2023.08.03.44
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Actividad antimicrobiana de extractos
de ramas de Hedyosmum cuatrecazanum
Occhioni (Chloranthaceae)
Antimicrobial activity of extracts of branches of Hedyosmum
cuatrecazanum Occhioni (Chloranthaceae)

María E. Lucena-de Ustariz 1 *
, Francisco J.
Ustáriz-Fajardo 2
, Verónica P. Cáceres-Manzano 3
,José Prato4




1 Carrera de
Laboratorio Clínico, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Nacional de
Chimborazo (UNACH), 0601003, Riobamba, Ecuador, Teléfono: +593999839775
(Correo-e: [email protected]; [email protected])
2 Carrera de Fisioterapia, Facultad de Ciencias de
la Salud, Universidad Nacional de Chimborazo (UNACH), 0601003, Riobamba,
Ecuador, Teléfono:+593961811968 (Correo-e: [email protected])
3 Carrera de Laboratorio Clínico, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad
Nacional de Chimborazo (UNACH), 0601003, Riobamba, Ecuador,
Teléfono:+593998222208 (Correo-e: [email protected])
4
Carrera de Ingeniería Ambiental, Facultad de
Ingeniería, Universidad Nacional de Chimborazo (UNACH), 0601003, Riobamba,
Ecuador, Teléfono:+593999192986 (Correo-e: [email protected])
* Autor a quien debe ser enviada la correspondencia
Available
from: http://dx.doi.org/10.21931/RB/2023.08.03.44
RESUMEN
El género Hedyosmum
(Chloranthaceae) consta de 45 especies. En el Ecuador este género presenta 16
especies endémicas del bosque nublado alto y subpáramos del sur del país. El
objetivo fue determinar la actividad antimicrobiana de extractos
hexánicos y etanólicos de ramas de Hedyosmum
cuatrecazanum Occhioni, de los Andes
Ecuatorianos, frente a microorganismos de importancia clínica. Las ramas frescas de H.
cuatrecazanum Occhioni., obtenidas del bosque natural de
Jacarón, provincia de Chimborazo –
Ecuador; se secaron (es38ºC x 3 días), posteriormente se trituraron. El
material vegetal (200 gr) se colocó en matraces Erlenmeyer con 500 mL de Hexano o Etanol 72h (19oC+/-2). Seguidamente, se
filtró cada extracto y se sometieron a evaporación
rotatoria (55°C), se conservaron a (4°C) en oscuridad. Las actividades antimicrobianas de los extractos fueron
estudiadas mediante difusión en agar y concentración mínima inhibitoria,
partiendo de diluciones con dimetil sulfóxido. Ambos extractos mostraron
actividad frente a la mayoría de las bacterias Gram-negativas, y unicamente frente
a la bacteria Gram-positiva Staphylococcus aureus.
Las cepas de Candida
mostraron susceptibilidad variable frente a los extractos hexánicos pero no
frente a los etanólicos. Los extractos estudiados de Hedyosmum cuatrecazanum Occhioni., muestran potencial
antimicrobiano variable y por tanto, alternativas
para el desarrollo tramientos de origen natural frente a microorganismos
de importancia clínica.
Palabras clave: Hedyosmum
cuatrecazanum Occhioni, antibacterianos,
antifúngicos, extractos, concentración mínima inhibitoria
ABSTRACT
The
genus Hedyosmum (Chloranthaceae) consists of 45 species. In Ecuador,
this genus presents 16 endemic species of the high cloud forest and subpáramos
of the country's south. The objective was to determine the antimicrobial
activity of hexanic and ethanolic extracts from branches of Hedyosmum
cuatrecazanum Occhioni., from the Ecuadorian Andes against microorganisms
of clinical importance. The fresh branches of H. cuatrecazanum Occhioni.
They were obtained from the natural forest of Jacarón, province of Chimborazo -
Ecuador; they were dried (in an oven at 38ºC x 3 days) and then crushed. Plant
material (200 gr) was placed in Erlenmeyer flasks (1000 mL with 500 mL) of
Hexane or Ethanol, 72h (19oC+/-2). Subsequently, each extract was filtered and
subjected to rotary evaporation (55°C), and stored at (4°C) in the dark. The
antimicrobial activities of the extracts were studied by diffusion in agar and
minimum inhibitory concentration, starting from dilutions with dimethyl
sulfoxide. Both extracts showed activity against most Gram-negative bacteria,
but only against the Gram-positive Staphylococcus aureus. Candida
strains showed variable susceptibility to hexanic extracts but not to ethanolic ones. The studied extracts of Hedyosmum cuatrecazanum Occhioni., show
variable antimicrobial potential against microorganisms of clinical importance.
Keywords: Hedyosmum cuatrecazanum Occhioni, antibacterials, antifungals, extracts, minimum inhibitory concentration.
