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Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
D.R.
© TIP Revista Especializada en Ciencias Químico-Biológicas, 18(2):116-121, 2015
DOI: 10.1016/j.recqb.2015.09.003
F
ITOQUÍMICA
Y
ACTIVIDADES
BIOLÓGICAS
DE
PLANTAS
DE
IMPORTANCIA
EN
LA
MEDICINA
TRADICIONAL
DEL
V
ALLE
DE
T
EHUACÁN
-C
UICATLÁN
Tzasná Hernández
1a
, Ana M. García-Bores
2b
, Rocío Serrano
1c
,
Guillermo Ávila
2d
, Patricia Dávila
3e
, Héctor Cervantes
3f
,
Ignacio Peñalosa
4g
, César M. Flores-Ortiz
4h
y Rafael Lira
3i
1
Laboratorio de Farmacognosia,
2
Laboratorio de Fitoquímica,
3
Laboratorio de Recursos Naturales,
4
Laboratorio de Fisiología Vegetal, UBIPRO, Facultad de Estudios Superiores-Iztacala, Universidad
Nacional Autónoma de México. Av.de los Barrios No. 1, Los Reyes Iztacala,Tlalnepantla,
Edo. de México, C.P. 54090, México. Emails:
a
tzasna@unam.mx,
b
boresana@yahoo.com,
c
rserrano0112@gmail.com,
d
tuncomaclovio2000@yahoo.com.mx,
e
pdavilaa@unam.mx,
f
h.c.maya@hotmail.com,
g
ipcastro@unam.mx,
h
cmfores65@gmail.com,
i
rlira@unam.mx
Nota: Artículo recibido el 17 de febrero de 2015 y aceptado
el 11 de septiembre de 2015.
ARTÍCULO
ORIGINAL
R
ESUMEN
En este trabajo, se presenta una revisión acerca de los estudios realizados por nuestro grupo de trabajo,
enfocados a la generación de conocimiento sobre la Ftoquímica y diferentes actividades biológicas de
10 especies vegetales empleadas en la medicina tradicional en el Valle de Tehuacán-Cuicatlán, Puebla.
Las propiedades biológicas de los extractos, fracciones, compuestos puros y aceites esenciales, incluyeron,
según el caso: la actividad antibacteriana, antifúngica, antioxidante, fotoprotectora, hipoglucemiante y
antiin±amatoria. Los resultados obtenidos al evaluar las diferentes propiedades biológicas de las plantas
indican una estrecha relación entre la Ftoquímica, la farmacognosia y el uso de la planta en la medicina
tradicional de las especies utilizadas en esta región del país.
Palabras Clave:
actividades biológicas, Ftoquímica, medicina tradicional, metabolitos secundarios, Valle de Tehuacán-
Cuicatlán.
Phytochemistry and biological activities of important plants
in traditional medicine in the Tehuacán-Cuicatlán Valley
A
BSTRACT
A synthesis of a research series about biological activity and phytochemical composition of 10 plant species
used in traditional medicine by the people of Tehuacán-Cuicatlán Valley, Puebla, is presented herein. In this
review, results of the biological properties of essential oils, extracts and pure metabolites isolated of medicinal
plants are shown. The biological activities studied were: antibacterial, antifungal, antioxidant, photoprotective,
hypoglycemic and anti-in±ammatory. Results were positive in each of the aspects studied in majority of species.
Suggesting that there is a strong phytochemical and pharmacognostic support that endorses the traditional
knowledge about the medicinal plants used in that region of México.
Key Words:
biological activities, phytochemistry, secondary metabolites, Tehuacán- Cuicatlán Valley, traditional
medicine.
Hernández, T.
et al.
: Fitoquímica y actividades biológicas de plantas medicinales
117
diciembre, 2015
l Valle de Tehuacán-Cuicatlán comprende los Estados
de Puebla y Oaxaca, México. La Unión Internacional
para la Conservación de la Naturaleza ha decretado
que es un centro de megadiversidad y endemismo.
I
NTRODUCCIÓN
E
media (CF
50
)
4
. Se utilizaron distintas cepas de microorganismos
(bacterias, levaduras y hongos miceliados). También se evaluó
el efecto del aceite y/o extractos sobre el crecimiento y la
viabilidad de los microorganismos
5
.
La actividad antioxidante se evaluó al obtener la concentración
antioxidante media (CA
50
) a través de la decoloración del
radical 2,2, difenil-picril-hidracilo (DPPH)
6
. A los extractos
y metabolitos aislados se les determinó también la actividad
fotoprotectora en diferentes modelos biológicos
7,8
; la actividad
antiinfamatoria se evaluó por el método de edema plantar
inducido con carragenina
9
.
