Evaluación de la actividad antimicrobiana de los extractos etanólicos y

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EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE LOS EXTRACTOS ETANÓLICOS Y/O ACEITES ESENCIALES DE LAS

ESPECIES VEGETALES Valeriana pilosa, Hesperomeles ferruginea, Myrcianthes rhopaloides y Passiflora manicata FRENTE A MICRORGANISMOS PATÓGENOS Y FITOPATÓGENOS

ANDREA JIMENA LIZCANO RAMÓN JENNY LISSETH VERGARA GONZÁLEZ

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS

CARRERA DE MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL

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TRABAJO DE GRADO Presentado como requisito parcial

Para optar al titulo de

MICROBIOLOGA INDUSTRIAL

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS

CARRERA MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL Bogotá D.C.

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APROBADO

_____________________________ ___________________________ María Eugenia Torres Alberto Gómez Mejía

Microbióloga Industrial Doctoris Scientiae Juridicae

Director Codirector

______________________________ Prof. Miguel Pinzón

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APROBADO

______________________________ ________________________________ Ingrid Schuler. Phd Janeth Arias Palacios M.Sc.

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DEDICATORIA

Durante estos años ha habido momentos inolvidables, para alegrarse, para entristecerse pero sobre todo para sentirse orgulloso de haber terminado un camino bastante largo. Cuando ya estoy a unas pocas semanas de graduarme, es que me doy cuenta de tantos momentos que tal vez, pasaron desapercibidos, y ahora llegan como buenos recuerdos. Muchísima gente involucrada en estos años han hecho que este tiempo no fuera una lucha sino más bien, como una aventura. A todos ellos….Muchas Gracias.

Dedico esta página a mis padres: Eduardo y Elizabeth, mis hermanos: Eli, Caro y Jorge, mi novio Héctor, a Dios, Ecopetrol y amigos, a los que me han enseñado que tenemos algo muy importante para ofrecernos unos a otros y a todos aquellos que han logrado pasar toda la clase de experiencias, mirando el miedo cara a cara, con fuerza, valor y confianza, para con orgullo decir: “ He sobrevivido una vez más, y estoy en capacidad de manejar lo que venga ”.

Jenny Lisseth Vergara González

Dedico este trabajo a todas las personas que me acompañaron en el transcurso de mi vida, en especial, a mi papá, mí mamá, mis hermanas (Martha y Liliana), mi tía Libia por apoyarme en los momentos en que mas los necesite, ayudarme y aconsejarme en los momentos más duros. Aquellas personas que me soportaron durante estos años, a quienes con regaños y un poco de afán por verme crecer como persona supieron comprenderme y aquellos que tal vez no me vieron como la mejor pero siempre con un pensamiento de que podría serlo.

A todos ellos Gracias.

Andrea Jimena Lizcano Ramón

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AGRADECIMIENTOS

Agradecemos al Jardín Botánico de Bogotá D.C José Celestino Mutis por facilitarnos materiales y equipos para el desarrollo de este trabajo.

Al equipo de trabajo de las instalaciones de Subdirección Científica por su colaboración, paciencia y dedicación para la culminación de nuestro trabajo de grado.

A la Microbióloga Industrial María Eugenia Torres por sus consejos y por compartir desinteresadamente sus amplios conocimientos y experiencia.

A Freddy Alejandro Ramos por transmitirnos sus conocimientos y darnos seguridad

Al Dr. Alberto Gómez Mejía por su confianza y apoyo incondicional

A Héctor Lancheros por su contribución a la realización de este estudio aportándonos su orientación estadística en la elaboración y discusión de nuestro trabajo de grado.

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LISTA DE ABREVIATURAS

PDA (Agar papa dextrosa) DCM (Diclorometano)

EX1 (Extracto etanólico hojas de Valeriana pilosa)

EX2 (Extracto etanólico hojas de Hesperomeles ferruginea) EX3 (Extracto etanólico hojas de Myrcianthes rhopaloides) EX4 (Extracto etanólico hojas de Passiflora manicata) CDC (Centro para el Control y Prevención de Enfermedades) FR1 (Fase acuosa de Extracto hojas Passiflora manicata)

FR2 (Fase diclorometano de Extracto hojas Passiflora manicata) FR3 (Fase alcohol isoamílico de Extracto hojas Passiflora manicata) AE1 (Aceite esencial de hojas de Myrcianthes rhopaloides)

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TABLA DE CONTENIDO

Pág

1. INTRODUCCIÓN 2. MARCO TEÓRICO

2.1 GENERALIDADES METABOLITOS SECUNDARIOS 2.1.1 Antecedentes de los metabolitos secundarios de origen vegetal 2.1.2 Importancia de los metabolitos secundarios

2.1.3 Metabolito secundario 2.1.4 Metabolismo secundario 2.2 EXTRACTOS

2.2.1 Consistencia de los extractos 2.2.1.1 Extractos blandos

2.2.1.2 Extractos firmes o de consistencia pilular 2.2.1.3 Extractos secos

2.2.1.4 Extractos fluidos

2.2.2 Características de los extractos 2.2.3 Conservación de los extractos 2.3 METODOS

2.3.1 Métodos de extracción

2.4 MOLÉCULAS ACTIVAS EN EL ÁMBITO MEDICINAL E INDUSTRIAL 2.4.1 Los Alcoholes

2.4.2 Los Fenoles 2.4.3 Cumarinas 2.4.4 Alcaloides 2.4.5 Los Aldehídos 2.4.6 Los Terpenoides 2.4.7 Flavonas

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ix 2.4.10 Quinonas

2.4.11 Tanoides o Taninos 2.4.12 Los aceites esenciales 2.4.13 Saponinas

2.4.14 Esteroides y Triterpenos 2.4.15 Cromenos y Benzofuranos 2.4.16 Sesquiterpenlactonas 2.5 ESPECIES VEGETALES 2.5.1 Valeriana pilosa

2.5.1.1 Características generales 2.5.1.1.1 Descripción

2.5.1.1.2 Distribución geográfica 2.5.1.1.3 Fitoquímica

2.5.1.1.4 Usos

2.5.2 Myrcianthes rhopaloides

2.5.2.1 Características generales de la especie 2.5.2.1.1 Descripción

2.5.2.1.2 Distribución Geográfica 2.5.2.1.3 Propagación tradicional: 2.5.2.1.4 Cosecha

2.5.2.1.5 Usos

2.5.2.1.6 Bromatología y Aporte Nutricional 2.5.2.1.7 Fitoquímica

2.5.3 Passiflora manicata

2.5.3.1 Características generales de las especies 2.5.3.1.1 Descripción

2.5.3.1.2 Distribución geográfica 2.5.3.1.3 Usos

2.5.4 Hesperomeles ferruginea

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x 2.5.4.1.1 Descripción

2.5.4.1.2 Distribución geográfica 2.5.4.1.3 Usos

2.5.4.1.4 Fitogeografía y ecología 2.5.4.1.5 Fitoquímica

2.6 MICROORGANISMOS SELECCIONADOS 2.6.1 Hongo fitopatógeno

2.6.1.1 Alternaria sp.

2.6.2 Microorganismos patógenos 2.6.2.1 Candida albicans

2.6.2.2 Staphylococcus aureus 2.6.2.3 Escherichia coli 2.6.2.4 Bacillus subtillis 2.7 ANTIMICROBIANOS 2.7.1 CLORAMFENICOL 2.7.1.1 Origen

2.7.1.2 Mecanismos de acción del cloramfenicol

2.7.1.3 Mecanismos de resistencia bacteriana al cloramfenicol 2.7.1.4 Constitución química

2.7.1.5 Propiedades 2.7.2 GRISEOFULVINA

2.8 MÉTODOS DE EVALUACIÓN ANTIMICROBIANA 2.8.1 Método de difusión en gel

2.8.2 Método de dilución 2.8.3 Método de Bioautografia

3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN 3.1 Formulación del problema

3.2 Justificación de la Investigación 4. OBJETIVOS

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xi 4.2 Objetivos Específicos

5. MATERIALES Y MÉTODOS 5.1 LOCALIZACIÒN

5.2 RECOLECCIÓN DE LAS MUESTRAS

5.3 TRATAMIENTO DEL MATERIAL VEGETAL 5.4 OBTENCIÓN DE EXTRACTOS

5.4.1 Extracto Etanólico 5.4.2 Aceite Esencial

5.5 MICROORGANISMOS 5.5.1 Cepas

5.5.2 Aislamiento de las cepas 5.6 ENSAYOS BIOLÓGICOS

5.6.1 Prueba de susceptibilidad antimicrobiana 5.6.1.1 Técnica de difusión de disco en Agar 5.6.1.1.1 Bacterias

5.6.1.1.2 Levadura

5.6.1.1.2.1 Evaluación antifúngica 5.6.1.1.3 Hongo

5.6.2 Ensayo biodirijido

5.7 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN 5.8 ANÁLISIS ESTADÍSTICO

6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 7. CONCLUSIONES

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ÍNDICE DE GRÁFICAS

Gráfica 1. Promedio de halos de inhibición (mm) Vs. Extractos vegetales frente al control positivo para S. aureus.

