]]/Nasutitermitinae: **no** hay sistema quinónico (tienen terpenoides frontales); función quinónica limitada a Mastotermitidae + Macrotermitinae + algunos Termitinae. **Fuentes (source):** - Reinhard, J. et al. (2002). _Hydroquinone: a general phagostimulating pheromone in termites_ (_J. Chem. Ecol._ 28(1): 1–14; PubMed 11868667). Primera identificación de HQ como feromona de alimentación en _M. darwiniensis_; confirmación en todas las familias de Isoptera; arbutina + glucosa + HQ en glándulas labiales de obreras; universalidad del compuesto en el orden.[](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11868667/) - He, S. et al. (2018). _Termite soldiers contribute to social immunity by synthesizing potent mouth secretions_ (_Insect Mol. Biol._; PDF McMahon Lab). Proteómica de la secreción oral de soldados de _M. darwiniensis_: glucocerebrosidasa + FAD-GDH + lacasa 2; vía biosintética arbutina → HQ → _p_-BQ; mecanismo de protección por FAD-GDH; actividad antimicrobiana de la secreción.[](https://mcmahonlab.com/wp-content/uploads/2018/08/he_et_al-2018-insect_molecular_biology.pdf) - Šobotník, J. et al. / Bourguignon, T. et al. (2012–2016). _Molecular mechanism of the two-component suicidal weapon of Neocapritermes taracua_ (_Mol. Biol. Evol._ 33(3): 809; PubMed 26823444). BP76: lacasa de 76 kDa; cristales azules en [[glándulas]] de cristal del tergito 1 de obreros viejos; autotisis controlada; oxidación de HQ → BQ al contacto con O₂; solo en obreros viejos con glándulas de cristal desarrolladas; ausente en obreros jóvenes y soldados.