INTRODUCTION
La resistencia a los
antibióticos es un tema de creciente preocupación mundial. Una estrategia clave
para minimizar aún más el desarrollo de resistencia es el uso racional de los
antibióticos, tanto por parte de los proveedores como de los pacientes. Con un número limitado de antibióticos disponibles y la resistencia a los
tratamientos de primera línea cada vez más común, la resistencia da como
resultado mayores costos de atención médica, ya que los pacientes requieren más
largos y costosos tratamientos, y un mayor riesgo de mortalidad por
enfermedades que antes eran curables.1
En la práctica clínica humana se ha demostrado un uso
exagerado de antibióticos, así como la prescripción inadecuada, al
administrarse sin necesidad o en dosis y tiempo inapropiados. Diferentes
estudios han demostrado cómo, en instituciones hospitalarias, la indicación del
tratamiento antibiótico puede ser incorrecta en el 30 al 50 % de los casos. De
igual forma, en unidades de cuidado intensivo, entre el 30 y el 60 % de los
antibióticos prescritos son innecesarios, inapropiados o subóptimos.2
El informe del Sistema Mundial de Vigilancia
Antimicrobiana (GLASS), revela la presencia de multirresistencia a los
antibióticos en 22 países y se presume estaría afectando a unas 500.000
personas. Entre las bacterias que fueron notificadas con mayor frecuencia se
encuentran: Escherichia coli, Klebsiella
pneumoniae, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae y Salmonella sp.3 Para las infecciones bacterianas comunes como las
infecciones urinarias, la septicemia, las infecciones de transmisión sexual y algunas
formas de diarrea se han observado en todo el mundo tasas elevadas de
resistencia a los antibióticos utilizados habitualmente en los tratamientos, lo
que indica que se están agotando los antibióticos eficaces. La línea de desarrollo clínico de
nuevos antimicrobianos está agotada. En 2019 la OMS identificó 32 antibióticos
en fase de desarrollo clínico contra la lista OMS de patógenos prioritarios, de
los que solo seis se clasificaron como innovadores. La escasez de antibióticos
afecta a países de todos los niveles de desarrollo y especialmente a sus
sistemas de atención de salud.4 Igualmente, la prevalencia de las
infecciones fúngicas farmacorresistentes va en aumento y empeora una situación
terapéutica ya difícil. Muchas infecciones fúngicas actuales presentan
problemas de tratamiento, como la toxicidad, especialmente en pacientes con
otras infecciones subyacentes, por ejemplo, el Virus de la Inmunodeficiencia
Humana (VIH). 4
Las infecciones por levaduras del género Candida sp., son cada vez más
prevalentes en pacientes hospitalizados, especialmente en grupos de mayor
riesgo como pueden ser pacientes con neoplasia hematológica bajo tratamiento de
quimioterapia y en cuidados intensivos. De todas las infecciones micóticas sistémicas,
es la candidiasis la que cobra mayor importancia por su frecuencia y hacia la
cual se dirigen grandes esfuerzos en los programas de vigilancia. 5 La candidiasis invasiva afecta a más de 250.000 personas por año en todo el
mundo y provoca más de 50.000 muertes y es la micosis más común entre los
pacientes hospitalizados en los países desarrollados. Comprende la candidemia y
la candidiasis de los tejidos profundos y la mortalidad entre los pacientes con
candidiasis invasiva es de hasta el 40%, incluso en los pacientes que reciben
tratamiento.6 La candidemia y la candidiasis invasiva son las
principales causas de morbilidad y mortalidad, y su incidencia está aumentando
debido a la creciente complejidad de los pacientes. Cinco especies de Candida (C. albicans, C. glabrata, C. parapsilosis, C. tropicalis y C. krusei) representan más del 90% de
todos los casos diagnosticados, pero su frecuencia relativa varía según la
población involucrada, la región geográfica, la exposición antifúngica previa y
edad del paciente.7 Candida albicans es la especie predominante de candidiasis sistémica
además de su alta frecuencia, en los últimos años se ha detectado un incremento
en la aparición de cepas resistentes a los tratamientos antifúngicos
habituales.8
La resistencia a los antimicrobianos deben ser la
prioridad en los esfuerzos de investigación y desarrollo de nuevos fármacos
alternativos a los existentes y las plantas medicinales que corresponden a
especies vegetales con principios activos que tienen propiedades terapéuticas
comprobadas empírica o científicamente constituyen una alternativa. Éstas
producen metabolitos secundarios útiles para la solución de problemas
específicos en el campo de la salud, además por su diversidad se constituyen en
una de las principales fuentes viables para la investigación y desarrollo de
nuevos fármacos incluyendo nuevos antibióticos. Como parte de biodiversidad
mundial de plantas se encuentra la familia Chloranthaceae constituida por
hierbas, arbustos y árboles; nativa de los trópicos y el sur de las regiones
templada. El género Hedyosmum forma
parte de esta familia y consta de 45 especies, de las cuales 44 se distribuyen
en el Neotrópico de montaña y una (H.
orientale Merr. & Chun) en el Sudeste Asiático. 9 En el Ecuador el género Hedyosmum
presenta 16 especies endémicas del bosque nublado andino alto y subpáramos
(entre 600 y 3000 msnm) del sur del país; mientras que el centro de Los Andes
se constituye como eje de diversificación y es allí donde se encuentra
alrededor del 50% de sus especies.10 Las especies del género Hedyosmum
(conocida como Tarqui) tienen una larga historia de uso en la medicina
tradicional del Ecuador, con una variedad de propiedades
biológicas/farmacológicas interesantes qué han sido científicamente confirmadas,
en particular en el tratamiento y alivio de
infecciones respiratorias agudas y enfermedades diarreicas, que son las
enfermedades con mayor tasa de morbilidad 11, tratamiento de enfermedades renales (Radice 2019).12 No
obstante, existen muy pocas referencias publicadas sobre actividad
antimicrobiana del género Hedyosmum y
ninguna específicamente de H. cuatrecazanum
Occhioni., de
los Andes Ecuatorianos.
Con base en este contexto, en el presente trabajo se estableció como objetivo determinar la
actividad antimicrobiana de extractos hexánicos y etanólicos de ramas de H. cuatrecazanum
Occhioni.,(Tarqui) recolectadas en el bosque natural Jacarón de Ecuador, frente
a bacterias y levaduras de interés clínico, mediante el método de difusión en
agar y a la vez contribuir en la búsqueda de
sustancias alternativas de origen natural para el tratamiento de las
enfermedades infecciosas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Especie vegetal
seleccionada
Para la recolección del material vegetal se cuenta con
la autorización del Ministerio del Ambiente, Agua y transición
Ecológica de Ecuador., bajo el código MAAE-ARSFC-2021-1378. Las partes aéreas de H.
cuatrecazanum Occhioni., fueron
recolectadas de forma manual entre abril y agosto de 2019, en el bosque natural
de Jacarón, ubicado en la parroquia Juan de Velasco, cantón Colta, provincia de
Chimborazo, Ecuador (1°55'16.36158333"S, 78°53'14.99493303"W; coordenadas
UTM: x = 735000. y = 9787500, zona 17S) ( Figura 1) . El bosque cubre una
superficie de 106 ha, con un rango altitudinal de 3200-3480 m de altitud, con
temperaturas que oscilan entre 9 a 12oC y una precipitación anual de
1200 mm. Los suelos están formados por cenizas volcánicas, con altos contenidos
de materia orgánica, valores de pH entre 5,5 y 6,5; clasificados a nivel de
gran grupo como Dystrandepts en el orden de inceptisoles, correspondiendo a
suelos jóvenes de poco desarrollo que presentan gran acumulación de materia
orgánica y saturación de bases menor al 50%.13 Una muestra del
espécimen fue depositada en el Herbario Politécnica Chimborazo (CHEP), (con el
código de identificación 2021-04-22) tras la identificación botánica realizada
por el Ing. Jorge Caranqui A. de la Escuela Superior Politécnica del
Chimborazo, Ecuador.

