ensayo químico dirigido y estudio del efecto antimicrobiano in vitro

ENSAYO QUÍMICO DIRIGIDO Y ESTUDIO DEL EFECTO ANTIMICROBIANO
IN VITRO DE ALGUNOS CONDIMENTOS EMPLEADOS EN LA COCINA
MEXICANA
Esquivel Ferriño Patricia, Pedroza Cantú Gloria, Sandoval Montemayor Nallely, Mata
Martínez Rosa E, Mendoza Obregón Leonardo, Balderas Rentería Isaías.
Laboratorio de Ingeniería Genética y Genómica, Facultad de Ciencias Químicas, UANL
Introducción.
Una de las riquezas culturales de México es su cocina, con una gran variedad de
sabores y aromas que combina la herencia gastronómica prehispánica y
española siendo las especias o condimentos los ingredientes que le dan un
sabor especial a la comida mexicana. Por otro lado, el uso de conservadores o
antimicrobianos de origen natural esta viéndose incrementado por la tendencia
mundial de regreso a los productos naturales. Algunas propiedades medicinales
reportadas son:
Cinnamomum verum (canela). Entre los usos tradicionales se encuentran las
propiedades carminativas, contra úlceras,
propiedades
antibacterianas,
antiespamódico. Posee también
expectorantes
y
antinflamatorias.
Por
sus
propiedades antifúngicas y antibacterianas se utiliza en la industria de la higiene
bucal.1,2 Syzygium aromaticum (clavo de olor), presenta propiedades anestésicas
y antisépticas. Se utiliza popularmente para combatir enfermedades infecciosas
como la malaria, la tuberculosis y el cólera.1
Cuminum cyminum (comino),
contiene un aceite esencial llamado aldehído cumínico o cuminal, tiene
propiedades diuréticas y facilita el tránsito intestinal.1 Laurus nobilis (laurel) se
utiliza como estimulante del aparato digestivo, expectorante
bronquial,
antirreumático y diurético. En uso externo se emplea en afecciones de la piel
causadas por hongos. Ejerce acción bacteriostática y regeneradora de la piel.1,2
Origanum vulgare (orégano), se emplea popularmente para combatir la tos, el
estreñimiento y las indigestiones; para atenuar los dolores renales, de muelas,
de cabeza,
garganta, de menstruación y el reumatismo.1,2,3 Piper nigrum
(pimienta negra), se utiliza como bactericida, conservante de los alimentos.
Indicada en dispepsias hiposecresoras, prevención de gastroenteritis. En uso
externo se emplea para inflamaciones osteoarticulares, mialgias, contracturas
musculares y forúnculos.1
Objetivo.
Determinar el efecto antimicrobiano de los extractos acuosos de los condimentos
Cuminum cyminum (comino),
Syzygium aromaticum (clavo), Laurus nobilis
(laurel), Piper nigrum (pimienta negra), Cinnamomum verum
(canela) y
Origanum vulgare (Orégano) contra cepas bacterianas e identificar químicamente
algunos metabolitos secundarios en las especias estudiadas.
Materiales y métodos.
Las especias fueron compradas el 12 de abril de 2010 en un centro comercial
de la localidad y conservaron a temperatura ambiente en bolsas cerradas
herméticamente.
a) Obtención del extracto acuoso. Se maceraron 30 gramos de cada una de las
especies con agua por 24 horas, para posteriormente someterse a un
calentamiento por 15 minutos para simular las condiciones reales de uso en la
cocina. El filtrado se concentró y el extracto obtenido se conservó
en
refrigeración a 4°C hasta su empleo.
b) Evaluación Antibacteriana. Se empleó el método de difusión con discos.
Como control positivo se utilizó Amoxicilina en una concentración de 10µg/ml.
Las cepas utilizadas fueron Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Salmonella
sp y Lactobacillus casei inoculadas en Agar Nutritivo y Agar Mueller Hinton. El
estudio antimicrobiano, se realizó por triplicado, donde el criterio de actividad fue
la presencia del halo de inhibición de crecimiento.
c) Ensayo Químico. Para el estudio químico dirigido en la búsqueda de los
metabolitos secundarios en los condimentos se probaron extractos metanólico,
acuoso y ácido-acuoso mediante la técnica de gota.