Gráfica 2. Promedio de halos de inhibición (mm) Vs. Extractos vegetales frente al control positivo para E. coli.

Gráfica 3. Promedio de halos de inhibición (mm) Vs. Extractos vegetales frente al control positivo para B. subtillis.

Gráfica 4. Promedio de halos de inhibición (mm) Vs. Extractos vegetales frente al control positivo para C. albicans.

Gráfica 5. Promedio de halos de inhibición (mm) Vs. Extractos vegetales frente al control positivo para Alternaria sp

Gráfica 6. Diámetro de halos de inhibición Vs. Microorganismos seleccionados para las diferentes fases.

Gráfica 7. Halos de inhibición Vs. Fracciones para cada microorganismo

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INDICE DE FIGURAS

Figura 1. Valeriana pilosa

Figura 2. Myrcianthes rhopaloides Figura 3. Passiflora manicata Figura 4. Hesperomeles ferruginea

Figura 5. Características Macro y Microscópicas de Alternaria sp Figura 6. Características Macro y Microscópicas de Candida albicans. Figura 7. Características Macro y Microscópicas de Staphylococcus aureus Figura 8. Características Macro y Microscópicas de Escherichia coli Figura 9. Características Macro y Microscópicas de Bacillus subtillis Figura 10. Rotavapor Heidolph LABOROTA 4000-EFFICIENT

Figura 11. Proceso para la obtención de extractos a partir del material vegetal Figura 12. Montaje Hidrodestilación hojas de Myrcianthes rhopaloides Figura 13. Fraccionamiento hojas de Passiflora manicata

Figura 14. Fase diclorometano (DCM) de extracto hojas Passiflora manicata

Figura 15. Fase Acuosa - Fase Alcohol Isoamílico de extracto hojas de Passiflora manicata

Figura 16. Proceso para la obtención de fracciones a partir del material vegetal Figura 17. Ensayos biológicos con extractos vegetales EX1 (Valeriana pilosa), EX2 (Hesperomeles ferruginea), EX3 (Myrcianthes rhopaloides), EX4 (Passiflora

manicata), C+ (Control positivo), C- (Control Negativo) frente a microorganismos

patógenos y fitopatógenos A. Escherichia coli, B. Candida albicans, C. Staphylococcus aureus, D. Bacillus subtillis, E. Alternaria sp.

Figura 18. Ensayo biológico de las fracciones (FR1: Fase acuosa, FR2: Fase Diclorometano, FR3: Alcohol isoamilico) del extracto de Passiflora manicata frente a E. coli

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INDICE TABLAS

Tabla 1. Análisis bromatológicos proximales para M. rhopaloides (contenido/100g de pulpa)

Tabla 2. Peso en gramos del material vegetal a extraer. Tabla 3. Especies, Parte a estudiar y Extractos a evaluar

Tabla 4. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de extractos vegetales de hojas de Valeriana pilosa, Hesperomeles ferruginea, Myrcianthes rhopaloides y Passiflora manicata para S. aureus.

Tabla 5. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de extractos vegetales de hojas de Valeriana pilosa, Hesperomeles ferruginea, Myrcianthes rhopaloides y Passiflora manicata para E. coli.

Tabla 6. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de extractos vegetales de hojas de Valeriana pilosa, Hesperomeles ferruginea, Myrcianthes rhopaloides y Passiflora manicata para B. subtillis.

Tabla 7. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de extractos vegetales de hojas de Valeriana pilosa, Hesperomeles ferruginea, Myrcianthes rhopaloides y Passiflora manicata para C.albicans.

Tabla 8. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de extractos vegetales de hojas de Valeriana pilosa, Hesperomeles ferruginea, Myrcianthes rophaloides y Passiflora manicata para Alternaria sp..

Tabla 9. Tabla análisis de varianza para los efectos de dos factores

Tabla 10. Prueba de comparación de medias de Tukey para microorganismos seleccionados

Tabla 11. Prueba de comparación de medias de Tukey para extractos Tabla 12. Análisis de varianza para S. aureus

Tabla 13. Prueba de comparación de medias de Tukey para S. aureus Tabla 14. Análisis de varianza para E. coli

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xv Tabla 16. Análisis de varianza para B. subtillis

Tabla 17. Prueba de comparación de medias de Tukey para B. subtillis Tabla 18. Análisis de varianza para Candida albicans.

Tabla 19. Prueba de comparación de medias de Tukey para Candida albicans Tabla 20. Análisis de varianza para Alternaria sp.

Tabla 21. Prueba de comparación de medias de Tukey para Alternaria sp.

Tabla 22. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de fraccionamiento de hojas de Passiflora manicata para E. coli.

Tabla 23. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de fraccionamiento de hojas de Passiflora manicata para S. aureus.

Tabla 24. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de fraccionamiento de hojas de Passiflora manicata para B. subtillis.

Tabla 25. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de fraccionamiento de hojas de Passiflora manicata para Candida albicans.

Tabla 26. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar y de fraccionamiento de hojas de Passiflora manicata para Alternaria sp.

Tabla 28. Prueba de comparación de medias de Tukey para microorganismos seleccionados

Tabla 29. Prueba de comparación de medias de Tukey para fracciones. Tabla 30. Análisis de varianza para S. aureus con las diferentes fracciones Tabla 31. Prueba de comparación de medias de Tukey para S. aureus Tabla 32. Análisis de varianza para E. coli

Tabla 33. Prueba de comparación de medias de Tukey para E. coli Tabla 34. Análisis de varianza para B. subtillis

Tabla 35. Prueba de comparación de medias de Tukey para B. subtillis Tabla 36. Análisis de varianza para Candida albicans.

Tabla 37. Prueba de comparación de medias de Tukey para Candida albicans Tabla 38. Análisis de varianza para Alternaria sp.

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Tabla 40. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de aceite esencial de hojas de Myrcianthes rhopaloides para B. subtillis.

Tabla 41. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de aceite esencial de hojas de Myrcianthes rhopaloides para S. aureus.

Tabla 42. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de aceite esencial de hojas de Myrcianthes rhopaloides para E. coli.

Tabla 43. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de aceite esencial de hojas de Myrcianthes rhopaloides para Alternaria sp.

Tabla 44. Tamaño halos de inhibición (mm), promedio, desviación estándar de aceite esencial de hojas de Myrcianthes rhopaloides para Candida albicans.

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INDICE DE ANEXOS

ANEXO 1 PREPARACIÓN AGAR MUELLER HINTON

ANEXO 2 PREPARACIÓN AGAR CHROMOCULT

ANEXO 3 PREPARACIÓN AGAR PAPA DEXTROSA (PDA)

ANEXO 4 PREPARACIÓN AGAR BAIRD PARKER

ANEXO 5 PREPARACIÓN DE AGAR BPLS (Verde brillante, Rojo de fenol,

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xviii RESUMEN

El presente trabajo se realizó en los laboratorios de las instalaciones de la Subdirección Científica del Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis, con el fin de observar y determinar el efecto antimicrobiano de extractos etanólicos vegetales y aceite esencial obtenidos a partir de 4 especies Valeriana pilosa, Hesperomeles ferruginea, Myrcianthes rhopaloides y Passiflora manicata priorizadas

dentro del proyecto de Uso Sostenible del Distrito Capital y la región frente a microorganismos patógenos Escherichia coli, Bacillus subtillis, Staphylococcus aureus, Candida albicans y un hongo fitopatógeno Alternaria sp, cepas adquiridas de

la Pontificia Universidad Javeriana.

Para la obtención de los extractos etanólicos se utilizó el material vegetal seco previamente triturado, el cual fue macerado en frio utilizando como solvente etanol durante 48 horas, se realizó reflujo con etanol-agua(9:1) para su posterior concentración a presión reducida. Para obtener aceite esencial a partir de las hojas de Myrcianthes rhopaloides se utilizó la técnica de hidrodestilación.

