UNIVERSIDAD REGIONAL AUTÓNOMA DE LOS ANDES UNIANDES
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS
PROGRAMA DE MAESTRÍA EN FARMACIA CLÍNICA Y HOSPITALARIA
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL GRADO ACADÉMICO DE MAGISTER EN FARMACIA CLÍNICA Y HOSPITALARIA
TEMA:
ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA “IN VITRO” DEL EXTRACTO
HIDROALCOHÓLICO DE LAS HOJAS Vernonanthura patens (laritaco) EN CEPAS DE Salmonella spp
AUTOR: BQF. MORENO CUENCA ARSENIO ALFREDO ASESORES: DR. CARRANZA QUISPE LUIS EMILIO MsC. DR. BERMÚDEZ DEL SOL ABDEL Ph. D.
APROBACIÓN DE LOS ASESORES DEL TRABAJO DE TITULACIÓN
CERTIFICACIÓN:
Quienes suscriben, legalmente CERTIFICA QUE: El presente Trabajo de Titulación realizado por el Señor Arsenio Alfredo Moreno Cuenca, Maestrante del Programa de Maestría en Farmacia Clínica y Hospitalaria, Facultad de Ciencias Médicas, con el tema “ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA “IN VITRO” DEL EXTRACTO HIDROALCOHÓLICO DE LAS HOJAS Vernonanthura patens (laritaco) EN CEPAS DE Salmonella spp”, ha sido prolijamente revisado, y cumple con todos los requisitos establecidos en la normativa pertinente de la Universidad Regional Autónoma de los Andes -UNIANDES-, por lo que apruebe su presentación.
Ambato, Junio del 2018
DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD
Yo, Arsenio Alfredo Moreno Cuenca, maestrante del Programa de Maestría de Farmacia Clínica y Hospitalaria, Facultad de Ciencias Médicas, declaro que todos los resultados obtenidos en el presente trabajo de investigación, previo a la obtención del Grado Académico de MAGÍSTER EN FARMACIA CLÍNICA Y HOSPITALARIA, son absolutamente originales, auténticos y personales; a excepción de las citas, por lo que son de mi exclusiva responsabilidad.
Ambato, junio del 2018
______________________________ BQF. Arsenio Alfredo Moreno Cuenca CI.: 0702765868
DERECHOS DE LA AUTOR
Yo, Arsenio Alfredo Moreno Cuenca, declaro que conozco y acepto la disposición constante en el literal d) del Art. 85 del Estatuto de la Universidad Regional Autónoma de los Andes, que en su parte pertinente dice: El patrimonio de la UNIANDES está constituido por “La propiedad intelectual sobre las Investigaciones, trabajos científicos o técnicos, proyectos profesionales y consultoría que se realicen en la Universidad o por cuenta de ella”
Ambato, junio del 2018
______________________________ BQF. Arsenio Alfredo Moreno Cuenca CI.: 0702765868
DEDICATORIA
Fueron momentos de lucha constante y gratas vivencias; momentos de éxito y desesperanza los que viví para alcanzar mi meta como lo es culminar mi maestría. Los deseos de superarme fueron tantos que logré vencer todos los obstáculos. Es por ello que dedicó éste triunfo a quienes en todo momento me llenaron de amor y apoyo incondicional y por sobre todas las cosas; me brindaron su amistad.
Dedicado a Dios Todopoderoso por tomarme de la mano e iluminarme el camino, por enseñarme el verdadero valor de ser Magíster en Farmacia Clínica y Hospitalaria
A mis Padres quienes me han dado el tesoro más valioso que puede dársele a un hijo: La vida. Mis conceptos, valores morales y superación a ellos se los debo, éste será el mejor legado, lo reconozco y agradeceré eternamente.
A mis grandes amigos, que hoy son mi familia, quienes por siempre estarán en mi corazón. Sin su apoyo y compañía esta hermosa experiencia que hoy llega a su fin no hubiera sido la misma.
AGRADECIMIENTO
En primera instancia, a Dios por guiarme en la vida, forjador de cada pensamiento y acción, quien me ha dado la fuerza para llevar a feliz término este sueño. A mi familia por su apoyo constante e incondicional. A mis amigos que a pesar de la distancia siempre me dieron el impulso de llegar a mi meta final, al Dr. Emilio Carranza Quispe Ms.C y Dr. Adbel Bermúdez Del Sol Ph. D por estar ahí pendientes para culminar con la maestría.
A las autoridades y catedráticos de la Universidad Regional Autónoma de los Andes en especial al programa de Maestría en Farmacia Clínica y Hospitalaria por la oportunidad de realizar en sus aulas mis estudios de cuarto nivel.
ÍNDICE GENERAL
APROBACIÓN DE LOS ASESORES DEL TRABAJO DE TITULACIÓN DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD
DERECHOS DE LA AUTOR DEDICATORIA
AGRADECIMIENTO ÍNDICES
RESUMEN ABSTRACT
INTRODUCCIÓN ...1
Antecedentes de investigación...2
Planteamiento del problema ...5
Formulación del problema ...8
Objeto de investigación y campo de acción ...8
Identificación de la Línea de investigación ...8
Objetivo General ...8
Objetivos específicos ...8
Hipótesis ...8
Justificación del tema ...9
Breve explicación de la metodología investigativa a emplear ...9
Resumen de la estructura de la tesis: breve explicación de la de los capítulos de la tesis ...10
Aporte teórico, significación práctica y novedad científica ...10
CAPÍTULO I ...12
1. MARCO TEÓRICO ...12
1.1. Usos de las plantas medicinales ...12
1.1.1 Estudios etnobotánicos y estudios etnofarmacológicos. ...12
1.1.2. Valor de uso de las plantas medicinales ...15
1.1.2.1. Índice de Valor de Uso de Especies ...16
1.2. Vernonanthura patens (laritaco) ...17
1.2.2. Distribución ...18
1.2.3. Descripción ...18
1.2.3.1. Hábito ...18
1.2.3.2. Hojas ...18
1.2.3.3. Flores ...19
1.2.3.4. Frutos ...19
1.2.4. Diagnostico ...19
1.2.5. Descripción ...19
1.2.5.1. Hábitat ...19
1.2.5.2. Fenología ...19
1.2.6. Información de uso tradional ...19
1.2.7. Composición química de la Vernonanthura patens ...20
1.2.8. Actividad Antimicrobiana de la Vernonanthura patens ...21
1.3. Caracterización fotoquímica de los Extracto de las Plantas Medicinales ...22
1.3.1. Tamizaje fotoquímico ...22
1.3.1.1. Compuestos del metabolismo primario ...22
1.3.1.2. Compuestos del metabolismo secundario ...24
1.3.2. Métodos de Extracción...26
1.4. Actividad y resistencia antimicrobiana...28
1.4.1. Agentes Antimicrobianos ...29
1.4.1.1. Agentes Bacteriostáticos vs. Bactericidas ...29
1.4.1.2. Modos de Acción de los Antimicrobianos ...29
1.4.1.3. Mecanismos de Resistencia Antimicrobiana...30
1.5. Evaluación de la actividad antimicrobiana de plantas ...31
1.5.1. Contacto directo ...32
1.5.2. Dilución en agar ...32
1.5.3. Dilución y micro-dilución en caldo ...33
1.5.4. Difusión en agar ...33
1.5.5. Sembrado en espiral ...34
CAPÍTULO II ...35
2. MARCO METODOLÓGICO Y PLANTEAMIENTO DE LA PROPUESTA ...35
2.1. Etapa I: Estudio etnobotánico ...35
2.1.1.1. Cantón Lago Agrio ...35
2.1.2. Procedimiento ...37
2.1.3. Análisis de datos etnobotánicos ...37
2.2. Etapa 2: Caracterización fitoquímica del extracto de las hojas de Vernonanthura patens. ...37
2.2.1. Recolecion ...38
2.2.2. Identificación Botánica ...38
2.2.3. Lugar de investigación ...39
2.2.4. Acondicionamiento ...39
2.2.5. Obtención del Extracto ...39
2.2.6. Identificación de la composición fitoquímica del extracto de las hojas de de Vernonanthura patens ...40
2.2.6.1. Tamizaje Fitoquímico ...40
2.3. Etapa III: Evaluación de la actividad antimicrobiana del extracto de las hojas de Vernonanthura patens. ...41
2.3.1. Ensayo antimicrobiano- Método de difusión de discos ...41
2.3.1.1. Procedimiento ...42
2.4. Procesamiento estadístico de la información ...42
2.5. Descripción del procedimiento metodológico para el desarrollo de la investigación ...43
