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FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES IZTACALA UNIDAD DE BIOTECNOLOGÍA Y PROTOTIPOS LABORATORIO DE FARMACOGNOSIA PROPIEDADES MEDICINALES Y DETERMINACIÓN DE LOS COMPUESTOS DEL ACEITE ESENCIAL DE BURSERA MORELENSIS RAMÍREZ TESIS: PARA OBTENER EL TÍTULO DE BIÓLOGO Presenta: López Hernández Luis Ricardo DIRECTORA DE TESIS: DRA. MA. MARGARITA CANALES MARTÍNEZ Los Reyes Iztacala, Tlalnepantla, Edo. Mex UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. López H., L.R., 2011 II RECONOCIMIENTO El presente trabajo se realizó en el laboratorio de Farmacognosia de la Unidad de Biología y Prototipos de la Facultad de Estudios Superiores Iztacala. Fue dirigido por la Dra. María Margarita Canales Martínez. Fue revisado por el siguiente jurado: Dr. César Mateo Ortiz Flores Dr. Marco Aurelio Rodríguez Monroy. Dra. Ma. Margarita Canales Martínez. M. en C. Ángel Durán Díaz. Biol. Luis Barbo Hernández Portilla. Para la realización de esta Tesis se contó con el apoyo de: UNAM PAPIIT IN218511-3 Plantas útiles de San Rafael, Coxcatlán (MGU/Useful Plants Project México López H., L.R., 2011 III AGRADECIMIENTOS Gracias a toda mi familia, a mis papás y a mis hermanos, por los cuales he llegado hasta aquí, por el cariño, apoyo y comprensión. Gracias a mis amigos, con quienes compartí grandes momentos en la carrera, con los que aprendí y fui creciendo a lo largo de esta, por su amistad y cariño, Gracias a mi novia Brenda, por compartir este momento de mi vida, por estar a mi lado, por su amor y cariño. Gracias a los profesores que me ayudaron, en mi formación, y me guiaron hasta aquí y Gracias profesora Margarita porque en cada momento junto a usted me brindó su apoyo, enseñanza y amistad. Gracias. López H., L.R., 2011 IV DEDICATORIAS Quisiera dedicar, este trabajo a mis padres, quienes han luchado, siempre porque sus hijos crezcan, y se construyan un futuro mejor, por medio de bases, como lo es la educación, a mi mamá Maximina Magdalena Hernández Medina y a mi papá Benito Gregario López Robles. También a mis Hermanos, a quienes quiero mucho; a mi hermana Yeni Magdalena López Hernández, a mi hermano Benito Moisés López Hernández, a mi hermana, Angélica Elizabeth López Hernández, y a mi hermana Mónica Guadalupe López Hernández. López H., L.R., 2011 V ÍNDICE GENERAL RESUMEN 1 INTRODUCCIÓN 2 OBJETIVOS 6 MATERIALES Y MÉTODOS 6 Colecta del material 6 Obtención del aceite esencial 6 Análisis de aceite esencial 6 Evaluación de la actividad antibacteriana 7 Pruebas cualitativas 7 Pruebas cuantitativas 8 Actividad del aceite esencial sobre la cinética del crecimiento bacteriano 8 Evaluación de la actividad antifúngica 8 Pruebas cualitativas 8 Pruebas cuantitativas 9 Pruebas estadísticas 9 RESULTADOS 10 Colecta de la planta 10 Composición química del aceite esencial 10 Actividad antibacteriana 16 Pruebas cualitativas 16 Pruebas cuantitativas 18 Actividad del aceite esencial sobre la cinética del crecimiento bacteriano 19 Actividad antifúngica 22 Pruebas cualitativas 22 Pruebas cuantitativas 22 DISCUSIÓN 26 CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS 32 López H., L.R., 2011 VI APÉNDICE 1 Descripción botánica de la familia Burseraceae 33 APÉNDICE 2 Descripción botánica de Bursera morelensis Ramírez 34 APÉNDICE 3 Algunos de los diferentes estudios hechos sobre la familia Burseraceae 36 APÉNDICE 4 Zona de colecta 42 APÉNDICE 5 Método de arrastre de vapor (Domínguez, 1973) 45 APÉNDICE 6 Método de difusión en agar de Kirby-Baüer (Vanden Berghe y Vlietinck, 1991) 46 APÉNDICE 7 Método de dilución en caldo (Koneman, 1985) 47 APÉNDICE 8 Actividad del aceite esencial sobre la cinética del crecimiento bacteriano 49 APÉNDICE 9 Inhibición del crecimiento radial (Wang y Bun, 2002) 50 LITERATURA CITADA 52 López H., L.R., 2011 VII INDICE DE CUADROS Cuadro 1 Datos generales de Bursera morelensis Ramírez10 Cuadro 2 Compuestos que integran el aceite esencial de B. morelensis 12 Cuadro 3 Actividad antibacterial del aceite esencial de B.morelensis. 16 Cuadro 4 Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) y Concentración Bactericida Mínima (CBM) de las cepas bacterianas sensibles al aceite esencial de B. morelensis. 19 Cuadro 5 Actividad cualitativa del aceite esencial sobre las cepas de hongos filamentosos empleados. 22 Cuadro 6 Porcentaje de inhibición del aceite esencial de B. morelensis sobre las cepas de hongos filamentosos 22 Cuadro 7 Ecuación y Concentración Fungicida Media (CF50) del aceite esencial de B.morelensis. 23 Cuadro 8 Diferentes estudios sobre la familia Burseraceae. 36 López H., L.R., 2011 VIII INDICE DE FIGURAS Figura 1 Cromatograma del aceite esencial de B. morelensis, en el que se aprecian los principales compuestos 11 Figura 2 Diagrama de caja de la Actividad antibacterial del aceite esencial de B.morelensis. 17 Figura 3 Diagrama de caja de la Actividad antibacterial del aceite esencial de B.morelensis en los tipos bacterianos. 18 Figura 4 Actividad del aceite esencial de B. morelensis sobre la cinética del crecimiento bacteriano de S. aureus. 20 Figura 5 Actividad del aceite esencial de B. morelensis sobre la cinética del crecimiento bacteriano de V. cholerae. 21 Figura 6 Actividad del aceite esencial de B. morelensis sobre el crecimiento radial de Trichophyton mentagrophytes. 23 Figura 7 Actividad del aceite esencial de B. morelensis sobre el crecimiento radial de Fusarium moniliforme. 24 Figura 8 Actividad del aceite esencial de B. morelensis sobre el crecimiento radial de Rhyzoctonia lilacina. 24 Figura 9 Actividad del aceite esencial de B. morelensis sobre las cepas fúngicas. 25 Figura 10 Ubicación geográfica del poblado de San Rafael, Coxcatlál, Puebla 42 López H., L.R., 2011 1 RESUMEN En el presente trabajo se muestran los estudios hechos al aceite esencial de Bursera morelensis Ramírez, para conocer su composición química y evaluar algunas de sus propiedades antimicrobianas en contra de bacterias y hongos filamentosos. Las ramas de B. morelensis se colectaron en San Rafael, Coxcatál, Puebla. El aceite esencial se obtuvo por arrastre de vapor. La composición química del aceite se determinó por CG-MS. Se evaluaron las actividades antibacterianas (difusión y dilución en agar) y antifúngicas (inhibición del crecimiento radial). Se determinaron 32 compuestos que integran el aceite esencial, de los cuales cinco están en mayor proporción y son: α-felandreno, β-felandreno, o-cimeno, isocariofileno y α-pineno. En las pruebas antimicrobianas se determinó que la cepa más sensible de bacterias fue Vibrio cholerae (caso clínico) en la que el aceite mostró tener una actividad bactericida. La cepa de hongo más sensible fue Fusarium moniliforme (CF50=2.27mg/mL). Es claro que el aceite esencial de B. morelensis tiene propiedades antimicrobianas, y que estas propiedades no sólo dependen de los compuestos mayoritarios presentes, sino de otros factores como el sinergismo de todos los compuestos en el aceite esencial. Palabras clave: Bursera morelensis, aceite esencial, composición química, antibacteriano, bactericida, sinergismo. López H., L.R., 2011 2 INTRODUCCIÓN La medicina tradicional entraña la utilización de plantas, partes de animales y minerales, y es la suma completa de conocimientos, técnicas y prácticas fundamentadas en las teorías, creencias y experiencias propias de diferentes culturas que se utilizan para mantener la salud y prevenir, diagnosticar, mejorar o tratar trastornos físicos o mentales, todos estos conocimientos varían en gran medida de un país a otro y de una región a otra, pues reciben la influencia de factores como la cultura, la historia y las actitudes e ideas personales. (O.M.S., 2002). Debido al aumento a nivel mundial del uso de medicamentos tradicionales (OMS, 2003), 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 (Akerele, 1993; Sheldon et al., 1997; Shrestha y Dhillion, 2003; Katewa et al., 2004) La medicina tradicional mexicana, es el conjunto de sistemas de atención a la salud que tiene sus raíces en profundos conocimientos sobre la salud y la enfermedad que los diferentes pueblos indígenas y rurales de nuestro país han acumulado a través de su historia, fundamentados en una interpretación del mundo (cosmovisión), de la salud y enfermedad de origen prehispánico, que ha incorporado elementos provenientes de otras medicinas, como la medicina antigua española, la medicina africana y en menor medida por la interacción de la propia medicina occidental. En México la medicina tradicional, conforma lo que hoy llamamos el “sistema real de salud” de millones de mexicanos, del siglo XXI, habitantes del campo y la ciudad, la cual está asociada fuertemente a las plantas medicinales, su recurso más abundante, accesible y conocido (Mata, 2009). Esta abundancia de plantas medicinales se debe sin lugar a duda a la gran diversidad y riqueza no sólo de especies sino de culturas, que existe en nuestro territorio. En términos generales se puede decir