Luego de obtener los extractos a evaluar se midió la actividad antimicrobiana utilizando la técnica de difusión de disco en agar de Kirby-Bauer, prueba que permitió medir la suceptibilidad In Vitro de los microorganismos patógenos y fitopatógenos seleccionados frente a sustancias de origen natural con potencial antimicrobiano, utilizando 300 μg de extracto obtenido por especie vegetal, utilizando de igual manera como control positivo 10 μg de cloramfenicol y agua estéril como control negativo.

Al analizar los resultados de los diferentes ensayos se observó que el extracto etanólico de Passiflora manicata presentó mayor actividad antimicrobiana frente a E. coli, Candida albicans y B. subtillis, razón por la cual se seleccionó para fraccionar el

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demostrando que la fase acuosa fue la de mayor efecto inhibitorio frente a todos los microorganismos evaluados. Los resultados obtenidos para el aceite esencial obtenido con las hojas de Myrcianthes rhopaloides mostraron inhibición solo frente a Candida albicans.

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xx ABSTRACT

The present work was performed in the Laboratories of the Scientific Subdirection of Botanical Garden of Bogotá José Celestino Mutis, in order to observe and determine the antimicrobial effect of ethanolic plant extracts and essential oil, obtained from 4 species Valeriana pilosa, Hesperomeles ferruginea, Myrcianthes rophaloides and Passiflora manicata chosen for the Sostenible Use project of the Capital District and

the Region. These species were tested against the pathogen microorganisms Escherichia coli, Bacillus subtillis, Staphylococcus aureus, Candida albicans and the

phythopathogen fungus Alternaria sp, which were acquired from the storage of the Pontificia Universidad Javeriana.

For the obtainment of the ethanolic extracts we used dried plant material that was previously crushed; this was cold macerated using ethanol as a solvent during 48 hours. We used reflux ethanol-water (9:1) in order to concentrate it in a reduced pressure.

For the obtainment of the essential oil from the leaves of Myrcianthes rophaloides we used the hydrodistillation technique.

After, we measured the antimicrobial activity using the difussion disc agar technique of Kirby-Bauer. This technique allows us to measure the In vitro oversensitivity of the pathogen and phytophatogen microorganisms, to the natural origin substances which have antimicrobian potential. We took 300 μg of each extract, using 10 μg of cloramfenicol as a postive control and water as a negative control.

As a result of the different tests, we observed that the ethanolic extract of Passiflora manicata had a better antimicrobial activity against E.coli, Candida albicans and B.

subtillis. For this reason we chose the extract of Passiflora manicata and divided it

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aqueous phase showed the highest antimicrobial effect against all the evaluated microorganisms.

The results for the essential oil which was obtained from the leaves of Myrcianthes rophaloides showed that Candida albicans was inhibited the most.

In this work we concluded that Passiflora manicata was the ethanolic extract that showed the best results against all the microorganisms, permiting the division with the different solvents. We identified that the aqueous phase was responsible for all of the principle actions because there was the antimicrobial potential.

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1. INTRODUCCIÓN

Se puede afirmar que el uso de las plantas medicinales nació con el hombre. Desde tiempos prehistóricos hasta comienzos del siglo XIX se utilizaron por ensayo error, aquellos extractos que brindaban curar enfermedades. Esta práctica médica pasaba y se perfeccionaba de generación en generación, por lo cual se denominó medicina tradicional.

Hasta el siglo XVIII se conocieron las propiedades curativas de las plantas, su efecto sobre el organismo y su modo de aplicación, desconociendo en muchas de los casos la composición y caracterización de principios activos. Con el desarrollo de las teorías de la evolución, herencia genética, el uso del microscopio y el nacimiento de ciencias como la fitoquímica, fue posible el reconocimiento y el aislamiento de principios activos de muchas especies vegetales. La gran mayoría de los principios activos se han obtenido sintéticamente en laboratorios, para su posterior uso en la preparación de medicamentos químicos. Con el paso de los años el consumo de medicamentos sintéticos se incrementó, desplazando cada vez más el uso directo de plantas medicinales alejándose así de la medicina tradicional.

Desde tiempos muy remotos las plantas han cumplido un papel importante en el área terapéutica gracias a las múltiples propiedades que ellas poseen. Por esta razón en las últimas décadas ha ido tomando cada día mayor importancia su estudio y el desarrollo de técnicas analíticas que permitan la determinación e identificación de las sustancias o principios activos contenidos en especies vegetales.

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Colombia cuenta con un extenso banco de germoplasma, rico en moléculas activas de gran interés para la industria farmacéutica y dada la gran disminución de disponibilidad, uso y aprovechamiento de especies vegetales que se encuentran en ecosistemas de Distrito Capital y la región, para entidades como el Jardín Botánico José Celestino Mutis (JBJCM) como centro de investigación y desarrolló científico en cumplimiento de sus objetivos misionales, contribuye con la generación del conocimiento en cuanto al uso y el aprovechamiento de especies vegetales promisorias presentes en los ecosistemas del Distrito Capital y la región.

Con base en lo anterior en aras de buscar alternativas de aprovechamiento y conocer la presencia de principios activos en especies como Valeriana pilosa, Hesperomeles ferruginea, Myrcianthes rhopaloides y Passiflora manicata, priorizadas como

potenciales dentro del proyecto de “ Uso Sostenible de los recursos vegetales del Distrito Capital y la regióni”, se planteó evaluar la actividad antimicrobiana de los extractos etanólicos o aceites esenciales obtenidos a partir de las especies, frente a microorganismos patógenos Escherichia coli, Bacillus subtillis, Staphylococcus aureus, Candida albicans y el hongo fitopatógeno Alternaria sp utilizando la técnica

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2. MARCO TEÓRICO

2.1 GENERALIDADES METABOLITOS SECUNDARIOS

2.1.1 Antecedentes de los metabolitos secundarios de origen vegetal

Aproximadamente hasta el año 1800, apenas se había progresado en el campo de la Fitoquímicaii. Solo se conocían unas cuantas sustancias como el azúcar de caña, almidón, alcanfor y ácido benzoico, debido a que su preparación era sumamente sencilla. Mezclas complejas como grasas, aceites, esencias, breas y resinas, se habían utilizado y elaborado, aunque prácticamente no se sabía nada acerca de su composición. Los primeros investigadores en el campo de la Fitoquímica no llegaron a apreciar la extrema complejidad de las materias con que realizaban sus investigaciones y carecieron casi por completo de las técnicas necesarias para conseguir un proceso auténtico. Se quemaron grandes cantidades de plantas para obtener cenizas y esos primitivos investigadores se desanimaron al encontrar diferencias mínimas entre las cenizas de una planta venenosa y otra inocua. La expresión, la extracción acuosa y la evaporación se habían empleado tiempo atrás en la obtención de azúcar a partir de la caña de azúcar. El farmacéutico francés Nicolás Lémery (1645-1715) extendió el empleo de los procesos de extracción y utilizó el alcohol como disolvente (Torres C, 2004).

Robert Boyle (1627-1691) abandonó la antigua teoría de Aristóteles de que la materia está compuesta de cuatro elementos y aunque jamás llegó a aislar ningún alcaloide es evidente que iba bien encaminado cuando trató el opio con carbonato potásico y alcohol (Torres C, 2004).

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En el siglo XIX, los progresos alcanzan mayor rapidez. En 1803 se aísla el primer alcaloide, la narcotina, y le siguieron rápidamente muchos otros, como morfina, estricnina, emetina. Entre 1813 y1823, Chevreul dilucidó la naturaleza química de las grasas y los aceites fijos (Torres C, 2004).

Hasta mediados del siglo XX, el principal empeño, en cuanto a la química de los productos naturales, siguió siendo el aislamiento y determinación de la estructura de una amplia gama de compuestos. Resulta claro que se habían establecido los principales tipos estructurales encontrados comúnmente en las plantas. A partir de entonces, la atención de los químicos respecto a los productos naturales fue virando hacia la disolución de las rutas biosintéticas halladas en la planta (Torres C, 2004).

2.1.2 Importancia de los metabolitos secundarios

A lo largo de la historia, los metabolitos secundarios de las plantas han sido utilizados por la humanidad convirtiéndose en una fuente inagotable de compuestos químicos y complejas sustancias activas, que desde hace muchos años han sido explotadas por el hombre (Torres C, 2004).

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xxvi 2.1.3 Metabolito secundario

Son todas aquellas moléculas activas generadas por diversas especies vegetales. Los metabolitos son moléculas que no son necesarias para el crecimiento y la reproducción de las plantas, pero cumplen con roles muy importantes en el reino vegetal, pueden suponer una ventaja competitiva considerable (Torres C, 2004).

