Resumen: La presente investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto antibacteriano del látex de Jatropha Curcas “Piñón” frente a Staphylococcus aureus. El método de difusión en disco, de Kirby Bauer, fue usado en la investigación; las concentraciones del látex de Jatropha Curcas “Piñón” fueron las siguientes: 10%, 20%, 30%, 40% y 100% usando agua destilada como solvente. Se realizó análisis fitoquímico y prueba de solubilidad al látex de la planta en estudio. El látex de Jatropha Curcas “Piñón” fue muy soluble en agua destilada, etanol y metanol; además, según el análisis fitoquímico, el látex presentó flavonoides, taninos, compuestos fenólicos, alcaloides y esteroides. La concentración del látex al 40% presentó el mayor efecto antibacteriano a un nivel de confianza del 95%, y un error relativo del 5%.
Palabras clave:AntibacterianoAntibacteriano,LátexLátex,Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus.
Abstract: The present research aims to evaluate the antibacterial effect of Jatropha Curcas latex “Piñón” against Staphylococcus aureus. The disc diffusion method of Kirby Bauer was used in the research, the concentrations of Jatropha Curcas “Piñón” latex were as follows: 10%, 20%, 30%, 40% and 100% using distilled water as solvent. Phytochemical analysis and solubility test were performed on the latex of the plant under study. Jatropha Curcas “Piñón” latex was very soluble in distilled water, ethanol and methanol. According to the phytochemical analysis the latex presented flavonoids, tannins, phenolic compounds, alkaloids and steroids. The concentration of latex at 40% had the highest antibacterial effect at a 95% confidence level and a relative error of 5%.
Keywords: Antibacterial, Kirby Bauer, Staphylococcus aureus.
Artículo de investigación científica y tecnológica
Evaluación del efecto antibacteriano del látex de Jatropha curcas “piñón” frente a Staphylococcus aureus
Evaluation of the antibacterial effect of latex Jatropha curcas “piñón” in front of Staphylococcus aureus
Guillermo José Gallardo-Vásquez cienciasfarmaceuticas.qf@gmail.com
Juana Elvira Chávez-Flores qfwinerianos@gmail.com
Martha Contreras-Torvisco marthaqf.282@gmail.com
Recepción: Abril 13, 2017
Aprobación: Julio 13, 2018
Publicación: Septiembre 01, 2018
En muchas poblaciones donde el acceso a la salud es limitado, las plantas medicinales son una buena alternativa para prevenir o curar alguna enfermedad; son baratos y generan una primera intención en su uso. En África, los productos naturales son la primera opción para la cura de enfermedades1,2.
La Organización Mundial de la salud3 (OMS) actualmente ha publicado el listado de patógenos prioritarios resistentes a los antibióticos; con ello, busca que investigadores a nivel mundial generen nuevo conocimiento con respecto a Investigación y Desarrollo (I+D) de nuevos antibióticos para combatir la resistencia bacteriana. Estas bacterias han adquirido diferentes mecanismos de resistencia a los antibióticos, por ejemplo, la formación de plásmidos, modificación de la membrana plasmática, etc. Uno de estos microorganismos es el Staphylococcus aureus, y es la razón por la que la investigación busca una nueva alternativa contra el microorganismo, y así ampliar la gama de antibacterianos existentes en la actualidad.
El uso irracional de antimicrobianos sintéticos propicia el aumento de resistencia bacteriana e inmunodepresión; esto constituye una gran amenaza mundial, ya que las bacterias pueden generar mecanismos que impidan que el antibiótico pueda alterar su crecimiento o erradicarlos.
En los últimos años, la producción de nuevas moléculas es lenta, ha disminuido. La industria farmacéutica invierte millones en su investigación, ya que les conviene producir medicamentos que serán usados permanentemente y no los que serán usados solo en un lapso, como los antibióticos.
