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Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú

versión impresa ISSN 1609-9117

Rev. investig. vet. Perú vol.28 no.4 Lima oct./dic. 2017

http://dx.doi.org/10.15381/rivep.v28i4.13890 

ARTÍCULOS PRIMARIOS

Efecto Antimicrobiano del Aceite Esencial de Canela (Cinnamomum zeylanicum) sobre Cepas de Salmonella

Antimicrobial Effect of Cinnamon Essential Oil (Cinnamomum zeylanicum) On Salmonella Strains

Mayra Montero-Recalde1,2, Jessica Revelo I.1, Diana Avilés-Esquivel1, Edgar Valle V.1, Deysi Guevara-Freire1

1 Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Técnica de Ambato, Cevallos, Tungurahua, Ecuador

2 E-mail: ma.montero@uta.edu.ec


RESUMEN

El efecto antimicrobiano del aceite esencial de canela (Cinnamomum zeylanicum) sobre cepas de Salmonella choleraesuis y Salmonella typhimurium fue investigado. El aceite de canela se obtuvo a través del método de destilación por arrastre de vapor y sometido a decantación, almacenándolo en refrigeración a 4 °C. Se aplicó un diseño completamente al azar con cinco tratamientos (10, 30, 50, 70, 90% de aceite de canela) y cinco repeticiones. La Concentración Mínima Inhibitoria determinada del extracto se verificó al 50, 70 y 90% del aceite. En agar Mueller-Hinton se observó cero crecimientos de colonias con respecto a la Concentración Bactericida Mínima. La cepa Salmonella typhimurium presentó mayor sensibilidad al aceite de canela que la cepa Salmonella choleraesuis, en referencia al diámetro de los halos de sensibilidad.

Palabras clave: fitoterapia; Concentración Mínima Inhibitoria; Salmonella choleraesuis; Salmonella typhimurium; antibiograma; McFarland


ABSTRACT

The antimicrobial effect of cinnamon essential oil (Cinnamomum zeylanicum) on strains of Salmonella choleraesuis and Salmonella typhimurium was evaluated. The cinnamon oil was obtained by the method of steam distillation, decanted, and stored at 4 °C. A completely randomized design was applied with five treatments (10, 30, 50, 70, 90% of cinnamon oil) and five replicates. The determined Minimum Inhibitory Concentration of the extract was verified at 50, 70 and 90% of the oil. On Mueller-Hinton agar, zero colony growth was observed with respect to the Minimum Bactericidal Concentration. The strain Salmonella typhimurium presented greater sensitivity to cinnamon oil than the strain Salmonella choleraesuis in relation to the diameter of the halos of sensitivity.

Key words: phytotherapy; Minimum Inhibitory Concentration; Salmonella choleraesuis; Salmonella typhimurium; antibiogram; McFarland


INTRODUCCIÓN

Los riesgos de contraer enfermedades al consumir productos de origen animal contaminados con bacterias resistentes como la Salmonella Typhimurium y Choleraesuis son cada vez más frecuentes. Salmonella spp son bacterias Gram-negativas que causan retraso del desarrollo y disminución de la conversión alimenticia, y se presentan con alta morbilidad y presencia de lesiones intestinales y mortalidad (Talavera et al., 2011).

Una alternativa al uso, a veces indiscriminado, de antibióticos reside en la utilización de plantas medicinales o fitoterapia, la cual ha sido empleada en todo el mundo desde épocas remotas. El 67% de las especies vegetales medicinales son provenientes de países en desarrollo (Ministério da Saúde, 2006), donde se requiere estudios más profundos sobre el uso de ingredientes activos presentes en plantas, que se pueden usar en forma de esencias, aceites y extractos, y que podrían minimizar o eliminar el uso de productos químicos artificiales, así como reducir el impacto de los residuos químicos en el ambiente y en productos animales como carne, leche y huevos (SENA, 2012). Diversas plantas y extractos son utilizados, además, como aditivos nutricionales para el control de enterobacterias en animales de producción (Veiga, 2008; Loya et al., 2009).

Los aceites esenciales obtenidos de las plantas han mostrado tener propiedades antimicrobianas, antioxidantes, antiparasitarias, antiinflamatorias, antidiarreicas y antimicóticas (Van-Zyl et al., 2004). Además, mejoran la conversión alimenticia y la palatabilidad de los alimentos, y estimulan las enzimas digestivas (Hernández et al., 2004; Giannenas et al., 2011). Estos productos son una alternativa viable al uso de aditivos artificiales y fármacos utilizados en la producción animal (Martínez et al., 2015). El aceite esencial de canela (Cinnamomum zeylanicum) es utilizado como bactericida gracias a su componente principal, el eugenol, presente en un 70-95% (Husain et al., 1989; González, 2002). Con base en lo anterior, el objetivo de esta investigación fue obtener un producto natural y económico a base del aceite esencial de canela (Cinnamomum zeylanicum) para evaluar el efecto antimicrobiano en cepas certificadas de Salmonella choleraesuis y S. typhimurium.

MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación se realizó en el laboratorio de bacteriología de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Técnica de Ambato, Campus Querochaca, ubicada en el cantón Cevallos, Tungurahua, Ecuador, a 2750 msnm. El estudio se realizó en un ambiente controlado a 20 ºC y humedad relativa de 48%, utilizando la cámara de flujo laminar para evitar contaminación.

Material Vegetal y Bacteriano

Como materia prima, se utilizó la corteza de canela (Cinnamomum zeylanicum), adquirida en un mercado de la ciudad de Riobamba, Ecuador. Se obtuvieron cepas certificadas de Salmonella enterica subsp entérica serovar Choleraesuis ATCC® 10708™* y Salmonella enterica subsp enterica serovar Typhimurium ATCC® 13311™*.

Aceite de Canela

Se utilizaron 3 kg de corteza de canela, que fue sometida a un proceso de destilación por arrastre de vapor utilizándose 250 ml de agua destilada. Se obtuvo 20 ml de aceite esencial de canela.

Aislamiento y Preparación del Inóculo

Se aislaron las bacterias certificadas a partir de la técnica de siembra en estría por agotamiento en Agar MacConkey y se incubaron a 37 ºC por 24 h. En la preparación del inóculo se utilizó el método del medio de cultivo líquido o de Kirby-Bauer, para lo cual se tomó en asa bacteriológica cinco colonias aisladas de cada una de las cepas certificadas y se las transfirió mediante un hisopo a 5 ml de caldo cerebro corazón para ser incubadas a 37 ºC por 2 h. Fueron estandarizadas al 0.5 de la escala de MacFarland a 620 nm en espectrofotómetro, obteniéndose 1.5x108 Unidades Formadoras de Colonias (UFC).

Aceite Esencial de Canela - CMI y CMB

Se obtuvo un total de 20 ml de aceite esencial de canela. Se realizaron 5 diluciones: 10, 30, 50, 70 y 90% (v/v) con etanol al 25% (Maiefski et al., 2009). Se transfirió 1 ml del inóculo estandarizado más 1 ml de las cinco concentraciones del aceite esencial de canela de cada una de las cepas y se incubaron a 37 °C durante 24 h, estableciendo la concentración mínima inhibitoria (CMI). Esta fue valorada por la falta de turbidez en los tubos. La determinación de esta variable permitió la determinación de la concentración mínima bactericida (CMB), a través de la siembra de los tubos que no presentaron turbidez en agar MacConkey y su interpretación valorada a través del cero crecimiento de colonias en placa.

Discos de Sensibilidad

Se impregnó una gota para cada disco de sensibilidad con las cinco concentraciones del aceite esencial de canela y se refrigeraron por 24 h para evitar que el aceite se disemine por el agar.

La valoración de la actividad antibacteriana de las concentraciones de aceite esencial de canela y del control negativo (etanol al 99.8%) se realizó mediante dos técnicas:

  • Difusión en medio líquido: Se inocularon las cepas en tubos de ensayo con caldo Cerebro-Corazón y la turbidez fue comparada con la del tubo #5 de la escala de McFarland. Se incubaron 10 tubos con un 1 ml de caldo con la cepa respectiva y 1 ml de aceite de canela a 37 ºC por 24 h para obtener la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI). La concentración con menor turbidez se sembró en medio agar para la determinación de la Concentración Mínima Bactericida (CMB).

  • Difusión en disco agar: Se sembraron las cepas en la superficie del agar Mueller-Hinton con los discos de sensibilidad. Se incubaron a 37 ºC por 24 h y se evaluó el diámetro del halo de crecimiento con una regleta milimétrica Hiantibiotic ZoneScale.

RESULTADOS

La interacción entre las concentraciones del aceite de canela y el crecimiento de las cepas Salmonella choleraesuis y typhimurium muestran un comportamiento definido a la razón de un incremento de la concentración y la turbidez reflejada (Cuadro 1). Los niveles de dilución de 10 y 30% en el caso de ambas cepas presentaron turbidez, refiriendo que existe un crecimiento bacteriano positivo, mientras que, en las concentraciones de 50, 70 y 90% no hubo turbidez, indicando ausencia de crecimiento bacteriano.