Para el análisis de los resultados de la actividad antibacteriana,
antifúngica, antioxidante y fotoprotectora se realizaron pruebas
de ANOVA uniFactorial y análisis de regresión lineal. Este
último fue útil para calcular las concentraciones que inhiben
el crecimiento de los microorganismos y las que reducen
en un 50% al radical DPPH. En lo referente a la actividad
hipoglucemiante y antiinfamatoria se utilizó la prueba “t de
Student” para conocer las diferencias entre los grupos en un
nivel de signi±cancia de
p
< 0.05
.
R
ESULTADOS
En los estudios etnobotánicos,
Lippia graveolens
fue la especie
vegetal que tuvo más Frecuencias de mención para el tratamiento
de enfermedades de origen infeccioso
1
. Esto concuerda con
otros autores que reportan a la
L. graveolens
como una especie
usada para el tratamiento de diferentes enfermedades. Las
actividades biológicas que se han reportado de esta especie son
las siguientes: analgésica/antiinfamatoria, antidiarreica contra
la disentería, antifúngica, para el tratamiento de desórdenes
menstruales, como agente antiespasmódico, descongestionante
de las vías respiratorias altas, hipoglucemiante y oxitócico
10
. El
aceite esencial de esta especie presentó actividad antibacteriana,
tanto en bacterias Gram positivas (4 cepas) como en Gram
negativas (10 cepas). Dosis iguales a la CMI provocan un
eFecto bacteriostático mientras que dosis iguales a la CBM
inducen el efecto bactericida sobre la población bacteriana
11
.
El aceite tiene actividad antifúngica frente a 5 cepas de hongos
miceliados (CF
50
= 0.01-0.09 mg/mL)
12
. Aunado a lo anterior, el
extracto metanólico posee actividad antioxidante y es rico en
compuestos fenólicos
13
. En cuanto a la composición química,
se identi±caron 9 componentes en el aceite esencial siendo los
mayoritarios: carvacrol, acetato de terpineol y el
m
-cimeno
11
.
Además, existen variaciones cuantitativas y cualitativas tanto
en la composición, como en la actividad antimicrobiana del
aceite esencial y en el extracto hexánico. Ésto se observó tanto
“dentro” como “entre” poblaciones naturales de las plantas de
esta especie. Probablemente lo anterior se deba a la respuesta
de
L. graveolens
expuesta a diferentes condiciones de disturbio
ecológico y a las variaciones ambientales durante las estaciones
del año
14
. Otros autores han analizado la composición química
En el Valle existe una gran tradición sobre el uso de plantas
medicinales identi±cándose más de 90 especies utilizadas
en la medicina tradicional, sin embargo, muchas de ellas no
cuentan con estudios cientí±cos acerca de sus propiedades
medicinales y su composición química
1,2
. En este trabajo se
presenta una revisión de los estudios que ha realizado nuestro
grupo de trabajo, a lo largo de los últimos años en la región,
enfocados en conocer tanto las actividades biológicas como la
±toquímica de diversas especies empleadas por los pobladores
del Valle como un recurso medicinal, con esto se pretende
validar cientí±camente su uso en la medicina tradicional de
esa región de México.
Las plantas estudiadas fueron:
Lippia graveolens
(Orégano,
Verbenaceae)
, Lantana achyranthifolia
(Cinco negritos blancos,
Verbenaceae)
, L. camara
(Cinco negritos rojos, Verbenaceae)
,
Cordia curassavica
(Barredor, Boraginaceae)
, C. globosa
(Yerba de la sangre, Boraginaceae)
, Caesalpinia melanadenia
(Ixcanelillo, Fabaceae)
, Gymnosperma glutinosum
(Popote,
Asteraceae)
, Yucca periculosa
(Izote, Agavaceae)
, Bursera
morelensis
(Aceitillo, Burseraceae) y
Psittacanthus calyculatus
(Ingerto, Loranthaceae).
M
ATERIALES
Y
MÉTODOS
Las especies que reportamos fueron seleccionadas debido a su
mayor frecuencia de uso como recursos medicinales por los
pobladores del Valle, de acuerdo a los estudios etnobotánicos
realizados previamente por nuestro grupo
1,2
. El material vegetal
fue colectado y en cada caso se depositó un ejemplar en el
herbario ²ESI (Tabla I). De las plantas aromáticas se extrajeron
los aceites esenciales de las partes aéreas mediante arrastre
de vapor. Los componentes de los aceites fueron separados y
analizados por cromatografía de gases acoplada a espectrometría
de masas. Los extractos de las plantas se obtuvieron por
maceración con solventes de diferente polaridad y se aislaron
los principales metabolitos mediante métodos cromatográ±cos.
