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Revista Estomatológica Herediana

versión impresa ISSN 1019-4355

Rev. Estomatol. Herediana vol.32 no.4 Lima oct./dic. 2022  Epub 15-Dic-2022

http://dx.doi.org/10.20453/reh.v32i4.4376 

Artículo original

Efecto del extracto etanólico Erythroxylum novogranatense var. truxillense y Erythroxylum coca var. coca frente al Streptococcus mutans.

Effect of the ethanolic extract of Erythroxylum novogranatense var. truxillense and Erythroxylum coca var. coca front to Streptococcus mutans.

María Del Rosario Salcedo Calderón1  , Cirujana Dentista

Hilda Moromi Nakata2  3  , Bióloga. Magister en Administración de la Educación Universitaria. Profesor Principal

1 Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú.

2 Departamento de Ciencias Básicas, Facultad de Odontología, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú.

3 Instituto de Investigación Estomatológica, Facultad de Odontología, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú.

RESUMEN

Objetivos

: Comparar el efecto antibacteriano in vitro de los extractos etanólico de dos variedades de hoja de coca: Erythroxylum coca var. coca y Erythroxylum novogranatense var. truxillense sobre el Streptococcus mutans.

Material y métodos:

Mediante el método de difusión por discos, se procedió a la aplicación de los extractos etanólicos de las dos variedades a las concentraciones 100%, 50%, 25% y 12,5% con controles positivo de Clorhexidina 0,12 % y negativo de Alcohol 96º en los cultivos de la cepa de Streptococcus mutans (ATCC 25175) sembrados en Agar Tripticasa Soya. La incubación se realizó a 37 °C por 48 horas en condiciones de anaerobiosis parcial. El análisis estadístico se realizó con el programa SPSS Versión 22. Mediante la Prueba U de Mann Whitney y Kruskal Wallis.

Resultados:

El extracto etanólico de Erythroxylum coca var. coca al 100% y 50% presentaron mayor halo de inhibición 18,65± 2,434 y 17,10 ± 2,654 con respecto al extracto etanólico de Erythroxylum novogranatense var. truxillense que fueron de 15,30 ± 1,895 y 14,05 ± 1.932. respectivamente.

Conclusiones:

Se determinó que el extracto etanólico de Erythroxylum coca var. coca al 100% y 50% tiene mayor efecto antibacteriano que la variedad Erythroxylum novogranatense var. truxillense al 100% frente al Streptococcus mutans.

PALABRAS CLAVE: Coca; Streptococcus mutans; antibacterianos

ABSTRACT

Objectives

: To compare the antibacterial effect of the ethanolic extracts of two varieties of coca leaf “in vitro”: Erythroxylum coca var. coca and Erythroxylum novogranatense var. truxillense on Streptococcus mutans.

Material and methods:

Using the method of diffusion by discs, the ethanolic extracts of the two varieties were applied at concentrations 100%, 50%, 25% and 12.5% with positive controls of Chlorhexidine 0.12% and negative of 96º Alcohol in the cultures of the Streptococcus mutans strain (ATCC 25175) sown in Tripticasa Soya Agar. Incubation was performed at 37 ° C for 48 hours under conditions of partial anaerobiosis. The statistical analysis was carried out with the SPSS Version 22 program by means of the Mann Whitney U Test and Kruskal Wallis.

Results:

Erythroxylum coca var. coca 100% and 50% had a greater inhibition halo 18.65 ± 2.434 and 17.10 ± 2.654 with respect to the ethanolic extract of Erythroxylum novogranatense var. truxillense that were 15.30 ± 1.895 and 14.05 ±1.932. respectively.

Conclusions

: It was determined that the ethanolic extract of Erythroxylum coca var. coca 100% and 50% has a greater antibacterial effect than the Erythroxylum novogranatense var. truxillense 100% against Streptococcus mutans.

KEYWORDS: Coca Streptococcus mutans; Antibacterial agent; Coca

INTRODUCCIÓN

La Caries dental es la enfermedad bucodental de mayor prevalencia en el Perú 1. Es considerada una enfermedad dinámica, de origen multifactorial, por lo que las estrategias para reducir el riesgo de esta enfermedad son importantes. Estas estrategias generalmente implican disminuir el crecimiento o la actividad del Streptococcus mutans. El Streptococcus mutans es uno de los principales microorganismos de la placa cariogénica que conjuntamente con la sacarosa de la dieta y como resultado de los procesos metabólicos, tiene la capacidad de producir ácidos a partir de la sacarosa de la dieta 2,3,4. La adhesión de este microorganismo al diente esta mediada por la interacción de la proteína PAc (Antígeno proteico de superficie celular) y algunas de la saliva, que son adsorbidas por el esmalte dental; la acumulación de placa dental se produce cuando este microorganismo produce los glucanos solubles e insolubles utilizando las enzimas Glucosiltransferasa (GTFs), a partir de los azúcares de la dieta. Cuando la unión se hace más fuerte, las bacterias degradan la sacarosa a ácidos, como el láctico, que desmineraliza n el diente, dando paso a la formación de una lesión cariosa 5.