CAPÍTULO III ...44
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ...44
3.1. Etapa I: Estudio etnobotánico ...44
3.1.1. Criterios de inclusión ...44
3.1.2. Criterios de exclusión ...44
3.1.3. El Cuestionario etnofarmacológico...44
3.2. Etapa II: Caracterización fitoquímica del extracto de Vernonanthura patens ...53
3.3. Etapa III: Evaluación de la actividad antimicrobiana del extracto hidroetanolico de hojas de Vernonanthura patens. ...54
3.3.1. Estadístico ...55
3.3.1.1. Análisis univariado de varianza ...55
3.3.1.2. Planteamiento de la hipótesis ...56
3.3.1.3. Planteamiento de la hipótesis ...58
RECOMENDACIONES ...61
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS ÍNDICE DE GRÁFICO Gráfico No. 1. ...47
Gráfico No. 2 ...48
Gráfico No. 3 ...48
Gráfico No. 4. ...49
ÍNDICE DE CUADROS CUADRO No. 1 ...20
CUADRO No. 2. ...40
CUADRO No. 3. ...45
CUADRO No. 4 ...50
CUADRO No. 5. ...51
CUADRO No. 6. ...53
CUADRO No. 7. ...54
ÍNDICE TABLAS
Tabla 1 Factores inter-sujetos ...55
Tabla 2 Prueba de Efectos inter- sujetos ...56
Tabla 3 Sub conjuntos homogéneos ...57
Tabla 4 ANOVA...58
ÍNDICE DE FIGURAS FIGURA No. 1. Localización del Cantón Lago Agrio en la Zona 1 (45) ...36
FIGURA No. 2. Parroquias del Cantón Lago Agrio (45) ...36
FIGURA No. 3. Parroquia Nueva Loja ...38
FIGURA No. 4. Zona de recolección Latitud: 0.0860 y Longitud: -76.9249. ...38
RESUMEN
Las enfermedades causadas por microorganismos patógenos es una preocupación generalizada, que constituye un factor de riesgo para la salud pública, es por esto que se buscan fuentes naturales que Inhiban el crecimiento bacteriano. El objetivo de este trabajo fue evaluar la actividad antimicrobiana del extracto hidroalcohólico de las hojas de la Vernonanthura patens en cepas de Salmonella, para lo cual se realizó un estudio etnobotánico con el método de encuesta a 105 personas de la parroquia Nueva Loja, Cantón Lago Agrio, Provincia de Sucumbios, Ecuador. Para la caracterización fitoquímica de la especie vegetal seleccionada se recolecto, identifico, acondicionó, extrajo con solvente hidroalcohólico, concentró y se llevó a cabo el tamizaje fitoquímico. La evaluación de la actividad antimicrobiana se realizó con en el extracto hidroalcohólico, usando el método de difusión de discos frente a la cepa de
Salmonella. Como resultado de las encuestas se seleccionó a la planta
Vernonanthura patens por tener un nivel de uso significativo de 26.7%. El tamizaje fitoquímico mostró la presencia de fenoles, flavonoides, terpenos y auronas que son metabolitos con potencial actividad antimicrobiana. El extracto mostró actividad antimicrobiana frente a la cepa de Salmonella, en orden de la mayor a menor concentración. Se concluye que la Vernonanthura paten, es una planta usada para tratar afecciones infecciosas por los pobladores de la Parroquia Nueva Loja del Cantón Lago Agrio en Ecuador y el extracto de sus hojas presentan acción antimicrobiana in vitro sobre la Salmonella.
ABSTRACT
Diseases caused by pathogenic microorganisms is a general concern, which constitutes a risk factor for public health, that is why it has been sought natural sources that inhibit bacterial growth. The objective of this work was to evaluate the antimicrobial activity of the hydroalcoholic extract of the leaves of the Vernonanthura patens in strains of Salmonella, for which an ethnobotanical study was carried out with the survey method to 105 people from Nueva Loja parish, in the Province of Sucumbios, Ecuador.
For the phytochemical characterization of the selected plant species, it was collected, identified, conditioned, and extracted with a hydroalcoholic solvent, it was also concentrated and phytochemical screening was carried out. The evaluation of the antimicrobial activity was carried out with the hydroalcoholic extract using the disc diffusion method against the Salmonella strain. As a result of the surveys, the Vernonanthura patens plant was selected because it had a significant level of use of 26.7%. The phytochemical screening showed the presence of phenols, flavonoids, terpenes, and aurones which are metabolites with potential antimicrobial activity. The extract showed antimicrobial activity against the Salmonella strain, in order of the highest to the lowest concentration. It is concluded that the Vernonanthura paten plant is used to treat infectious conditions by the residents from the parish of Nueva Loja in Lago Agrio, Ecuador and the extract of its leaves have antimicrobial action in vitro on Salmonella.
1
INTRODUCCIÓN
Actualmente, la resistencia a los antibióticos se ha convertido en un gran problema de salud pública, ante lo cual, los extractos vegetales con acción antibacteriana capaces de inhibir los mecanismos de resistencia, representan una importante alternativa para su uso clínico en el tratamiento de enfermedades infecciosas, uno de los mecanismos para la inducción de la resistencia es la presión selectiva a la que se someten las bacterias, pero como el uso de extractos vegetales a nivel hospitalario es limitado, las bacterias no han desarrollado mecanismos de resistencia en su contra. Entonces, es posible que los extractos vegetales puedan neutralizar el crecimiento de cepas resistentes. ¹
En la actualidad las plantas son utilizadas en la medicina, pero la ciencia moderna, analizando y estudiando los efectos terapéuticos de las plantas, quiere precisar, comparar y clasificar las diversas propiedades, para conocer los principios activos responsables de aliviar o curar las enfermedades, las propiedades curativas de las plantas se atribuyen a la presencia de un “principio activo”, el cual produce un efecto fisiológico. Un gran porcentaje de estos principios activos son: alcaloides, esteroides, terpenoides, flavonoides, aceites esenciales, gomas, resinas y taninos, que pueden encontrarse distribuidas por toda la planta o en alguna de sus partes. ¹
2
La Vernonanthura patens se informa su uso en leishmaniasisy para combatir el pie de atleta.A pesar de los usos tradicionales, son muy escasos los estudios químicos que se han realizado sobre esta especie, solo se hace referencia la ausencia de lactonas sesquiterpénicas y la presencia de hidrocarburos sesquiterpenos en las partes aéreas. Respecto a su actividad biológica, se han demostrado una buena actividad antimalárica y antileishmaniasis. No existen, sin embargo, antecedentes de otras investigaciones farmacológicas ni químicas para la especie y ninguno de estos estudios se ha realizado a la especie que crece en Ecuador. ²
La Vernonanthura patens en el Ecuador, los pobladores del cantón Marcabelí, provincia del Oro, la conocen como laritaco y utilizan las cocciones acuosas de las hojas para lavar y cicatrizar las heridas, calmar el dolor de cabeza, como antiinflamatorio, calmar la tos y combatir ciertos tipos de cáncer. ²
Esto nos motivó a investigar la acción in vitro del extracto de las hojas de la
Vernonanthura patens frente a Salmonella spp, agente etiológico de enfermedades frecuentes en nuestra ciudad, a fin de proporcionar una alternativa en la prevención y/o tratamiento de los problemas de salud, mediante el uso de medicamentos antibacterianos extraídos de plantas, conociendo que estos son más económicos y están al alcance de toda la comunidad.