que en nuestro país se encuentra al menos 10% de la diversidad terrestre del planeta (Mittermeier y Goettsch, 1992), con la cual conviven 52 etnias. Además, nuestro país cuenta con especies endémicas que se registran en más de 1,200 especies de fanerógamas endémicas, de las cuales se distinguen por su porcentaje de López H., L.R., 2011 3 endemismo las Cactaceae con 79%, las Agavaceae con 67% y las Nilinaceae con 65%, principalmente (Arias, 1993; García y Galván, 1995; Rzedowski, 1996). Una de las varias familias de plantas utilizadas de manera tradicional para tratar y curar diversos padecimientos es la Burseraceae (Apéndice 1), una familia de plantas que producen aceites y resinas aromáticas apreciadas por la humanidad desde la antigüedad para elaborar inciensos, perfumes y remedios. En México existen poco más de 100 especies diferentes de Bursera (Purata, 2008), las cuales se encuentran principalmente en las selvas caducifolias (o bosques tropicales caducifolios), que están caracterizadas por la dominancia de especies arbustivas y arborescentes (Rzedowski, 2006). Bursera es un miembro prominente y característico de la vegetación de México, ya que se considera un centro de diversificación de esta especie, en la cual se estima un total de 82 especies descritas. Se conocen 33 especies estrechamente endémicas, que representa un 40.3% del total para el país, de lo que procede estimar que la proporción real de este grupo probablemente supera 50%, si se toma en cuentael hecho de que las que están por descubrirse y por describirse deben ser también de distribución limitada, al menos en su gran mayoría (Rzedowski et al., 2005; Miranda, 1947). Desde el punto de vista económico algunas especies de la familia Burseraceae son importantes por las resinas y los aceites esenciales que producen (“copal”), que se usan para aromatizar templos y en ceremonias religiosas, en la cosmética y en la medicina popular (Rzedowski, 1992). Engler (1883) reconoció la existencia de especies de Bursera con fruto trivalvado y otras con fruto bivalvado, y supuso que el fruto bivalvado en algunas especies de Bursera se deriva de un ovario trilocular en donde uno de los lóculos se aborta. Estos caracteres también fueron reconocidos por Bullock (1936) y con base en este patrón, Mc Vaugh y Rzedowski (1965) propusieron dos secciones: Bursera, que incluye a todas las especies con tres valvas, y Bullockia, a las de dos valvas. Desde hace tiempo las especies de Bursera han sido conocidas y usadas en México por las principales culturas mesoamericanas (Rzedowski, 1992). Se trata, sin embargo, de un grupo López H., L.R., 2011 4 cuyo conocimiento aún deja bastante que desear, pues a su sistemática complicada se une la circunstancia de que la existencia de muchas de sus especies no se ha descubierto o discernido correctamente todavía (Rzedowski et al., 2005). Dentro de las especies de Bursera endémicas poco conocidas se encuentra Bursera morelensis Ramírez de distribución disyunta (distribución geográfica conocida: Guanajuato, Guerrero, Hidalgo, Morelos, Oaxaca, Puebla, Querétaro, San Luis Potosí) (Rzedowski et al., 2005) (Apéndice 2), utilizada en forma medicinal en San Rafael, Coxcatlán, para lavar heridas. Desde hace tiempo el uso de sustancias como los aceites esenciales, obtenidas a partir de plantas aromáticas han sido utilizadas de manera tradicional (Murray, 2000). Los aceites esenciales son mezclas complejas de compuestos naturales que tienen su origen en las plantas aromáticas; son extremadamente volátiles y poseen un intenso olor. Muchas plantas que producen aceites esenciales, pertenecen a diversas familias, entre las cuales figuran: Asteraceae, Lamiaceae, Apiaceae, Rutaceae, Lauraceae, Myrtaceae, Magnolialaceae, Pinaceae y Lilaceae (Pizzale, 1998). Los aceites esenciales se encuentran generalmente monoterpenos, como el limoneno y el mentol, principales constituyentes de los aceites de limón y menta, respectivamente (Ávalos y Pérez, 2009). La aplicación de los aceites esenciales son múltiples y variadas, pueden ser como antisépticos, en contra de microorganismos como bacterias Gram positivas o bacterias Gram negativas e incluso frente a hongos productores de micosis y ciertas levaduras (Candida sp.)(Hammer et al., 1999; Kuklinski, 2000). El poder antiséptico dependerá de las características estructurales de los componentes del aceite esencial. También puede tener propiedades antiespasmódicas, sedantes, acciones irritantes, analgésicas y antiinflamatorias (Kuklinski, 2000), lo cual lo hace una alternativa potencial para la medicina en contra de varias enfermedades infecciosas que tienen que ser estudiadas (Prabuseenivasan et al., 2006). López H., L.R., 2011 5 Los únicos estudios conocidos de B. morelensis es el de Jolad et al. (1977), el cual permitió separar e identificar a partir del exudado seco, la deoxipodofilotoxina y un nuevo lignano denominado “morelensino”, mismos que presentaron actividad anticancerígena. Por otro lado Rzedowski y Ortiz (1988), realizaron un estudio quimiotaxonómico, con el aceite extraído de la corteza, para identificar una especie de origen hibrido entre B. morelensis y B. schlechtendalii, reconociendo la presencia de entre 12 y 16 terpenoides, de ocho individuos de B.morelensis, sin especificar mas información sobre estos compuestos. Dentro de los estudios que se tienen sobre las especies del género Bursera se ha comprobado que presentan propiedades antiinflamatorias, antibacteriales, presencia de nuevos terpenos, relación de terpenos con su morfología y distribución, estudio quimiotaxonómicos, así como bioinsecticidas, por mencionar algunos (Apéndice 3). Tomando en cuenta lo antes mencionado, es evidente que se tienen pocos estudios sobre las propiedades medicinales, así como de su composición química de B. morelensis, especie conocida como “aceitillo” y utilizada como remedio para heridas que no pueden sanar o para aliviar infecciones de la piel en San Rafael, Coxcatlán, Puebla. Por lo que surgió el interés de estudiar dichas propiedades, planteando los siguientes objetivos. López H., L.R., 2011 6 OBJETIVOS General: Evaluar algunas de las propiedades medicinales del aceite esencial de Bursera morelensis Ramírez y realizar el análisis de su composición química. Particulares: Obtener el aceite esencial de B. morelensis mediante el método de arrastre de vapor. Realizar el análisis químico del aceite esencial mediante una cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas. Evaluar cualitativamente sus propiedades antimicrobianas mediante el método de difusión en agar e inhibición del crecimiento radial. Evaluar cuantitativamente sus propiedades antimicrobianas mediante la técnica de dilución en agar e inhibición del crecimiento radial. MATERIALES Y METODOS Colecta de material El material vegetal necesario de B. morelensis fue colectado en el mes de Octubre de 2009 en San Rafael, Coxcatlán, Puebla (Apéndice 4). Obtención del aceite esencial por arrastre de vapor El aceite esencial se obtuvo de la parte aérea (ramas) mediante la técnica de arrastre de vapor (Domínguez, 1973) (Apéndice 5). Después se evaluó la densidad y el rendimiento del aceite esencial obtenido. Análisis de la composición química del aceite esencial Para el análisis del aceite esencial de B. morelensis mediante la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masa (GC-MS) se realizó en un Cromatógrafo modelo 6850 acoplado a un Espectrómetro de masas modelo 5975C, marca Agilent Technologies. El análisis se realizó utilizando una columna HP-5MS de marca Agilent Technologies, de 30 López H., L.R., 2011 7 metros de longitud, 0.25 mm diámetro interno y película de 0.25 µm, el tipo de inyección fue Split, y la cantidad de muestra empleada fue 0.1µL. Las condiciones de separación fueron a una temperatura inicial de 70⁰C durante dos minutos aumentando con dos rampas de calentamiento, la primera a 20⁰C por minuto hasta los 230⁰C; y la segunda, aumentando a 8⁰C por minuto hasta los 280⁰C y se mantiene durante cinco minutos, el gas de acarreo fue He. El flujo inicial en la columna fue de 1mL/min, con una presión de 61.85 Kpa (8.77psi) y una velocidad lineal de 30 cm/s. El tiempo total del análisis fue de 21.25 minutos. El rango de masas detectado fue de 35m/z a 750m/z, la muestra se ionizó por impacto electrónico a 70 eV, la temperatura alcanzada de la fuente de ionización fue de 230⁰C, y el cuadrapolo de 150⁰C. La identificación de los compuestos se llevo a cavo por medio de la base de datos de la biblioteca NIST Versión 8.0. Evaluación de la actividad antibacteriana. Cepas bacterianas utilizadas: Gram-positivas: Staphylococcus aureus ATTCC 12398, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis ATCC 29212 y Bacillus subtilis donadas por el laboratorio de microbiología de la FES Cuautitlán. Staphylococcus aureus ATTCC 29213, Streptococcus pneumoniae aislada de un caso clínico donadas por el Hospital Ángeles (Metropolitano) y Micrococcus luteus. Gram-negativas: Vibrio cholerae INDRE 206 aislado de agua contaminada, Vibrio cholerae aislado de un caso clínico (estas cepas corresponden al grupo 01, productor de enterotoxinas, serotipo Inaba, biotipo El Tor), Vibrio cholerae CDC V12, Enterobacter aerogenes,fueron donadas por el laboratorio de microbiología de la FES Cuautitlán, Yersinia enterocolitica, fue donada por el laboratorio de análisis clínicos de la CUSI de la FES Iztacala (UNAM) y Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Proteus mirabilis, Yersinia enterocolitica, aisladas de casos clínicos, donadas por el Hospital Ángeles (Metropolitano), Escherichia coli 53228. López H., L.R., 2011 8 Pruebas cualitativas. La actividad antibacteriana se evaluó de acuerdo con el método de difusión en agar Kirby- Baüer (Vanden Berghe y Vlietinck, 1991) (Apéndice 6). Como control positivo se utilizaron sensidiscos impregnados con Cloramfenicol (25 µg por disco). Los discos se impregnaron con 2000 µg del aceite esencial. Todos los bioensayos se realizaron por triplicado. Pruebas cuantitativas. Para determinar la concentración mínima inhibitoria (CMI) y la concentración bactericida mínima (CBM) se utilizó la técnica de dilución en agar modificado (Koneman, 1985) (Apéndice 7). Las concentraciones que se aplicaron para los bioensayos cuantitativos fueron las siguientes: 4000, 3000, 2000, 1000, 500, 250 y 125 µg/mL. El bioensayo de cada concentración se realizó por triplicado. Actividad del aceite esencial sobre la cinética del crecimiento bacteriano. Para realizar la prueba se tomaron dos cepas una Gram positiva y otra Gram negativa, las cuales se eligieron por su sensibilidad al aceite y por su importancia médica, estas son: Staphylococcus aureus ATTTCC 29213 y Vibrio cholerae (caso clínico). Este ensayo se realizó para determinar si el extracto tuvo un efecto bactericida o bacteriostático. Se preparó un tubo para cada una de las concentraciones a evaluar del aceite (1/2 CMI, CMI y CBM) y se realizó una cinética tomando una muestra desde el tiempo cero y después a intervalos de una hora durante los cuatro primeros tiempos, después durante 2 horas, durante 4 horas y finalmente a las 12 y 24 horas (Muroi et al., 1993) (Apéndice 8). Evaluación de la actividad antifúngica. Cepas de hongos utilizadas Aspergillus niger CDBB-H-179, Aspergillus sp. donada por el Dr. Rodolfo de la Torre Almaraz, laboratorio de microbiología UBIPRO, FES-I, Trichophyton mentagrophytes CDBB-H-1112 (CINVESTAV), Fusarium sporotrichoides ATTC NRLL3299, Fusarium moniliforme donadas por el Laboratorio de Fisiología Vegetal de la UBIPRO, FES-Iztacala y Rhyzoctonia lilacina (CINVESTAV). López H., L.R., 2011 9 Pruebas cualitativas. Para el análisis cualitativo se utilizó la técnica de inhibición del crecimiento radial (Apéndice 9) usando una concentración de 2000 µg por disco del extracto a probar y como control positivo Ketoconazol (7 µg) (Wang y Bun, 2002). Cada bioensayo se realizó por triplicado. Pruebas cuantitativas. Para la determinación de la concentración fungicida media (CF50) y la concentración fungicida mínima (CFM), se utilizó el método de inhibición del crecimiento radial (Wang y Bun, 2002) (Apéndice 9). Las concentraciones empleadas para los bioensayos fueron: 4000, 3000, 2000, 1000, 500, 250, 125 µg/mL, cada bioensayo se realizó por triplicado. Pruebas estadísticas A los resultados obtenidos en los bioensayos de la actividad antibacteriana y la actividad antifúngica se les realizó un análisis descriptivo (por cepa y por concentración) tomando en cuenta medidas descriptivas como: media, error estándar, desviación estándar, coeficiente de variación, entre otras. Así mismo se elaboraron diagramas de caja con los cuales se comparan especies y concentración. Posteriormente se realizó un análisis y variación factorial por medio de un análisis de varianza o ANOVA (factorial para hongos y de un factor para bacterias), por especie y concentración, para determinar si existen diferencias significativas entre estas. López H., L.R., 2011 10 RESULTADOS Colecta de la planta Se recolectó en San Rafael, municipio de Coxcatlán, Puebla, en Octubre 2009, 2Kg de ramas frescas, de las cuales se obtuvo un aceite traslucido e incoloro, con un rendimiento de 4.1804g (0.21%) y una densidad de 0.86 g/mL. Los datos generales de la especie se presentan en cuadro 1. Cuadro 1: Datos generales de Bursera morelensis Ramírez Datos etnobotánicas de la especie Familia BURSERACEAE Nombre científico Bursera morelensis Ramírez Nombre común “Aceitillo” Parte utilizada Corteza Forma de uso Medicinal (como Infusión se lava la herida, en San Rafael) Composición Química del aceite esencial de B.morelensis. Mediante la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas se obtuvo el cromatograma (Figura 1) del aceite esencial de B. morelensis. De acuerdo al tiempo de retención y por sus patrones de fragmentación se identificaron 30 compuestos que forman parte del aceite esencial de B. morelensis (Cuadro 2). Se puede observar que cinco compuestos están en mayor proporción, α-pineno (5.82%), α-felandreno (32.36%), o- cimeno (8.71%), β-felandreno (14.79%) e isocariofileno (7.48%). López H ., L.R ., 2011 1 1 Figura 1: Cromatograma del aceite esencial de B. morelensis, en el que se aprecian los principales compuestos Abundancia 4.2e-+-07 4e-+-07 3 . 8e-+-07 3 . 606-+-07 3 . 4e-+-07 3 . 2e-+-07 3e-+-07 2.8e-+-07 2 . 6e-+-07 2.4e-+-07 2.2e-+-07 2e-+-07 1 . 8e-+-07 1 . 6e-+-07 1 . 4-e-+-07 1 . 2e-+-07 1e-+-07 8 000000 6000000 4000000 2 000000 Tiempo - -:-- 1 !n 3 2 4 4 . 00 5 ~J UI ~U I'~\ '" 'A 6 . 00 8 . 00 ~ )- isocariofil1 5 .,1 U. , 1 " 10. 00 1 2.00 14. 00 16. 00 18. 00 20 . 00 López H., L.R., 2011 12 Cuadro 2: Compuestos que integran el aceite esencial de B. morelensis Compuesto Estructura Química Tiempo de retención % Total β-tuyeno 3.856 1.99% α-pineno 3.945 5.82% sabineno 4.329 2.65% β-pineno 4.450 2.56% β-mirceno 4.490 2.15% α-felandreno 4.658 32.69% o-cimeno 4.866 8.71% β-felandreno 4.938 14.79% Ocimeno 5..011 0.65% López H., L.R., 2011 13 γ-terpineno 5.139 0.42% terpinoleno 5.411 0.88% trans, 4,5-epoxi- careno, O 5.956 0.69% terpinen-4-ol Ho 6.205 0.58% α-terpineol OH 6.301 0.47% neoisothujyl alcohol OH 6.405 0.71% 1,4,4-trimetil-2- hidroxi-6-metanol- biciclo-hexano OHOH 6.774 3.62% Camfenol OH 7.095 0.46% López H., L.R., 2011 14 Pinenodiol OH OH 7.295 2.96% 7-oxabiciclo (4.1.0)heptan-2-ol- 5isopropenil-2-metilo OH O 7.383 1.80% 2-isopropil-4-metil-2- hexenal O 7.624 0.66% 2,3-bornanodiol OH OH 7.784 0.42% 1-ol-3-cetona-trans- decahidronaftaleno OH O 7.976 0.60% isocariofileno 8.096 7.48% α-cariofileno 8.305 0.85% β-cubebeno 8.481 1.99% denderalasin O 8.946 0.61% López H., L.R., 2011 15 óxido de cariofileno O 9.146 1.17% β-eudesmol OH 9.539 0.35% ciclodecaciclotetradec eno, 14, 15-didehidro-1,4,5,8, 10.124 0.76% 4,6,6-trimetil -2- formilmetil- biciclo(3.1.1)hept-3- eno OH 10.541 0.50% Total 100.00% López H., L.R., 2011 16 Actividad antibacteriana del aceite esencial de B. morelensis. Pruebas cualitativas Como se muestra en el cuadro 3, el aceite de B. morelensis mostró inhibición en la mayoría de las 16 cepas bacterianas (tanto Gram positivas como Gram negativas), B. subtilis fue la que presentó los halos de inhibición de mayor diámetro (11.33 ± 0.28) para las Gram positivas, mientras que para las Gram negativas fueron V. cholerae (agua) (11.33 ± 0.57) y V. cholerae (caso clínico (20.3 ± 1.52). Cuadro 3: Actividad antibacterial del aceite esencial de B.morelensis. Diámetro de los halos de inhibición (mm) Especie Promedio (± desviación estándar) Sa 12398 7.5 ± 0.5 Se 7.5 ± 0.5 Bs 11.33 ± 0.28 Sa 29213 7.16 ± 0.57 Sp 9.5 ± 0.5 E feacalis7.16 ± 0.28 Ml 9.66 ± 0.28 Vch (agua) 11.33 ± 0.57 Vch (cc) 20.3 ± 1.52 Vch (tor) 6.16 ± 0.28 E ae Na Ye (cusi) 7 ± 0 P ae 6.83 ± 0.28 P mirabilis 9.33 ± 0.57 Ye (H.A.) 7.66 ± 0.57 Ec 53228 6 ± 0 Sa 12398:Staphylococcus aureus ATTCC 12398, Se:Staphylococcus epidermidis, Bs:Bacillus subtilis, Sa 29213:Staphylococcus aureus ATTCC 29213, Sp:Streptococcus pneumoniae, E faecalis:Enterococcus faecalis ATCC 29212, Ml:Micrococcus luteus, Vch (agua):Vibrio cholerae INDRE 206 (Aislado de agua), Vch (cc):Vibrio cholerae (caso clínico), Vch (Tor):Vibrio cholerae CDC V12 (El tor), E ae:Enterobacter aerogenes, Ye (CUSI):Yersinia enterocolitica (CUSI), P ae:Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, P miriabilis:Proteus mirabilis, Ye (H.A.):Yersinia enterocolitica(H.A.), Ec 53228:Escherichia coli 53228, Na:No hay actividad. Todas las cepas sensibles al cloranfenicol (25µg/sensidisco). López H., L.R., 2011 17 Mediante el ANOVA de un factor, se analizo las diferencias entre cepas bacterianas (Figura 2) en las cuales se observo una variación, entre los diámetros de los halos en cada una de las cepas, siendo los más significativos los de V. cholerae cc, y entre el tipo bacteriano (Gram positivas y negativas) (Figura 3), en el cual podemos ver que no existe gran diferencia entre uno y otro, por lo que se