Una de las respuestas para conseguir alternativas a los antibióticos sintéticos es la fitoquímica y fitofarmacología, logrando encontrar y aislar nuevas moléculas; por consiguiente, las plantas medicinales son una buena fuente de metabolitos secundarios, muchos de los cuales pueden presentar efecto antibacteriano4.
La familia Euphorbiaceae es la sexta familia de plantas con flores más diversas, conformada por aproximadamente 8000 especies agrupadas en 317 géneros; se encuentran distribuidas en la región tropical y subtropical. Las especies de esta familia se caracterizan por sus variaciones morfológicas, que van desde árboles hasta arbustos, hierbas y lianas. El género Jatropha, perteneciente a esta familia, cuenta con más de 70 especies que se destacan por su dureza, rápido crecimiento y fácil propagación; las semillas de Jatropha, especialmente J. pohliana, J. gossypiifolia y J. curcas, tienen un alto contenido de aceite, lo cual ha permitido que estas especies se consideren como cultivos potenciales para la producción de biodiesel5.
La especie Jatropha curcas es un arbusto o árbol pequeño, originario de América pero ampliamente cultivado en países de Asia y África; es reconocida por ser un excelente cultivo debido a que se adapta fácil a zonas áridas, semiáridas y de alta pluviosidad, además, tiene pocas plagas y enfermedades. A nivel biológico el género se utiliza ampliamente en el control de plagas, por sus propiedades como insecticida y fungicida. En diferentes especies del género Jatropha se han evidenciado usos medicinales, en especial en el tratamiento de infecciones de la piel, enfermedades de transmisión sexual, ictericia y fiebre6,7,8,9.
En las hojas de J. curcas se han identificado metabolitos como apigenina, vitexina e isovitexina, que pueden ser utilizados contra la malaria, el reumatismo y los dolores musculares. El látex se utiliza como desinfectante en las infecciones bucales y se ha establecido que contiene compuestos con propiedades anticancerígenas como jatrophina, jatrofano, y curcaina. Se ha observado actividad antimicrobiana de Jatropha frente S. aureus y Escherichia coli10,11,12.
Extractos obtenidos de la semilla, las hojas, la corteza y el aceite de J. curcas han mostrado acción eficaz como purgante natural. La actividad antiinflamatoria y la utilización como tratamiento del reumatismo ha sido evidenciado mediante la utilización de las hojas de la planta sobre la región afectada. Los tallos de J. curcas se han utilizado para elaborar cepillos de dientes con el fin de fortalecer las encías, reducir y evitar la presencia de abscesos. La raíz se ha utilizado para el tratamiento de la neumonía, la sífilis y como abortivo, purgante y desinflamatorio local. Las semillas son la base de muchos medicamentos que se utilizan para la ascitis, la gota y enfermedades de la piel. El látex se ha utilizado para promover la curación de heridas, úlceras y como astringente en cortes y contusiones13,14..
De acuerdo a los antecedentes encontrados, existe poca evidencia del análisis del látex del tallo de J. curcas, por ello el objetivo del estudio es evaluar su efecto antibacteriano frente a S. aureus.
Diseño descriptivo, donde la variable independiente son las concentraciones de látex de J. Curcas “Piñón” (10%, 20%, 30%, 40% y 100 %). La variable dependiente es el efecto antibacteriano.
El material vegetal fue recolectado en el Departamento de Piura, provincia de Morropón, distrito de San Juan de Bigote ubicada a una altitud de 174 msnm (metros sobre el nivel del mar)15,16,17,18,19.
Para la obtención de 10 mL del látex de J. Curcas “Piñón” se realizaron incisiones oblicuas en el tallo, con un machete de acero inoxidable y mango de madera, y se recogió el exudado en un frasco de vidrio, el cual fue transportado en un Tecnopor con geles de hielo. Las incisiones realizadas en la planta fueron limpiadas alrededor con la ayuda de alcohol de 70°.
En tubos de ensayo se colocaron 0,5 mL de solvente y 0,5 mL de látex de J. Curcas “Piñón”. Mediante observación directa se determinó la solubilidad del látex. Se usaron diferentes reactivos de acuerdo al metabolito secundario a identificar, para ello se usó 0,5 mL de látex en cada caso.