C.1. Procedimiento para la obtención de los extractos. Se pesó 3 g de
cada especia. Luego se dividió el material en tres partes, con 1g cada una. Se
agregó de 5 a 10 mL de solvente, a cada gramo (para extractos 1, 2, 3), Se
sometió a reflujo controlado por 10 min, en baño María a cada extracto. Se dejó
enfriar y posteriormente se filtró cada extracto por separado. Finalmente se
realizó los ensayos correspondientes:
Extracto 1. Metanólica al 40%: Compuestos de polaridad muy variada,
como: esteroides, alcaloides, flavonoides, taninos.
Extracto 2. Acuosa ácida 1%: Compuestos básicos, como: alcaloides.
Extracto 3 Acuosa: Compuestos de alta polaridad: flavonoides,
saponinas, leucoantocianidinas, taninos.
A los extractos
metanólicos se
les hicieron las pruebas químicas para
determinar su naturaleza química: Shinoda (flavonoides), esteroles
y
terpenoides (Liebermann- Buchard), alcaloides (Dragendorff) y el grupo
funcional oxhidrilos fenólicos (FeCl3).
Mientras al extracto acuoso ácido se realizaron las pruebas de alcaloides
(Dragendorff y Mayer), y al extracto acuoso se probó Shinoda (flavonoides),
saponinas por la espuma y oxhidrilos fenólicos (FeCl3).
Resultados y Discusión.
El estudio de
funcional
la composición química cualitativa, se identificaron el grupo
hidróxidos fenólicos y los metabolitos secundarios flavonoides,
saponinas y alcaloides.
Los principales constituyentes reportados del comino son: aceite esencial (24%), aldehído cumínico (25-35%), terpenos (pineno, terpineol); flavonoides:
derivados del luteolol y apigenol, por lo tanto coincide con los resultados de
nuestro estudio al obtener la prueba de los flavonoides positiva igual que el de
los hidróxidos fenólicos.4,5 . Se reportó activo contra Aspergillus
9
y nuestro
estudio no se emplearon hongos pero fue activo contra las bacterias E. coli y
L. casei.
En los extractos
metanólico y acuoso de S. aromaticum (clavo de olor)
encontramos alcaloides e oxhidrilos fenólicos semejante a lo reportado por
Padrón (2003) 6, microbiológicamente fue activo contra E. coli, L. casei y
Salmonella sp. Khan reportó (2009), la acción de los extractos etanólicos
crudos de esta especia contra cepas resistentes de Escherichia coli, Klebsiella
pneumoniae y Candida albicans.7
El laurel, presentó actividad contra la E. coli y L. casei, pero no presentó
actividad contra
E. faecalis y Salmonella sp,
resultados congruentes con
8
Herrera Arías (2006) . Con respecto a la composición química dio positiva para
flavonoides, alcaloides y el grupo funcional OH fenólico, la bibliografía reporta
la constitución de terpenos y agliconas. Entre la composición de agliconas
volátiles libres se encuentra el ácido acético, butanóico y en los constituyentes
del aceite se encuentran una variedad de terpenos.8 Se publica que el aceite
del laurel
tiene un amplio espectro antimicrobiano y es útil en la industria
cosmética. Un constituyente del laurel, el “cíneol” se conoce por su efecto
contra variedad de microorganismos y hongos.9
C verum, resultó positiva las pruebas de alcaloides y flavonoides. El extracto
acuoso de canela mostró un amplio espectro de acción, al detener el
crecimiento de todas la bacterias probadas excepto de la
Enterococcus
faecalis. Se reporta el aldehído cinámico como constituyente de la canela con
efecto antimicrobiano y antifúngico.10
La bibliografía reporta a la pimienta que contiene terpenos olorosos incluyendo
el pineno, el sabineno, el limoneno, el cariofileno, y el linalol que da ciertos
toques cítricos, leñosos y florales. En nuestro estudio dio positivo flavonoides y
alcaloides y la presencia de grupos funcionales OH fenólicos debido a la
presencia de terpenos y quizás son los responsables del efecto antimicrobiano
contra L. casei observado.11
Toda la planta del Origanum vulgare (orégano), contiene pequeñas glándulas
donde tiene la esencia aromática, de color amarillo limón, compuesto por un
estearopteno y dos tipos de fenoles, como mayoritario el carvacrol y en menor
proporción el timol. Las raíces contienen estaquiosa y los tallos sustancias
tánicas.12,13 La identificación dio positiva alcaloides, flavonoides y OH fenoles
coincidiendo con lo reportado13, además de presentar efecto contra E. coli y
Lactobacillus casei.