La Salmonella pertenece a un grupo de bacterias que están presentes en el intestino de personas y animales sanos, de forma que las heces son el principal foco de contaminación a los alimentos y al agua. Cuando llega a los alimentos frescos, tiene la habilidad de multiplicarse muy rápidamente, y cuando una persona ingiere dicho alimento contaminando, el gran número de bacterias provoca “salmonelosis”, infección gastrointestinal provocada por dicha bacteria. ³
Antecedentes de investigación
3
se conoce como la "práctica terapéutica tradicional o conocimiento etnobotánico", el empleo de extractos o principios activos de las plantas, la cual ha sido importante en el cuidado de la salud de la población en el primer nivel de atención.
Se puede afirmar que el uso de las platas medicinales nació con el hombre. 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 determinar e identificar las sustancias o principios activos contenidos en especies vegetales.
La utilización de sustancias naturales en el tratamiento de diferentes enfermedades, incluidas las de etiología infecciosa, constituye en la actualidad un desafío en la medicina y se ofrece como una alternativa, especialmente en aquellas dolencias para las que no existe un remedio adecuado. ⁴
La Organización Mundial de la Salud (OMS), constantemente incentiva a la comunidad científica para que continúe la búsqueda de nuevas estrategias, ya sea de origen sintético o natural, que permitan ampliar el arsenal farmacológico disponible. Numerosas investigaciones realizadas en distintas regiones del planeta, demuestran que las plantas medicinales constituyen un importante punto de partida en el descubrimiento de nuevos fármacos, tanto así, que aproximadamente el 25% de los medicamentos prescritos mundialmente son de origen vegetal, y de los restantes, un significativo número son obtenidos por síntesis a partir de precursores naturales. ⁵
4
incorporación de productos, profesionales y prácticas en los sistemas de salud, según proceda. ⁶
En muchos países existen formas de curación tradicionales o indígenas firmemente arraigadas en sus respectivas culturas e historias. Algunas formas de medicina tradicional, por ejemplo, ayurveda, medicina tradicional china y unani, que son populares en el ámbito nacional de sus países y se practican también en todo el mundo. Al mismo tiempo, se utilizan ampliamente algunas formas de medicina complementaria, a saber, medicina antroposófica, quiropráctica, homeopática, naturopática y osteopática. ⁶
El Ecuador está dentro del grupo de países considerados mega diversos, se encuentra a nivel mundial entre los 17 países, que en conjunto representan más del 70% de la biodiversidad del planeta. Es por esto la importancia de estudios químico-biológicos de la flora ecuatoriana. El presente proyecto para tesis se refiere a la actividad antimicrobiana proveniente de la planta
Vernonanthura patens comúnmente llamada “laritaco”, cuyas hojas han sido utilizadas ancestralmente como antibiótico, antiinflamatorio y analgésico. ⁷
Manzano y colaboradores en el año 2012, realizaron un estudio con las hojas de Vernonanthura patens, recolectadas en el Cantón Marcabeli, Provincia de El Oro, Ecuador, con el objetivo examinar la presencia de actividad antifúngica en fracciones obtenidas de un extracto metanólico de las hojas de V. patens, como resultados identificaron que solo presentó actividad antifúngica la fracción de hexano al 100 %, con porcentajes de inhibición del 57,6 y 80,2 % frente a
Penicillium notatum, y 64,8 y 81,5 % frente a Fusaryum oxysporum, a los quince días de incubación. ⁸
5
debido a que los pobladores la utilizan para combatir el paludismo; dolores estomacales y de parto; las erupciones en la piel, las diarreas y como antihelmíntico; en otras localidades se emplea para lavar heridas, aliviar el dolor de cabeza; como antiinflamatorio, antitusivo y para tratar ciertos tipos de cáncer. ²
Manzano y colaboradores en el en el año 2014, realizaron un estudio de las hojas y tallos de Vernonanthura patens, El material vegetal utilizado fue recolectado en el cantón Marcabelí, de la provincia de El Oro, Ecuador, con el objetivo de realizar la caracterización morfoanatómica y la identificación genética de una fracción de ADN de las hojas de V. patens, donde concluyeron mediante evaluaciones moleculares y macromicromorfológicas se corroboró la identidad de la especie V. patens que crece en la costa ecuatoriana. ⁹
Como se ha expuesto, existe poca investigación científica con respecto
Vernonanthura patens, en los reportes encontrados demuestran que los extractos hidroalcohólicos especialmente de la hojas, demuestra actividad antifúngica la fracción de hexano al 100 %, sin embargo los pobladores del cantón Marcabelí, de la provincia de El Oro y de la provincia de Loja, en la zona sur-oeste de Ecuador, no solo la utilizan para combatir los hongos, también la utilizan para combatir el paludismo; leishmaniasis, dolores estomacales; dolores de pre y posparto; erupciones en la piel; como cicatrizante; para las diarreas; como antihelmíntico; para lavar heridas; aliviar el dolor de cabeza; como antiinflamatorio; combatir el pie de atleta; antitusivo y para tratar ciertos tipos de cáncer.
Planteamiento del problema
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desarrollo de nuevos agentes antimicrobianos como alternativa terapéutica, ha disminuido de forma considerable por el tiempo y costo que implican las etapas de investigación y desarrollo de estos medicamentos. ⁹
Los principales problemas de resistencia detectados en América latina lo producen las bacterias gram negativas, principalmente los bacilos no fermentadores como Pseudomonas spp. y Acinetobacter spp.(resistencia a carbapenem), Escherichia spp. y Klebsiella spp.(altas tasas de resistencia a b-lactámicos y con producción de b-lactamasa de espectro extendido),
Enterobacter spp. y otras enterobacterias como Serratia spp. y Citrobacter sp.
(Productoras de b-lactamasas cromosómicas inducibles). En general, la multirresistencia se ha desarrollado debido al uso indiscriminado de antimicrobianos comerciales comúnmente utilizados para tratar las enfermedades infecciosas. Esta situación, así como la aparición de efectos indeseables de ciertos antibióticos, ha llevado a los científicos a investigar nuevas sustancias antimicrobianas a partir de plantas consideradas popularmente medicinales, las mismas que representan una potencial fuente de nuevos agentes antimicrobianos. ¹º
Estudios procedentes de diversos países reflejan el incremento de la resistencia a los antimicrobianos alcanzados en los últimos años por patógenos como la Salmonella. En Cuba, la salmonelosis constituye la principal enfermedad de transmisión alimentaria. En un estudio realizado sobre la susceptibilidad a los antimicrobianos por cepas de Salmonella spp, aislada de pacientes que causaron brotes de diferentes regiones de este país, se analizaron 102 cepas 30 de pacientes y 72 de alimentos, de estos un total de 20 fueron resistentes y 43 intermedios; en los aislamientos procedentes de alimentos se identificaron 11 patrones de resistencia diferentes, en la mayoría de las cepas, el patrón de resistencia fue ampicilina, carbenicilina y tetraciclina, solo una cepa fue resistente a cefotaxime, ceftriaxona, carbenicilina, cloranfenicol y tetraciclina, indicando que se trata de una cepa multirresistente.¹¹
7
origen alimentario y resistencia a los antimicrobianos, ha sido objeto de investigación en diferentes estudios, se considera que los alimentos son la principal y más probable fuente de exposición. ¹¹
Las enfermedades de transmisión alimentaria han presentado, en los últimos años, un aumento significativo en su frecuencia. Entre los principales patógenos involucrados, se encuentran Salmonella spp. y Listeria monocytogenes, entre otros. Estos agentes producen una morbilidad y mortalidad importante, aunado a altos costos para el sector salud. Estas infecciones requieren, generalmente, tratamiento con agentes antimicrobianos, con el fin de reducir la mortalidad y morbilidad asociadas. El uso indiscriminado de antibióticos en diversas prácticas, incluyendo las médicas, veterinarias y agrícolas resulta en una presión selectiva sobre las bacterias, contribuyendo a la aparición de microorganismos con patrones de resistencia a antibióticos. ¹²
Para Salmonella spp., se ha descrito una rápida y creciente emergencia de cepas multirresistentes provenientes de animales y humanos, lo cual incide en un creciente número de fracasos terapéuticos. La resistencia a algunos antibióticos, incluyendo β lactámicos, tetraciclina, cloranfenicol y trimetoprim sulfa es cada vez mayor. Además, en los últimos tiempos se ha observado, a nivel mundial, la emergencia de cepas de S. typhimurium multirresistentes, procedentes de animales y humanos. ¹²
En América Latina, Asia y África, la incidencia reportada de salmonelosis es de 200 a 500 casos por 100 000 habitantes por año ³. La transmisión de
Salmonella spp de persona a persona es poco frecuente, por lo que se considera que los alimentos son la principal fuente de exposición humana. Se estima que el 95% de las infecciones están asociadas con alimentos de origen animal. ¹³
8 Formulación del problema
¿Tiene efecto antimicrobiano el extracto hidroalcohólico de las hojas de la
Vernonanthura patens en cepas de Salmonella spp?