2.1.4 Metabolismo secundario

El metabolismo secundario compromete aquellos procesos químicos que son únicos para una planta dada y no son universales. Dicho metabolismo es la química que conduce a la formación de un producto natural. Algunas porciones de esta química son comunes para un número de plantas diferentes o familias de plantas, pero actualmente la química de los metabolitos secundarios es usualmente diferente de una planta a otra, pues precursores químicos comunes pueden conducir a resultados totalmente diferentes (Torres C, 2004).

2.2 EXTRACTOS VEGETALES

Los extractos vegetales se han definido como un concentrado obtenido por tratamiento de productos vegetales con solventes apropiados, tales como agua, etanol o éter, de elementos solubles, constituidos por una mezcla de principios activos y sustancias inertes que se producen de la totalidad o de partes de una planta fresca o seca (Ruiz & Susunaga, 2000).

2.2.1 Consistencia de los extractos

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xxvii 2.2.1.1 Extractos blandos

Tienen la consistencia de la miel espesa; algunas veces, debido a la absorción de la humedad atmosférica, presentan una consistencia menos densa (Barreto J, 1997).

2.2.1.2 Extractos firmes o de consistencia pilular

Como su nombre lo indica deben tener una estrecha semejanza con la masa con la cual se fabrican o manufacturan las píldoras; deben tener la característica especial de no adherirse a los dedos (Barreto J, 1997).

2.2.1.3 Extractos secos

Anteriorrmente se les conocía con la denominación de “sales esenciales”. Son los extractos en los cuales el disolvente ha sido casi completamente eliminado. Contiene tan solo del 5 al 8% de agua. Se reducen fácilmente a polvo y facilitan su manipulación y dosificación. La forma farmacéutica de extractos secos aparece en varias farmacopeas (Belga, Norteamericana, noruega y mexicana), pero no indican un método exacto para la preparación de este tipo de extractos. Golaz (1973) les dio el nombre de extractos unitarios y los recomienda para la preparación de tinturas y jarabe (Barreto J, 1997).

2.2.1.4 Extractos fluidos

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xxviii 2.2.2 Características de los extractos

Estudios realizados por Corpas y Barrero entre 1988 y 1991, permitieron fundamentar las siguientes características específicas de los extractos:

a. Los extractos bien preparados son de color más o menos oscuros; cuando han sido preparados al vacío, son ligeramente más claros.

b. Algunos son de color café amarillento, otros rojizos; los extractos provenientes de hojas son verdosos debido a la clorofila.

c. Su aspecto debe ser liso, fino y homogéneo.

d. Su olor y sabor son propiedades características de la materia prima que les ha dado su origen. Cuando son mal preparados, adquieren olor a caramelo o confitura poco conocida.

e. La solubilidad de los extractos es variable y está en relación directa con el tipo de preparación al cual fueron sometidos.

f. Los extractos acuosos son completamente solubles en agua y producen una solución transparente, algunas veces ligeramente turbia, debido a que han sido preparados con mucha anterioridad.

g. Los extractos alcohólicos son parcialmente solubles en agua y algunas veces son totalmente insolubles, especialmente los extractos que han sido preparados con alcohol fuerte tienen un excelente índice de disolución, en el mismo título alcoholimétrico del alcohol con el cual han sido preparados. h. Los extractos alcohólicos preparados con hojas, dan soluciones coloreadas de

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xxix

para observar su calidad y composición final. Estos trabajos fueron remontados por Corpas, quien propuso realizar ensayos de identidad a los extractos obtenidos (Barreto J, 1997).

2.2.3 Conservación de los extractos

Labfarve (1995) determinó las alteraciones y los diferentes métodos de conservación de los extractos. Los extractos son medicamentos en donde la alteración modifica y varia notoriamente la naturaleza del producto. En principio, un extracto seco o de tipo pilular se conserva mejor que un extracto acuoso. Esto no es totalmente exacto, pues la naturaleza del producto interviene igualmente. Algunos extractos se descomponen al aire, otros absorben humedad atmosférica. Algunos se recubren de hongos y permiten el desarrollo de gérmenes bacterianos. Por otra parte, las alteraciones más frecuentes consisten en modificaciones químicas no aparentes como sucede con los extractos de flores verdes que por la oxidación de la clorofila pierden su color. Los extractos a base de alcaloides, bajan de título, según lo demuestran las investigaciones de Fricotel y Métin (1970). Esta disminución del título alcalóidico, es especialmente sensible a los extractos blandos y de aspecto pilular y bastante menos notorio en los extractos secos (Barreto J, 1997).

Según Corpas y Barriga (1993), la conservación de los extractos es indispensable y deben cumplir las siguientes condiciones:

a. Se deben conservar protegiéndolos de la luz. b. Los envases deben estar bien tapados.

c. Se deben conservar en un medio ambiente seco (Barreto J, 1997).

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En el primer grupo tenemos aquellos a los cuales no se les ha adicionado ninguna materia extraña. Al segundo grupo, por el contrario, pertenecen aquellos extractos que han sido objeto de la adición de productos extraños, de naturaleza físico-química definida (Barreto J, 1997).

2.3 METODOS DE EXTRACCIÓN

Deben obedecer a la información de la naturaleza química de las sustancias, presentes en la planta y al propósito de la investigación. En el caso de búsqueda de sustancias para la comprobación de actividad biológica, la extracción del material vegetal debe hacerse en agua o con solución disotónica (0.9 % NaCl). Frecuentemente se usa la extracción con solventes orgánicos de bajo punto de ebullición (alcohol, acetato de etilo) y de baja reactividad. Algunas veces es conveniente desengrasar el material vegetal con éter de petróleo (extracto etéreo) o hexano. El alcohol es generalmente mas eficaz para recuperar la mayoría de los metabolitos secundarios. Los extractos son evaporados bajo presión reducida o liofilizados, en el caso de extracción con agua (Arévalo A, 1996).

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xxxi

2.4 MOLÉCULAS ACTIVAS EN EL ÁMBITO MEDICINAL E INDUSTRIAL

No todos los componentes químicos elaborados por la planta, poseen igual interés para la Fitoquímica. Los denominados principios activos son frecuentemente alcaloides o heterósidos; ambos merecen por ello especial atención. Otros grupos, como los glúcidos, grasas y proteínas, tienen importancia dietética y muchos, como los almidones y las gomas, se emplean en técnica farmacéutica, aunque carecen de señalada acción farmacológica. Otras sustancias como el oxalato cálcico, sílice, lignina y materiales colorantes, pueden ser materias primas coadyuvantes en diferentes procesos en la industria (Torres C, 2004).

2.4.1 Los Alcoholes: Los alcoholes libres no están generalmente presentes más que en forma de trazas en las plantas vivas. Son esterificados y combinados bajo la forma de heterósidos. Se encuentran sobre todo en los aceites esenciales. El olor de ciertos alcoholes les da gran aplicación en la perfumería o como aromatizante (Carey, 2003). Los alcoholes alifáticos son tensoactivos e hipotensores1. Todos los alcoholes son tóxicos en grado diverso. Los alcoholes de las plantas umbelíferas, tienen una toxicidad muy elevada (Carey, 2003).

2.4.2 Los Fenoles: Entre los fenoles encontrados en estado libre, se encuentran constituyentes importantes de las esencias como el timol, el carbacrol (esencias de tomillo), el eugenol y el chavicol. Muchos de los fenoles están en estado de éter oxidado en las esencias, entre ellos citaremos el estragol, la miristicina, el apiol y el atenol (Carey, 2003).

Los fenoles tienen una actividad fisiológica marcada porque poseen propiedades antisépticas. Hidroquinol, timol (este último también antihelmíntico), eugenol (igualmente anestésico local), el apiol es emenagogo, el anetol es carminativo2 y

1_{Fitoterapia que actúa a nivel de los vasos sanguíneos.} 2

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antidiarreico a pequeñas dosis y veneno del SNC a altas dosis. El tetrahidrocannabinol3 es alucinógeno. Los polifenoles del helecho son antihelmínticos (Carey, 2003).

Son los compuestos más simples y consisten en un anillo fenólico sustituido. Algunos ejemplos los constituyen el catecol, el pirogalol y los ácidos cinámicos y cafeico. Plantas productoras de compuestos de estas características son el tomillo, la manzanilla y la gayuba, cuyo principio activo, la arbutina, ha sido utilizado a lo largo de los años en el tratamiento de la infección urinaria (Domingo D., 2003).

El mecanismo parece estar relacionado con la inhibición enzimática por los compuestos oxidados, posiblemente mediante reacciones de grupos sulfihidrilo o por interacciones no específicas con proteínas (Domingo D., 2003).