Las estructuras de los compuestos aislados se establecieron
mediante técnicas espectroscópicas y espectrométricas.
Las propiedades biológicas de los aceites esenciales, extractos
y metabolitos puros que se estudiaron fueron: actividad
antibacteriana, antifúngica, antioxidante, fotoprotectora,
hipoglucemiante y antiinfamatoria.
Las actividades antibacteriana y antifúngica se determinaron
cualitativamente por el método de dilución en agar;
cuantitativamente mediante dilución en caldo e inhibición
del crecimiento radial
3,4
. Calculando la concentración mínima
inhibitoria (CMI), bactericida mínima (CBM) y/o la fungicida
TIP Rev.Esp.Cienc.Quím.Biol.
118
Vol. 18, No. 2
Especie
(herbario)
Actividad biológica
Composición
química
Variación
espacio
temporal
Antibacteriana
Antifúngica
Antioxidante
Fotoprotector
Hipoglucemiante
Antiinfamatoria
Aceite
Extracto
Lippia
graveolens
(IRA28)
[1,11]
[12]
[13]
[11]
[14]
[14]
Lantana
achyranthifolia
(IZTA 26472)
[1, 16]
[12]
[16]
L. camara
(IRA8)
[19]
[19]
[19]
Cordia
curassavica
(IRA 21)
[25]
[25]
[26]
[27]
[26]
C. globosa
(HCM 60)
[31, 32]
[31, 32]
[32]
[31]
[32]
Caesalpinia
melanadenia
(HCM 15)
[33]
[33]
[33]
Gymnosperma
glutinosum
(MPF 296)
[37, 38]
[37, 38]
[39]
[37]
[39]
Yucca
periculosa
(IZTA 27516)
[41]
[41]
[40]
[8]
[40]
Bursera
morelensis
(IZTA 42123)
[42]
[42]
[42, 43]
[43]
[42, 43]
[44]
Psittacanthus
calyculatus
(IZTA 42601)
[45]
[45]
Tabla I. Estudios sobre las propiedades biológicas y la composición química de algunas plantas empleadas en el Valle de Tehuacán-Cuicatlán. Simbología:
Con estudios; − Sin estudios.
Hernández, T.
et al.
: Fitoquímica y actividades biológicas de plantas medicinales
119
diciembre, 2015
de los extractos polares de esta especie colectada en el norte del
país, lográndose identifcar 23 Favonoides mediante la técnica
de HPLC/Masas
15
.
Lantana achyranthifolia
también es una de las especies altamente
reconocida por los habitantes de Zapotitlán de las Salinas como
un recurso medicinal
1
. En el laboratorio comprobamos que el
aceite esencial de esta especie, presentó actividad antibacteriana
en bacterias Gram positivas (4 cepas) y en Gram negativas (10
cepas). Dosis iguales a la CMI provocan un e±ecto bacteriostático
mientras que dosis iguales a la CBM tienen efecto bactericida
16
.
El aceite presentó actividad antifúngica frente a 5 cepas de
hongos miceliados de importancia agrícola y médica (CF
50
=
0.10-0.18 mg/mL)
12
. Además, se identifcaron 18 componentes
del aceite siendo los mayoritarios: carvacrol (30.64%),
isocariofleno (10.73%) y α-bisabolol (11.23%)
16
. También
se detectó la presencia de otros monoterpenos como cimeno,
timol, cineol, pineno y linalool, los cuales son reconocidos por
sus propiedades antisépticas
17
.
L. camara
es una planta cosmopolita que ha sido usada en la
medicina tradicional mundial; sus raíces son empleadas para el
tratamiento de la malaria, el reumatismo, como anticonceptivo,
antitumoral, contra la tuberculosis
,
antifúngico y repelente
18
.