Entre las medidas preventivas para evitar esta enfermedad tenemos el control de la placa bacteriana, la cual se da mediante el cepillado dental, uso de hilo dental y el uso de antimicrobianos (colutorios), como la Clorhexidina 6.

La clorhexidina no solo es un excelente agente antiplaca, sino que también posee muy buenas propiedades antimicrobianas, gracias a su amplio espectro, por lo cual se le considera como el más potente y el “Gold Standard” agente antimicrobiano entre los diversos agentes quimioterapéuticos. Se ha demostrado que la clorhexidina es eficaz para reducir el recuento de S. mutans en la saliva y la placa dental 7.

En los últimos años se ha realizado diversos estudios sobre las propiedades de diversas plantas y muchas de ellas tienen propiedades antibacterianas, como es el caso del Propóleo, Té verde, Muña y la hoja de Coca 8,9.

Investigaciones realizadas en el campo odontológico, han demostrado que el extracto de hoja de coca tiene actividad antibacteriana in vitro frente a bacterias presentes en la cavidad oral (8, 10,11), sin embargo, no logró ser superior frente a la Clorhexidina 12,13.

En el Perú, predominan 2 variedades de hoja de coca: Erythroxylum novogranatense var. truxillense, la cual se cultiva en los valles áridos del noroeste del Perú entre los 200 - 1800 metros sobre el nivel del mar y Erythroxylum coca var. coca, la cual se cultiva en las laderas orientales de los Andes del Perú y Bolivia, entre los 500 a 1500 metros sobre el nivel del mar, siendo esta última la de mayor predominancia en el país 14.

Estas variedades de hoja de coca presentan distinta composición química 15, la cual ha sido atribuida a factores intrínsecos y extrínsecos. Dentro de los factores intrínsecos tenemos la edad de la planta, la identidad de las variedades, el estado de las hojas. Como factores extrínsecos tenemos las zonas geográficas, la forma de cultivo y el medio ambiente principalmente 14,16.

El objetivo de la investigación fue determinar la diferencia entre el efecto antibacteriano de estas dos variedades de hoja de coca frente al S. mutans y compararlo con la Clorhexidina al 0,12 % para evaluar si presenta mejor efecto antibacteriano que estas variedades de hoja de coca.

MATERIAL Y MÉTODOS

El presente estudio fue del tipo experimental, transversal y prospectivo. La muestra estuvo conformada por 20 cultivos de Streptococcus mutans cepa ATCC 25175 en placas Petri con Agar TSA (Merck). Solo fueron consideradas las placas con los cultivos que contenían los halos bien definidos para su medición, descartándose los que no reunían estos requisitos

Este estudio in vitro, se realizó mediante el método de difusión por disco en cultivos en Agar Tripticasa soya (TSA), en el Laboratorio de Microbiología de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. La obtención del extracto etanólico de las 2 variedades de hoja de coca (figura 1) se realizó en la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM).

Figura 1 Tipos de hoja de Coca: a. E. coca var. coca. b. E. novogranatense var. truxillense 

El extracto etanólico se obtuvo de la siguiente manera: La cantidad de 75 gramos de material vegetal secado y molido de cada variedad, se dejó macerar 35 litros de etanol al 96% a temperatura ambiente por 6 días en un ambiente oscuro. Los extractos obtenidos se agitaron a 200 rpm durante 30 minutos en baño María con temperatura de 60 °C. Posteriormente se procedió a la filtración al vacío y se concentró a presión reducida a una temperatura ≤ de 40 °C.

Las distintas variedades del extracto etanólico se diluyeron con alcohol puro para tener las concentraciones de 100%, 50%, 25%, 12,5%. Para el control positivo se usó la Clorhexidina al 0,12% y como control negativo el Alcohol 96º.

Determinación del efecto antibacteriano

En cada placa de cultivo con S. mutans, se colocó discos de papel estériles de 6 mm de diámetro, preparados con papel Whatman n°3 y esterilizados, los cuales fueron embebidos con 10 µl de los extractos etanólicos de las dos variedades a las distintas concentraciones (100%, 50%, 25%, 12,5%), el control negativo con Alcohol 96º (Laboratorio Jenfarma) y el control positivo con Clorhexidina 0,12% (Marca PerioAid) , este último considerado como el Gold Standard de los antimicrobianos y su acción frente al S. mutans7,9,17,18.