La concentración mínima bactericida (Cuadro 2) muestra que en los tubos de 1 y 2 se presentó la formación de colonias, mientras que los tubos 3, 4 y 5 no hubo crecimiento de colonias en el medio solido agar MacConkey; es decir, las concentraciones de 50, 70 y 90% de aceite de canela no permitieron el desarrollo de las dos cepas. Asimismo, el etanol no mostró un efecto inhibitorio sobre las bacterias.

En el Cuadro 3 se observa que las concentraciones de 50, 70 y 90% de aceite de canela mostraron diferencia significancia (p<0.001) con relación a las concentraciones de 10 y 30% para Salmonella choleraesuis, en tanto que las concentraciones de 70 y 90% de aceite de canela mostraron diferencia significativa con las demás concentraciones para Salmonella typhimurium (p<0.001).

DISCUSIÓN

El uso de aceites esenciales permite dar alternativas al uso de antibióticos que puedan crear resistencia y ser perjudiciales para la salud (Esquivel et al., 2010); entre ellos el aceite de la canela, que ha demostrado tener un efecto antimicrobiano eficaz (Shiva, 2007). Asimismo, se puede utilizar aceites esenciales como antibióticos promotores de crecimiento debido a un componente en común que es el eugenol, el cual aumenta la secreción de enzimas digestivas y evita la proliferación de bacterias, mejorando el rendimiento a la canal (Marien et al., 2006).

Al analizar los resultados obtenidos por el método de difusión en agar, se puede indicar que esta metodología es adecuada para evaluar de manera cualitativa y cuantitativa la actividad antimicrobiana del aceite esencial de canela, tal como lo señala el NCCLS (2012). Esta técnica consiste en la medición del halo de inhibición del crecimiento bacteriano generado por un agente antimicrobiano.

En lo que respecta a la determinación de la Concentración Mínima Inhibitoria, se evidenció un efecto claramente marcado del aceite esencial de canela sobre el crecimiento bacteriano de las cepas en estudio. Fuselli et al. (2006) demostró incluso que concentraciones menores de aceite esencial (12.5%) pueden reducir la CMI y la CMB. Este mismo comportamiento lo reporta Borboa et al. (2010) con aceites esenciales de Lippia palmeri, Thymus vulgaris y Cinnamomum zeylanicum en diluciones de 1:1, 1:5 y 1:10 (v/v), mostrando efecto inhibitorio in vitro sobre la bacteria Clavibacter michiganensis.

En este mismo sentido, Caballero et al. (2016) demostraron que los aceites esenciales de clavo de olor (Syzygium aromaticum) y canela (Cinnamomum zeylanicum) a concetraciones de 0.05, 0.10 y 0.20 inhiben el crecimiento de microorganismos fúngicos como Aspergillus flavus. Los efectos reportados en estos estudios pueden estar relacionados con la presencia de eugenol y cimaldehído en los aceites esenciales, que actúan directamente sobre la membrana bacteriana inhibiendo el crecimiento de microorganismos fúngicos y bacterianos (Cava et al., 2012). Por otro lado, Tong et al. (2005) encontraron que los aceites esenciales pueden inhibir el ciclo del ácido tricarboxílico (TCA) del metabolismo de la respiración bacteriana, afectando el consumo de oxígeno de las bacterias, causando su muerte.

Alzamora et al. (2001) reportaron diámetros de halos de inhibición formados por el aceite esencial de canela para S. typhimurium de 30 mm y para S. enteritidis de 32 mm, mientras que Solarte (2015) utiliza 10 cepas clínicas de S. typhimurium obtenidas de varias especies domésticas, donde el aceite esencial de canela formó halos de inhibición de 14.33 a 16.33 mm; entretanto, en el presente estudio fueron de 21.6 mm para Salmonella choleraesuis y de 29.4 mm para Salmonella typhimurium. Sin embargo, Barros et al. (2016), en estudios realizados sobre el uso del aceite esencial de canela recomienda un uso restringido, debido a que su uso continuo puede ocasionar efectos tóxicos en la membrana de los glóbulos rojos en humanos.

CONCLUSIONES

  • Las cepas de Salmonella son sensibles a concentraciones de aceite esencial de canela a concentraciones de 50% o superiores.

  • La cepa bacteriana Salmonella typhimurium presentó mayor sensibilidad al aceite de canela que la cepa Salmonella choleraesuis, en referencia al diámetro de los halos de sensibilidad.

 

LITERATURA CITADA

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Recibido: 26 de abril de 2017

Aceptado para publicación: 15 de agosto de 2017

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