2.4.3 Cumarinas: Son compuestos derivados de la benzo-α-pirona, como la cumarina, la esculetina, la umbeliferona y la escopoletina. Están presentes en las margaritas y tienen propiedades antiinflamatorias, antitrombóticas y vasodilatadoras. Parece que su mecanismo de acción antimicrobiano es mediante interacción con el ADN eucariota, lo que explica también su actividad antiviral (Domingo D., 2003).

2.4.4 Alcaloides: Reciben esta denominación los compuestos nitrogenados heterocíclicos. Pertenecen a este grupo, entre otros, sustancias como la morfina, la heroína y la cocaína. El mecanismo de acción de los alcaloides parece ser mediante intercalación entre la pared celular y el DNA del microorganismo (Domingo D., 2003).

2.4.5 Los Aldehídos: Son derivados de los alcoholes primarios por deshidrogenación. Muchos aldehídos son aromatizantes como la vainilla y el citral. Así mismo este

3

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grupo fitoquímico tienen propiedades antisépticas. La vainilla por ejemplo tienen efectos coleréticos (Carey, 2003).

2.4.6 Los Terpenoides: Son compuestos a menudo no saturados formados por carbono, hidrógeno y oxígeno de estructura no aromática y que se encuentran sobre todo en los aceites esenciales y en las resinas (Carey, 2003).

Muchas de las plantas, deben a sus compuestos terpénicos de las esencias, sus propiedades aromáticas. Pero estas sustancias, poseen también propiedades farmacodinámicas muy variadas en relación con las diferentes funciones ligadas a su esqueleto terpénico. Algunas, son irritantes de la piel y de las mucosas, utilizándose como rubefacientes4 (pineno en la esencia de trementina). Los azulenos tienen propiedades antinflamatorias. El geraniol, cineol y linalol tienen propiedades antisépticas. El ascaridol, tiene propiedades vermífugas. La tuyona tiene propiedades abortivas y estupefacientes. Las cucurbitáceas, poseen propiedades tóxicas y necrosantes. El ácido glicirricético tiene propiedades antinflamatorias (Torres C, 2004).

2.4.7 Flavonas: Las flavonas son estructuras fenólicas que contienen un grupo carbonilo. Constituyen la familia más amplia de fenoles naturales. Su actividad frente a los microorganismos probablemente se debe a que forman complejos con las proteínas solubles y extracelulares y con las células de la pared bacteriana, de forma similar a las quinonas. Mención especial merecen las catequinas, presentes en el té verde, las cuales ejercen actividad frente a Vibrio cholerae O1, Streptococcus mutans, Shigella y otros microorganismos. Otros flavonoides tienen en general actividad

antiviral.

2.4.8 Los Isoflavonoides: Actúan como efectivas fitoalexinas, las cuales pueden ser definidas como compuestos antimicrobianos de pequeño peso molecular o

4

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metabolitos de estrés biológico. Ellos pueden ser constitutivos o también ser inducidos por ataque biológico o heridas. Los constituyentes varían entre especies, y también varían dependiendo la edad y el ambiente en el que se encuentra la planta. Estos flavonoides inhiben la germinación de esporas de hongos y causan daño a los sistemas de membrana. El recubrimiento de algunas semillas y algunas resinas de árboles son particularmente ricas en flavonoides antimicrobianos. Esta cita e información se debe incluir.

2.4.9 Los Alcaloides: Estos compuestos constituyen con los heterósidos y los antibióticos la mayor parte de los principios activos de las plantas medicinales. Son sustancias de origen biológico y sobre todo de origen vegetal, ya que en el reino animal se encuentran raramente representadas. Los alcaloides contienen siempre carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno. Excepcionalmente algunos alcaloides contienen azufre (Torres C, 2004).

2.4.10 Quinonas: Las quinonas son anillos aromáticos con dos funciones ceto. Son ubicuas en la naturaleza y causantes del color marrón que se produce en las frutas cuando son dañadas. Poseen una alta reactividad, formando complejos con los aminoácidos hidrofílicos de las proteínas, la mayoría de las veces inactivando la proteína y anulando su función. Debido a esto, el potencial antimicrobiano de este grupo es amplio (Domingo D., 2003).

2.4.11 Tanoides o Taninos: Son sustancias de origen vegetal, no nitrogenadas de estructura polifenólica, solubles en agua, alcohol y acetona. Estas sustancias son de sabor astringente y tienen la propiedad común de curtir la piel, haciéndola imputrescible e impermeable al fijarse sobre sus proteínas (Domingo D., 2003).

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poliméricas y se pueden dividir en hidrolizables y condensados, en función de que puedan o no ser hidrolizados. Se han descrito más de 30 taninos que pueden inhibir hongos y bacterias (Domingo D., 2003).

2.4.12 Los aceites esenciales: Estos productos llamados comúnmente esencias son sustancias olorosas volátiles contenidas en los vegetales. Su volatilidad les diferencia de los aceites fijos que producen de los lípidos. Son particularmente abundantes en las Coníferas, Rutáceas, Umbelíferas, Mirtáceas y Labiadas (Torres C, 2004).

Son compuestos causantes del agradable olor de determinadas plantas y algunos con poder antimicrobiano, como el mentol obtenido de la menta (Menta piperita) y la capsaicina de la planta conocida como el pimiento rojo o chile (Capsicumm annum). (Domingo D., 2003).

2.4.13 Saponinas: son los compenentes principales de varios extractos de plantas, tienen actividad antiprotozoaria. Las saponinas se unen al colesterol y otros esteroles de la membrana celular de los protozoos causando su inestabilidad, lisis y muerte celular (Calsamiglia S, 2005).

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2.4.15 Cromenos y Benzofuranos: Los cromenos y benzofuranos son productos naturales que se han encontrado en algunas especies de Rutaceae, Liliaceae, ciperaceae y principalmente en ciertas tribus de las Asteraceae, entre las cuales parece ser exclusivos de las Asterreae, Eupatorieae, Heliantheae, Inulaeae y Senecioneae (Scherriber, K., 1963).

Estos compuestos se encuentran presentes generalmente en hojas y tallos, y menos comúnmente en raíces habiéndose encontrado en los primeros hasta un 5% sobre el peso seco (Scherriber, K., 1963).

Muchos cromenos y benzofuranos han mostrado ser biológicamente activos como el toxol y la dehidrotrementona que son bacteriostáticos; la tremetona, la dehidrotremetona y la hidroxitremetona son tóxicos a los peces; el toxol y el angelato de toxilo exhiben una debil actividad antitumor contra la leucemia linfocitica P-388; el encecalin, el 7-hidroxiencalin y la 6- metaoxieuparina son fototóxicos a varios hongos y bacterías; el encecalin también ha mostrado acción insecticida; así mismo los precocenos I y II actuan como hormonas antijuveniles en los insectos (Scherriber, K., 1963).

2.4.16 Sesquiterpenlactonas: derivadas biogenéticamente de los sesquiterpenos, son una clase de productos naturales distribuidos menos ampliamente que estos últimos y de ocurrencia predominante en la familia Asteraceae (notablemente en géneros Artemisia y ambrosia), de allí que su distribución permite ser aplicada a problemas taxonómicos especialmente en los géneros nombrados y en otras taxas (Scherriber, K., 1963).

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demostrado: acción citotóxica, antitumoral, analgésica, inhibidoras del crecimiento de bacterias, entre otras (Scherriber, K., 1963).

Estos compuestos lactónicos son primariamente clasificados en base a su esqueleto carbocíclico como germacranólidos, guaianólidos, eudesmanólidos y pseudo-guaianólidos, entre otros (el sufijo olido se refiere a la función lactona) (Scherriber, K., 1963).

2.5 ESPECIES VEGETALES

[image:37.612.208.434.313.598.2]

2.5.1 Valeriana pilosa

Figura 1. Valeriana pilosa Fuente: Autores

Orden: DIPSACALES

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Sinónimos: Valeriana longifolia H.B.K., Valeriana longifolia var. pilosa (Ruiz & Pav.) Wedd.