Para evaluar el efecto antimicrobiano se usó el método de Kirby – Bauer, para ello se utilizó cepa pura de S. aureus ATCC 25923. El látex del tallo de J. Curcas “Piñón” fue preparado a diferentes concentraciones con agua destilada (10%, 20%, 30%, 40% y 100%) y se utilizaron 30 discos de papel whatman N°4 de 6 mm de diámetro.
Se preparó el inóculo ajustándose al 0,5 de la escala de McFarland11 con suero fisiológico al 0,9%, y se usaron hisopos estériles a una distancia de 10 cm del mechero de Bunsen para sembrar el inóculo en placas petri que contenían agar Mueller-Hinton; posteriormente, en cada placa, se colocaron los discos previamente embebidos con las diferentes concentraciones del látex del tallo de J. Curcas “Piñón”; las placas se incubaron en estufa a 37°C por 24 horas; finalmente se realizaron 5 repeticiones. Los halos de inhibición fueron medidos con un Vernier marca BullTools de 150 x 0,02 mm15,16,17,18,19.
La actividad del látex se clasificó en marcada (dhi 16mm), moderada (12 mm < dhi < 16 mm), ligera (8 mm < dhi < 12 mm) o sin actividad (dhi < 8 mm), según los rangos de la escala utilizada por Toda et al20.
Los datos obtenidos de la evaluación del efecto antibacteriano del Látex del Tallo de J. Curcas “Piñón” fueron analizados estadísticamente, usando el programa SPSS ver. 22, aplicando la prueba de homogeneidad de varianza de Levene, Anova one way o de un factor y la prueba post hoc de Tukey.
Se mantuvo la confidencialidad en el manejo de los datos. La información obtenida se manejó exclusivamente con fines científicos, respetando de esta manera todas las normas éticas de acuerdo con la Declaración de Helsinki.
En la Tabla 1 se observa que el látex del tallo de J. Curcas “Piñón” presenta en su mayoría metabolitos secundarios polares; el solvente seleccionado para el estudio fue el agua destilada.
En la Tabla 2 se observa que el látex del tallo de J. Curcas “Piñón” presenta metabolitos secundarios que le pueden brindar efecto antibacteriano como los flavonoides y compuestos fenólicos. Los alcaloides por lo general brindan acción euforizante, y otros como depresores del sistema nervioso central. Los tripertenos no están muy relacionados con el efecto antibacteriano, al igual que los carbohidratos.
En las Tabla 3 se observa que todas las medias se encuentran dentro de los límites establecidos a un intervalo de confianza del 95% y un error relativo del 5%, por ello ningún dato se excluye.
En la Tabla 4 se observa que las varianzas de los tratamientos aplicados son homogéneas, rechazando la hipótesis alternativa; con ello se aplicó la prueba Anova one way o de un factor.
H1 = Las varianzas de los tratamientos aplicados no son homogéneos (P > 0,05).
En la Tabla 5 se muestra que P < 0,05; por ello, se afirma la hipótesis alternativa, es decir, existe diferencias significativas entre las diferentes concentraciones de látex.
H1 = Existe diferencias significativas entre los tratamientos aplicados (P < 0,05).
En la Tabla 6 se observa que el promedio de halos de inhibición del látex a concentración del 10%, 20% y 100% son estadísticamente iguales, además no se observó efecto antibacteriano. Con respecto al promedio de halos de inhibición del látex a concentraciones del 30% y 40% presentan diferencias significativas.
En la actualidad, obtener nuevas alternativas antibióticas es de suma importancia, ya que los microorganismos están en constante desarrollo de resistencia mediante diferentes mecanismos. Es por ello que el presente trabajo busca generar conocimiento en cuanto al látex de J. Curcas “Piñón”, y su efecto antibacteriano a diferentes concentraciones.