Objeto de investigación y campo de acción
Actividad antimicrobiana del extracto hidroalcohólico de las hojas de la
Vernonanthura patens.
Identificación de la Línea de investigación
Estudios microbiológicos
Objetivo General
Evaluar la actividad antimicrobiana del extracto hidroalcohólico de las hojas de la Vernonanthura patens en cepas de Salmonella spp.
Objetivos específicos
1. Determinar el nivel de uso significativo de Vernonanthura patens.
2. Obtener el extracto hidroalcohólico a partir de las hojas de
Vernonanthura patens.
3. Determinar la composición fotoquímica del extracto hidroalcohólico de las hojas de Vernonanthura patens.
4. Determinar el efecto antimicrobiano del extracto hidroalcohólico de las hojas de Vernonanthura patens frente a Salmonella spp.
Hipótesis
9 Justificación del tema
Las infecciones causadas por Salmonella spp constituyen problemas de salud importantes en nuestro medio.
Las alternativas para el tratamiento de esas infecciones en pacientes ambulatorios y hospitalizados tienden a ser limitadas, debido al diverso arsenal de antibióticos y por qué los patógenos desarrollan resistencia a estos agentes por el mal uso, básicamente porque se utilizan en concentraciones subterapéuticas o bien por períodos de tiempos largos e innecesarios.
Ante esta problemática y dado el hecho de que la solución no es proveer medicamentos, creemos conveniente hacer un estudio experimental con el fin de buscar nuevas formas de tratamiento que se operativicen en nuestra comunidad, motivo por el cual esta investigación está orientada a insertar al extracto de las hojas de Vernonanthura patens como un ícono para la medicina alternativa, basándonos en sus principios activos y teniendo como referencia el uso que le da la población.
Con esta investigación se pretende demostrar que el extracto de las hojas de
Vernonanthura patens tienen un efecto inhibidor in vitro del crecimiento bacteriano, para luego proponer la introducción en el tratamiento de afecciones tanto leves o moderadas y enfermedades crónicas, no solo para producir la iatrogenia medicamentosa, sino para mejorar las posibilidades terapéuticas, ya que los extractos vegetales gozan de unos márgenes terapéuticos más amplios que los fármacos sintéticos, menor proporción de efectos secundarios y sobre todo porque su uso en hospitales es muy limitado, de tal manera que las bacterias aún no han desarrollado mecanismos de resistencia en su contra.
Breve explicación de la metodología investigativa a emplear
Tipo de estudio:
Se realizará una investigación aplicada en 4 etapas:
1. Estudio etnobotánico: se realizarán encuestas (anexo 1) a una
10
sobre el uso ancestral de las plantas medicinales, con el objetivo de determinar el nivel de usu significativo de la planta que se realizara el estudio.
2. Obtención del extracto: se obtendrá el extracto mediante maceración y destilación por arrastre con vapor.
3. Tamizaje fitoquímico: se identificarán los metabolitos secundarios en el extracto hidroalcohólico de las hojas Vernonanthura patens.
4. Evaluación de la actividad antimicrobiana: se evaluará la actividad antimicrobiana del extracto hidroalcohólico de las hojas Vernonanthura patens frente a la cepa de Salmonella spp.
Resumen de la estructura de la tesis: breve explicación de la de los capítulos de la tesis
La tesis está estructurada por páginas, distribuidas en introducción, antecedentes de la investigación, 3 capítulos, conclusiones, recomendaciones, bibliografía y anexos.
El primer capítulo corresponde al marco teórico; aquí se realiza la fundamentación teórica relacionada con el tema seleccionado.
El segundo capítulo es el marco metodológico y planteamiento de la propuesta, en este capítulo por lo general se presenta la propuesta del autor según los resultados alcanzados y aportados por la metodología de la investigación.
El tercer capítulo comprende el marco propositivo, donde se hace un análisis de todos los resultados alcanzados en esta investigación.
Aporte teórico, significación práctica y novedad científica Aporte teórico
11 Significación práctica
La confirmación de la actividad antimicrobiana de la Vernonanthura patens,
proveerá una buena opción para el tratamiento de infecciones bacterianas causadas por Salmonella spp., lográndose así, una alternativa segura para la terapia antimicrobiana.
Novedad científica
No se ha demostrado antes la actividad antimicrobiana de la Vernonanthura patens, oriunda de la región amazónica del Ecuador, como también hay mucha resistencia bacteriana, por lo que sería una buena opción el uso de la
Vernonanthura patens, para el tratamiento de infecciones causadas por
12 CAPÍTULO I
1. MARCO TEÓRICO
1.1. Usos de las plantas medicinales
El uso de prácticas de salud complementarias es tan antiguo como la aparición de la especie humana, porque desde el principio de la civilización son parte de las prácticas de atención familiar y comunitaria. Entre las distintas prácticas complementarias utilizadas y difundidas a través de la cultura popular, las plantas medicinales siempre ocupan lugar destacado y durante mucho tiempo fue el principal recurso terapéutico utilizado para tratar la salud de las personas y sus familias. ³¹
Con el paso del tiempo y el advenimiento de la medicina moderna, este conocimiento vino a ser devaluado por profesionales de la salud que han estado trabajando con énfasis en medicamentos industrializados introducidos gradualmente en la vida cotidiana de la sociedad. Sin embargo, en la actualidad, las políticas de ciencia y salud están tratando de restablecer el uso de las plantas medicinales en la salud. ³¹
En Ecuador por su alta diversidad biológica y cultural se ha constituido en uno de los países con un gran potencial en lo referente a la medicina tradicional, como las formas de uso de cada planta y los beneficios curativos que brinda la medicina tradicional en las diferentes comunidades del país, tienen una contribución importante en el sistema de salud de comunidades locales, ya que son usadas de manera frecuente desde la más remota antigüedad. ¹⁷