Nombre Común: valeriana, Mata de gato

2.5.1.1 Características generales

2.5.1.1.1 Descripción: Hierba perenne con las hojas en una roseta basal, 10-75 cm de alto, ramificada desde la base. Raíz central obcónica. Hojas simples, pecioladas; lámina de la hoja lanceolada, 5-35 x 0.5-2.5 cm, subcoriácea, en la parte superior glabra a pilosa, en la parte inferior glabra o pilosa, ocasionalmente con el nervio medio piloso, aguda en el ápice, los márgenes enteros con pequeñas berrugas en la parte superior que dan la impresión de dientes; peciolos dilatados y generalmente ciliados en la base. Inflorescencia paniculoide, 2-41 x 1-8 cm, el eje piloso; eje principal de la inflorescencia con 1-3 pares de hojas sésiles, lanceoladas a linear lanceoladas, generalmente con el margen verrugoso, con o sin inflorescencias parciales en sus axilas, brácteas y bracteolas superiores espatuladas, 2-10 x 1-4 mm, glabras o pilosas en la base. Flores ginodioicas, corola infundibuliforme, la de flores perfectas de 2-3 mm de longitud, la de flores pistiladas de 1-2.5 mm de longitud, blanca, a menudo teñida de púrpura, glabra, 5-lobada; estambres o estilo exsertos. Aquenios de 1.5-2 mm de longitud, de forma creciente en corte transversal, el vilano de 3-5 mm de longitud, usualmente con 6 radios (Guzmán, 2005)

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2.5.1.1.3 Fitoquímica: Los análisis fitoquímicos preeliminares uno realizado en las hojas y otro en los rizomas de V. pilosa mostraron la presencia de alcaloides, esteroides y/o triterpenoides, flavonoides y taninos. Las pruebas realizadas para cumarinas y lactonas terpénicas, glicósidos cardiotónicos y saponinas dieron resultados negativos. La presencia de alcaloides puede estar relacionada con alcaloides iridoidales similares a los aislados de las raíces de V. officinalis (Guzmán, 2005).

Los iridoides son la familia de compuestos monoterpenicos mas comunes en el genero Valeriana y en la familia Valerianaceae. Aunque en un principio se creía que estos compuestos eran los responsables de la actividad sedante de la valeriana, algunos autores consideran que los ácidos valerénicos y otros sesquiterpenos estructuralmente similares, que se encuentran en el aceite esencial de las raíces de V. officinalis son los responsables de esta actividad y no los valeropotriatos

(epoxiridoides encontrados en la Valeriana). Estos resultados sugieren la necesidad de caracterizar química y farmacológicamente la especie V. pilosa, con el fin de evaluar su aprovechamiento como una novedosa fuente de extractos sedativos (Guzmán, 2005).

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En Perú, se reporta además el uso de las hojas y tallos de la Valeriana pilosa para curar las irritaciones, como desinfectante y para combatir la fiebre interna. Las raíces de esta especie se hierven por pocos minutos y el té es utilizado como un sedante y para disminuir el stress (Gúzman, 2005).

2.5.2 Myrcianthes rhopaloides

[image:40.612.117.527.226.589.2]

Figura 2. Myrcianthes rhopaloides.

Fuente : Autores

Orden: MYRTALES Familia: MYRTACEAE

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Nombres comunes: Hueso, Guayabo, Almanegra, Arrayán, Arrayán guayabón, Guayabón, Arrayán negro, Arrayán de los Andes.

Sinónimos: Eugenia porphyroclada O. Berg, Eugenia rhopaloides (Kunth) DC., Myrtus rhopaloides Kunth

2.5.2.1 Características generales de la especie

2.5.2.1.1 Descripción: Árbol de hasta 15 m de altura, tronco cilíndrico, copa regular. Corteza color rojizo, escamosa, resinosa y desprendible. Hojas simples, opuestas, de limbo ovalado, consistencia coriácea; con el borde entero, a veces involuto; con ápice marginado y base redondeada; haz glabro y lustroso, de color verde oscuro, envés verde amarillento con la nervadura central prominente. Pecíolo corto lignificado. Flores hermafroditas, completas y estaminoideas; cáliz dialisépalo, color verde; corola con pétalos libres, color blanco; estambres muy numerosos, de 9-10 mm de largo; ovario ínfero, estilo largo y estigma capitado. Fruto en drupa, carnoso, de forma orbiculada, color rojo oscuro cuando maduro, con una sola semilla. Los frutos pesan 2.88 g promedio; las semillas miden aproximadamente 0.82 cm de largo y 0.61 de ancho y 100 semillas pesan 0.172 g en promedio (Pico, 2004).

2.5.2.1.2 Distribución Geográfica: Se encuentra distribuida en Costa Rica, Colombia, Ecuador, Panamá, Perú, y Venezuela desde los 2300 a 2800 m. En Colombia se le encuentra en la cordillera Central y Oriental en el departamento de Cundinamarca, en el altiplano Cundiboyacense y sus alrededores y en el Tolima. En Cundinamarca en los municipios de la Calera (Santa Isabel), Facatativa. En Bogotá D.C se encuentra en las zonas rurales de Usme (Pasquilla) y Sumapaz (Capitolio) dentro de un rango altitudinal de 2500 a 3200m (Guzmán, 2005).

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(potrero arbolado de arrayanes, común en toda la región andina con otros géneros y especies de la misma familia). Es inductor preclimácico de la sere de laderas bajas, vinculado a la mesosere del bosque de susca (Ocotea heterophylla) y la del tibaral (bosque de Escallonia paniculata) (DAMA, 2000).

2.5.2.1.3 Propagación tradicional: Las semillas se extraen de los frutos con bisturí, con presión de pinzas con punta delgada o bien de manera manual al presionar el fruto carnoso, se lavan 2 a 3 veces con agua durante 2 minutos máximo cada vez. No se realiza aplicación de jabones ni detergentes, dado el carácter fotosintético del embrión y los cotiledones, desde el momento de maduración de los frutos. Deben mantenerse en humedad superior al 60% desde la extracción del fruto y el lavado. No requiere etapa de secado, posterior al lavado, por el contrario, debe mantenerse la humedad. En medio estéril utilizando cajas de petri con papel absorbente, luz solar parcial y temperatura ambiente en condiciones de laboratorio (17°C promedio), se registra germinación desde el tercer día después de la hidratación hasta el séptimo día, siendo la germinación del 100% para el día 7 (Pico, 2004).

La germinación es tipo hipogea, puesto que los cotiledones verdes permanecen en el sustrato, en el lugar de siembra y emerge la radícula y posteriormente la plúmula entre los cotiledones. Se deben sembrar 2 semillas por alvéolo, con una profundidad de 1 cm, el riego debe ser cada 2 días y de manera suave (Pico, 2004).

2.5.2.1.4 Cosecha: La colecta se realiza de manera manual, halando de la parte apical, para propagación se pueden colectar frutos con pocos días de caída en el suelo.

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en Sumapaz, junio en el Verjón alto localidad de Chapinero y julio en la Calera. En el JBJCM la floración generalmente inicia a principios de año en los meses de febrero a abril y los frutos maduros son colectados cinco meses después (Pico, 2004).

2.5.2.1.5 Usos: Los frutos de ésta especie son comestibles y por su agradable sabor se consumen directamente, en jugos con leche y dulces. La planta al igual que Myrcianthes leucoxyla, es maderable y es empleada con fines medicinales. El uso

medicinal más frecuente en las áreas rurales de Bogotá es para combatir la diabetes, utilizando diferentes partes de la planta. También se usa como tranquilizante preparando las hojas en infusión y como antidiarreico, cocinando las hojas en agua junto con el laurel (Laurus nobilis) (Molina, 2004).

Esta planta también es usada en la inducción de matorrales de Miconia spp., en la formación de corredores y estribones ornitócoros, como barrera antiganado, cercas vivas, ornamental y en la fabricación de postes y cabos de herramienta (DAMA, 2000).

2.5.2.1.6 Bromatología y Aporte Nutricional: Los resultados del análisis bromatológico proximal expresados en base húmeda para M. rhopaloides son presentados en la tabla 1, los cuales al ser comparados con los mismos obtenidos para M. leucoxyla, evidencian que un menor aporte nutricional. Sin embargo, esta especie

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xliv

Nutriente Contenido Proteína (g) 2.9

Grasa (g) 0.3 Fibra (g) 2.4

Cenizas(g) 1.4 Calcio (mg) 100mg

Fósforo (mg) 38

[image:44.612.233.408.82.253.2]

Hierro ppm 28

Tabla 1. Análisis bromatológicos proximales para M. rhopaloides (contenido/100g de pulpa)

2.5.2.1.7 Fitoquímica: El aceite esencial obtenido por hidrodestilación de hojas M. rhopaloides recolectadas en Ecuador fue caracterizado por CGAR y CGAR-EM,

identificando 40 compuestos de los cuales la mayoría corresponden a alcoholes y aldehídos monoterpenicos como geranial (34%), neral (25%), α-pineno (7%), β -pineno (9%) y algunos sesquiterpenos (1.5%). Al comparar estos resultados con lo reportado por Guzmán et al. 2005 para M. leucoxyla, se encuentra que los aceites tienen en común el alto contenido de monoterpenos tales como el α-pineno y β -pineno, aunque detectados en concentraciones mayores para el aceite esencial de M. rhopaloides, además de 1,8-cineol, mirceno, linalol, terpinen-4-ol, y nerolidiol

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[image:45.612.197.446.124.455.2]

xlv 2.5.3 Passiflora manicata

Figura 3. Passiflora manicata

Fuente: Autores

Familia: PASSIFLORACEAE

Especie: Passiflora manicata (Juss.) Pers.

