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Arnaldoa

versión impresa ISSN 1815-8242versión On-line ISSN 2413-3299

Arnaldoa vol.28 no.1 Trujillo ene./abr 2021

http://dx.doi.org/10.22497/arnaldoa.281.28106 

Artículos originales

Actividad antimicrobiana de extractos hidroalcohólicos de frutos de "aguaymanto" (Physalis peruviana L.) y de hojas de "eucalipto" (Eucalyptus globulus Labill.) frente a Staphylococcus aureus

Antimicrobial activity of hydroalcoholic extracts of "aguaymanto" fruits (Physalis peruviana L.) and "eucalyptus" leaves (Eucalyptus globulus Labill.) against Staphylococcus aureus

Diana E Uriol Plasencia1 

María V Espinoza Salcedo1 

1Universidad Privada Antenor Orrego. Trujillo, La Libertad-PERÚ duriolp1@upao.edu.pe, mespinozas@upao.edu.pe

Resumen

Objetivo

: Determinar la actividad antimicrobiana in vitro de los extractos hidroalcohólicos de frutos de "aguaymanto" (Physalis peruviana L.) y de hojas de "eucalipto" (Eucalyptus globulus Labill.) en concentraciones al 40%, 70% y 100% frente a Staphylococcus aureus.

Material y métodos

: Fue un estudio comparativo y experimental; se analizó una cepa de Staphylococcus aureus resistente a la oxacilina con el que se realizaron 15 repeticiones por cada concentración más un control positivo con vancomicina. Para evaluar la actividad antimicrobiana se utilizó la prueba de antibiograma por disco-difusión. Los datos obtenidos se procesaron en el programa SPSS Statistics 22 y se analizaron estadísticamente según el test de ANOVA y el test de Duncan.

Resultados

: Hubo una diferencia significativa (p<0.001) en los resultados de las 3 concentraciones del extracto hidroalcohólico de Physalis peruviana L. con el control con vancomicina; debido a que estos no presentaron una actividad antimicrobiana comparable al del control. En cuanto al extracto hidroalcohólico de Eucalyptus globulus Labill., según el test de Duncan, la actividad antimicrobiana de este a una concentración del 100% (16.00 mm) fue muy similar al efecto producido por vancomicina (16.30 mm) contra Staphylococcus aureus.

Conclusión

: El extracto hidroalcohólico de "eucalipto" en la concentración del 100% fue el que presentó mayor actividad antimicrobiana contra S. aureus.

Palabras clave: Staphylococcus aureus; Eucalyptus; Physalis

Abstract

Aim

: To determine the in vitro antimicrobial activity of the hydroalcoholic extracts of aguaymanto fruits (Physalis peruviana L.) and eucalyptus leaves (Eucalyptus globulus Labill.) in concentrations of 40%, 70% and 100% against Staphylococcus aureus.

Material and methods

: It was a comparative and experimental study; an oxacillin resistant strain of Staphylococcus aureus was analyzed with which 15 repetitions were performed for each concentration plus a positive control with vancomycin. The disk-diffusion antibiogram test was used to assess antimicrobial activity. The obtained data were processed in the SPSS Statistics 22 program and were statistically analyzed according to the ANOVA test and the Duncan test.

Results

: There was a significant difference (p <0.001) in the results of the 3 concentrations of the hydroalcoholic extract of Physalis peruviana L. with the vancomycin control; due to these did not present an antimicrobial activity comparable to the control. As for the hydroalcoholic extract of Eucalyptus globulus Labill., according to Duncan’s test, its antimicrobial activity at a concentration of 100% (16.00 mm) was very similar to the effect produced by vancomycin (16.30 mm) against Staphylococcus aureus.

Conclusion

: The hydroalcoholic extract of eucalyptus in the 100% concentration was the one with the highest antimicrobial activity against S. aureus.