En el análisis fitoquímico realizado del látex del tallo de J. Curcas “Piñón” se obtuvo resultados positivos en esteroides y/o triterpenos, taninos y compuestos fenólicos coincidiendo con Kisangau et al21. que en el extracto que obtuvieron de las hojas a base de éter, agua y diclorometano obtuvo resultados negativos en algunos metabolitos como flavonoides, alcaloides y antraquinonas y positivo para terpenoides, taninos y compuestos fenólicos (tabla 2). González et al22. realizaron el estudio de la toxicidad aguda de semillas de J. Curcas, para ello realizaron un análisis fitoquímico preliminar, obteniendo alcaloides en abundancia y lactonas, triterpenos, esteroles y antocianinas coincidiendo en alguno de ellos con el estudio22,23.
El método de Kirby Bauer o de difusión de disco es usado para determinar el efecto antibacteriano de cualquier compuesto químico o planta, y en el estudio no fue la excepción. Pabón et al23. También aplicó el mismo método usando extractos obtenidos con solventes éter, diclorometano y etanol; además otros estudios que han empleado la misma metodología obtuvieron que las hojas y raíces poseen actividad antibacteriana, debido a la presencia de fenoles (ácido gálico y pirogalol) y de saponinas y flavonoides24,25,26. El efecto antibacteriano se atribuye a la mezcla de los compuestos en mención y su acción en diferentes orgánulos de la célula, por ello no se sabe con exactitud el mecanismo celular antimicrobiano27,28,29,30,31,32,33,34.
Kisangau et al21 dentro de su estudio también realizó el ensayo de difusión de disco para determinar el efecto antibacteriano in vitro de variadas plantas. Dentro de sus resultados obtuvo que el extracto acuoso de las hojas de J. Curcas “Piñón”, a una concentración de 85mg/mL, presentó un halo de inhibición promedio de 40,0 mm frente a S. aureus; por consiguiente, se confirma su efecto antibacteriano frente a esta bacteria al igual que en el estudio, pero usando el látex y obteniendo un halo de inhibición promedio de 8,888 mm a una concentración del 40%.
En el análisis fitoquímico del látex de J. Curcas “Piñón”, se determinó la presencia de esteroides y/o triterpenos (tabla 2). El principal mecanismo de los terpenoides consiste en alterar la membrana celular bacteriana mediante diferentes vías, ya sea permitiendo la entrada de iones, generando inestabilidad en la membrana plasmática como alterando el ordenamiento de la bicapa lipídica. Kaya et al35 corroboraron estos mecanismos mediante microscopía electrónica de barrido en células de microrganismos no tratados y tratados con extractos de Ocimum basilicum.
En el presente estudio se observa que el halo de inhibición máximo obtenido en promedio fue de 8,888 mm a una concentración del 40%, por lo que presenta una actividad antibacteriana ligera según la clasificación de Toda et al20 a un nivel de confianza del 95% y un error relativo del 5% (tablas 3-6).
Título corto: Evaluación del efecto antibacteriano del látex
Tipología: Artículo de investigación científica y tecnológica
Para citar este artículo: Gallardo-Vásquez GJ, Chávez-Flores JE, Contreras-Torvisco M. Evaluación del efecto antibacteriano del látex de Jatropha curcas “piñón” frente a Staphylococcus aureus. Duazary. 2019 enero; 16(1): 105114. Doi: http://dx.doi.org/10.21676/2389783X.2533
DECLARACIÓN SOBRE CONFLICTOS DE INTERESES: El presente estudio fue realizado mediante fondos propios del grupo de investigación. Los autores declaran ser independientes respecto a las instituciones financiadoras y de apoyo, y durante la ejecución del trabajo o la redacción del manuscrito no han incidido intereses o valores distintos a los que usualmente tiene la investigación.
H1 = Las varianzas de los tratamientos aplicados no son homogéneos (P > 0,05).
H1 = Existe diferencias significativas entre los tratamientos aplicados (P < 0,05).