Figura 1. Bosque natural
del ecosistema Jacarón
ubicado en la parroquia Juan de Ve- lasco, cantón
Colta, provincia de
Chimborazo, Ecuador. El bosque cubre una superficie de 106 ha, con un rango
altitudinal de 3200 – 3480 msnm.
Obtención de las muestras
La recolección de
ramas frescas, en perfecto estado de la planta conocida como Tarqui (H. cuatrecazanum
Occhioni)( Figura 2), fue realizada por el Ing. Franklin Enrique Cargua Catagña
del bosque natural de Jacarón en Colta provincia de Chimborazo, Ecuador. El
material vegetal se trasladó y conservó en sacos de polietileno y se
almacenaron en el depósito del laboratorio (limpio y libre de humedad) hasta su
procesamiento.

Figura
2. Muestra de la planta Hedyosmum
cuatrecazanum Occhionidel
género Hedyosmun de la familia Chloranthaceae.
Preparación de las Muestras
Una vez separadas las hojas de ramas se procedió a secarlas en estufa a una
temperatura de 38ºC durante tres días. Posteriormente, el material vegetal
(ramas) libre de humedad fue triturado utilizando un molino eléctrico.
Obtención de los extractos
Se pesaron 200 g del
material vegetal en estudio y se colocaron en matraces Erlenmeyer de 1000 mL
(secos y estériles), cada uno se aforó con 500 mL de Hexano o Etanol según el
caso. Se dejaron macerar durante 72 horas a temperatura ambiente (19oC
+/- 2). Seguidamente, se filtró cada extracto inicial y se sometieron
individualmente a evaporación rotatoria (rotavapor) a 55°C. Este proceso se
repitió tres (3) veces de forma sucesiva cada 72 horas, utilizando siempre el
solvente recuperado de cada evaporación rotatoria; así como, el mismo material
vegetal inicial. Finalizado cada proceso, los extractos hexánicos y etanólicos
obtenidos se almacenaron en tubos Eppendorf estériles bajo condiciones de
refrigeración (4°C) y oscuridad hasta su uso para ensayos biológicos.
Cepas bacterianas
Las cepas bacterianas fueron facilitadas por el Laboratorio de
Investigación de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad Nacional
de Chimborazo y corresponden a cepas de la Colección de Cultivo Tipo Americano
del inglés American Type Culture Collection y con sus siglas ATCC. El ensayo
incluyó las bacterias Gram-negativas E.
coli ATCC 25922, P. aeruginosa ATCC 27853, K. pneumoniae ATCC 700603 y bacterias
Gram-positivas S. aureus ATCC 25923 y
E. faecalis ATCC 29212.
Cepas fúngicas
Las cepas del género Candida: C. albicans, C. glabrata, C. krusei, C.
tropicalis, C.
parapsilosis, fueron proporcionadas de la Colección del Laboratorio de
Microbiología de la Universidad de Cuenca-Ecuador.
Actividad
antibacteriana
La actividad
antibacteriana de los extractos hexánicos y etanólicos de H. cuatrecazanum Occhioni., se evaluaron de acuerdo al método de
difusión en agar con discos de papel14, utilizando las cepas de
referencia S. aureus ATCC 25923, E.
fecalis ATCC 29212, E. coli ATCC 25922, K. pneumoniae ATCC 23357 y P.
aeruginosa ATCC 27853. Las cepas bacterianas que mostraron halos de
inhibición frente a los extractos hexánicos y etanólicos se les determinó la
concentración mínima inhibitoria (CMI), a partir de una solución madre de
concentración 500 000 µg/mL (0,5 g del extracto hexánico y 1 mL de dimetil
sulfóxido (DMSO) se prepararon diluciones a concentraciones de: 250 000, 125
000, 62 500 y 31 250 µg/mL; y a partir de una solución madre de concentración
200 000 µg/mL (0,2 g del extracto etanólico y 1 mL de DMSO) se prepararon
diluciones a concentraciones de: 200 000; 100 000; 50 000; 25 000 y 12 500
µg/mL. Los discos de papel de (6mm) impregnados (10 µL) con las diferentes
diluciones de cada uno de los extractos (hexánicos y etanólicos) fueron
colocados individualmente sobre la superficie del agar Mueller Hinton inoculado
con 1 mL de la suspensión bacteriana con turbidez equivalente a 0,5 del patrón
McFarland y correspondiente a 1,5 x108 Unidades Formadoras de
Colonias-UFC/mL, contenido en placas Petri de 90 mm x 15 mm. El proceso se
repitió para cada una de las cepas bacterianas en estudio y a su vez con cada uno de los extractos hexánicos
y etanólicos. Simultáneamente, se realizaron los controles positivos
empleándose los antibióticos de referencia: Amikacina® (30 μg) para las bacterias Gram-negativas y Ciprofloxacina® (50 μg) para las bacterias Gram-positivas; como control negativo se utilizó
DMSO. Las placas fueron pre-incubadas en refrigeración a 4°C durante 2 horas y
luego se incubaron a 37°C durante 24 horas. Posteriormente, se realizó la
lectura, registrando el diámetro de los halos de inhibición. Todos los ensayos
se realizaron por triplicado.