determinó que, en el caso de cepas bacterianas, si existe diferencia significativa entre cada una de ellas (F=118.94, P= 0.0), y que en el caso del tipo bacteriano no existen tales diferencias (F=0.88, P=0.352). Figura 2: Diagrama de caja de la Actividad antibacterial del aceite esencial de B.morelensis. Sa 12398:Staphylococcus aureus ATTCC 12398, Se:Staphylococcus epidermidis, Bs:Bacillus subtilis, Sa 29213:Staphylococcus aureus ATTCC 29213, Sp:Streptococcus pneumoniae, E faecalis:Enterococcus faecalis ATCC 29212, Ml:Micrococcus luteus, Vch (agua):Vibrio cholerae INDRE 206 (Aislado de agua), Vch (cc):Vibrio cholerae (caso clínico), Vch (Tor):Vibrio cholerae CDC V12 (El tor), E ae:Enterobacter aerogenes, Ye (CUSI):Yersinia enterocolitica (CUSI), P ae:Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, P miriabilis:Proteus mirabilis, Ye (H.A.):Yersinia enterocolitica(H.A.), Ec 53228:Escherichia coli 53228. Todas las cepas sensibles al cloranfenicol (25µg/sensidisco). Los halos de inhibición de mayor diámetro se presentan en Vch (cc). López H., L.R., 2011 18 Figura 3: Diagrama de caja de la Actividad antibacterial del aceite esencial de B.morelensis en los tipos bacterianos. Los asteriscos ( * ), marcan los halos que tuvo Vibrio cholerae (caso clínico) en sus tres repeticiones. Pruebas cuantitativas. En la determinación de CMI (Concentración Mínima Inhibitoria) y CBM (Concentración Bactericida Mínima) se observó que las cepas más sensibles fueron: Staphylococcus aureus ATTCC 12398: CMI=1mg/ml, Staphylococcus aureus ATTCC 29213 CMI=1mg/ml, Streptococcus pneumoniae CMI=0.125 mg/ml, Vibrio cholerae (caso clínico) CMI=0.125 mg/ml y Escherichia coli 53228 CMI=0.125 mg/ml (Cuadro 4). López H., L.R., 2011 19 Cuadro 4: Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) y Concentración Bactericida Mínima (CBM) de las cepas bacterianas sensibles al aceite esencial de B. morelensis. Especie CMI (mg/mL) CBM (mg/mL) Sa 12398 1 3 Se 2 >4 Bs 3 4 Sa 29213 1 3 Sp 0.125 0.25 Efeacalis 3 >4 Ml 3 >4 Vch (agua) 2 4 Vch (cc) 0.125 0.25 Vch (tor) 3 >4 Eae 3 >4 Ye (cusi) 3 >4 Pae 3 >4 Pmirabilis 3 >4 Ye (H.A.) 3 >4 Ec 53228 0.125 0.25 Efecto del aceite esencial sobre la cinética del crecimiento bacteriano Los resultados de la actividad del aceite esencial sobre el crecimiento bacteriano mostraron que en el caso de S. aureus (Figura 4), la población bacteriana no es afectada de manera drástica por el aceite de B. morelensis. Con respecto a V. cholerae las 3 concentraciones ensayadas (1/2 CMI, CMI, y CBM) mostraron una actividad bactericida a los 30 minutos de empezar el ensayo por lo que la inhibición fue al contacto (Figura 5). López H ., L.R ., 2011 2 0 Figura 4: Actividad del aceite esencial de B. morelensis sobre la cinética del crecimiento bacteriano de S. aureus. Se observa que no existen diferencias en el crecimiento bacteriano del grupo testigo en contra de las tres diferentes concentraciones del aceite esencial aplicado. López H ., L.R ., 2011 2 1 Figura 5: Actividad del aceite esencial de B. morelensis sobre la cinética del crecimiento bacteriano de V. cholerae. Se puede observar claramente la actividad bactericida del aceite esencial a los 30 minutos de exposición de la población bacteriana. López H., L.R., 2011 22 Actividad antifúngica Pruebas cualitativas El aceite presentó actividad en todas las cepas de hongos; excepto en Fusarium sporotrichoides (Cuadro 5). Cuadro 5: Actividad cualitativa del aceite esencial sobre las cepas de hongos filamentosos empleados. = si tuvo actividad, X= no tuvo actividad. Pruebas cuantitativas En el cuadro 6 se observan los resultados con respecto al porcentaje de inhibición del crecimiento micelial, en el cual F. moniliforme (66.67%) y R. lilacina (53.66) tienen los mayores porcentajes sin llegar al 100% de inhibición en su concentración más alta. Cuadro 6: Porcentaje de inhibición del aceite esencial de B. morelensis sobre las cepas de hongos filamentosos. An:Aspergillus niger CDBB-H-179, Asp:Aspergillus sp., Tm:Trichophyton mentagrophytes, Fm:Fusarium moniliforme y Rl:Rhyzoctonia lilacina. Cepas de hongos Actividad Aspergillus niger CDBB-H-179 Aspergillus sp. Trichophyton mentagrophytes Fusarium sporotrichoides ATTC NRLL3299 X Fusarium moniliforme Rhyzoctonia lilacina Porcentaje de inhibición en Hongos Concentración (mg/mL) Fm Rl An Asp Tm 0.25 15.79±0 4.88±0 0.5 21.05±0.5 8.54±0.5 8.93±0.577 16.66±0.5 0±0 1 42.11±0.866 28.05±1.756 23.33±1.5 15.6±0.577 0±0 2 28.93±0.577 17.8±1.155 28.57±0 3 57.89±1 60.98±1.528 25.6±1.803 34.64±0.289 4 66.67±0.289 53.66±0.577 33.33±1 31.13±0.577 40.71±0.289 López H., L.R., 2011 23 En el cuadro 7 se observa la comparación del CF50 de las cepas evaluadas. Cuadro 7: Ecuación y Concentración Fungicida Media (CF50) del aceite esencial de B.morelensis. Especie Ecuación R² CF50 (mg/mL) Fm y=18.74ln(x)+39.18 0.976 2.27 Rl y=21.21ln(x)+29.56 0.9392 3.32 Tm y=21.94ln(x)+9.87 0.9083 >4 An y=11.36ln(x)+19.69 0.9176 >4 Asp y=6.65ln(x)+18.05 0.697 >4 An:Aspergillus niger CDBB-H-179, Asp:Aspergillus sp., Tm:Trichophyton mentagrophytes, Fm:Fusarium moniliforme y Rl:Rhyzoctonia lilacina. En las siguientes figuras 6, 7 y 8 se observa el comportamiento del aceite esencial de B. morelensis contra las cepas de hongos filamentosos. Cabe mencionar que sólo se muestran tres de las cinco cepas ya que el aceite esencial a las concentraciones utilizadas no mostró una inhibición clara del crecimiento de A. niger y Aspergillus sp. Figura 6: Actividad del aceite esencial de B. morelensis sobre el crecimiento radial de Trichophyton mentagrophytes. López H., L.R., 2011 24 Figura 7: Actividad del aceite esencial de B. morelensis sobre el crecimiento radial de Fusarium moniliforme. Figura 8: Actividad del aceite esencial de B. morelensis sobre el crecimiento radial de Rhyzoctonia lilacina. López H., L.R., 2011 25 En lo que se refiere a T. mentagrophytes, las dos primeras concentraciones (0.25 mg/ml y 0.5 mg/ml), no inhibieron el crecimiento del micelio, el porcentaje de inhibición del aceite fue aumentando a medida que se aumenta la concentración. F. moniliforme y R. lilacina mostraron un aumento similar del porcentaje de inhibición, conforme se aumentaba la concentración, pero ninguno llegó al 100% de inhibición. En la figura 9 se observó como a medida que aumentaba la concentración,disminuía el diámetro de crecimiento micelial, en el caso de F. moniliforme, R. lilacina y T. mentagrophytes, mientras que en los Aspergillus no se mostraba una clara disminución del diámetro micelial. El análisis estadístico de Anova factorial, mostró que sí existen diferencias significativas, en la sensibilidad de las especies fúngicas al aceite esencial (F=7.31, P=0.0). Figura 9: Actividad del aceite esencial de B. morelensis sobre las cepas fúngicas. An:Aspergillus niger CDBB-H-179, Asp:Aspergillus sp., Tm:Trichophyton mentagrophytes, Fm:Fusarium moniliforme y Rl:Rhyzoctonia lilacina. López H., L.R., 2011 26 DISCUSIÓN Es indudable que México cuenta con una gran diversidad de especies del género Bursera y que la mayoría de estas son endémicas de nuestro país, la relación de estas especies y las diferentes culturas que habitan nuestro territorio ha originado un conocimiento etnobotánico de gran importancia. Aunado a esto, los estudios realizados sobre estas especies son escasos, en particular, sobre la composición química y la actividad biológica del aceite esencial de B. morelensis, este es el primer trabajo que se realiza hasta el momento tomando en cuenta estos factores. En lo que se refiere a la composición química del aceite esencial de los tallos frescos de B. morelensis, se encontraron 30 compuestos, siendo los más abundantes: α-felandreno (32.36%), β-felandreno (14.79%), o-cimeno, (8.71%), isocariofileno (7.48%) y α-pineno (5.82%) (Cuadro 2). Esto difiere con lo encontrado por Rzedowski en 1988 en un estudio quimiotaxonómico del aceite extraído de la corteza, de B. morelensis en el cual señala la presencia de entre 12 y 16 compuestos terpenoides de las muestras tomadas a 8 individuos, en dos periodos diferentes (septiembre-1982 y octubre-1983) sin dar más información de los compuestos hallados. Por otro lado, al compararse con otros estudios de la misma familia se tiene que en Boswellia sacra, se cuenta un total de 50 compuestos obtenidos del aceite esencial de la resina siendo los más abundantes E-β-ocimeno (32.3%), y limoneno (33.5%) (Al-Harrasi y Al-Said., 2008); para Bursera graveolens, se tienen 37 compuestos de las hojas y 27 en los tallos, siendo los más abundantes en el aceite obtenido de las hojas: limoneno (48.2%), óxido de cariofileno (13.6%), y trans-cariofileno (8.1%), en el aceite esencial obtenido del tallo también fue limoneno (42.1%) seguido por mentofurano (14.7%) (Leyva et al., 2007). En otro estudio de B. graveolens, se detectaron 11 compuestos del aceite esencial obtenido de las ramas secas en los que predominaron: viridiflorol (70.82%) y el 3,4-metilenodioxiacetofenona (6.09%) (Manzano