Los pobladores del Valle de Tehuacán-Cuicatlán utilizan las
partes aéreas de esta planta para el tratamiento de padecimientos
de origen infeccioso
1
. Nuestros resultados mostraron que
los extractos de diferentes polaridades presentan actividad
antimicrobiana frente a cepas Gram positivas, Gram negativas y
hongos levaduri±ormes pero no en hongos miceliados. Además,
las cepas Gram negativas resultaron ser más sensibles al e±ecto
del extracto hexánico (CMI de 0.125 a 1.00 mg/mL)
19
. El aceite
esencial obtenido de las partes aéreas de esta planta ha sido
ampliamente estudiado, contiene principalmente sesquiterpenos
entre los que destacan el β-cariofleno y su óxido
20
. En cuanto
a la composición de los extractos se ha reportado la presencia
de ±enil-propanoides y Favonoides
21
. Existe controversia en
cuanto a la toxicidad de esta planta puesto que algunos autores
sostienen que el extracto metanólico no es tóxico
22
; sin embargo,
otros investigadores demuestran que los extractos polares y no
polares son tóxicos
23
.
Los pobladores de Zapotitlán de las Salinas
1
y San Rafael
Coxcatlán
2
utilizan las partes aéreas de
Cordia curassavica
para el tratamiento de padecimientos respiratorios y del
tracto gastrointestinal. En Panamá esta planta es usada para
el tratamiento de enfermedades del tracto respiratorio
24
. Los
extractos de diferente polaridad y el aceite esencial de esta
planta poseen actividad antimicrobiana en bacterias Gram
positivas (4 cepas), Gram negativas (6 cepas) y ±rente a 5
cepas de hongos miceliados
25
. La composición química del
aceite esencial se estudió en época de lluvias y en sequías,
encontrando que el germacrano (24.41 %) es el principal
componente del aceite en lluvias, mientras que en la sequía
es el 1,7,7-trimetil triciclo (2.2.1.0(2,6)) heptano (20.3%).
La variación en la composición química del aceite afecta la
actividad antibacteriana porque en la época de lluvias fue
activo en 4 cepas bacterianas, mientras que en la de sequía
lo fue contra 9 cepas
26
. Del extracto hexánico se aisló un
Favonol metoxilado y también se determinó la presencia de
taninos derivados del ácido gálico en el extracto metanólico
27
.
Por otra parte,
C. curassavica
tiene utilidad como larvicida
y fungicida, conociéndose como cardioquinonas, los
compuestos bioactivos aislados de esta planta
24,28
.
C. globosa
es una planta poco estudiada desde el punto de vista
farmacognósico. En Brasil y Jamaica es usada para disminuir
los dolores menstruales y se ha demostrado su actividad
antiespasmódica en el modelo de íleon aislado de cobayo
29
. De
esta especie se han aislado Favonas y glucósidos de Favonoides
30
.
Nuestro grupo de trabajo estudió las propiedades antimicrobianas
del aceite esencial, que es activo en 9 cepas Gram negativas,
6 cepas Gram positivas, 4 cepas levaduri±ormes y 8 cepas de
hongos miceliados. Las bacterias Gram negativas ±ueron más
sensibles al e±ecto de este aceite (CMI= 0.06 – 3.00 mg/mL).
Trichophyton mentagrophytes
es la cepa ±úngica más sensible
al aceite esencial con una CF
50
de 0.35 mg/mL, este hongo
es el causante del pie de atleta. Los componentes principales
del aceite son el humuleno (32%), α y β pineno (15 y 14%
respectivamente)
31
. Aunado a lo anterior, el extracto metanólico
de las partes áreas de la planta presentó actividad antimicrobiana
en 8 cepas de bacterias Gram positivas, 5 de Gram negativas y
hongos miceliados pero no en levaduras. El efecto observado
en las curvas de crecimiento ±ue bacteriostático. También se
encontró que el extracto de
C. globosa
es antioxidante con una
CA
50
de 20 μg/mL. Además, en el modelo de
Artemia salina
se determinó que el extracto es tóxico
32
.
Los pobladores de San Rafael emplean las infusiones de las
partes aéreas de la especie
Caesalpinia melanadenia
para tratar
en±ermedades gastrointestinales, respiratorias y cutáneas.
Debido a lo anterior, se obtuvieron los extractos hexánico
y metanólico. Sólo el extracto hexánico mostró actividad
antimicrobiana en bacterias y levaduras pero no en hongos
miceliados. Cabe resaltar que el extracto fue especialmente
activo en las cepas de levaduras, con un efecto fungicida en las
curvas de crecimiento de:
Candida albicans
(CMI 0.5 mg/mL,
CFM 0.75 mg/mL) y
Criptococcus neoformans
(CMI 0.125 mg/
mL; CFM 0.250 mg/mL). Este último microorganismo causa
neumonía y es resistente a ±ármacos ±ungicidas
33
.