Actividad antifúngica
La actividad antifúngica de los extractos hexánicos y etanólicos de H. cuatrecazanum Occhioni., se evaluaron
de acuerdo al método de difusión en agar con discos 15, utilizando
cinco cepas del género Candida (C. albicans, C. tropicalis, C. parapsilosis,
C. glabrata, C.krusei). Las cepas de
la levadura Candida que mostraron
halos de inhibición frente a los extractos hexánicos y etanólicos se les
determinó la CMI, a partir de una solución madre de concentración (1,0 g de
extracto hexánico o etanólico según el caso y 1,0 mL de DMSO), se prepararon
diluciones a concentraciones de: 0,5; 0,25; 0,125; 0,062 y 0,0155 g/mL. Se utilizaron 25 mL de agar Mueller Hinton
suplementado (38 g/L de agar Mueller Hinton, 20 g de glucosa y 0,25mL de azul
de metileno) y se esterilizó por 10 min. El agar fundido a 45ºC, fue
asépticamente mezclado con 1mL de la suspensión fúngica con turbidez
equivalente a 1 del patrón McFarland y correspondiente a 3x108
Unidades Formadoras de Colonias por mL (UFC/mL), en placas Petri de 90 mm x 15 mm.
Una vez solidificado el agar, los discos de papel de (6mm) impregnados (10 µL)
con las diferentes diluciones de cada uno de los extractos (hexánicos y
etanólicos) fueron colocados individualmente sobre la superficie del agar
Mueller Hinton inoculado. El proceso se repitió para cada una de las cinco
especies de Candida y a su vez con cada uno de los extractos hexánicos
y etanólicos. Simultáneamente, se realizó el control de calidad positivo, para
lo cual se empleó como antifúngico de referencia discos con fluconazol 25 µg® y
como control negativo discos impregnados con DMSO. Las placas fueron
pre-incubadas en refrigeración a 4°C durante 30 minutos y luego se incubaron a
37°C durante 24 horas, posteriormente, se realizó la lectura, registrando el
diámetro (mm) de los halos de inhibición. Todos los ensayos se realizaron por
triplicado.
Recolección de la información y análisis
estadístico
Los análisis se realizaron por cuadriplicado, utilizando la metodología
mencionada. Se aplicó un análisis de varianza (ANOVA) y comparación de media
por el método de Tukey (p<0,05) usando el software estadístico Minitab® (MiniTab Inc. State College, PA,
EEUU).
RESULTADOS
A partir de 200 g de ramas (material seco y triturado) macerado con hexano, se
obtuvo 1,8249 g de extracto, por lo que el rendimiento alcanzado fue de 0,9%. La Tabla 1, muestra la actividad
antibacteriana mediante el efecto inhibitorio obtenido con los extractos
hexánicos de las ramas de H. cuatrecazanum Occhioni., frente a
todas las bacterias Gram-negativas (Escherichia
coli, P. aeruginosa, K.
pneumoniae. Resultando ser P.
aeruginosa la bacteria más susceptible a la acción del extracto; no solo
por el mayor tamaño del halo de inhibición, sino también por el valor de la CMI
(31 250 µg/mL), correspondiente a la concentración más baja estudiada del
extracto. Mientras que, E. coli y K. pneumoniae mostraron iguales niveles
de inhibición; así como, CMIs de 62 500 µg/mL para K. pneumoniae y de 125 000 µg/mL para E. coli., lo que refleja menores niveles de susceptibilidad al
extracto en estudio que P. aeruginosa.
El análisis estadístico permitió establecer que existen diferencias
significativas (p<0.05) entre los niveles de susceptibilidad
alcanzados en P. aeruginosa en relación a los resultados
obtenidos para con E. coli y K. pneumoniae.
Por otra parte, los resultados de la actividad antibacteriana del extracto hexánico de ramas
de H. cuatrecazanum Occhioni., frente a las bacterias Gram-positivas S.
aureus y E. faecalis (Tabla 1), determinaron que el extracto resultó
inactivo frente a ambas cepas bacterianas a las concentraciones estudiadas (500
000; 250 000; 125 000; 62 500 y 31 250 µg/mL).

Tabla 1.
Actividad antibacteriana del extracto hexánico de ramas de H.
cuatrecazanum Occhioni., frente a
bacterias Gram-negativas y
Gram-positivas. expresada mediante halos de inhibición (mm) y sus respectivos
valores CMI.
La Tabla 2, muestra los resultados de la actividad antifúgica del extracto
hexánico de ramas de H. cuatrecazanum Occhioni., a todas las
concentraciones estudiadas frente a las distintas cepas de la levadura Candida. El extracto hexánico a máxima
concentración (1,0 g/mL) mostró, en mayor o menor grado, un efecto inhibitorio
del crecimiento en todas las especies de Candida
estudiadas; determinándose para C. albicans y C. tropicalis
halos de inhibición de 12 mm (cada una), seguidas de C. glabrata, C. parapsilosis y C.
krusei con halos de inhibición de 10mm (cada una). El análisis estadístico
mostró que existen diferencias significativas (p<0,05) entre los
niveles de susceptibilidad alcanzados en C. albicans y C. tropicalis, en relación con los niveles determinados en C. glabrata, C. parapsilosis y C. krusei. Los valores de las CMIs obtenidas
muestran que C. glabrata y C. tropicalis presentan mayor
susceptibilidad con una CMI de 0,125 g/mL, seguidas de C. albicans y C. parapsilosis
con CMI de 0,250 g/mL y por último C.
krusei con una CMI de 0,5 g/mL.

Tabla 2, Muestra
los resultados de la actividad antifúgica del extracto hexánico de ramas de H. cuatrecazanum
Occhioni., a todas las concentraciones estudiadas frente a las distintas cepas
de la levadura Candida.