et al., 2009). Esto nos muestra que la cantidad de compuestos, la presencia de unos u otros, o el porcentaje que éstos ocupan, no sólo depende de la especie o el órgano utilizado de la planta, sino que también de la temporalidad, condiciones climáticas (Harborne, 1988; Magiatis et al., 2002), periodo de recolección, procesos de deshidratación, condiciones de almacenamiento, métodos de López H., L.R., 2011 27 obtención (Magiatis et al., 2002), la naturaleza del suelo (Bruneton, 1991), su relación con individuos de la misma familia (Mooney y Emboden, 1968) entre otros. En la bibliografía se dice que por lo general los aceites esenciales inhiben mejor el crecimiento de las bacterias Gram positivas que de las Gram negativas (Kamatou et al, 2005; Delamare et al., 2007; Tepe et al., 2005; Smith-Palmer et al., 1998; Maguna et al., 2006), como por ejemplo en el caso de S. aureus (Melliou et al., 2007; Kuljanabhagavad et al., 2010; Skočibušić y Bezić, 2004), se menciona que esta relativa tolerancia de las bacterias Gram negativas se puede deber a que su membrana externa, que es hidrofílica, bloquea la entrada de compuestos hidrofóbicos sin un blanco específico en la membrana celular (Mann et al., 2000, Fredj et al., 2007). Sin embargo los resultados obtenidos sobre la cinética de crecimiento bacteriano (de S. areus y V. cholerae) nos dejan observar que V. cholerae fue más sensible al aceite esencial esencial, ya que tuvo una actividad bactericida a los 30 minutos de exposición (Figura 5). En contraste el aceite esencial de B. morelensis no afectó a la cinética de crecimiento bacteriano de S. areus (Figura 4). Estos resultados muestran que las bacterias Gram negativas fueron más sensibles al aceite esencial que las Gram positivas, lo cual coincide con lo encontrado en estudios realizados sobre la actividad de los aceites en diferentes especies de bacterias (Loy et al., 2001; George et al., 2006; Matasyoh et al., 2007; Senthilkumar y Venkatesalu, 2009). Nuevamente se menciona que probablemente esta sensibilidad por parte de esta bacteria Gram negativa fue ocasionada por la actividad del aceite sobre la membrana externa, aunado a lo anterior la pared celular que es menos compleja, dado que tienen una capa simple (red de mureina delgada), probablemente permite el paso del aceite esencial hasta la membrana interna ocasionando un cambio en ésta y la formación de poros por donde escapa el contenido celular y finalmente ocasiona la muerte bacteriana. Mientras que en las Gram positivas la pared celular es una estructura de multicapas (red de mureina muy desarrollada que llega a tener hasta 40 capas) que probablemente brinde mayor protección a la bacteria en contra del aceite esencial (Maguna, 2006). Sin embargo al observar el efecto que mostró el aceite esencial de B. morelensis, sobre las diferentes cepas bacterianas utilizadas (Cuadro 3), mediante el análisis de Anova de un López H., L.R., 2011 28 factor, determinar que las diferencias entre los diámetros de los halos de inhibición de cada cepa sí fueron significativas y que su diámetro depende de la sensibilidad que esta tenga (Figura 2). Sin embargo, no hubo diferencias significativas entre los halos de inhibición y los tipos bacterianos Gram positivas y Gram negativas utilizadas (Figura 3). Es importante mencionar que estos datos fueron obtenidos en las pruebas cualitativas realizadas. Por otro lado, al determinar la CMI y la CBM, se pudo observar, que en promedio no existen diferencias significativas entre el tipo bacteriano, pero si entre cada una de las especies, observando que las cepas mas sencibles fueron S. aureus 12398 (CMI=1mg/mL), S. aureus 29213 (CMI=1mg/mL), S. pneumoniae (CMI=0.125 mg/mL), V. cholerae (caso clínico) (CMI=0.125 mg/mL) y E. coli 53228 (CMI=0.125 mg/mL) (Cuadro 4). Si bien el modo de acción de los aceites esenciales es a nivel de membrana en las bacterias (Cichewicz y Thorpe, 1996), los resultados obtenidos pueden comprenderse mejor al saber que debido a la gran cantidad de componentes, los aceites esenciales no parecen tener objetivos celulares específicos (Carson et al., 2002), como típicos lipófilos ellos pasan a través de la pared celular y la membrana citoplasmática, interrumpiendo la estructura de sus diferentes capas de polisacáridos, ácidos grasos y fosfolípidos, permeabilizándolos (Bakkali, et al., 2008). En bacterias la permeabilización de la membrana está asociada con la perdida de iones y la reducción del potencial de membrana, el colapso de la bomba de protones el agotamiento del ATP (Knobloch et al., 1989; Sikkema et al., 1994; Helander et al., 1998; Ultee et al., 2000, 2002; Di Pasqua et al., 2006; Turina et al., 2006) el aceite esencial coagula el citoplasma (Gustafson et al., 1998) y daña lípidos y proteínas (Ultee et al., 2002; Burt, 2004). Daña a la pared celular y a la membrana, dejando una fuga de macromoléculas, rompiéndola (Juven et al., 1994; Gustafson et al., 1998; Cox et al., 2000; Lambert et al., 2001; Oussalah et al., 2006). Si bien los mecanismos de inhibición por parte del aceite esencial puede deberse a sus componentes químicos, que en su mayoríason terpenos, los cuales tienen propiedades anti bacterianas y antifúngicas (Cichewicz, y Thorpe, 1996; Burt, 2004; Kordali et al., 2005; Abad et al., 2007), como los encontrados en B. morelensis (α- y β-felandreno, α-pineno, o- cimeno y isocariofileno), los cuales se sabe que tienen una actividad antimicrobial López H., L.R., 2011 29 (Alitonou et al., 2004; Abad et al., 2007; Skočibušić y Bezić, 2004; Kuljanabhagavad et al., 2010; Lacerda et al., 2010; Melliou et al., 2007) el sinergismo o el antagonismo de los diferentes componentes que forman parte de los aceites esenciales también contribuye a las propiedades antimicrobianas (Skočibušić y Bezić, 2004; Borboa et al., 2010.) potencializando o inhibiendo ciertos compuestos. La mezcla compleja de la cual están formados los aceites esenciales podría ser maravillosa si sus efectos fueran el resultado del sinergismo de todas las moléculas o de únicamente las principales moléculas presentes en altos niveles según el análisis cromatografico. En la literatura existen muchos casos en el que los principales constituyentes de ciertos aceites esenciales como: el terpineol, eugenol, timol, carvacrol, linalool, eucaliptol, limoneno, son analizados. Generalmente los mayores componentes encontrados son los causantes de las principales características biofísicas y biológicas de los aceites esenciales por lo cual han sido aislados. La amplitud de sus efectos depende de su concentración, cuando son probados solos o incluidos en el aceite esencial. Por lo tanto la función sinergética de varias moléculas contenidas en el aceite esencial en comparación con la acción de uno o dos componentes principales del aceite, parece ser dudosa (Bakkali, 2008). De cualquier modo es posible que la actividad de los principales componentes, sea regulada por minorías de otras moléculas (Franzios et al., 1997; Santana-Rios et al., 2001; Hoet et al., 2006). Además es probable que varios componentes del aceite esencial juegan un rol en la definición de la fragancia, la densidad, la textura, el color y sobre todo la penetración celular (Cal, 2006), la atracción hidrofílica o lipofílica, y la fijación a la pared y membrana celular, y a la distribución celular, que es muy importante para determinar en la célula los diferentes tipos de reacciones radicales producidas dependiendo de su compartimentación en la célula. En este sentido los efectos biológicos requieren de más información del estudio total del aceite en vez de algunos componentes, porque el concepto de sinergismo parece ser más significativo (Bakkali, 2008). La resistencia de algunas bacterias también se debe tomar en cuenta ya que es un grave problema a nivel mundial (Cohen y Tartasky, 1997; Fluit et al., 2000; Yasunaka et al., 2005), como en el caso de S. areus, el cual es un problema en diferentes hospitales dado su López H., L.R., 2011 30 resistencia a diferentes fármacos (Ichiyama et al., 1991; Yasunaka y Kono, 1999; Takeda et al., 2000). En lo que respecta a la actividad del aceite esencial sobre los hongos filamentosos se observa, en las pruebas cualitativas, que de las seis cepas iniciales evaluadas, sólo cinco presentaron actividad inhibitoria al aceite esencial de B. morelensis (cuadro 5). Sin embargo, al comparar los porcentajes de inhibición de las cinco cepas de hongos filamentosos evaluadas se puede observar que tres de las cinco cepas probadas, tuvieron una clara sensibilidad al aceite esencial, siendo F. moniliforme la cepa más sensible al aceite esencial con un porcentaje máximo de inhibición de 66.67%, seguida de R. lilacina con 53.66% y T. mentagrophytes con un porcentaje menor al 50%, en su concentración más alta del aceite esencial (4mg/mL) utilizada para las tres cepas de hongos (Cuadro 6), por lo que ninguna de las tres alcanzó el 100% de inhibición. Aunado a esto al observar que F. moniliforme