Enseñanza de la ciencia

Tamizaje fitoquímico y evaluación de la actividad antibacteriana del extracto seco de la tintura de Siwetenia mahogoni (Caoba antillana)

Ing. Daramys Guerra Sánchez¹, Lic Dailé Cabrera Rodríguez², MsC Yarima Sánchez García³, DrC. Manuel Almeida Saavedra³.

¹Departamento Forestal. Facultad de Ciencias Agrícolas. Universidad de Granma, Km 17½ carretera a Manzanillo. Peralejo. Bayamo. Granma. Cuba, CP 85100.

²Departamento Biología. Facultad de Ciencias Agrícolas. Universidad de Granma

³Centro de Estudios de Química Aplicada. Facultad de Ciencias Técnicas. Universidad de Granma.

En este trabajo se realizó el tamizaje fitoquímico y la evaluación de la actividad antibacteriana del extracto seco de la tintura al 20% de la corteza de la Siwetenia mahogoni (Caoba antillana). Para conocer los metabolitos secundarios presentes, se emplearon técnicas simples, que requirieron un mínimo de reactivos para las determinaciones cualitativas de los diferentes compuestos. Se comprobó la existencia de una alta diversidad de productos químicos, predominando las saponinas, los azúcares reductores y los taninos y/o fenoles.

El extracto seco mostró actividad antibacteriana in vitro frente a la cepa de Staphylococcus aureus (ATCC 15008), con lo cual se demuestra que la planta puede utilizarse preliminarmente en la cura de afecciones producidas por esta bacteria.

Palabras claves: Tintura, Swietenia mahagoni, tamizaje fitoquímico, extractos, metabolitos secundarios, diversidad.

Phytochemical screening and antibacterial activity evaluation of the dry extract of the dye of Siwetenia mahogoni (Caoba antillana)

In this work it was carried out the phytochemical screening and antibacterial activity evaluation of the dry extract from the dye to 20% of the bark of the Siwetenia mahogoni (Caoba antillana) to know the secondary metabolites present, we were used a simple thecnique that required a minimum of reagents for the compound qualitative determinations of the different ones. It was proven the existence of a high diversity of chemical products, prevailing saponins, sugars reducers, tannins and phenols.

The dry extract showed antibacterial activity in vitro against a stump of Staphylococcus aureus (ATCC 15008), which suggests that the plant can be used preliminarily in the cure of affections taken place by this bacteria.

Key words: Dye, Siwetenia mahogoni, phytochemical screening, extracts, secondary metabolites, diversity.

El hombre ha buscado en la flora de su hábitat, de forma empírica, los medicamentos contra las enfermedades que le son propias, relacionadas con su ambiente. Son conocidos desde la antigüedad múltiples ejemplos de especies medicinales que hoy tienen vigencia absoluta.

En la actualidad, la explotación de la flora continúa, pues hay un numeroso grupo de plantas sin explorar, lo que constituye un recurso excepcionalmente vasto en productos biológicamente activos, que pueden ser útiles¹.

La medicina natural, es una de las formas conocida más antiguas del cuidado médico y ha sido utilizada por todas las culturas a lo largo de la historia².

Dado el rechazo mundial que están teniendo los productos sintéticos medicinales, por las reacciones adversas que provocan en los pacientes, unido a la contaminación ambiental que genera su fabricación, los científicos y el personal médico, acuden cada vez con mayor frecuencia a los productos naturales obtenidos a partir de plantas medicinales, para enfrentar los retos que demanda el combate de las enfermedades, que atacan a la población en los diferentes países.

Actualmente se considera de suma importancia no sólo rescatar ese saber popular, sino también validarlo científicamente, para maximizar el aprovechamiento de los recursos forestales que sólo tienen uso maderable³.