Partiendo de 200 g de ramas secas y trituradas de H. cuatrecazanum Occhioni., maceradas en etanol como solvente y su posterior evaporación en rotavapor, permitió obtener 2,557 g de extracto y alcanzar un rendimiento de 1,27%. Los resultados obtenidos para las pruebas de actividad antibacteriana a diferentes concentraciones del extracto etanólico de las ramas de H. cuatrecazanum Occhioni., frente a las
bacterias Gram-negativas E. coli, P. aeruginosa y K. pneumoniae., se
muestran en la Tabla 3. La susceptibilidad variable de las diferentes cepas
bacterianas frente a los extractos etanólicos se manifiestan por los diferentes
tamaños de halos de inhibición (mm) obtenidos. El extracto etanólico mostró
actividad variable frente a las cepas Gram-negativas; sin embargo, la
susceptibilidad al extracto etanólico varió según la cepa bacteriana en
estudio; determinandose mayor inhibición sobre E. coli, seguida de P.
aeruginosa; mientras que, frente a K.
pneumoniae el extracto etanólico no
mostró actividad antibacteriana a las concentraciones estudiadas. El análisis
estadístico permitió establecer que existen diferencias significativas (p<0,05) entre los niveles individuales de susceptibilidad
obtenidos en E. coli y P. aeruginosa, frente al extracto
etanólico de ramas de H. cuatrecazanum Occhioni., de mayor concentración.
Adicionalmente, la Tabla 3, muestra los
resultados los ensayos de actividad antibacteriana del extracto etanólico
de ramas de H. cuatrecazanum Occhioni., mediante los niveles de susceptibilidad
obtenidos a las concentraciones estudiadas frente a las bacterias
Gram-positivas S. aureus y E.
faecalis. El extracto etanólico de ramas mostró actividad
inhibitoria solo frente a la
cepa de S. aureus, en tres de las concentraciones estudiadas. Los resultados permitieron determinar una CMI de 50000
µg/mL para el extracto etanólico de ramas de H. cuatrecazanum
Occhioni., frente a S. aureus;
mientras que frente a E.
faecalis el extracto etanólico de ramas
no mostró actividad antibacteriana a las concentraciones estudiadas.

Tabla 3.
Actividad antibacteriana del extracto etanólico de ramas de H. cuatrecazanum Occhioni., frente a bacterias Gram-negativas y Gram-positivas, expresada mediante halos de
inhibición (mm) y sus respectivos valores de CMI.
Los resultados de la actividad antifúngica obtenidos para los extractos
etanólicos de hojas y ramas de H.
cuatrecazanum Occhioni., permitieron establecer que ambos extractos no
presentan actividad inhibitoria frente a ninguna de las cepas del complejo C. albicans, C. glabrata, C. tropicalis C.
parapsilosis y C. krusei., a ninguna de las concentraciones ensayadas en el
presente estudio.
DISCUSIÓN
Si bien es cierto que diversas especies del
género Hedyosmum forman parte de
acerbo botánico de la medicina tradicional en Ecuador hasta hace algunos años
se desconocía la composición química de las mismas; así como sus potenciales aplicaciones diferentes a las
tradicionalmente atribuidas.
Actividad
antibacteriana
Los resultados obtenidos con los extractos
hexánicos de ramas de H. cuatrecazanum Occhioni.,
frente a las bacterias Gram-negativas de referencia E. coli, P. aeruginosa, K. pneumoniae y los
extractos etanólicos frente a E. coli
y P. aeruginosa., muestran que los
extractos presentan actividad antibacteriana variable frente a estas cepas y
dependen del solvente usado para obtener el extracto; así como de las
concentraciones del extracto y la cepa bacteriana estudiada. No obstante, los
resultados obtenidos frente a las cepas Gram-positivas de referencia S. aureus
y E. faecalis muestran que el extracto hexánico de ramas de H. cuatrecazanum Occhioni., no resultó
activo frente a las cepas bacterianas Gram-positivas estudiadas. Estos
resultados difieren de los reportados para el aceite esencial de Hedyosmum
brasiliense Miq(16); donde se describió una apreciable actividad
antibacteriana frente a las bacterias Gram-positivas S. aureus (ATCC 25923), Staphylococcus
saprophyticus (ATCC 35552), y Bacillus
subtilis (ATCC 23858); mientras que
no mostró actividad frente a las bacteria Gram-negativas E. coli (ATCC 25922), P.
aeruginosa (ATCC 27853).
La actividad antibacteriana
determinada en aceites esenciales y extractos vegetales depende esencialmente
de los compuestos constitutivos de cada familia, género, especie e incluso de
cada variedad de la especie; así como también de las condiciones climáticas,
altura, intensidad de luz y estación del lugar de origen.17 Estudios
recientes sobre la composición química de algunas especies del género Hedyosmum de Ecuador tales como:
Hedyosmum sprucei Solms 18, Hedyosmum luteynii Todzia 13;
y otros países de Sudamérica Hedyosmum
translucidum Cuatrec 19, Hedyosmum
brasiliense Mart. ex Miq 20, permiten realizar comparaciones
entre los diferentes compuestos mayoritarios encontrados en cada caso;
determinándose, la presencia de compuestos comunes entre las diferentes
especies analizadas independientemente de su localización geográfica de origen.
En gran proporción los compuestos mayoritarios determinados se componen por
monoterpenos hidrocarburos y en menor proporción sesquiterpenos hidrocarburos
como: germacreno D, determinado en Hedyosmum brasiliense Miq16, Hedyosmum sprucei Solms18, Hedyosmum
translucidum Cuatrec 19, componente que se ha descrito por su
actividad antibacteriana, además del papel que juega como precursor de algunos
sesquiterpenos como cadinenos y selinenos, 21; descritos en
diferentes familias botánicas por su amplia actividad antibacterial.22
Asimismo, otros compuestos mayoritarios como: curzereno, α-pineno, β-pineno, β-cariofileno, biciclogermacreno, α-eudesmol y 1.8-
cineol (+) presentes en diferentes especies de Hedyosmum, también se han descrito, como parte de compuestos
presentes en aceites esenciales y extractos obtenidos de diversas especies de
familias con amplia actividad biológica, fundamentalmente antimicrobiana como: Asteraceae 23,24, Piperaceae;
25 y antifúngica Piperaceae 26. Los resultados obtenidos
con los extractos hexánicos de ramas de H.
cuatrecazanum Occhioni., mostraron actividad inhibitoria frente a las
Gram-negativas E. coli, P. aeruginosa
y K. pneumoniae; mientras que el extracto etanólico de ramas solo presentó actividad frente a E. coli, P. aeruginosa, pero también sobre la bacteria gran positiva S.aureus. Por tanto, lo más probable que la actividad
antibacteriana observada con los extractos hexánicos de ramas de H. cuatrecazanum Occhioni., provengan de
algunos de los componentes comunes descritos en las especies del género Hedyosmum (Chloranthaceae).