1.1.1 Estudios etnobotánicos y estudios etnofarmacológicos.
13
La etnobotánica se clasifica como disciplina científica que estudia e interpreta la historia de las plantas en las sociedades antiguas y actuales. Esta relación sociedad-planta es siempre dinámica. Por parte de la sociedad intervienen la cultura, las actividades socioeconómicas y políticas, y por parte de la planta el ambiente con sus floras. Lo más importante de esta ciencia es su dedicación a la recuperación y estudio del conocimiento que las sociedades, etnias y culturas de todo el mundo han tenido y tienen sobre las propiedades de las plantas y su utilización en todos los ámbitos de la vida. ¹⁸
Para Schultes (1941), existe una ciencia intermedia entre la botánica y la antropología a la que se le ha dado el nombre de etnobotánica, Harshberger (1896), acuñó el término etnobotánica para denominar una disciplina científica que antes había recibido varios nombres, como etnografía botánica o botánica aplicada; determino que la etnobotánica es el estudio de la interacción del hombre con las plantas, la cual incluye el estudio de la dinámica de los ecosistemas e involucra componentes naturales y sociales. ¹⁶
La etnobotánica es una herramienta útil para el rescate del conocimiento sobre el uso del recurso vegetal y es el campo científico que estudia las interacciones que se establecen entre el hombre y las plantas a través del tiempo y en diferentes ambientes y su estudio en bosques tropicales, ha adquirido interés e importancia en las últimas décadas debido a la pérdida acelerada del conocimiento tradicional y a la degradación de los bosques. ¹⁷
Ecuador tiene una alta diversidad biológica y cultural se ha constituido en uno de los países con un gran potencial en lo referente a la medicina tradicional, los estudios de plantas medicinales y etnobotánica han sido desarrollados principalmente en la región central andina y en la Amazonía y consisten mayormente en la enumeración de las plantas que conoce y usa la gente local y/o la descripción de los sistemas de salud tradicional en comunidades indígenas. ¹⁷
14
particular del área rural donde se utiliza este recurso, manteniendo su valor y uso cultural. ¹⁷
Además, la reducida capacidad económica de las comunidades hace que no siempre tengan fácil acceso a los medicamentos modernos y continúan utilizando la medicina tradicional mediante el uso de sustancias derivadas de las plantas medicinales. ¹⁷
La Etnofarmacología es una ciencia interdisciplinaria, ya que abarca las observaciones en campo, así como también la descripción del uso y preparación de los remedios, la determinación botánica del material obtenido, también engloba los estudios fitoquímicos que son muy importantes para aislar los compuestos presentes en las plantas, así como los estudios farmacológicos.
Podemos definir la investigación etnofarmacológica como una integración de diferentes especialidades (botánica taxonómica, etnobotánica, química extractiva y estructural y farmacología experimental y clínica, principalmente) que estudia de un modo científico las propiedades terapéuticas atribuidas por el saber tradicional a todo tipo de productos naturales que han estado en uso o se aplican actualmente. ¹⁹
Etnofarmacología son los grupos étnicos de estudio y su salud, cómo su salud se relaciona con su estilo de vida y su uso de medicamentos tanto tradicionales como farmacéutica, ya que la medicina es específica de la zona en la que el grupo vive, y cuánto tiempo que la medicina ha estado en utilizar por ese grupo. El término fue acuñado etnofarmacología primera vez en 1967, con el estudio de las plantas alucinógenas. Se agrupa bajo la rama más grande de ethnopharmacy, que se parece tanto a la percepción y el uso de la medicina tradicional dentro de una sociedad. ²º
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laboratorios, a veces el uso de animales. Básicamente, si se descubre que un compuesto que tiene propiedades medicinales, se considera farmacéutica. ²º
1.1.2. Valor de uso de las plantas medicinales
Las plantas constituyen un recurso valioso en los sistemas de salud de los países en desarrollo. Aunque no existen datos precisos para evaluar la extensión del uso global de plantas medicinales, la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha estimado que más del 80% de la población mundial utiliza, rutinariamente, la medicina tradicional para satisfacer sus necesidades de atención primaria de salud y que gran parte de los tratamientos tradicionales implica el uso de extractos de plantas o sus principios activos. De acuerdo a la OMS (1979) una planta medicinal es definida como cualquier especie vegetal que contiene sustancias que pueden ser empleadas para propósitos terapéuticos o cuyos principios activos pueden servir de precursores para la síntesis de nuevos fármacos. ²¹
Por recomendación de la Organización Mundial de la Salud (OMS), la resistencia bacteriana ha sido declarada como un problema de salud pública. La necesidad de desarrollar nuevas estrategias para combatir las bacterias y su resistencia a los antimicrobianos, ha llevado a diversos grupos de investigación a probar nuevas fuentes de antibióticos o sustancias que sirvan para eliminarlas. Uno de estos recursos es la propia naturaleza, y en ella la biodiversidad de las plantas que son una fuente importante de moléculas con potencial acción antimicrobiana. ²²
La importancia de las plantas medicinales se hace más potente en la actualidad en los países en vías de desarrollo. En Pakistán se estima que un 80% de las personas dependen de éstas para curarse y un 60% en China. En países tecnológicamente avanzados como los Estados Unidos la población utiliza habitualmente plantas medicinales para combatir ciertas dolencias y en Japón hay más demanda de plantas medicinales que de medicinas de patente. ²³
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especializados, las consideraciones son diferentes. Así el Instituto Nacional de Cáncer en Estados Unidos ha realizado un estudio en el cual se demuestra que el 67% de los fármacos tiene su origen, en mayor o menor medida, en la naturaleza ²⁴; y alrededor de 25% de estos se derivan de las plantas. ²⁵
Ecuador tiene una larga tradición del uso de las plantas y en la actualidad se ha establecido como política de Estado el fortalecer y consolidar la salud intercultural, incorporando la medicina ancestral y alternativa al Sistema Nacional de Salud, que busca entre otras cosas diseñar y aplicar protocolos para facilitar la implementación progresiva de la medicina ancestral y alternativa, con visión holística, en los servicios de salud pública y privada. ²⁵
1.1.2.1. Índice de Valor de Uso de Especies
Este índice expresa la importancia o valor cultural de una especie determinada para todos los informantes entrevistados. Para estimar el índice de valor de uso general de cada especie para todos los informantes (IVUs) se utiliza la fórmula ¹⁷:
Dónde: VUis= valor de uso de la especie por cada informante, y Ns= es el número de informantes para cada especie.
Conocimiento relativo de la especie por varios informantes (RVU). Se utiliza la siguiente formula ¹⁷:
Dónde: VUis= valor de uso de la especie por cada informante, IVUs= es el índice de valor de uso de la especie, y Nsp= es el número de especies.
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punto de vista de su aceptación cultural y, por lo tanto, merecen su evaluación y validación científica. El UST se calcula mediante la siguiente ecuación ¹⁷:
Dónde: Uso especie (s) = número de citaciones para cada especie, y Nis = número de informantes encuestados.
1.2. Vernonanthura patens (laritaco)
Vernonanthura patens conocida en el Valle del Cauca como Varejón blanco, alcanza hasta 3 metros de altura; presenta tallos surcados, con tricomas ferrugíneos. Hojas alternas, pecioladas, estrechamente lanceoladas, pecíolo tomentoso, con tricomas ferrugíneos, 4-11 mm de largo, enteras o débilmente aserradas, de base redondeada, ápice agudo o acuminado, 7-15 cm de largo, 1,3-4,2 cm de ancho, haz brillante, glabra, envés pubescente o puberulento, subcoriáceas, penninervadas. Inflorescencia paniculada, terminal, con ampliación ramificada, con las terminaciones escorpioideas, provistas de hojas y brácteas; cabezuelas sésiles y muy cortamente pediceladas, con numerosas flores; involucro acampanado, 8 mm de largo, 4-5 seriado; brácteas imbricadas, tomentosas y de color carmelita oscuro; corolas glabras, de unos 5 mm de largo; aquenios débilmente pubescentes; vilano biseriado, formado de pelos irregulares y aristados, de unos 7 mm de largo. ²⁷
La especie Vernonanthura patens es originaria de México y Suramérica, encontrándose distribuida en México, Belice, Costa Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras, Nicaragua, Panamá, Venezuela, Bolivia, Colombia, Ecuador y Perú. ² ²⁶
18 1.2.1. Taxonomía
- Reino: Plantae - Phylum: Magnoliophyta
- Clase: Magnoliophyta
- Orden: Asterales
- Familia: Asteraceae
- Genero: Vernonanthura - Especie: Patens
- Autor: (Kunth) H. Rob.