La incubación se realizó a 37 °C por 48 horas en condiciones de anaerobiosis parcial con CO2 (método de la vela). Los resultados se midieron con una regla milimetrada, en base a los halos de inhibición formados alrededor de cada disco.

Para el análisis, se promedió los halos de inhibición que se formaron por cada variedad de extracto a distintas concentraciones.

Los datos fueron procesados aplicándose los intervalos de confianza al 95%, para determinar el nivel de significancia de los resultados (p < 0,05).

Se utilizó la Prueba U de Mann Whitney y Kruskal Wallis para la comparación de los halos de inhibición en diferentes concentraciones según el tipo de extracto etanólico utilizado.

RESULTADOS

De los 20 cultivos de S. mutans a los que se sometieron distintas soluciones para comprobar el efecto antibacteriano, al promediar los halos de inhibición, se apreció que el extracto etanólico de Erythroxylum coca var. coca al 100 % presentó una media de 18,65 mm ± 2,434, valor que fue disminuyendo a menor concentración del extracto, mientras que el extracto etanólico de Erythroxylum novogranatense var. truxillense al 100 % presentó una media de 15,30 mm ± 1,895, siendo esta la de mayor promedio con respecto a las demás concentraciones. Además, se evidenció que la media de ambos extractos a distintas, concentraciones fue menor con respecto al Control Positivo (Clorhexidina 0,12%), la cual tuvo una media de 23,30 mm ± 2,755 (Tabla 1 y Tabla 2).

Tabla 1 Halos de inhibición de la acción del extracto etanólico de E. coca var. coca, frente al S. mutans 

Halo de Inhibición en mm de diámetro
Media Mediana Desviación Standard Máximo Mínimo
E1 100 % 18,65 18 2,434 24 15
E1 50% 17,10 17 2,654 23 13
E1 25% 15,45 15 2,460 21 12
E1 12,5 % 13,05 13 2,164 17 10
Control - 6 6 0 6 6
Control + 23,30 23 2,755 30 20

E1: E. coca var. coca

Tabla 2 Halos de inhibición de la acción del extracto etanólico del E. novogranatense var. truxillense frente al S. mutans 

Halo de Inhibición en mm de diámetro
Media Mediana Desviación Standard Máximo Mínimo
E2 100 % 15,30 15 1,895 21 12
E2 50% 14,05 14 1,932 18 10
E2 25% 12,65 13 1,725 17 10
E2 12,5 % 11,70 12 1,490 14 9
Control - 6 6 0 6 6
Control + 23,30 23 2,755 30 20

E2: E. novogranatense var. truxillense

Los resultados obtenidos fueron analizados con la prueba estadística de Kruskal Wallis determinando que existe diferencia estadística significativa P ≤ 0,05 entre los promedios de las concentraciones (Tabla 3).

Tabla 3 Prueba de Kruskal Wallis entre E. novogranatense var. truxillense, E. coca var. coca, Control Positivo y Control Negativo 

Tamaño del halo de Inhibición
Chi - cuadrado 151,151
Gl 9
Sig. Exacta 0,000

Según la Prueba U de Mann Whitney (Tabla 4), podemos ver que E. coca var. coca al 100% y 50% presenta diferencias significativas frente a E. novogranatense var. truxillense al 100%, 50%, 25% y 12,5 %.

Tabla 4 Prueba U de Mann Whitney entre E. coca var. coca y E. novogranatense var. truxillense 

Variedad E2 100 % E2 50 % E2 25 % E2 12.5 %
E1 100 % 0,000 0,000 0,000 0,000
E1 50 % 0,026 0,000 0,000 0,000
E1 25 % 0,925 0,081 0,000 0,000
E1 12.5% 0,003 0,157 0,620 0,063

E1: E. coca var. coca E2: E. novogranatense var. truxillens

Erythroxylum coca var. coca al 25% no presentó diferencias significativas frente a Erythroxylum novogranatense var. truxillense al 100% y 50%. Erythroxylum coca var. coca 12,5% presentó diferencia significativa frente a Erythroxylum novogranatense var. truxillense 100% (Tabla 4).

DISCUSIÓN

En este estudio se buscó comparar y diferenciar el efecto antibacteriano “in vitro” de los extractos etanólico de las dos variedades de hoja de coca: Erythroxylum coca var. coca y Erythroxylum novogranatense var. truxillense frente al Streptococcus mutans, con la intención de contribuir a futuras investigaciones sobre el efecto antibacteriano que cada variedad posee.

En el presente estudio los extractos etanólicos de ambas variedades presentaron efecto antibacteriano frente al S. mutans, lo cual se evidenció en la formación de los halos de inhibición, siendo la variedad de E. coca var. coca la de mayor efecto antibacteriano, por lo cual la hipótesis de investigación es aceptada.