La especie
Gymnosperma glutinosum
es de las plantas
medicinales más importantes para los habitantes de
Zapotitlán de las Salinas
1
y San Ra±ael Coxcatlán
2
. En este
caso, a partir de las partes aéreas del material vegetal se
obtuvieron el extracto hexánico y la partición metanólica, los
cuales fueron activos contra bacterias y hongos miceliados.
G. glutinosum
ha sido estudiada ampliamente desde el punto
TIP Rev.Esp.Cienc.Quím.Biol.
120
Vol. 18, No. 2
de vista ftoquímico, sobre todo en su contenido de diterpenos
derivados del ent-labdano
34
y ent-neoclerodano
35
además de
Favonoides
36
. Con respecto al estudio ftoquímico se aislaron
dos metabolitos: el ácido (−)-17-hidroxi-neo-clerod-3-en-15-
oico y la 5,7-dihidroxi-3,6,8,2,´4,´5´ hexametoxiFavona
37
. En
un estudio posterior se confrmó la capacidad ±ungicida del
extracto hexánico, en este caso se aisló otra Favona metoxilada
y por primera vez se reporta en esta especie la presencia del
(+)-8
S
,13
S
,14
R
,15-entlabdanotetrol, un diterpeno del tipo ent-
labdano
38
. Cabe mencionar que todos los metabolitos aislados
son bioactivos. El aceite esencial de
G. glutinosum
no tiene
actividad antifúngica y su composición química varía de acuerdo
a la zona de colecta
39
.
Yucca periculosa
es una especie endémica del Valle de
Tehuacán-Cuicatlán. Del extracto metanólico de la peridermis
se aislaron tres estilbenos con propiedades insecticidas y
antioxidantes
40
. El extracto metanólico y el
trans-
3,3´,5,5´-
tetrahidroxi-4-metoxiestilbeno (EM) tienen actividad
antibacteriana y antifúngica
41
. La especie también contiene
resveratrol y naringenina. Estos metabolitos al igual que el
EM tienen un efecto fotoprotector al evitar la muerte celular
de
Escherichia coli
y al disminuir el daño cutáneo en los cuyos
y ratones SKH-1; ambos efectos inducidos por la radiación
ultravioleta
8
.
La corteza de
Bursera morelensis
es usada como un remedio
tradicional para tratar heridas cutáneas por los habitantes
de San Ra±ael Coxcatlán. El extracto metanólico tiene
actividad antibacteriana y antifúngica
42
. Además, tiene
e±ecto antiinFamatorio en ratas al reducir el edema plantar
provocado por la carragenina. Posee una marcada actividad
antioxidante (CA
50
3.05 μg/mL). Las propiedades biológicas se
pueden atribuir a los compuestos fenólicos (fenilpropanoides,
Favonoides y taninos hidrolizables) que constituyen el 50%
del extracto
42,43
. Aunado a lo anterior, se determinó, mediante
perfles cromatográfcos, que la composición química de las
hojas, ramas y corteza es diferente en cuanto a los compuestos
producidos, así como en la concentración de los mismos, de
acuerdo a la época del año
44
.
Psittacanthus calyculatus
es empleada como remedio para
la diabetes y la hipertensión. Ésta es una planta hemiparásita
que crece en los árboles de mezquite (
Prosopis laevigata
) del
Valle. Debido a lo anterior, se realizaron experimentos agudos y
semicrónicos en ratas diabéticas inducidas con estreptozotocina
en los cuales se determinó el potencial hipoglucemiante del
extracto metanólico. Además, se comprobó que el extracto
no induce alteraciones cromosómicas
45
. Otros grupos de
investigación han demostrado el potencial anti-cáncer del
extracto metanólico de esta planta en células de nasocarcinoma
humano
46
; mientras que el extracto etanólico posee actividad
sobre la presión sanguínea, mediante un doble efecto sobre
el endotelio vascular, por un lado estimula la liberación de
mediadores de la vasoconstricción, y por el otro, promoviendo
la síntesis y liberación de óxido nítrico
47
.
C
ONCLUSIONES
Los estudios farmacognósicos realizados por nuestro grupo
confrman los usos para el tratamiento de algunas en±ermedades,
que les dan a estas plantas medicinales los habitantes del Valle
de Tehuacán-Cuicatlán en Puebla. Asimismo, los análisis
ftoquímicos, además de contribuir al conocimiento de cada
una de las especies, correlacionan la actividad biológica con
la composición química de las plantas estudiadas.
A
GRADECIMIENTOS
Los resultados aquí referidos fueron obtenidos gracias al apoyo
de Kew Royal Botanic Gardens, principalmente a través del
proyecto MGU-Useful Plants Project México recibido entre
2007 y 2014.
R
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