- Testigo: Hammel 8435
- Nombre Común: Laritaco, tuete (ls), tuete (cr)
- Sinonimia: Sin. Vernonia patens Kunth
1.2.2. Distribución
De México a Colombia, Ecuador y Perú. En Costa Rica, bosque húmedo, muy húmedo, pluvial y seco, 0-1500 m; Ambas vertientes de las Cordilleras Central, de Guanacaste, Talamanca y Tilarán; Vertiente Caribe, Llanuras de San Carlos y Tortuguero, Baja Talamanca; Vertiente Pacífica, Valle Central, Pacífico Central, Llanuras de Guanacaste, Península de Nicoya. ¹⁵
1.2.3. Descripción
1.2.3.1. Hábito
Arbusto, de hasta 4 m
1.2.3.2. Hojas
19 1.2.3.3. Flores
Inflorescencias terminales, panículas con cimas escorpioides, de 2-16 cm, con 1-10 capítulos. Capítulos sésiles; brácteas involucrales en 5-8 series, de hasta 0.4 mm, agudas, menos frecuente obtusas apicalmente; receptáculo de 0.1-0.2 cm. Flósculos 21-27, de 3.5-6 mm, blancos. ¹⁵
1.2.3.4. Frutos
Cipselas de 1.5-2 mm, con 8-10 costillas, esparcidamente híspidas, eglandulares; vilano de ca. 3/4 de la longitud de las corolas, persistente. ¹⁵
1.2.4. Diagnostico
V. patens se reconoce por ser un arbusto o árbol pequeño, con tallitos y hojas puberulentas; hojas con el envés de las láminas estrigoso y eglandular; capítulos dispuestos en cimas escorpioides, no sustentados por brácteas foliáceas; y flósculos blancos, muy aromáticos. ¹⁵
1.2.5. Descripción
1.2.5.1. Hábitat
Esta planta habita áreas abiertas y matorrales
1.2.5.2. Fenología
Flores observadas de enero a abril y en julio. Frutos observados en marzo.
1.2.6. Información de uso tradional
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En el Ecuador, los moradores de la zona sur-oeste de Loja la utilizan para lavar heridas, por su poder cicatrizante, así como su acción analgésica, para el dolor de cabeza en humanos; en el Cantón Marcabeli, provincia del Oro, es muy utilizada como antiinflamatorio, para calmar la tos, y para combatir ciertos tipos de cáncer. También se reporta su uso en el tratamiento de leishmaniasis; en la preparación de suero antiofídico; y, las hojas en forma de cataplasma para combatir el pie de atleta. ²⁷
1.2.7. Composición química de la Vernonanthura patens
Manzano y colaboradores en el año 2013, realizaron un estudio en las flores, hojas y ramas de Vernonanthura patens (Laritaco), recolectadas en el Cantón Marcabeli, Provincia de El Oro, Ecuador, donde el estudio fitoquímico realizado se detectó la posible presencia de catequinas, lactonas, triterpenos-esteroides, fenoles y taninos, aminoácidos, saponinas y flavonoides; sin embargo, se observaron diferencias en las intensidades y la coloración de la reacción respecto al órgano vegetal. (²
En el caso de las flores, las catequinas, lactonas, aminoácidos, compuestos reductores y saponinas, parecen estar en mayor concentración. Para las hojas, las saponinas, lactonas y compuestos reductores, resultaron negativos y para los tallos las saponinas y compuestos reductores. Estos resultados pudieran justificar los mayores valores de sustancias solubles encontrados para las flores con respecto a hojas y tallos, para la especie y en particular para la que crece en Ecuador. ² Como se demuestra en la siguiente tabla:
CUADRO No. 1 Tamizaje fitoquímico
Metabolito Estado vegetativo floración Hojas Tallos Flores Extracto etéreo
Alcaloides - - -
Lactonas y coumarinas - - -
Triterpenos y esteroides + + + Extracto alcohólico
Catequinas + + ++
Compuestos reductores - - +
Lactonas - ± +
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Saponinas - - -
Fenoles y taninos +verde +verde +verde
Aminoácidos ± ± +
Quinonas - - -
Flavonoides - +amarillo +amarillo
Antocianidinas - - -
Alcaloides - - -
Resinas - - -
Extracto acuoso
Alcaloides - - -
Taninos +azul +vino +verde
Flavonoides +rojo
+amarillo +rojo
Compuestos reductores - - +
Saponinas - - ++
Mucílagos - - -
Resultados del tamizaje fitoquímico realizado a las hojas, flores y tallos de Vernonanthura patens, en estado vegetativo de floración. ²
Como conclusiones de este trabajo, determinaron que los componentes de la especie en general, parecen existir compuestos fenólicos y triterpenoides, los cuales son más abundantes en las flores. Estos resultados se informan por primera vez para la especie y en particular para la que crece en Ecuador.
1.2.8. Actividad Antimicrobiana de la Vernonanthura patens
Manzano y colaboradores en el año 2012, realizaron un estudio con las hojas de Vernonanthura patens (Laritaco), recolectadas en el Cantón Marcabeli, Provincia de El Oro, Ecuador, con el objetivo examinar la presencia de actividad antifúngica en fracciones obtenidas de un extracto metanólico de las hojas de V. patens, como resultados identificaron que solo presentó actividad antifúngica la fracción de hexano al 100 %, con porcentajes de inhibición del 57,6 y 80,2 % frente a Penicillium notatum, y 64,8 y 81,5 % frente a Fusaryum oxysporum, a los quince días de incubación. ⁸
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calmar la tos y combatir ciertos tipos de cáncer. Las investigaciones biológicas preliminares realizadas han demostrado una buena actividad antimalárica y antileishmaniasis. No existen, sin embargo, antecedentes de otras investigaciones farmacológicas ni químicas para la especie. ²
1.3. Caracterización fotoquímica de los Extracto de las Plantas Medicinales
1.3.1. Tamizaje fotoquímico
El tamizaje fitoquímico o screening fitoquímico es una de las etapas iniciales de la investigación fitoquímica, que nos permite determinar cualitativamente los principales grupos químicos presentes en la planta y a partir de allí, orientar la extracción y/o fraccionamiento de los extractos para el aislamiento de los grupos de mayor interés. ³²
1.3.1.1. Compuestos del metabolismo primario
Carbohidratos: Son sustancias formadas por carbono, hidrogeno y oxígeno, sintetizados a partir de la fotosíntesis. Son los primeros productos que se forman en la fotosíntesis y contienen en su estructura una función aldehído o cetona y el resto de los carbonos hidroxilados (OH). Habitualmente se les denomina de forma genérica como azúcares. ³⁵
Polisacáridos: Son macromoléculas naturales de alto peso molecular, resultante de la condensación de monosacáridos que tienen una distribución casi universal y aseguran, en los seres vivos un gran número de funciones vitales. Responsables de la rigidez de las paredes celulares, es una forma de almacenamiento de energía, protectores de los tejidos contra la desecación debido a su poder hidrófilo, y a veces, son también sustancias elaborados por un organismo para asegurar sus defensas: Dextranos, Carragenanos, Almidón, Pectinas, Gomas y Mucílagos. ³⁵
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partir de los hidratos de carbono, las cuales los conservan como sustancias energéticas de reserva. Poseen propiedades emolientes, nutritivas y energéticas. Algunas plantas medicinales o productos ricos en lípidos son: avena, cacao, girasol, maíz y olivo. Al contrario que los aceites animales, algunos aceites vegetales tienen la propiedad de reducir el colesterol en sangre, son por tanto útiles contra la hipercolesterolemia. ³⁵
Proteínas: Son elementos esenciales para el crecimiento y la reparación de tejidos, el buen funcionamiento y la estructura de todas las células vivas en las plantas. Están formadas por aminoácidos unidas entre sí. Existen unos veinte aminoácidos diferentes que se encuentran comúnmente en las plantas y los animales. Una proteína normal puede contener 300 aminoácidos o más. Cada proteína tiene un número y una secuencia específicos de aminoácidos. ³²
Hormonas: Sirve como mensajeros químicos ya que producido en una parte de la planta tiene como "blanco" otra parte de ella. Las hormonas y las enzimas cumplen funciones de control químico dentro de los organismos vegetales. Las hormonas vegetales se denominan fitohormonas y exhibe fuertes propiedades de regulación del crecimiento en plantas. ³²
Vitaminas: La función química fundamental de las vitaminas es de catalizadores de las reacciones orgánicas participando en la formación de hormonas, células, estructuras químicas y en la composición del material genético. ³⁶