Si bien no existen estudios que comparen el efecto antibacteriano de estas dos variedades frente al Streptococcus mutans, existe un estudio de Gamarra y cols. 15, que comparó la actividad antibacteriana del extracto crudo de las 2 variedades frente al S. aureus, S. epidermis, E. coli y P. aeruginosa, en donde se evidenció que el extracto crudo de Erythroxylum coca Lam presentó mayor halo de inhibición frente a las Bacterias Gram (+) como el S. epidermidis, S. aureus y P. aeruginosa), que el extracto crudo de Erythroxylum novogranatense (Morris) Hieron; sin embargo, este último presentó mayor halo de inhibición frente a E. coli, la cual es una bacteria Gram (-).

Estos resultados coinciden con lo encontrado en el presente estudio, donde se evidenció mayor efecto antibacteriano de la variedad Erythroxylum coca var. coca versus la variedad Erythroxylum novogranatense var. truxillense frente al S. mutans, el cual es una bacteria Gram (+).

Los resultados mostrados se podrían deber a la distinta composición química que posee cada variedad. El estudio de Gamarra y cols., 15 evaluó la composición química de cada variedad y halló que el contenido de alcaloides aislados presentes en el extracto etanólico fue de 2,69 % para Erythroxylum coca Lam, y 1,67 % para Erythroxylum novogranatense (Morris) Hieron. Con respecto a los flavonoides, Erythroxylum novogranatense (Morris) Hieron presentó mayor cantidad de flavonoides 15. La literatura nos indica que esta diferencia se puede deber a diversos factores, los cuales pueden influir en el efecto antibacteriano de cada variedad de hoja de coca 14.

El efecto antibacteriano de la hoja de coca, en sus distintas variedades, frente al Streptococcus mutans, está sustentado en diversos estudios realizados en nuestro país. Loyola 19 evidenció que el extracto etanólico de Erythroxylum coca var. coca a distintas concentraciones presentó efecto antibacteriano frente al S. mutans, sin embargo, este efecto disminuía a menor concentración del extracto. Cossio 20 también obtuvo un resultado similar, donde a menor concentración del extracto etanólico de Erythroxylum coca var. coca, el efecto antibacteriano era menor.

Con respecto al extracto etanólico de la E. novogranatense var. truxillense, el estudio de Castañeda 14, evidenció que el extracto etanólico de esta variedad presentó efecto antibacteriano a distintas concentraciones. El estudio de Sánchez 21, también presentó resultados similares, donde se evidenció que a mayor concentración del extracto etanólico de esta variedad, se generó un mayor diámetro de halo de inhibición frente al S. mutans.

En el presente estudio también se evidenció que a mayor concentración del extracto etanólico de cada variedad, el diámetro del halo formado era mayor, lo cual se traduce en un mayor efecto antibacteriano.

Con respecto al Control Positivo (Clorhexidina 0,12 %) se pudo ver que esta posee mayor efecto antibacteriano frente al S. mutans que los extractos etanólicos de las 2 variedades de hoja de coca, lo cual también fue demostrado en los estudios de Rojas y Castañeda 13,14, por lo cual se reafirma su gran efecto antibacteriano y su denominación como Gold Standard.

Comprobada las bondades de esta planta, proporciona una buena oportunidad de profundizar los estudios para lograr la elaboración de productos económicos y de mayor acceso para la población en beneficio de la salud bucal.

Se concluyó que el extracto etanólico de E. coca var. coca al 100% y 50% tuvo mayor efecto antibacteriano que la variedad E. novogranatense var. truxillense al 100% frente al Streptococcus mutans y que la concentración de E. coca var. coca al 25% tuvo igual efecto antibacteriano que E. novogranatense var. truxillense a las concentraciones de 100% y 50%.

Asimismo, la Clorhexidina al 0,12% tuvo mayor efecto sobre el Streptococcus mutans que los extractos etanólicos de las dos variedades de hoja de coca estudiadas.

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Aprobación de ética: Los autores declaran que debido a la naturaleza del trabajo experimental en el laboratorio no requirió de la autorización del comité de Ética.

Financiamiento: Recursos propios de los autores.

Recibido: 21 de Julio de 2021; Aprobado: 02 de Junio de 2022

Correspondencia: María del Rosario Salcedo Calderón Calle 7 Mz D Lote 29. Asociación de vivienda La Encalada etapa 1. Santa Anita, Lima, Perú. Código postal 15009. Correo electrónico masayo06@hotmail.com

Conflicto de intereses: Los autores no tienen conflicto de interés con este informe.

Contribuciones de los autores: Todos los autores contribuyeron a este manuscrito. Agradecimientos: Personal del Laboratorio de Microbiología de la Facultad de Odontología UNMSM.

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