Keywords: Staphylococcus aureus; Eucalyptus; Physalis

Introducción

La resistencia antibiótica que los microorganismos patógenos han ido desarrollando en las últimas décadas hace que las enfermedades en la actualidad sean cada vez más difíciles y, en ocasiones, imposibles de tratar. Debido a ello se suele prolongar la estancia de los pacientes en hospitalización, predisponiéndolos al desarrollo de nuevas infecciones e incrementando los índices de mortalidad. En cuanto al aspecto socioeconómico, aumentan cada vez más los costos de atención sanitaria y carga económica para las familias y la sociedad (OMS, 2018) (Fernández et al., 2015). A causa de esta situación, que sigue intensificándose peligrosamente a nivel mundial, la OMS publicó una lista de microorganismos patógenos para los cuales se necesita con urgencia nuevos antibióticos (OMS, 2017). Como consecuencia se ha comenzado a prestar una notable atención al estudio y análisis de plantas medicinales; el Perú es uno de los países que posee una amplia biodiversidad de flora, pese a ello las propiedades químicas y farmacológicas, de gran relevancia para el desarrollo y síntesis de nuevos medicamentos, no son lo suficientemente estudiadas lo que limita el reconocimiento de ciertas especies como fitofármacos (Gallegos, 2016). El Centro Nacional de Salud Intercultural (CENSI) presentó en el 2013 un catálogo florístico de alrededor 40 plantas medicinales peruanas, entre las cuales se presentaban el "aguaymanto" (Physalis peruviana L.) y "eucalipto" (Eucalyptus globulus Labill.) (Santiváñez & Cabrera, 2013). Ambas plantas han demostrado poseer componentes fitoquímicos importantes, principalmente polifenoles, que les atribuyen sus propiedades antimicrobianas, antifúngicas, antioxidantes. En cuanto al "aguaymanto" se han encontrado compuestos fenólicos, flavonoides, alcaloides, saponinas, aminoácidos (Chau, Herrera & Condorhuamán, 2019; Jurado et al., 2016). Respecto al "eucalipto", sus aceites esenciales han demostrado contener aminoácidos, aminas, quinonas, triterpenos, azúcares reductores, catequinas, flavonoides, resinas y taninos (Barbosa & Teixeira, 2016; Lagos, 2016); no obstante, los extractos obtenidos por medio de un alcohol, como el etanol, del E. globulus Labill. reveló la presencia de quinonas, lactonas y coumarinas, como compuestos mayoritarios y menor cantidad de triterpenos y esteroides. (Cazar et al., 2014; Muñoz et al., 2014).

Cuando hablamos de la cavidad bucal, una de las características del hábitat microbiano que siempre debemos considerar es que es un medio dinámico. Estudios previos documentaron cambios directos relacionados con la edad en la microbiota oral, como un aumento en la proporción y la frecuencia de aislamiento de algunas especies bacterianas, principalmente Staphylococcus aureus (Garbacz et al., 2019). Esta bacteria ha demostrado una versatilidad genómica excepcional. A través de varias décadas se ha adaptado a la diferente terapéutica enviada por la industria farmacéutica (Luján, 2013). Asociada a infecciones oportunistas como mucositis estafilocócica, muy común en individuos con cáncer de cabeza y cuello que reciben quimioterapia y/o radioterapia; y en general a pacientes que presentan hiposalivación (Almståhl et al., 2018; Yamashita et al., 2013)microbial samples from the tongue and buccal mucosa were collected pretreatment, during treatment, and 6 months, 1 year and 2 years post-treatment. Microorganisms associated with oral health and oral disorders were analysed using cultivation technique. Oral mucositis was scored at the appointment during treatment. Results: Compared with pretreatment, lactobacilli and Candida increased on the tongue, while streptococci and Neisseria decreased during treatment. Two years post-treatment, Neisseria and Prevotella were decreased and Candida increased. On the buccal mucosa, an increased growth of lactobacilli and increased detection frequencies of the opportunistic bacteria Staphylococcus aureus, Gram-negative enteric rods and enterococci were seen during treatment compared with pretreatment. Seventy per cent showed severe mucositis during treatment. Two years post-treatment the total count as well as streptococci, Neisseria and Fusobacterium nucleatum were decreased and lactobacilli increased compared with pretreatment. Conclusion: Despite improvements in treatment for cancer in the head and neck region, microorganisms associated with oral health decrease during treatment and mucosal pathogens increase. Two years post-treatment, levels of acid-tolerant (lactobacilli and Candida. Además, en muestras clínicas de caries dental, en abscesos dentales; y también se ha encontrado gran incidencia de esta bacteria en endocarditis infecciosa (Vellappally et al., 2017)and it is assumed that in most of the cases oral streptococci are acquired via mucosa layer of oral cavity. Staphylococcus aureus is also frequently isolated from IE as it accounts for 20%-30% of all cases. Vancomycin has been the most reliable therapeutic agent against infections caused by methicillin-resistant S. aureus (MRSA.