obtuvo un CF50 de 2.27mg/mL y R. lilacina un CF50 de 3.32mg/mL y dado que T. mentagrophytes no alcanzó un porcentaje de inhibición igual o por arriba del 50% se dedujo que su CF50 está por encima de la concentración de 4mg/mL (Cuadro 7). Por lo que si bien los aceites esenciales presentan una actividad antifúngica (Manohar et al., 2001; Pitarokili et al., 2002; Hammer et al., 2002; Kosalec et al., 2005; Burt, 2004; Kordali et al., 2005; Cichewicz y Thorpe, 1996; Abad et al., 2007 ), esto podría deberse a que algunos de los compuestos inducen alteraciones en la permeabilidad celular por inserción entre las cadenas de ácidos grasos de los fosfolípidos de las membrana, lo que provoca un incremento en la permeabilidad y la fluidez de las mismas. Los grados de variación en fluidez corresponden a la posición de los terpenos dentro de la bicapa lipídica, la cual depende de la de la hidrofobicidad del compuesto (Hammer et al., 2004; Carson et al., 2006). Probablemente otro mecanismo de acción de los aceites esenciales en los hongos, se deba a que actúan inhibiendo la síntesis de ergoesterol que es un triterpeno presente en la membrana fúngica, interrumpiendo de esta manera la formación de la membrana (Inouye et al., 2000 y 2001; Ricci et al., 2005; Parveen et al., 2004) Es posible que la CF50 de los dos Aspergillus (Aspergillus niger y Aspergillus sp.) esté por arriba de 4 mg/mL del aceite esencial y que esto se deba al desarrollo de mecanismos de López H., L.R., 2011 31 resistencia, explicado en parte porque la mayoría de los fármacos son fungistáticos y por la administración prolongada de los tratamientos en el tiempo, que permite la selección de clones resistentes. Entre los mecanismos de resistencia utilizados están, la sobreproducción de blancos enzimáticos, la implementación de vías metabólicas alternas y la producción de bombas de flujo externo que expulsan los medicamentos al espacio extracelular (Loeffer y Stevens, 2003) Llama la atención que en las pruebas realizadas sobre los hongos, mostraron un marcado crecimiento del micelio hacia arriba, es decir de forma vertical creciendo sobre el micelio muerto y no de manera horizontal (sobre el agar que contenía el aceite esencial) así como una falta de esporas, en particular en las especies de Aspergillus por lo que podría indicar que el aceite esencial está actuando como un agente antiesporulación en estas cepas de hongos. La formación de esporas es suprimida morfológicamente por algunos aceites esenciales, aunque las hifas aéreas se desarrollan bien. Además estudios bioquímicos revelan que la supresión en la formación de esporas podría estar estrechamente relacionada con la inhibición de la respiración celular de hongos filamentosos (Inouye et al., 1998). Sin embargo se deben hacer más pruebas para confirmar estas observaciones. Todo lo antes mencionado demuestra que es de gran importancia el estudio de las propiedades biológicas y químicas del genero Bursera puesto que México es el centro de diversificación de este, y en la cual conviven estrechamente con las diferentes culturas de nuestro país. Particularmente en lo que respecta a B. morelensis son escasos los estudios realizados, pudiendo ser una especie factible de ser empleada de una forma sustentable dentro de la medicina tradicional en las diferentes comunidades en las que se presenta. López H., L.R., 2011 32 CONCLUSIONES El aceite esencial presentó, α- y β-felandreno, o-cimeno, isocariofileno y α-pineno como principales constituyentes. El aceite esencial de B. morelensis posee una actividad bactericida en V. cholerae (caso clínico). Las especies fúngicas mas sensibles al aceite esencial de B. morelensis fueron F. moniliforme y R. lilacina PERSPECTIVAS Continuar con los estudios fitoquímicos con la finalidad de observar el sinergismo en los compuestos presentes en el aceite esencial responsables de la actividad biológica evaluada. Realizar pruebasantimicrobianas con el aceite de diferentes órganos de la planta. Realizar cortes histológicos que nos confirmen la presencia de aceite esencial en los diferentes órganos probados de la planta. Realizar un estudio espacio temporal para determinar si la época del año influye en el rendimiento, composición química y actividad antimicrobiana del aceite esencial. López H., L.R., 2011 33 APÉNDICE 1 Familia Burseraceae (Rzedowski, 1992) Son árboles o arbustos, provistos de resina y a menudo de aceite esencial; hojas alternas, por lo general imparipinnadas, algunas veces bipinnadas, trifolioladas o reducidas a un solo foliolo, los foliolos laterales opuestos, comúnmente sin estípulas; inflorescencias axilares o terminales, básicamente cimosas, pero a menudo paniculadas, pseudoracimosas o fasciculadas, o bien las flores solitarias; flores casi siempre unisexuales (las plantas suelen ser dioicas o polígamo-dioicas), pequeñas, actinomorfas, 3 a 5 (6)-meras; cáliz más o menos cupuliforme, dividido en 3 a 5 (6) segmentos connados o casi libres, valvados, contortos o abiertos en botón; pétalos 3 a 5 (6), rara vez ausentes, libres o en pocos casos unidos para formar un tubo, contortos o valvados en botón; estambres dispuestos en 1 ó 2 verticilos, del mismo número que las divisiones del cáliz o más frecuentemente dos veces más numerosas, por lo general estériles en las flores femeninas (que a menudo dan la apariencia de ser hermafroditas), filamentos por lo común libres, insertos debajo o rara vez sobre el disco, anteras biloculares, longitudinalmente dehiscentes, disco anular o cupuliforme, a veces inconspicuo; pistilo 1, el ovario súpero, 2 a 5-locular y de otros tantos carpelos, placentación axilar, óvulos 2 por cada lóculo, estilo corto o casi obsoleto, estigma 2 a 5-lobado; fruto más o menos drupáceo, el pericarpo por lo general carnoso, pero a menudo finalmente dehiscente por medio de 2 a 5 valvas, huesos (endocarpios lignificados) 1 a 5, casi siempre monospermos y con frecuencia cubiertos por un pseudoarilo; semillas sin endosperma, embrión por lo común derecho. Familia de unos 20 géneros y más de 600 especies, distribuidas en las regiones calientes del mundo, con mayor diversidad en América tropical, en el norte y en el sur de África y en Malasia. López H., L.R., 2011 34 APÉNDICE 2 Bursera morelensis Ramírez (Rzedowski, 1992) Es un árbol dioico, hasta de 10 (13) m de alto, con abundante resina aceitosa con olor a aguarrás en la corteza y en las partes verdes, glabro, aunque algunas porciones muy tiernas cubiertas con papilas blanquecinas diminutas; tronco hasta de 40 cm 25 de diámetro, su corteza externa rojiza, exfoliante en láminas delgadas; hojas de 5 a 11 cm de largo y 1.5 a 3.5 (4.5) cm de ancho, peciolo acanalado, de 1 a 2 cm de largo, foliolos (15) 33 a 45 (51), raquis con alas inconspicuas, los foliolos sésiles o subsésiles, linear-oblongos a linear- lanceolados, de 7 a 17 (22) mm de largo y (1.3) 1.6 a 2.5 mm de ancho, disminuyendo de tamaño hacia los extremos de la hoja, ápice agudo, margen entero, la nervadura central conspicua, las laterales poco marcadas, peciolo acanalado, de 1 a 2 cm de largo; catafilos inconspicuos, pronto caedizos; las flores masculinas en inflorescencias racimosas o paniculadas hasta de 5 cm de largo, provistas de bracteolas filiformes a subuladas, caedizas, flores en su gran mayoría pentámeras, a veces algunas 3 ó 4-meras, lóbulos del cáliz angostamente triangulares, de 0.7 a 1.3 mm de largo, agudos en el ápice, pétalos amarillentos a verdosos o blanquecinos, oblongos a lanceolados, de 3 a 6 mm de largo, cuculados, estambres todos aproximadamente al mismo nivel, filamentos de ±1 mm de largo, anteras oblongas, de 1.5 a 2 mm de largo; las flores femeninas por lo común solitarias, a veces por pares o en una panícula corta, por lo general trímeras, a veces algunas 4 ó 5-meras, similares en forma y tamaño a las masculinas, anteras de los estaminodios de ±1 mm de largo, ovario trilocular; pedúnculos en fruto notablemente engrosados y encorvados, “drupa” trivalvada, oblicuamente ovoide, de 5 a 10 mm de largo y 4 a 6 mm de ancho, más o menos pronunciadamente apiculada, el hueso recubierto totalmente por un pseudoarilo amarillo. Este árbol es un componente ocasional del bosque tropical caducifolio, pero en la región de la Flora más frecuentemente forma bosquetes o se presenta en forma aislada en medio del matorral xerófilo, sobre todo en laderas de pendiente pronunciada de cañadas profundas, preferentemente de exposición sur. De una Altitud 600-1500 msnm. Florece de abril a junio. Permanece con follaje de mayo a noviembre (diciembre). La especie es muy común López H., L.R., 2011 35 en la parte oriental de la depresión del Balsas, extendiéndose hacia los valles de los ríos Tehuantepec y Papaloapan; también reaparece en forma dispersa en los cañones de muchos de los afluentes del río Pánuco. San Luis Potosí, Guanajuato, Querétaro, Hidalgo, México, Morelos, Puebla, Guerrero, Oaxaca. López H., L.R., 2011 36 A PÉ N D IC E 3 C ua dr o 8. D ife re nt es e