La tabla 1, resume los resultados de los extractos acuosos de las especies
estudiadas contra varios microorganismos.
Extracto Acuoso
Escherichia coli
Enterococcus
Salmonella sp
faecalis
Cuminum
cyminum
Lactobacillus
casei.
+
_
_
+
+
_
+
+
nobilis
+
_
_
+
nigrum
_
_
_
+
+
_
+
+
+
_
_
+
(comino)
Syzygium
aromaticum (clavo)
Laurus
(laurel)
Piper
(pimienta negra)
Cinnamomum verum
(canela)
Origanum
vulgare
(orégano)
Tabla 1- Resultado del Efecto de los extractos acuosos contra varios microorganismos.
Conclusiones.
Muchas especias contienen aceites esenciales que son antimicrobianos según
reporta Wilkinson (1989), el efecto depende de la especia y el microorganismo
en estudio. La actividad antimicrobiana se le atribuye a los compuestos
fenólicos presentes en extractos y plantas, además como reporta Davison a
compuestos alifáticos, aldehídos, cetonas, ácidos e isoflavinas. El mecanismo
de acción aún no se ha determinado, se cree que pude actuar contra enzimas
de las bacterias o alterar material genético. 9
Estas propiedades son importantes para la industria de alimentos ya que puede
dar alternativas a sintetizar sustancias en este contexto y ser empleados como
conservadores naturales en alimentos.
Del análisis realizado, podemos concluir que el extracto acuoso de canela
presenta actividad contra todos los microorganismos probados excepto para
Enterococcus, pero un inconveniente sería el hecho de que algunos de los
condimentos utilizados en la cocina mexicana afectan la flora bacteriana
normal, esto explica la razón de los problemas digestivos de personas que
condimentan altamente su comida. Caso especial es el hecho de que muchas
madres de familia dan las fórmulas lácteas en te de canela y ésta afecta a un
probiótico como es el Lactobacillus casei.
Referencias
1. - Plantas Medicinales, Enciclopedia de plantas medicinales historia y efectos.
Consultado el 23 de enero de 2010.
2.-Diccionario de Plantas Medicinales.info@diccionarioplantas.org, consultado el 25
de enero de 2010.
3.-Arcila C.,Loarca G.,Lecona S.,González E. El orégano: propiedades, composición y
actividad biológica de sus componentes. Archivos Latinoamericanos de Nutrición.
2004; 54:100 - 111
4. - Cuminum cyminum». Plantas útiles: Linneo. Consultado el 30 de diciembre de
2009.
5. - López-Lázaro M.. Distribution and biological activities of the flavonoid
luteolin.
Mini Rev Med Chem.2009; 9: 31–59.
6.- Padrón B, Oranday A, Rivas C, Verde J. Identificación de compuestos de Melia
azedarach, Syzgium aromaticum y Cinnamomum zeylanicum con efecto inhibitorio
sobre bacterias y hongos. Ciencia UANL. 2003; 3: 333-338.
7.- Khan R, Islam B, Akram M, Shakil S, Ahmad A, Ali SM, Siddiqui M, Khan AU.
Antimicrobial activity of five herbal extracts against multi drug resistant (MDR) strains of
bacteria and fungus of clinical origin. Molecules. 2009;14:586-97.
8.-
Herrera F.
García R. Evaluación in vitro del efecto bactericida de extractos
acuosos de laurel, clavo, canela y tomillo sobre cinco cepas bacterianas patógenas de
origen alimentario Bistua: Revista de la Facultad de Ciencias Básicas 2006; 4: 13-19,
revistabistua@unipamplona.edu.co
9.- Olivera P. Mila J .Mladen M.Chemical Composition and Antioxidant Activity of Free
Volatile Aglycones from Laurel (Laurus nobilis L.)
Compared to Its Essential Oil.
Teslina 2007 10/V, 21000 Split, Croatia
10.- Capítulo IV 4. Revisión Bibliográfica. catarina.
udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lia/.../capitulo4.pdf.Consultado 20 de junio del 2010.
11.- Origanum vulgare. Royal Botanic Gardens, Kew: World Checklist of Selected
Plant Families. Consultado el 13 de bril de 2010.
12.- Origanum vulgare. Real Jardín Botánico: Proyecto Anthos. Consultado el 13 de
abril de 2010.
13.- Li, Rong; Zi-Tao Jiang. Chemical composition of the essential oil of Cuminum
cyminum L. from China. Journal Flavour and Fragrance. 2004; 19: 311–313.