Las capacidades y características antimicrobianas del eucalipto se han venido evaluando en diversos estudios; dentro de estas publicaciones se ha encontrado que el aceite esencial de la especie de Eucalyptus camaldulensis Dehn (EOEc) presenta actividad antimicrobiana sobre cepas de S. aureus 29 y MRSA (Chaves et al., 2018). Comparando también su actividad antibacteriana con aceites esenciales de limón y mandarina mediante la concentración mínima inhibitoria CMI y bactericida CMB frente a bacterias ATCC Staphylococcus aureus y Escherichia coli, se obtuvo que los mejores resultados de inhibición fueron para eucalipto y mandarina frente a S. aureus (Argote et al., 2017); aun en comparación con clorhexidina al 0,5% presentó una alta inhibición frente a esta bacteria. (De Siqueira, Turrini & De Brito, 2015). De la misma manera han sido objeto de estudio los extractos metanólicos y etanólicos de ejemplares vegetales diferentes al "eucalipto" y "aguaymanto" frente a S. aureus demostrando que los extractos poseen los compuestos químicos necesarios que le atribuyen esta actividad antibacteriana (Azuero et al., 2016; Pimentel et al., 2016).

Por tanto el estudio de la susceptibilidad antimicrobiana de S. aureus y la contribución al desarrollo de fórmulas terapéuticas de origen natural y accesible a la población son las bases para el desarrollo de esta investigación.

Material y métodos

Los frutos de "aguaymanto" y las hojas de "eucalipto" fueron recolectados en la provincia y departamento de Cajamarca; y posteriormente identificados taxonómicamente por el especialista del Herbarium CPUN de la Universidad Nacional de Cajamarca.

Especie: Eucalyptus globulus Labill.

Familia: Myrtaceae

Orden: Myrtales

N. V.: "eucalipto"

Especie: Physalis peruviana L.

Familia: Solanaceae

Orden: Solanales

N. V.: "aguaymanto", "tomatillo", "tomatillo silvestre"

Ambos elementos fueron sometidos a una extracción por destilación a reflujo utilizando como solvente una disolución hidroalcohólica (CH3OH(ac) al 50%) y preparados a tres diferentes concentraciones: 40%, 70% y 100%. Para el "aguaymanto", en una balanza electrónica se pesaron aproximadamente 100g de sus frutos que luego fueron añadidos a una solución de 250ml de CH3OH(ac) al 50% en un balón de dos bocas colocado sobre un agitador magnético el cual mezcló por 5 horas ambos elementos. Para el eucalipto se realizó el mismo procedimiento con 50g de hojas de eucalipto mezcladas con 500ml de CH3OH(ac) al 50%. La extracción se realizó durante 5 horas y sin sobrepasar los 40°C para prevenir la alteración de los compuestos químicos del "aguaymanto" y "eucalipto". Después de la extracción se filtró al vacío para obtener el extracto hidroalcohólico de "aguaymanto" y el de "eucalipto". Posteriormente se colocó ambos extractos en la estufa a una temperatura promedio de 60°C con el fin de concentrar ambos extractos al eliminar el CH3OH(ac) presente. De estas dos soluciones se hicieron dos diluciones al 70% y 40% obteniendo tres diluciones por cada extracto.