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1.3.1.2. Compuestos del metabolismo secundario Glicósidos
Glicósidos Cardiotónicos: Son compuestos de gran importancia estructural y farmacológica por lo que son de elección en la insuficiencia cardíaca, a pesar de su reducido margen terapéutico. ³²
Glicósidos Fenólicos: Compuestos relativamente polares, producen coloración verde, azul, púrpura o negra al tratarlas con cloruro férrico (solución acuosa o alcohólica). ³²
Glicósidos Cianogénicos: La cianogénesis es la facultad que tienen ciertos vegetales de producir ácido cianhídrico. Son glicósidos que poseen un grupo nitrilo y una aglicona, por lo que al hidrolizarse generan el ácido cianhídrico. ³²
Glicósidos Antraquinónicos: Según sea la dosis administrada, los derivados antraquinónicos ejercen una acción colagoga, laxante o purgante más o menos irritante y violenta al disminuir la reabsorción del agua, sodio y cloro a nivel del colon. ³²
Saponinas: Son heterósidos (azúcar + aglicón) que se caracterizan por su capacidad para producir espuma cuando se agita una solución acuosa que las contiene. La formación de espuma se debe a que las saponinas disminuyen la tensión superficial del agua (son por lo tanto tensioactivos naturales). ³²
Flavonoides: Son uno de los grupos más numerosos y ampliamente distribuidos de constituyentes naturales. Se emplean desde hace mucho tiempo como colorantes de lana. Presenta propiedades diuréticas, antioxidantes, antihepatotóxica y espasmolíticos. ³²
Catequinas: Las catequinas son Flavonoides que parecen tener una actividad anticancerígena reconocida, aunque sus propiedades son mucho más amplias, entre estas podríamos mencionar sus propiedades antiartríticas, antiinamatorias, antiulcéricas, antiagregantes, inmunoestimulantes y hepatoprotectivas. ³⁷
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lugar a muchas de las coloraciones rojas, azules de las flores y frutos. Entre sus aplicaciones terapéuticas, podemos citar su empleo en afecciones capilares y venosas, así como en determinadas enfermedades oculares. ³²
También ejercen una acción vitamínica P (disminuyen la permeabilidad capilar y estimulante del tono nervioso). Reducen las glicoproteínas de las paredes de los vasos, por lo que se recomienda en la prevención de las alteraciones vasculares propias de la diabetes. ³²
Cumarinas: Son compuestos ampliamente distribuidos en las plantas; se presentan como mezclas, en forma libre o como glicósidos. Las cumarinas presentan interés farmacológico debido a sus propiedades anticoagulantes, estrogénicos, dérmicos, antibacterianos, vasodilatadores, sedantes, insecticidas y analgésicos. ³²
Taninos: Están constituidos por un extenso grupo de compuestos vegetales, sin nitrógeno, hidrosolubles, con estructura polifenólica, y que tienen la capacidad de precipitar las macromoléculas (proteínas), alcaloides y los metales pesados. Esta capacidad para precipitar las proteínas es la base de sus dos propiedades principales: su capacidad de curtir la piel y su poder astringente. Los taninos al precipitar las proteínas salivares y las glucoproteínas de la boca, provocan la pérdida de su poder lubrificante y se obtiene un sabor astringente. ³²
Terpenos: Grupo de compuestos lipídicos biosintetizados a partir del acetil-CoA o intermediarios del glicólisis. Compuestos derivados de la unión de unidades isopreno de 5-carbonos (C5H8) los terpenos se conocen como isoprenos o isoprenoides, también se conocen como terpenoides si se encuentran presentes otros elementos (especialmente oxigeno). ³²
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Alcaloides: Constituyen el grupo más grande de metabolitos secundarios; aunque se reporta que algunos intervienen como reguladores del crecimiento, como repeler o atrayentes de insectos; aproximadamente el 80% de las plantas no contienen alcaloides lo que hace suponer que no son vitales para las plantas. Son conocidas por su acción farmacológica como: antiespasmódico, estimulante, analgésico, sedante, hipnótico, emético, relajante muscular, etc. ³²
1.3.2. Métodos de Extracción
Para la obtención de los principios activos es necesario el conocimiento de diferentes técnicas y de fuentes potenciales para la obtención de extractos o de principios activos a partir de un precursor de origen natural. Para los procesos de extracción se parte de la droga y se realiza un proceso extractivo que permite aislar los principios activos directamente a partir de ellas. ³² Entre los métodos extractivos se encuentran:
Extracción mecánica: Permite obtener los principios activos disueltos en los fluidos propios de la planta, los cuales una vez extraídos se denominan jugos. La extracción mecánica se puede realizar por expresión, la cual consiste en ejercer una presión sobre muestra, por calor, o mediante incisiones por las que fluyen los fluidos de la planta. ³²
Destilación: Es una técnica que se basa en la diferente volatilidad de los componentes de la planta, lo cual permite la separación de componentes volátiles de otros que son menos o nada volátiles. Es un método en el que se utiliza una fuente de calor, por lo que solo es aplicable a principios activos termoestables. ³²
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Maceración: El principio de la maceración consiste en la obtención de extractos gracias al duradero tiempo de contacto que el solvente debe tener con el material vegetal que debe estar pulverizado o molido para lograr una mayor superficie de contacto con el solvente, este proceso es realizado a temperatura ambiente. ³³
Es conveniente realizar agitaciones frecuentes para la homogenización del procedimiento y así tratar de influenciar el rendimiento de la extracción, el poder de extracción del solvente va disminuyendo a medida que pasa el tiempo de contacto con el material vegetal; para la realización de este tipo de extractos es conveniente la protección del recipiente de extracción de la luz solar, ya que esta puede llegar a descomponer sustancias fotolábiles.Después de la realización del extracto por medio de un filtrado es necesario lavar el material vegetal restante con más solvente para la obtención del extracto total. ³³
Percolacion: Consiste en el paso del disolvente a temperatura ambiente sin la aplicación de presión (solo por la acción de la gravedad) a través del material vegetal finamente molido, el hecho del solvente pase detenidamente por las partículas del sólido hace que disuelva la mayor cantidad de metabolitos que le es posible y debido a que es continua la adición de solvente se logra una extracción muy efectiva utilizando esta técnica. ³³
Extracción líquido-líquido: La extracción líquido-líquido es un proceso de transferencia de una o varias sustancias desde una fase líquida a otra líquida que es inmiscible con la primera. Esto se debe al reparto que ocurre entre las dos fases de compuestos de diversas polaridades. Generalmente una de las fases es acuosa y la otra es orgánica, esta última se denomina extractante ya que es el responsable de la transferencia de compuestos de una fase acuosa. ³³
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Las temperaturas más utilizadas son entre 35º y 40º C., aunque puede elevarse a no más de 50º C. Se utiliza este proceso con aquellas partes vegetales más duras, o que contienen sustancias poco solubles. ³⁴
Para ello se introducen las partes a extraer en un recipiente con el líquido previamente calentado a las temperaturas indicadas; se mantiene durante un periodo que puede oscilar entre media hora y 24 horas, agitando el envase regularmente. ³⁴