Actividad Antifúngica
Los resultados de los ensayos de actividad antifúngica de extractos
hexánicos de ramas de H. cuatrecazanum
Occhioni., frente a cinco especies del género Candida; permitieron determinar inhibición del crecimiento en todas
las cepas de Candica estudiadas,
demostrando su actividad antifúngica. Las
cepas C. tropicalis, C. glabrata y C. albicans mostraron en este orden los mayores niveles de
susceptibilidad frente a las diferentes concentraciones ensayadas con ambos
extractos hexánicos, seguidas por C.
parapsilosis y C. krusei.;
mientras que, los extractos etanólicos no mostraron actividad inhibitoria
frente a ninguna especie de Candida
estudiada. Resultados interesantes, sí tenemos en cuenta que en la mayor parte de América Latina las especies de Candida que
producen candidemia se distribuyen de la siguiente manera: C. albicans
50%, C. tropicalis 20% y C. parapsilosis 16%.27
Igualmente interesante, resulta la susceptibilidad observada con C. glabrata, ya que mostró un de halo de
inhibición de 8 mm frente a Fluconazol y de 14 ± 0,22 mm frente al extracto
hexánico de hojas de H. cuatrecazanum
Occhioni; tomando en consideración que C.
glabrata es una especie difícil de tratar clínicamente, por sus
características genéticas en relación a los antifúngicos azólicos y
especialmente a fluconazol, además de presentar resistencia secundaria cuando
es expuesta en forma continua a este mismo fármaco.5 Otro resultado que presenta especial interés fue la
susceptibilidad determinada en C. krusei
frente a los extractos hexánicos de H.
cuatrecazanum Occhioni., si consideramos su resistencia
intrínseca a fluconazol 28;
además del cambio constante y continuo del panorama epidemiológico en la
susceptibilidad de las
levaduras del género Candida a los
antifúngicos, relacionada con el tipo de huésped, la etiología de la
enfermedad, el microorganismo involucrado y sus mecanismos de resistencia.29
Resultados de actividad antifúngica similares a los obtenidos con los extractos hexánicos las partes aéreas de H. cuatrecazanum Occhioni., han sido reportados para el aceite esencial de Hedyosmum sp., frente a cepas de C. albicans,
C. tropicalis y C. parapsilosis; pero no frente a C. glabrata.24 Por tanto, se puede inferir que en los extractos
hexánicos contienen compuestos con actividad antifúngica frente a C. glabrata
ausentes en el aceite esencial de Hedyosmum
sp. Estudios realizados a diferentes especies de Hedyosmum han reportado la presencia de actividad antifúngica. El
aceite esencial de H. brasiliense Miq., presentó propiedades antifúngicas contra un
panel de hongos patógenos oportunistas humanos, y los resultados mostraron
actividad significativa contra los dermatofitos fúngicos (Microsporum canis, Microsporum gypseum, Trichophyton mentagrophytes y
Trichophyton rubrum), y también, frente a cepas de C. albicans
y C. parapsilosis de interés
clínico. Entre los constituyentes
determinados en el aceite esencial de H. brasiliense Miq., se encontraron α-terpineol, curzereno, pinocarvona y
β-thujene como componentes principales 16; así
mismo, estos y otros compuestos están presentes en diversas concentraciones en Hedyosmum colombianum Cuatrec 30; y también, en otras familias
vegetales ampliamente estudiadas por su importancia económica y usos
medicinales entre ellas la familia Piperaceae 26. Resultados de la evaluación de aceites esenciales y
extractos de plantas del género Piper,
de Colombia, señalan que el aceite Piper
hispidum Sw., mostró actividad contra el hongo multirresistente Fusarium oxysporum; mientras que, otras
seis especies mostraron fuerte
actividad contra dermatofitos, siendo Piper
bogotense el más activo, seguido de Piper
hispidum. Así mismo, este estudio determinó como
principales componentes: trans-β-cariofileno, óxido de cariofileno, β-pineno y α-pineno, con diferentes
concentraciones en la mayoría de las muestras antifúngicas más activas 31,
compuestos también presentes en especies del género Hedyosmum.
Los resultados de susceptibilidad obtenidos con los extractos hexánicos
de H. cuatrecazanum Occhioni., permiten inferir la presencia de
compuestos descritos previamente en aceites esenciales y extractos de diversas
especies de este y otros géneros de familias botánicas; referenciados
ampliamente por sus vinculaciones directas con una variada actividad biológica
y en este caso, con actividad antibacteriana y antifúngica. Sin embargo, la
actividad de estos compuestos no parece depender exclusivamente de su valor
porcentual en la muestra analizada, sino, también, de posibles interacciones
sinérgicas entre sus componentes.
CONCLUSIONES
Los resultados de este estudio permiten concluir que los
extractos hexánicos de ramas de H. cuatrecazanum Occhioni., mostraron
actividad antibacteriana frente a todas las cepas Gram-negativas (E. coli, P. aeruginosa, K. pneumoniae); mientras que, los
extractos etanólicos mostraron ser activos solo frente a E. coli, P. aeruginosa.
Sin embargo, los extractos etanólicos de ramas mostraron actividad inhibitoria
solo frente a la cepa Gram-positiva S. aureus. Por otra parte, los extractos hexánicos
mostraron actividad antifúngica frente a las cinco especies de Candida estudiadas (C.
albicans, C. glabrata, C. tropicalis, C.
parapsilosis y C.krusei); mientras que, ninguno de los extractos etanólicos
presentó actividad antifúngica bajo las condiciones experimentales ensayadas.