st ud io s s ob re la fa m ili a B ur se ra ce ae López H ., L.R ., 2011 3 7 aislados de la cOl1eza y su actividad biológica Efecto antiinflanla- torio y compOSlClOn qmnuca y c0i1eza etanólico Ramas secas Hidroalcohólico y aceite esencial extracto tiacClones de Blfrsera graveolms presentaron efecto inhibitorio frente S. nl/rmsy B. sl/blilis. La fi"a cción de acetato de etilo de la c0i1ezas mostró mayor actividad fi"ente a S. nl/rel/s a una concentración de 150 mg/mL. La CM! para el extracto etanólico de hojas fi"ente aS. nl/rel/s fue de 160 mg!mL, mientras que para el de cOl1eza fue de 190 mg!mL. La CM! del extracto etanólico de hojas fue de 170 mg!mL y la de c0i1eza de 180 mg/mL contra el B. sl/btilis. Las CM! de las diferentes fi"acciones fueron de 50 mg/mL. La actividad antiintlamatoria se le atribuye a la presencia de ácidos tritel}Jénicos presentes en esta fracción y que fueron aislados de este estudio. Presencia de aceites esenciales, tritel}Jenos- esteroides, compuestos fenólicos, tlavonoides, quinonas, antocianiclinas, saponinas y compuestos reductores. Se determinó la estmcnuas de 11 componentes del aceite esencial extraido. El sesquitel}Jeno denominado viriditlorol resultó el componente mayoritario con 70,82 %, este compuesto se reporta por primera vez en esta especie. El extracto hiclroalcohólico (25 ¡tL a cada lado de las orejas tratadas) inhibió significativamente la inflamación comparado con la bencidamina. Manzano, et al. , 2009 López H ., L.R ., 2011 3 8 quimica de aceite esencial Aislaron seis Flavonoides Relación de terpenos, morfología y distJibución . Antiintlama - tolio Ramillas Hojas, tallos y senúllas Hojas Extracto etanólico Destilado ExtJ·acto hexánico Los compuestos encontraclos en limoneno (48 .3%), óxido de caliofileno (13 .6%) y trans-cmiofileno (8 .1 %). En tallos fueron limoneno (42 .1 %), mirceno (19 .8%) y mentofurano (14 . 7%) Se aislaron 6 tlavonoides los cuales son 8-(3 "-hidroxi -3 "-metilbutil)-5, 7,4' - tJihidroxidihiclrotlavonol: 6",6"- climetildihidropirano (2 ",3": 7 ,8)-5.4 '- cWlidroxiclihidrotlav onol; 8-(3 "-Ilidroxi -3"- metilbutil)-5, 7.4 ' -tlilliclroxitlavonoL 6",6" - climetilclihidropirano (2 ",3": 7 ,8)-5.4 '- clihidroxitlavonol; 8-(y,y-dirnetilalil)-5,7 ,4' - tlihidroxytlavonol y dos nuevos compuestos 8- (y,y-dimetilalil)-5,7,4' -tJihidroxidihiclrotlavonol yel 5 "-isopropenilclihidrofürano-(2 ",3": 7 ,8)- 5,4 ' -dihidroxidihichotlavonoL La similitud entre las poblaciones de este a oeste se debe a la intluencia selectiva paralela y contemporánea y no por las relaciones cercanas Elextracto muestra una potente actividad an tiintl ama t olia Leyva et 200 7 Souza et aL, 1989 Mooney y Emboden, 1968 Abad et aL, 1996 López H ., L.R ., 2011 3 9 C0I1eza n-hexano, Tuvo actividad antibacterial en bacterias Gram Camporese et al. , 2003 clorofórmico y negativas como Esc¡'erichia colf y Pselldolllonns metanol ner llgillosa. Antiinflallm- Hojas Extracto El extracto hex<Ínico y las fracciones mostraron Can etero et al. , 2008 tOli o hexánicoy una actividad antiinflamatOli a, las fi-acciones "a" fi:acciones y "e" mostraron una alta actividad antiinflalnaforia, se aislaron y caracterizaron los siguientes compuestos: 3-metileno-7 JI , 15- tlimetilllexadecaJ10- I-eno (neofitaclieno) (l): ergost-5 -en-3 ~ -01 (2); 248-s tiglllast-5,22E-dien-3 ~ -01 (3); 248- stiglllast-5 -en-3 ~ -01 (4) Y CI,-amüina (5), Compuestos C0I1eza Extracto Rica en compuestos fenólicos buena fuente de Malclini et al. , 2009 fenólicos metanólico lignanos como ~-pelt a tina -O-~ -D- glucopiranoside, hinokinina y bmsehemina y tres compuestos nahlrales, 3 ,4-climetoxifenil-I-O-~- D-( 6-sulfo )-glucopiranosido, 3,4 ,5-himetoxifenil I-O-~-D-(6 -sulfo)-glucopiranosido y 3,4- dihidroxifeniletanol-I-O-~-D-( 6-5Ulfo)- glucopiranosido Antiinflamat Hojas Extracto Buena actividad antiinflamatOli a Noguera et al. , 2004 on o hexilJlico y frélcciones López H ., L.R ., 2011 4 0 Antiintlall1at C0l1eza Haxánico, Una buena actividad antiintlall1atOlia , el extracto Sosa et al , 2002 0 110 clorofónllico y clorofórmico anojó los principales resultados . metanólico Antibacterial Hojas, tallo y Extracto Presenta una buena actividad antibacterial contra Yaslmaka et al., 2005 ramillas ll1etanólico Sfap/¡rloeoeells allrellS, y moderada en contra de Ese/¡ eric/¡ia eoh . Metabolitos Órganos Extracto En tallos, fi11tos y semillas, todos los metabolitos Castillo, et al , 2007 Secundarios aereos y etanólico secundarios (MS) estaban presentes, excepto los reSlnas tlavonoides ; en las hojas se detectaron alcaloides, aceites esenciales, polifenoles y taninos y, en las resinas} los alcaloides y los aceites esenciales . Los MS detectados, guardan una estrecha relación con los usos dados en la medicina popular y la industria. Componen- Raíz Extracto Se aislaron 12 compuestos, incluyendo Jutiviboonsuk et al , tes metanólico burselignano, bursefenilpropano, y 2005 Bioactivos burseneolignano. De los 12 compuestos el (mico que exhibe actividad citotóxica es 4- demetildesoxipodofillotoxin en contr'a de las lineas celulares KB, Col 2 y LNCaP An álisis Hojas, fi1¡(0, Aceite esencial Los compuestos qlúmicos dominantes en la Guzmán y Sánchez, morfológico láminas y c0l1eza 2004 y fi toquimico corteza son mono y clitervenos López H ., L.R ., 2011 4 1 Bioinsectici- Hojas y tallos Hexánico, da acetónico y metanólico Análisis Hojas Acetato de etilo quinúco de reSina COUlO defensa y contradefen- sa de escara bajos CliSOllldiclos Estudio quinúotaxo- 1l0 IlUCO, llueva sp. de ongen lúblido C0l1eza Aceite Presentan actividad anti Cllimentmia, así COlno insecticida . Asi como defollllidad en pupas y adultos Se encontró 111<1 5 resina en BlIrsern sc¡'/ec¡'telldalii, que en B. biflora, los escarabajos usan como defensa los componentes que hay en la hoja, B. lIIenl'(11I0mW, es lUla especie que tanto por sus caractelisticas morfológicas como por la composición de sus tel}Jelloides, muestra ser de origen lúblido a pm1ir de B. !IIore/ellsis Ranúrez y B. sc/'¡ec¡'twdalii Engl. Aldana et al. , 20 10 Evans el al, 2000 RzedolYski, 1988 López H., L.R., 2011 42 Figura 10: Ubicación geográfica del poblado de San Rafael APÉNDICE 4. Zona de colecta La especie Bursera morelensis se colectó en el poblado de San Rafael, municipio de Coxcatlán, que se localiza al sureste de Tehuacán, en el valle de Tehuacán-Cuicatlán, entre 18°12’ y 18°14’ de latitud norte, así como 97°07’ y 97°09’ de longitud oeste, con un rango de altitud de 957 a 1400 m.s.n.m. (Figura 1). Clima El clima es de tipo Bs (h’) w” (w) de acuerdo con la clasificación de Koeppen, modificado por García (1981), el cual corresponde a un tipo seco o árido con lluvias en verano y temperatura media anual de 22 °C, variando entre 25 °C en abril y mayo, y 18 °C en enero (Medina, 2000). Valiente (1991) calcula una precipitación anual de 364.6 mm para la zona; cerca de los 386.57 mm registrada en 1988 en la estación climática Tilapa, situada a 3.25 López H., L.R., 2011 43 Km al sur de la zona de estudio. En 1998 los 763.7 mm de precipitación casi duplicaron el promedio anual, concentrándose en los meses de junio a noviembre. Hidrografía El sureste de Puebla se encuentra irrigado por el Río Salado. La parte sur del Valle de Tehuacán-Cuicatlán es drenado por el Río Grande o Tomellín, que fluye al norte desde Oaxaca; uniéndose cerca de Quitepec los dos forman el Río de Santo Domingo, el cual corta la Sierra Madre de Oaxaca en dirección este y eventualmente se vuelve el Río Papaloapan. El Río Tehuacán encuentra su camino al oeste del Cerro Colorado, para entrar en el Valle de México cerca de San Diego, Chalma. Este pequeño río el cual se convierte en el Río Salado, se une por un número de cortas ramificaciones alcanzando la Sierra Madre de Oaxaca en el noreste (Salcedo-Sánchez, 1997). Edafología El origen del suelo data del periodo Cuaternario, era Cenozoica. Los suelos en las regiones están pobremente desarrollados y pueden ser divididos en dos grandes tipos: regosoles, predominantemente calcáreos y regosoles éutricos y xerosoles, predominantemente xerosoles háplicos. Vegetación La vegetación predominante es un bosque tropical caducifolio, donde Escontria chiotilla (F. A. C. Weber) Rose y Pachycereus weberi (J. Coulter) Backeberg son particularmente abundantes (Valiente-Banuet et al., 2000). Fernández (1999), reconoció por nivel topográfico los siguientes tipos de vegetación en San Rafael: Cordonal de Pachycereus weberi (J. Coulter) Backeberg, que se caracteriza por el predominio de cactáceas columnares (cardones). Chiotillal de Escontria chiotilla, en el nivel próximo al cauce del río, sobre niveles de terreno de 0.7 a 1.5 m por encima del nivel basal de esta región, con una alta densidad arbustiva. Cuajiotal con especies dominantes como Bursera morelensis Ramírez, Mimosa polyantha (Brandegee), Fouqueiria formosa (Kunth), así como arbustos y hierbas como Sanvitalia fructicosa (Helms), localizada aproximadamente a 1.5-3.5 m por encima del