Sinónimos: Passiflora meridensis H. Karst., Passiflora rhodantha Harms, Tacsonia manicata Juss.

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xlvi 2.5.3.1 Características generales de las especies

2.5.3.1.1 Descripción: Plantas pubescentes o glabras en las superficies adaxiales de las láminas foliares, flores y frutos. Tallos angulares, esencialmente glabros o pubescentes. Hojas ovadas, trilobuladas, de 4.2 a 10.0 cm de largo y 5.0 a 12.0 cm de ancho, con ángulos de aproximadamente 45º entre lóbulos medios y laterales, con lóbulos oblongos u ovados, agudos o acuminados en el ápice, redondeadas o ligeramente acorazonadas en la base, glandular-aserradas en las márgenes, densamente pubescentes en la superficie abaxial, con tricomas ondulados, transparentes, blancuzcos, de aproximadamente 0.3 mm de largo, glabras en la superficie adaxial, con tricomas escasos repartidos sobre las venas foliares; pecíolos de 1.4 a 4.1 cm de largo, con 4 a 9 nectarios generalmente estipitados, de 1 a 2 mm de largo repartidos sobre la superficie adaxial; estípulas generalmente suborbiculares, de 1.5 a 2.0 cm de largo y 0.5-1.0 cm de ancho, con dentaciones gruesas en el margen. Pedúnculo grueso, de 4.6 a 7.5 cm de largo; brácteas ovadas, libres hasta la base o unidas cerca de la base, de 2.0 a 4.0 cm de largo y 1.0 a 2.0 cm de ancho, acuminadas o agudas en el ápice, cuneadas o redondeadas en la base. Flores erectas de 5.0 a 5.6 cm de largo; hipantios cilíndricos, de aproximadamente 2 cm de largo; sépalos oblongos o lanceolados de 3.0 a 3.6 cm de largo, de aproximadamente 6 mm de ancho, verdosos abaxialmente, rojos adaxialmente; pétalos sub-iguales a los sépalos, rojos; corona en 3 o 4 series, con filamentos de hasta 4 mm de largo, con series más exteriores color morado, con la serie interior de color blanco; opérculo localizado aproximadamente a 1 cm de la base del hipantio, de aproximadamente 1 cm de largo, doblado, membranáceo, blanco. Frutos obovados u oblongos, de 3.5 a 5.5 cm de largo y 2.0 a 3.7 cm de ancho, con pericarpio coriáceo, verde al madurar; semillas obovadas a acorazonadas, de 3.5 a 5.1 mm de largo y 2.0 a 3.0 mm de ancho, con testa reticulada, color café oscuro; arilo anaranjado poco suculento (Escobar, 1988).

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xlvii

más corto que en el subgénero Tacsonia, pero más largo que en subgénero Passiflora; es autógama y altamente polimórfica (Escobar, 1988).

2.5.3.1.2 Distribución geográfica: Es nativa de Venezuela, Colombia, Ecuador y Perú. Posiblemente es originaria de los Andes de Perú y Chile, entre 1400m -2800 m de altitud. Crece de forma silvestre como una enredadera (Torres, 2007).

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xlviii 2.5.4 Hesperomeles ferruginea

[image:48.612.198.431.135.443.2]

Figura 4. Hesperomeles ferruginea.

Fuente: Autores

Orden: ROSALES Familia: ROSACEAE

Especie: Hesperomeles ferruginea (Pers.) Benth.

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Sinónimos: Crataegus ferruginea Pers., Eriobotrya cordata Lindl., Hesperomeles lanuginosa Ruiz & Pav. ex Hook., Hesperomeles oblonga Lindl., Mespilus ferruginea

(Pers.) Poir., Osteomeles ferruginea (Pers.) Kunth.

2.5.4.1.1 Descripción: Arbustos hasta 5 m de altura, ramas pubescentes o glabras hacia las puntas. Estipulas, 2 a 6 mm de largo y 0.5 a 1 mm de ancho, pubescentes a glabras, usualmente persistentes; pecíolos 0.5 a 2 cm de longitud, pubescentes. Hojas más o menos oblongas, elípticas u ovadas, 3 a 10 cm de largo y 1.5 a 8 cm de ancho, coriaceas o subcoriaceas, ápice redondeado, base redondeada, obtusa o subcordada, margen serrado o biserrado, superficie adaxial frecuentemente puberula a glabra, reticuladas o suavemente abullada, con venas inmersas, superfice abaxial pubescente con venas prominentes. Inflorescencia en forma de cima con 10 a 100 flores, densamente pubescentes; pedúnculo de 5 a 40 mm. Brácteas florales, 5 a 10 mm de largo y 1 a 1.5 mm de ancho; pedícelo de 2 a 5 mm de longitud. Flores 5 a 9 mm de largo; hipantio urceolado a crateriforme; sépalos 1.5 a 3 mm de largo, ápice agudo; pétalos ampliamente elípticos u obovados, 2.5 a 5 mm de largo, glabros, pubérulos o ciliados, blancos o cremas comúnmente teñidos de rosa o rojo. Fruto de 5 a 8 mm de largo y 6 a 8 mm de ancho, rojo. Semillas de 2.5 a 3 mm de largo y 1 a 1.5 mm de ancho (Guzmán, 2005).

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Se desarrolla en suelos ácidos orgánicos y algo arcillosos, se han encontrado asociaciones micorríticas de tipo vesículo arbuscular, en cuanto a aspectos climáticos no soporta heladas prolongadas y se producen defoliaciones frecuentes. Esta planta esta más adaptada a paramos húmedos que H. goudotiana (Rangel, 2000).

2.5.4.1.3 Usos: En las áreas rurales del sur de Bogotá D. C. esta especie al igual que H. goudotiana es bastante conocida y utilizada. El fruto maduro se consume

directamente, o se usa para preparar mermeladas, dulces y yogurt. En el departamento de Boyacá los frutos de mortiño se tuestan con azúcar o panela, y se prepara “masato” para las fiestas de San Pedro a finales de Junio (Cardozo, 2005).

Por otra parte, a partir de esta planta se obtiene la madera para fabricar cabos de azadón y cercas vivas (Molina, 2004), lo que esta ocasionando una gran disminución en las poblaciones de esta especie, hecho que también se evidencia en países como Ecuador, donde H. ferruginea se encuentra amenazada por la fragmentación de hábitat y por la tala a la que es sometida por la calidad de su madera; además la regeneración natural no es eficiente y los pocos árboles que alcanzan a rebrotar en las áreas intervenidas son muy susceptibles a enfermedades (Ordóñez, 2006).

2.5.4.1.4 Fitogeografía y ecología: Posición sucesional: inductores preclimácicos priserales. Aparece como subordinada en las priseres del encenillal, denotando las facies de suelos húmedos. Es un importante elemento protector de los bordes relictuales, por sus espinas. Su papel como subdominante del clímax de subpáramo húmedo, indica también su función mediadora del ascenso del límite superior del bosque y la regeneración del encenillal sobre subpáramos húmedos y potreros por encima de los 3200 msnm. Es uno de los precursores leñosos más frecuentes en los pastizales altos de Holcus lanatus en el subpáramo degradado (Torres, 2007).

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li

que no difiera de la composición de otras especies de su mismo género, como la observada en H. goudotiana donde se encuentran esteroides, triterpenoides, flavonoides y taninos. Además por la coloración de sus frutos es muy probable que contenga compuestos polifenólicos tipo antocianinas que pueden ser utilizadas como colorantes en la industria de alimentos y posiblemente como antioxidantes (Garzón, 2006).

No se han publicado estudios sobre la actividad biológica que pueda tener H. ferruginea, sin embargo en otras especies como H. cuneata Lindl., H. obtusiofolia (Pers.) Lindl. H. heterophylla Hook., se ha encontrado que los frutos y las hojas tienen actividad antiinflamatoria sobre los riñones y el hígado (Garzón, 2006).

2.6 MICROORGANISMOS SELECCIONADOS

2.6.1 Hongo fitopatógeno

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lii 2.6.1.1 Alternaria sp.

Figura 5. Características Macro y Microscópicas de Alternaria sp.