Por tanto, los extractos hexánicos y etanólicos de ramas de H. cuatrecazanum Occhioni., mostraron un
potencial antimicrobiano variable frente a cepas de importancia clínica.
Contribuciones
de los autores: “Conceptualización, MELU y FJUF.; metodología, MELU.;
validación, MELU y FJUF.; análisis formal, MELU ; FJUF y VPCM.; investigación,
MELU ; FJUF ; curación de datos, JP y FJUF.; redacción - preparación del
borrador original, MELU.; escritura—revisión y edición, MELU; FJUF y JP X;
visualización, VPCM.; supervisión, MELU.; administración de proyectos, , MELU y
FJUF.; adquisición de fondos, MELU. Todos los autores han leído y aceptado la
versión a ser publicada del manuscrito”.
AGRADECIMIENTOS
Nuestro agradecimiento a la Universidad Nacional de
Chimborazo (UNACH), ya que esta investigación ha sido realizada mediante el
proyecto de investigación aprobado por la Dirección de Investigación del
Vicerrectorado de Investigación bajo la Resolución N|°143-CIV-07-08-2020 y por
el uso de sus instalaciones de laboratorios. Un agradecimiento especial a la
Ing. Eliana de la Torre y a los estudiantes tesistas de la carrera de
Laboratorio Clínico por su colaboración durante la fase experimental del
proyecto.
Conflicto de Intereses
Los autores declaran que no
existe conflicto de intereses.
REFERENCIAS
1. Graham K, Sinyangwe Ch, Nicholas S, King
R, Mukupa S, Källander K, Counihan H, Montague M, Tibenderana J, Hamade P.
Rational use of antibiotics by community health workers and caregivers for
children with suspected pneumonia in Zambia: across-sectional mixed methods
study. BMC Public Health. 2016; 16:897.
DOI 10.1186/s12889-016-3541-3548
2.
Essack SY,
Sartorius B. Global antibiotic resistance: of contagion, confounders, and the
com-b model. Lancet Planet
Health. 2018; 2(9):e376-e377. Disponible
en:https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/PIIS2542-5196(18)30187-6/fulltext DOI: https://doi.org/10.1016/S2542-
5196(18)30187-6
3. Organización Mundial de la Salud (OMS). Global
antimicrobial resistance surveillance system (GLASS) Report early
implementation 2016-17. Organización Mundial de la Salud. 2018. Disponible en: http://www.medicosypacientes.com
4.
Organización Mundial de la Salud (OMS).
Resistencia a los antimicrobianos. Organización Mundial de la Salud. 2020.
Disponible en: https://www.who.int/es
5. Gómez CH. (2010). Resistencia de levaduras del género Candida al fluconazol. Infectio. 2010;14 (Supp 2):172- 180.
https://doi.org/10.1016/S0123-9392(10)70134-X
6. Kullberg
BJ, Arendrup MC. Invasive candidiasis. N Engl J Med. 2015; 373 (15):1445-1456
https://doi.org/10.1056/NEJMra1315399
7. Antinori
S, Milazzo L, Sollima S, Galli M, Corbellino M.
Candidemia and invasive candidiasis in adults: A narrative review. Eur J Intern
Med. 2016; 34: 21- 28
https://doi.org/10.1016/j.ejim.2016.06.029
8. McCarty
TP, Pappas PG. (2016). Invasive candidiasis. Infect Dis Clin North Am. 2016;
30(1):103-124. DOI:
10.1016/j.idc.2015.10.013
9. Todzia C. Flora Neotropica. Chloranthaceae: Hedyosmum, Monograph, 48.,123. New
York, USA. The New York Botanical Garden Press.
1988.
ISBN-10:0893273287
10. León S, Valencia N, Pitman NC, Endara L, Ulloa-Ulloa C,
Navarrete H. Libro rojo de plantas endémicas del Ecuador. Segunda edición.
Quito, Ecuador: Publicaciones del Herbario QCA. Pontificia Universidad Católica
del Ecuador. 2011.
ISBN: 978-9942-03-393-2
11. Gupta
MP. Medicinal plants originating in the andean high plateau and central valleys
region of Bolivia, Ecuador and Peru, Ed. United Nations
Industrial Development Organization (UNIDO). 2006. Disponible en:
https://repositorio.promperu.gob.pe/handle/123456789/1455
12.
Radice M, Tasambaya
A, Pérez A, Diéguez K, Sacchettic G, Buso P, Buzzi R, Vertuani S, Manfredini S,
Baldisserotto A. Ethnopharmacology, phytochemistry and pharmacology of the
genus Hedyosmum (Chlorantaceae): A review. Journal of Ethnopharmacology.
2019; 244: 111932 Disponible
en: https://doi.org/10.1016/j.jep.2019.111932
13. Torres SH, Tovar MC, García VJ, Lucena ME, Araujo L. Composición química del aceite esencial de las hojas de Hedyosmum luteynii Todzia
(Chloranthaceae). Rev Peru Biol. 2018; 25(2):173-178. DOI: 10.15381/rpb.v25i2.14289
14. Clinical
and Laboratory Standards Institute (CLSI). Performance standards for
antimicrobial susceptibility testing, 27th edition,
CLSI supplement M100. Estados Unidos: CLSI; 2017. ISBN 1-56238-804-5
15. Clinical
and Laboratory Standards Institute (CLSI). Method for antifungal disk diffusion
susceptibility testing of yeasts, 3rd edition, CSLI
guideline M44-A2. Estados Unidos: CLSI; 2018. ISSN 0273-3099
16. Kirchner K, Wisniewski A, Cruz AB, Biavatti MW, Netz DJ. Chemical composition
and antimicrobial activity of Hedyosmum
brasiliense Miq., Chloranthaceae, essential oil. Braz. J. Pharmacog. 2010;
20: 692– 699 Doi: 10.1590/S0102-695X201000500 0005
17. Figueiredo
AC, Barroso JG, Pedro LG, Scheffer JJ. (2008). Factors affecting secondary
metabolite production in plants: volatile components and essential oils.