nivel basal. López H., L.R., 2011 44 Fouqueria con especies dominantes como Fouqueria formosa, Bursera aptera (Ramírez), Mimosa polyantha, Ceiba parvifolia (Rose), Manihotoides pasiflora (Brandegee), Senna wisliseni (DC), Mimosa luisiana (Brandegee) y Sanvitalia fructicosa. Localizada en el nivel más alto, de 3.5 a 5 m por encima del nivel basal. La densidad de plantas en los estratos arbustivos y herbáceos es muy baja, dominado en su totalidad por Sanvitalia fructicosa. En un estudio etnobotánico realizado en San Rafael (Rosas, 2003), se determinó un total de 374 especies pertenecientes a 249 géneros y 87 familias botánicas, de las cuales 368 especies fueron registradas con uno o más usos (18% son usadas como plantas medicinales). Las familias con un mayor número de especies fueron Asteraceae, Cactaceae, Solanaceae, Araceae y Euphorbiaceae, que corresponden a las familias más representativas del Valle de Tehuacán-Cuicatlán. La población. La comunidad de San Rafael, es relativamente joven. Se fundó a principios del siglo XX y cuenta con 298 habitantes (151 mujeres y 147 hombres) (Secretaría de Salud, 2001). La mayor parte de la población actual es nativa de San Rafael y la actividad económica más importante es la agricultura,cuyo principal ingreso proviene del cultivo de la caña de azúcar. También se dedican a la cría de ganado caprino, la recolección de frutos, semillas, leña y madera para diversos fines (Rosas, 2003). López H., L.R., 2011 45 APENDICE 5 Método de Arrastre de vapor (Domínguez, 1973). El aceite se obtuvo a partir del material fresco; este método utiliza una de las característica de los aceites esenciales que es de presentar bajas presiones de vapor y por tanto pueden ser arrastradas por sustancias que poseen presiones de vapor más altas. Se puede destilar por arrastre de vapor continuo de 100 a 500g de la planta fresca. Después se depositaron en un matraz de fondo redondo de 500mL. El matraz se colocó en una mantilla de calentamiento eléctrica. Se montó el sistema de refrigeración. Se esperó a que hirviera ligeramente y se recolecto el aceite esencial. López H., L.R., 2011 46 APÉNDICE 6 Método de difusión en agar de Kirby-Baüer (Vanden Berghe y Vlietinck, 1991). Este método se utilizó para evaluar cualitativamente la actividad del aceite esencial, sobre cepas de bacterias. Medio: Para los ensayos de las cepas bacterianas se utilizó agar Müeller-Hinton. Es importante que el medio alcance en la placa un espesor uniforme de 4 mm. Si es más fino, los antibióticos tienden a difundir más en dirección lateral aumentando el tamaño de las zonas de inhibición; un agar de más de 4 mm de espesor produce una mayor difusión del antibiótico hacia abajo, con tendencia a estrechar artificialmente las zonas de inhibición. Aplicación de sustancias: Se utilizaron sensidiscos de 5 mm de diámetro hechos de papel Whatman del N° 5. Para llevar a cabo la prueba de susceptibilidad, los discos se impregnaron con el aceite esencial a evaluar y se colocaron manualmente sobre la superficie del agar, utilizando una pinza estéril. Preparación de las muestras: Los sensidiscos se impregnaron, en el momento de colocarlos sobre el agar, para evitar la evaporación, con el aceite hasta llegar a la concentración deseada de sustancia (2 mg) por disco. Control positivo: Se evaluó la sensibilidad de las cepas experimentales con sensidiscos para la bacteria con 25 µg de cloranfenicol. Incubación: Las bacterias fueron cultivadas en una caja de Petri con 20 mL de agar, se colocaron en una incubadora (aparatos de laboratorio E-51 con termostato) a 36°C, sin mayor tensión de CO2. López H., L.R., 2011 47 APÉNDICE 7 Técnica de dilución en caldo (Koneman, 1985) Determinación de la CMI Y CBM. La técnica de dilución en caldo sigue el mismo principio que el método de dilución en agar, excepto que la susceptibilidad de los microorganismos a los antimicrobianos se determina en una serie de tubos con la concentración deseada del compuesto a probar. Se preparó una suspensión de microorganismos con un asa de siembra estéril tocando las superficies convexas de 4 o 5 colonias de los microorganismos a ensayar. Se sumergió el asa en 10 mL de caldo Müller-hinton (bacterias), se enjuagó bien en el líquido para descargar todo el material y luego se retira el asa de siembra. Se Incubo el tubo de cultivo a 37 °C durante aproximadamente 24 horas, o hasta que la turbidez del medio fue equivalente al estándar N° 0.5 de McFarland. Esto equivale a una concentración de aproximadamente 1.5 x 108 microorganismos/mL, de esta suspensión se tomaron 6µL y se le adicionaron en los microtubos de centrífuga previamente estériles, y alicuotados con el agar caldo M-H, que contiene el tween y el aceite, obteniéndose así una concentración de 105 microorganismos/mL. Las disoluciones antimicrobianas de trabajo se prepararon diluyendo el aceite en el caldo Müeller-Hinton, con ayuda de Tween 80 a una concentración final de 0.05% v/v (Hammer et al., 2003), según las concentraciones deseadas (125, 250, 500, 1000, 2000, 3000 y 4000 µg/mL). Previamente el agar se esteriliza en tubos de ensayo de 27mL con tapa de rosca o con tapones de algodón. Se coloca el Tween y luego la cantidad necesaria del aceite para obtener la concentración requerida. Luego se pasan 500 µL de este agar caldo, a microtubos de centrifuga de 0.6 ml previamente estériles y etiquetados, y se les coloca la concentración de bacteria. Se incubó por 24 horas a 37°C, pasado este tiempo se le añadió 50 µL de una solución de cloruro de tetrazolio al 0.08% a cada tubo, se incubó por 30 minutos más a 37°C. En los tubos donde se desarrolló el organismo, el colorante es reducido a formazan de color rojo, López H., L.R., 2011 48 produciéndose un botón rojo en el fondo del tubo. Donde no hay desarrollo de las bacterias, la solución permanece clara. López H., L.R., 2011 49 APÉNDICE 8 Actividad del aceite esencial sobre la cinética del crecimiento bacteriano (Muroi et al., 1993). Se preparó un tubo con 15 mL de caldo Müeller-Hinton, por lo menos para cada una de las concentraciones a evaluar del aceite esencial (1/2 CMI, CMI, CBM), para el muestreo desde el tiempo cero y después a intervalos de una hora durante los cuatro primeros tiempos, después durante dos horas, durante 5 horas y finalmente a las 12 y 24 horas. Además se preparó y rotuló un tubo de 15 mL de caldo Müeller-Hinton sin antídoto que sirve como control del desarrollo. Se preparó el inóculo con aproximadamente 1x108 microorganismos/mL en un tubo de ensayo con 10 mL de caldo Müeller-Hinton 24h antes de la prueba. A cada tubo de 15 mL de caldo Müeller-Hinton previamente estériles se le agregó 15 µL de tween al 0.05% v/v, en condiciones de esterilidad. Posteriormente se colocarón las concentraciones correspondientes para cada tubo. Se inoculó con ayuda de una micropipeta, 15 µL de la suspensión de microorganismos, en los tubos de 15 mL que contenían el tween y el aceite esencial, estos tendrán la concentración de CMI y sus múltiplos medios; esto es, la mitad del CMI y CBM. En microtubos de centrifuga de 1.6 mL previamente estériles y etiquetados se colocan 1.5 mL de el caldo con el tween, los microorganismos y la concentración de aceite correspondiente, por cada uno de los tiempos a evaluar. La concentración final es de aproximadamente de 1x105 microorganismos/ mL de caldo en cada microtubo. Se incuba en una estufa sin una presión de CO2 Se graficó el logaritmo del número de sobrevivientes en el eje de las “Y” contra el tiempo de incubación en el eje de las “X”, para determinar el número de impactos necesarios para que se produzca la muerte de los microorganismos, se prolonga la zona lineal de la curva de supervivencia hasta su intersección con el eje de las ordenadas (Davis et al., 1996). López H., L.R., 2011 50 APÉNDICE 9 Inhibición del crecimiento radial (Wang y Bun, 2002). Método Cualitativo El ensayo contra hongos filamentosos se llevó a cabo en cajas Petri (100 X 15 mm) que contenían 20 mL de agar de papa dextrosa, en el cual se inoculó un botón de 5 mm de diámetro del micelio del hongo. Después que el micelio se desarrollo, se colocaron discos previamente impregnados con el aceite esencial, la preparación de los discos es igual a la técnica de difusión en agar. Los discos se colocaron a una distancia de 30 mm del límite miceIial. Incubación: Las placas fuero incubadas a 23 °C durante 72 horas hasta que el crecimiento micelial se haya desarrollado. Controles positivos: Se evaluó la sensibilidad de las cepas experimentales con sensidiscos de 7µg/disco de Ketoconazol. Interpretación de resultados: En el caso de existir zonas de inhibición se reportó el extracto como activo, en todos los casos esta prueba se hace por triplicado. Método Cuantitativo: El ensayo contra hongos filamentosos se llevó a cabo en cajas de cultivo de 24 pozos, que contenían 1 mL de agar papa dextrosa en cada pozo, con las siguientes concentraciones del
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