Forma parte de los llamados hongos imperfectos. Produce manchas en hojas, frutos y tallos, además de necrosis foliar (Arévalo A, 1996). Algunas de la enfermedades más comunes causadas por Alternaria spp, incluye el tizón temprano de la papa, el tomate y el brócoli; mancha de la hoja del tabaco, del geranio, hule, gladiola y kenaf; tizón de la zanahoria, macha circular en la remolacha, mancha concéntrica del cártamo, pudrición negra del fruto en el chile. Causa manchas y tizón en la cebolla, manchas en frutas como la manzana, el limón y la naranja. Estas manchas son generalmente café oscuras o negras, frecuentemente numerosas y dispuestas en anillos concéntricos que le dan la apariencia de tablero de tiro (Ayala S, 1998).

Sobre las ramas y tallos de plantas tales como el tomate, aparecen varias manchas obscuras, profundas y con frecuencia en forma de blanco. A veces las lesiones del tallo en las plántulas forman cánceres que pueden extenderse, cubrir el tallo y matar a la planta, o si se forman cerca de la superficie del suelo pueden desarrollarse y originar una pudrición del cuello. (Forero N, 1997)

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liii 2.6.2 Microorganismos patógenos

2.6.2.1 Candida albicans

Figura 6. Características Macro y Microscópicas de Candida albicans.

La especie patógena más frecuente en el hombre es la Candida albicans. Estos hongos viven como saprofitos sobre la piel y las mucosas del tracto respiratorio, digestivo y genital femenino, de preferencia en pacientes diabéticos y durante el embarazo (Roncancio B, 2001). Es una levadura, redonda u ovoide con 3 mcm de diámetro, con o sin gemación. Forma parte de la flora normal de la boca, tubo digestivo y vagina. Y esta considerada como la más patógena de este género (Arévalo A, 1995). Es frecuente ver las invasiones superficiales (piel y mucosas) producidas por este hongo (Roncancio B, 2001). La forma generalizada se produce por vía hemática y se manifiesta por lesiones o abscesos en casi todos los órganos y tejidos. Microscópicamente se puede observar que en el tejido se forma un micelio con hifas delgadas y seudohifas, además de células micéticas levaduriformes pequeñas. Estas células pueden mostrar gemación. Las hifas y seudohifas penetran en el tejido como lo hacen las raíces de una planta (Roncancio B, 2001).

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tienen importancia industrial produciendo ácidos orgánicos, etanol a partir de nutrientes especiales, enzimas como la lipasa utilizada en la producción de jabón, lípidos en sustratos ricos en glucosa y vitaminas como la riboflavina, entre otras (Roncancio B, 2001).

Presenta rasgos clínicos como dolor de esófago y dificultad para comer, infección del torrente sanguíneo y enfermedad diseminada normalmente con fiebre, raramente: pulmonía, osteomelitis y artritis.

Según el CDC y la división de enfermedades bacterianas y micóticas posee una incidencia de 8 casos/100000 en la población general, en los pacientes VIH positivos se presenta como una infección oportunista (Roncancio B, 2001).

2.6.2.2 Staphylococcus aureus

Figura 7. Caracterísiticas Macro y Microscópicas de Staphylococcus aureus.

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la cual puede estar asociada a la célula o al medio extracelular, con una importante afinidad por la fracción Fc de la Ig G. La presencia de proteína A o coagulasa es de gran utilidad clínica para diferenciar Staphylococcus aureus de otras especies de Estafilococos (Uribe C, 2003). Staphylococcus aureus es una bacteria que puede causar infección en todos los grupos de edad tanto en forma esporádica como epidémica y se ha identificado como una de las principales causas de infección de heridas quirúrgicas. Su principal forma de transmisión es por contacto (Uribe C, 2003).

La capacidad de S. aureus para fermentar los azúcares como maltosa, manitol, trehalosa es positiva. La producción de una nucleasa termoestable es un buen indicador de la presencia S. aureus, al igual que la conversión de nitratos a nitritos (Peñaranda O, 2003).

Elaboran diversas enzimas: proteasas, lipasas, fosfatasas, gelatinasas, catalasas y coagulasas (Peñaranda O, 2003).

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lvi 2.6.2.3 Escherichia coli

Figura 8. Características Macro y Microscópicas de Escherichia coli.

Es un bacilo de 1 – 3 µm por 0.5 µm, que se presenta sólo, en pares, en cortas cadenas o formando grupos. En general es móvil (por flagelos perítricos), aunque existen variantes inmóviles no flageladas. No forma esporas y por lo general es no cápsulado y Gram negativo. En cultivos jóvenes la forma cocobacilar es bastante frecuente; en los viejos se presentan formas de una dimensión mayor (Peñaranda O, 2003).

En agar forma colonias circulares de 3 a 5 mm convexas, de borde continuo o un tanto ondulado, brillantes y de coloración blanca un poco amarillenta. Con producción de ácido y gas, fermenta la lactosa y un gran número de carbohidratos; algunas cepas son lactosa negativas. Es indol positiva, rojo de metilo positiva, Voges Proskauer (VP) negativa y no utiliza el citrato. Produce H2S en determinados medios.

Acidifica y coagula la leche. Pueden necesitarse pruebas adicionales en casos de E. coli aislada de colitis hemorrágicas, las cuales son típicamente negativas a sorbitol. Este bacilo es aerobio y anaerobio facultativo. Su temperatura óptima de crecimiento es de 37 °C, pero posee propiedades de desarrollo en una gama bastante amplia de temperaturas; el pH favorable es de 7 alguna cepas producen hemolisina (Peñaranda O, 2003).

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de tres décadas se empezó a estudiar su poder enteropatógeno. Se ha visto que las cepas toxigénicas de E. coli pueden producir una enterotoxina termolábil (TL),una termoestable (TS) o ambas. La TL es una proteína de alto peso molecular, que bioquímicamente es muy similar a la toxina de Vibrio cholerae, activando la adenilciclasa. Es inactivada a 60 ºC. La TS es una pequeña molécula relativamente estable al ser hervida (Rodríguez V, 1995).

2.6.2.4 Bacillus subtillis

Figura 9. Características Macro y Microscópicas de Bacillus subtillis.

Son bacilos Gram positivos de tamaño 1 por 8 mcm, inmóviles, aerobios o anaerobios facultativos, formadores de endosporas. Habitan en el suelo, agua, aire y son contaminantes del ambiente de laboratorio. Este microorganismo es obligado en esta clase de bioensayos por su gran sensibilidad. (Arévalo A. 1996)

Se encuentra con frecuencia en tierra y en vegetales, también se encuentra en diversos productos alimenticios, produciendo infecciones aéreas o por contacto, se considera un microorganismo perjudicial pero no peligroso en carne en la cual ataca las proteínas. Este bacilo hidroliza el almidón y reduce los nitratos, no produce indol a veces forma una escasa cantidad de ácido sulfúrico, sus esporas son menos termorresistentes que las de los géneros térmofilos. (López L., 2001)

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continuada producida por los streptococcus lácticos, se entorpece su crecimiento; a pesar de esto a una temperatura alta adecuada, este bacilo muchas veces puede coagular la leche pasteurizada por medio de los fermentos de laboratorio sin previa acidificación y tras reposar un largo período puede sobrevenir la peptonización. Esta bacteria también es importante porque produce subtilicina, una bacteriocina que inhibe o mata especies estrechamente relacionadas o incluso a cepas diferentes de la misma especie. (López L., 2001)

Algunas enfermedades causadas por este son:

- Mancha blanca del trigo

- Daños en cultivo de tejidos de la palma datilera - Daños en óvulos y semillas de papa (López L., 2001)

2.7 ANTIMICROBIANOS

Desde el siglo XVIII se han empleado sustancias químicas para el tratamiento de las emnfermedades infecciosas. Paul Ehrlich, quien formulo los principios de toxicidad selectiva, reconoció las reacciones químicas específicas entre microorganismos y medicamento, la aparición de la resistencia a estos y el papel de la terapéutica combinada para combatirlos. Posteriormente se descubrieron las sulfonamidas y se acrecentó el interés en sustancias antibacterianas de origen microbiano, llamadas antibióticos, de ahí surgió la penicilina, estreptomicina, tetraciclina, cloramfenicol, etc. Las cuales también han sido obtenidas sintéticamente, a través de modificación química, total o parcial, de las moléculas por biosíntesis (Manrique E, 1997).

El ataque a los microorganismos, por parte de los antimicrobianos, se pueden dar de diferentes maneras: por inhibición de la síntesis de la pared celular, de las funciones de la membrana celular, de la traducción de material genético y de la síntesis de ácidos nucleicos (Manrique E, 1997).