Decocción: Con las partes de la planta se cuece a fuego lento (entre 5 y 60 minutos, según la planta o el principio activo a extraer), se deja reposar 15 minutos, se cuela y se añade suficiente agua fría a través de la droga hasta obtener el volumen deseado, Para beber, en caliente, o para aplicar en emplastos. Se usa para principios activos que no sufran alteraciones con la temperatura. Dependiendo de la consistencia de las partes a extraer, se darán tiempos de decocción más o menos largos; generalmente, las raíces, hojas, flores y pedúnculos foliados se hierven en agua durante unos 15 minutos, mientras que las ramas y otras partes más duras pueden precisar hasta una hora, tiempo durante el cual deberá ir reponiéndose el agua evaporada. Una vez hecha la decocción hay que filtrar el líquido mediante un paño, exprimiendo bien el líquido obtenido. Las dosis son similares a las de la infusión, es decir una parte de planta por cada diez de agua excepto con las plantas que tienen alto contenido en mucílagos que será de 1/20 para evitar que la solución tome mucha viscosidad. Las decocciones se preparan para ser utilizadas al momento y no deben ser almacenadas por más de 24 horas. Popularmente se les conoce como cocimientos. ³⁴
1.4. Actividad y resistencia antimicrobiana
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microbiológico son importantes para establecer un adecuado tratamiento farmacológico. ³⁸
La resistencia de las bacterias a los antibióticos se reconoce ampliamente como una amenaza para el ejercicio medico en todo el mundo, a pesar de los esfuerzos de muchas entidades de la salud pública para tratar de disminuir dicha resistencia, esta continua emergiendo y proliferando, especialmente en bacterias Gram negativas (Pseudomonas, Klebsiella, Enterobacter,
Acinetobacter, Escherichia coli y especies de Salmonella, entre otras) y Gram positivas (Staphylococcus, Enterococcus y varias especies de Streptococcus). ³⁹
1.4.1. Agentes Antimicrobianos
1.4.1.1. Agentes Bacteriostáticos vs. Bactericidas
Los agentes bacteriostáticos tales como tetraciclina inhiben el crecimiento y multiplicación de las bacterias. A partir de la exposición a un agente bacteriostático, las células en una población susceptible cesan su división. Sin embargo, si el agente es retirado, las células vuelven a multiplicarse. ³º
Los agentes bactericidas, como las fluoroquinolonas, no solo inhiben el crecimiento de las células sino también desencadenan mecanismos dentro de la célula que conducen a la muerte celular. Las acciones de los agentes bactericidas son irreversibles por tanto una vez que las células susceptibles son expuestas al agente bactericida, estas mueren. ³º
1.4.1.2. Modos de Acción de los Antimicrobianos
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Interferencia con la Síntesis de la Pared Celular: Los agentes antimicrobianos que interfieren con la síntesis de la pared celular bloquean la síntesis del péptidoglicano y por tanto son activos contra bacterias en crecimiento. Los agentes antimicrobianos que interfieren con la síntesis de la pared celular son bactericidas. ³º
Actividad de los beta lactámicos en bacterias gram-negativas: En las bacterias gram-negativas, los antimicrobianos beta lactámicos entran a la célula a través de los canales porínicos de la membrana externa. En las células susceptibles, las moléculas beta-lactámicas se unen a las proteínas de unión de penicilina (PBPs) que son enzimas necesarias para la síntesis de la pared celular. La unión de las moléculas beta-lactámicas a las PBPs, ubicadas en la superfi cie de la membrana citoplásmica, bloquea su función. Esto produce paredes celulares debilitadas o defectuosas y conduce a lisis celular y muerte. ³º
Actividad de los beta lactámicos en bacterias gram-positivas: Puesto que las bacterias gram-positivas no poseen una membrana externa, los antimicrobianos beta lactámicos se difunden a través de la pared celular. Los siguientes pasos son similares a aquellos para las bacterias gram-negativas. En las células susceptibles, las moléculas beta-lactámicas se unen a las PBPs, lo que resulta en paredes celulares debilitadas y lisis celular. ³º
Interferencia con la membrana citoplásmica: Las moléculas de polimixina se difunden a través de la membrana externa y pared celular de células susceptibles hacia la membrana citoplásmica. Estas se unen a la membrana citoplásmica y la alteran y desestabilizan. Esto causa el derrame del citoplasma hacia el exterior de la célula lo que resulta en muerte celular. Los agentes antimicrobianos que interfieren con la membrana citoplásmica son bactericidas. ³º
1.4.1.3. Mecanismos de Resistencia Antimicrobiana
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1) La bacteria produce enzimas que destruyen el agente antimicrobiano antes que este alcance su blanco o modifica el agente antimicrobiano de tal forma que ya no puede ser reconocido por su blanco.
2) La pared celular se vuelve impermeable al agente antimicrobiano.
3) El sitio de ataque es alterado por mutación de tal manera que ya no permite la unión del agente antimicrobiano.
4) La bacteria posee una bomba de flujo que expele al agente antimicrobiano de la célula antes que este alcance su blanco.
5) Rutas metabólicas específicas dentro de la bacteria son alteradas genéticamente para que el agente antimicrobiano no pueda provocar un efecto.
1.5. Evaluación de la actividad antimicrobiana de plantas
El afán del hombre por desarrollar nuevas estrategias para combatir las bacterias y su resistencia a los antimicrobianos lo ha llevado a probar nuevas fuentes de antibióticos o sustancias que sirvan para eliminarlas. Uno de estos recursos es la fitoterapia, que desde la antigüedad ha sido utilizada como fuente inagotable de recursos terapéuticos por chamanes y médicos brujos que por empirismo o tradición han creado compuestos a base de plantas para curar todo tipo de enfermedades, incluidas las infecciones bacterianas. ⁴º
La proliferación de enfermedades causada por microorganismos patógenos es una preocupación generalizada, que constituye un factor de riesgo para la salud pública, es por esto que se buscan fuentes naturales que Inhiban el crecimiento bacteriano; descubriendo en las plantas compuestos bioactivos para tal fin. ⁴¹
El hombre a través del tiempo ha encontrado en los recursos naturales la solución a diferentes problemáticas, empleando las plantas a nivel alimenticio, Industrial y medicinal, convirtiéndose de esta manera en materias primas de vital importancia para el avance de la humanidad. ⁴¹
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medicinas permitiendo el descubrimiento de diferentes productos, entre ellos los anti-bacterianos, en lo últimos años más de la mitad de los productos farmacéuticos usados son derivados de fuentes naturales. ⁴¹
Existen diferentes métodos que incluyen las determinaciones de las concentraciones mínimas inhibitorias (CMI), la eficacia antimicrobiana y la evaluación de espectro antimicrobiano, entre otros. La mayoría de los métodos in vitro consisten en añadir un volumen conocido del extracto o aceite esencial diluido (principalmente en etanol o metanol) o no, directamente en un tubo o caja Petri que contenga el medio adecuado para el microorganismo en prueba, o bien tener el medio estéril y después inocular el microorganismo de interés. ⁴² A continuación se describen los métodos mayormente utilizados para evaluar la actividad antimicrobiana de plantas, por medio de la determinación de la CMI, tanto en fase vapor como por contacto directo. La cmi se define como la menor concentración requerida de extracto o aceite esencial que tenga la capacidad de frenar el crecimiento del microorganismo (propiedades bacteriostáticas o fungistáticas) o la concentración mínima letal que asegure la reducción de un 99.9% de la población del microorganismo (propiedades bactericidas o fungicidas). Además, la actividad de los extractos y aceites esenciales contra mohos también puede ser evaluada por el control en la inhibición de la esporulación o la producción de toxinas. ⁴³ ⁴⁴
1.5.1. Contacto directo
Los métodos de evaluación mediante el contacto directo han sido probablemente los más utilizados en los diversos estudios, ya que se busca el remplazar a los conservadores sintéticos; los cuales son añadidos durante la formulación de un alimento, de tal manera que los extractos y aceites esenciales se evalúan al añadirlos directamente en forma líquida, ya sea en un producto alimenticio o un medio sintético. ⁴²
1.5.2. Dilución en agar