Para la reactivación de cultivos de S. aureus se inoculó una porción del cultivo en preservación en caldo BHI para su reactivación y se incubó por 18 horas. A partir de los tubos turbios se sembró por estriado en placas con agar sangre, e incubó por otras 18 horas en aerobiosis, verificándose la pureza de los cultivos mediante coloración Gram. Se realizó además una prueba de sensibilidad bacteriana contra cefoxitina, oxacilina y vancomicina, obteniendo que la cepa a estudiar sería S. aureus oxacilina resistente.

Para la prueba de antibiograma por método de disco-difusión se siguió el protocolo establecido por el Ministerio de Salud del Perú (Sacsaquispe & Velásquez, 2002), teniéndose un grupo control con vancomicina. Se realizó una única medición de los halos a las 48 horas de la colocación de los discos impregnados con los extractos en los cultivos de S. aureus. Los valores obtenidos fueron analizados de manera automatizada en el programa estadístico SPSS Statistics 22.0 (IBM, Armonk, NY, USA).

Resultados

Las tres diferentes concentraciones del extracto hidroalcohólico de "aguaymanto" no mostraron un efecto antimicrobiano significativo en comparación con el grupo control (Tabla 1) (Gráfico 1); a diferencia del extracto hidroalcohólico de "eucalipto", el cual en su concentración al 100% mostró un efecto antimicrobiano similar al del control con vancomicina (Tabla 2) (Gráfico 2).

Tabla 1 Actividad antimicrobiana in vitro de los extractos hidroalcohólicos de frutos de "aguaymanto" (Physalis peruviana L.) frente a Staphylococcus aureus, según halos de inhibición (mm). 

Tabla 2 Actividad antimicrobiana in vitro de los extractos hidroalcohólicos de hojas de "eucalipto" (Eucalyptus globulus Labill.) frente a Staphylococcus aureus, según halos de inhibición (mm). 

Gráfico 1.

Gráfico 2.

Discusión

Desde tiempos antiguos se han evaluado y utilizado a las plantas como una fuente natural terapéutica contra el dolor, inflamación e incluso infecciones; sin embargo en la actualidad las investigaciones realizadas han aumentado considerablemente con el propósito de hallar nuevos compuestos químicos en extractos y aceites esenciales que puedan contrarrestar a los microorganismos patógenos que han adquirido resistencia antibiótica; algunos de los cuales pueden presentarse en la cavidad oral tal como lo es el Staphylococcus aureus, especialmente en individuos susceptibles a infecciones, inmunológicamente comprometidos, sometidos a tratamientos de radio o quimioterapia y otros casos ya mencionados anteriormente y a los que es también de vital importancia prestarles la debida atención y estudio.

Por lo mencionado, este estudio se realizó bajo condiciones in vitro para poder determinar la actividad antimicrobiana de dos extractos hidroalcohólicos de dos plantas conocidas mundialmente por presentar propiedades medicinales y nutricionales destacables. Por otra parte se conoce a la vancomicina como un antibiótico glucopéptido utilizado en infecciones graves debido a su gran efecto bactericida al inhibir la síntesis de la pared celular bacteriana en bacterias Gram +, por estas características fue el control positivo ideal para este estudio.

Dentro de las limitaciones que presentó esta investigación es el de no contar con discos estandarizados para la prueba de disco difusión, lo que restringió la cantidad de extracto que se colocó en cada disco (de 30 μL a 10 μL por disco); lo cual pudo haber afectado el nivel de actividad antimicrobiana de los extractos, se demostró que ambos tenían un efecto antimicrobiano frente a S. aureus.

Los resultados que Chaves et al. (2018) con el aceite esencial de Eucalyptus camaldulensis Dehn (EOEc) obtenido mediante una extracción por hidrodestilación aplicado sobre cepas de S. aureus meticilino resistentes concuerdan con los resultados del presente estudio, a pesar de que son diferentes subespecies de "eucalipto", este presentó actividad antimicrobiana que se comprobó con el resultado de la concentración inhibitoria mínima en el primer estudio y con el método de discodifusión en este estudio; por lo tanto los compuestos químicos del Eucalyptus sp. sí poseen propiedades antimicrobianas frente a S. aureus. Asimismo, los estudios realizados por Argote et al. (2017) y Mota et al. (año y colocarlo en la literatura) sobre el aceite esencial de "eucalipto" entre otras plantas, corroboran los resultados hallados por este estudio, ya que se encontró que S. aureus era sensible al aceite esencial de "eucalipto" (CMI y CMB de 6,8 μL/mL) y también presentó una alta inhibición en comparación con el control (clorhexidina 0,5%), respectivamente para cada estudio. Siendo además la misma especie de eucalipto la que se utilizó en la investigación de Mota et al. (año).