Flavour Fragr. J. 2008; 23(4):213–226. DOI: 10.1002/ffj.1875
18. Guerrini
A, Sacchetti G, Grandini A, Spagnoletti A, Asanza M, Scalvenzi L. Cytotoxic
effect and TLC bioautography-guided approach to detect health properties of
amazonian Hedyosmum sprucei essential
oil. Evid. Based Complementary Altern.
Med.
2016; 2016:1638342.
Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27118979/ https://doi.org/10.1155/2016/1638342
19. Zamora AM, Arturo DE. Composición química del aceite
esencial de hojas Hedyosmum translucidum
Cuatrec, Chloranthaceae (Granizo). Bol. latinoam. Caribe plantas med. Aromát.
2016;15(3):192–198 ISSN 0717 7917.
Disponible en: https://pesquisa.bvsalud.org/portal/resource/pt/biblio-907535
20. Murakami
C, Cordeiro I, Scotti MT, Moreno PR, Young MC. Chemical composition, antifungal
and antioxidant activities of Hedyosmum
brasiliense Mart. ex Miq. (Chloranthaceae) Essential Oils. Medicines. 2017;
4(3): 55. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28930269/ Doi: 10.3390/medicines4030055
21. Bülow
N, König W.A. The role of germacrene D as a precursor in sesquiterpene
biosynthesis: Investigation of acid catalyzed, photochemically and thermally
induced rearrangements. Phytochemistry. 2000; 55(2): 141-168 https://doi.org/10.1016/S0031-9422(00)00266-1
22. Ustáriz FJ, Lucena ME, Meza K, Soto V, Rojas-Fermin LB,
Cordero de Rojas YE, Torres S., Cáceres VP. Composición y actividad
antibacteriana del aceite esencial de Ageratina
neriifolia (Asteraeae) de Mérida-Venezuela. Rev. Cuba. de Farm. 2021;
54(1):e548 Disponible en: http://www.revfarmacia.sld.cu/index.php/far/article/view/548/438 ISSN 1561-2988
23. Bua A, Usai D, Donadu M, Delgado J, Paparella A,
Chaves-Lopez C, Serio A, Rossi C, Zanetti S, Molicotti P. (2018). Antimicrobial
activity of Austroeupatorium inulaefolium
(H.B.K.) against intracellular and extracellular organisms. Nat Prod Res. 2018;
2(23): 2869-2871 DOI: 10.1080/14786419.2017.1385014
24. Lucena ME, Escalante M, González V, Rojas-Fermín L,
Cordero de Rojas Y, Ustáriz FJ, Carmona J, Torres S. Composición y actividad
antibacteriana del aceite esencial de Austroeupatorium
inulifolium (Kunth) King & Robinson (Asteraceae). Rev. Cuba. de Farm.
2019; 52(4):1-16. Disponible en: http://www.revfarmacia.sld.cu/index.php/far/article/view/369/272 ISNN 1561-2988
25. Ustáriz FJ, Lucena ME, Urbina FG, Villamizar DM,
Rojas-Fermín LB, Cordero de Rojas YE, Ustáriz JE, González LC, Araujo LM. (2020).
Composition and antibacterial activity of the Piper eriopodon (miq) c.dc. essential oil from the venezuelan
andes. Pharmacologyonline. 2020; 2:13-22 Disponible en: https://pharmacologyonline.silae.it/files/archives/2020/vol2/PhOL_2020_2_A002_Ustariz.pdf ISSN: 1827-8620
26. Araujo L, Rondón M, Cruz R, Guayanlema J, Vargas C,
Morocho S,Cornejo X. (2019). Antimicrobial activity of the essential
oil of Piper amalago l. (Piperaceae)
collected in coastal Ecuador. Pharmacologyonline. 2019; 3:
15-27. Disponible en: https://pharmacologyonline.silae.it/files/archives/2019/vol3/PhOL_2019_3_A002_AraujoBaptista.pdf ISSN: 1827-8620
27. Nucci M, Queiroz F, Tito Alvarado, T, Tiraboschi IN,
Cortes J, Zurita J, Guzman M, Santolaya ME, Thompson L, Sifuentes J, Echevarria
JI, Colombo AL. Epidemiology of candidemia in Latin America: A
Laboratory-Based Survey. PLoS ONE. 2013; 8(3): e59373. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23527176/ https://doi.org/10.1371/journal.pone.0059373
28. Silva V, Díaz MC, Febré N. Vigilancia de
la resistencia de levaduras a antifúngicos. Rev
Chil Infect. 2002; 19 (S2):
149-156. Doi:
10.4067/S0716-10182002019200016
29. Quiñones D. Resistencia antimicrobiana: evolución y
perspectivas actuales ante el enfoque «Una salud». Rev
Cubana Med Trop. 2017; 69(3):1-17.
ISSN 1561-3054
30. Delgado PA, Quijano CE, Morales G, Pino J. Composition of the essential oil from leaves and
fruits of Hedyosmum colombianum
Cuatrec, grown in Colombia. J. Essent. Oil Res. 2010; 22: 234–236. https://doi.org/10.1080/10412905.2010.9700312
31. Tangarife V, Correa J, Roa VC, Pino N, Betancur LA, Durán
DC, Stashenko EE, Mesa AC. (2014). Anti-dermatophyte, anti-Fusarium
and cytotoxic activity of essential oils and plant extracts of Piper genus. Journal of Essential Oil
Research. 2014; 26: 221-227. https://doi.org/10.1080/10412905.2014.882279
Received: 20
June 2023/ Accepted: 25 August 2023 / Published:15 September 2023
Citation: Lucena-de Ustariz M E, Ustáriz-Fajardo
F J, Cáceres-Manzano V P, , Prato J.. Actividad
antimicrobiana de extractos de ramas de Hedyosmum
cuatrecazanum Occhioni (Chloranthaceae). Revis Bionatura
2023;8 (3) 44. http://dx.doi.org/10.21931/RB/2023.08.03.44