Los mencionados estudios utilizaron el aceite esencial de Eucalyptus sp., sin embargo, los métodos de extracción de aceites esenciales aunque pueden ser sencillos tienen rendimientos bajos, requieren también de grandes cantidades del elemento del cual se va a obtener el extracto y el equipo necesario para una extracción satisfactoria suele ser muy sofisticado y costoso. Pese a ello los resultados obtenidos nos muestran que los compuestos químicos de Eucalyptus sp. sí poseen propiedades antimicrobianas frente a S. aureus y que esas propiedades se mantienen independientemente al método de extracción, ya que al haber realizado un extracto hidroalcohólico de "eucalipto" utilizando el método de destilación a reflujo, este igualmente presentó una actividad antimicrobiana frente a S. aureus como se pudo observar en los resultados.

Por otro lado, Pimentel et al. (2016) estudiaron extractos etanólicos de diferentes plantas y al analizar sus principios activos encontraron que sí pueden poseer cierta efectividad antibacteriana frente a bacterias Gram positivos como lo es S. aureus. Sin embargo, Azuero et al. (2016) evaluaron los extractos metanólicos de diferentes ejemplares de especies vegetales, cabe recalcar que entre ellas no se incluía el "eucalipto" ni el "aguaymanto", y las enfrentaron contra cepas de S. aureus, además de otras bacterias Gram negativas, obteniendo que S. aureus no presentó sensibilidad frente los extractos de las especies vegetales que utilizaron. Estos dos estudios efectuaron la extracción de estos componentes químicos de las plantas, utilizando un alcohol como medio; la discrepancia puede deberse a que los componentes químicos de las plantas eran diferentes, no siendo la razón el método de extracción. En comparación a la presente investigación en la que se utilizó un extracto hidroalcohólico, es decir que se utilizó un alcohol (metanol) diluido con agua destilada como medio para la obtención del extracto y que al momento del análisis de la actividad antimicrobiana que presentaban se observó que el extracto hidroalcohólico de "eucalipto" sí presentó una actividad antimicrobiana contra S. aureus, pero no el extracto hidroalcohólico de "aguaymanto"; este hecho confirma que la discrepancia puede deberse a los componentes químicos y/o principios activos de cada extracto.

Conclusiones

El extracto hidroalcohólico de "eucalipto" al 100% presento actividad antimicrobiana comparable a la producida por vancomicina frente a S. aureus y el extracto hidroalcohólico de aguaymanto no presentó actividad antimicrobiana.

Agradecimientos

A los laboratorios de microbiología y química de la Universidad Nacional de Cajamarca por las facilidades brindadas para la realización de la presente investigación.

Literatura citada

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Citación: Uriol, D. & M. Espinoza. 2021. Actividad antimicrobiana de extractos hidroalcohólicos de frutos de "aguaymanto" (Physalis peruviana L.) y de hojas de "eucalipto" (Eucalyptus globulus Labill.) frente a Staphylococcus aureus. Arnaldoa 28(1): 115-124. doi: http://doi.org/10.22497/arnaldoa.281.28106

Recibido: 11 de Enero de 2021; Aprobado: 28 de Febrero de 2021

Contribución de los autores D.U.P: Recolección de información, análisis e interpretación de los mismos. M.V.E.S.: Análisis e interpretación de los datos, revisión crítica del texto y aprobación final. Los autores han leído el manuscrito final y aprobado la revisión.

Conflicto de intereses Los autores declaran no tener conflicto de intereses.

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