En la nación cubana se desarrollan importantes estudios dirigidos hacia el descubrimiento de nuevos productos farmacológicos, que contribuyan positivamente a la salud de los seres humanos y de los animales⁴. Por tal razón, unido de los preceptos de uso sostenible de los elementos naturales, estipulados en la nueva Ley Forestal en Cuba y el Programa Forestal Nacional hasta el 2015, surge el interés de investigar la especie: Swietenia mahagony (Caoba antillana) originaria de los bosques semihúmedos de los países antillanos como: Cuba, República Dominicana, Puerto Rico, Haití, Jamaica y de Centroamérica.

Esta planta está incluida en el grupo de las maderas preciosas, considerada una de las especies predominante en la Provincia de Granma, explotada únicamente con fines maderables.

Los procesos de transformación primaria de madera de la Caoba antillana, genera altos volúmenes de corteza, que son en la mayoría de los casos desaprovechados, solo en algunas ocasiones, son empleados como combustible, aumentando los niveles de CO₂ en la atmósfera. Esta parte de la planta constituye una importante fuente de materia prima debido a que el saber popular le atribuye propiedades medicinales. Muchos autores han reportado su uso en la cura de afecciones respiratorias y dermatológicas fundamentalmente.

Con la intención de utilizar adecuadamente el material vegetal de la especie forestal anteriormente mencionada y elevar el valor agregado del árbol, se realizó en este trabajo el tamizaje fitoquímico y la evaluación de la actividad antibacteriana del extracto seco de la tintura al 20%, con el fin de detectar los metabolitos secundarios con efecto antimicrobiano, presentes en esta parte de la planta, que pudieran emplearse en un futuro en industrias como la farmacéutica.

El material vegetal (corteza de Swietenia mahagoni) fue recolectado, en el mes de Octubre, en una Finca de un productor independiente en la localidad de Peralejo, en las cercanías de la Universidad de Granma, en el Municipio de Bayamo, provincia de Granma. El material fue secado a la sombra a temperatura ambiente y extendido en bandejas perforadas volteándose diariamente durante 7 días, luego se sometió a temperatura de 60ºC durante una hora en estufa con circulación de aire marca WSU 400 de fabricación alemana. Terminado este proceso de secado se procedió a la pulverización del material hasta obtener un polvo grueso (1 mm) que se empleó en la elaboración de la tintura.

Para la obtención de la tintura se pesaron 50 gramos de la materia pulverizada, luego se humectaron con alcohol al 70%, dejándose reposar 5 minutos. Una vez humectada, se colocó en un erlenmeyer, se le adicionó el alcohol al 70% hasta que el material vegetal quedó totalmente cubierto.

Posteriormente se utilizó una zaranda para agitarla con vistas a lograr mayor extracción de los metabolitos secundarios en el volumen de solvente empleado, este proceso se realizó 2 veces al día por espacio de 15 min.

Seguidamente se dejó reposar por 24 horas. Transcurrido este tiempo, se filtró la muestra obteniendo un volumen de 250ml⁵.

El extracto seco fue obtenido a partir de la tintura al 20% por el siguiente procedimiento: 100 mL de tintura al 20% se pasó a un balón previamente tarado y se rotoevaporó en un sistema al vacío hasta obtener una masa consistente, la cual fue secada en una estufa MLW de fabricación alemana, con circulación de aire a 40ºC, finalmente el extracto fue preservado en frasco ámbar.

El tamizaje fitoquímico se realizó en el Laboratorio de Productos Naturales del Centro de Estudio de Química Aplicada de la Universidad de Granma por la metodología reportada por Payo, Sandoval y Peña^6,7,8, empleándose técnicas simples, rápidas y selectivas para la identificación cualitativa de los metabolitos secundarios presentes en cada extracto, de acuerdo a la solubilidad que podían haber presentado en cada solvente empleado.

Ensayo de: Sudán III, Dragendorff, Mayer, Baljet, Borntrager, Liebermann- Burchard, Fehling, Espuma, Shinoda y Mucílagos

Para la evaluación de la actividad antibacteriana del extracto seco de la tintura de la corteza de Swietenia mahagoni se empleó el método de difusión en agar por diseminación superficial en disco (Bauer-Kirby). Este método fue adoptado por el Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) como norma de aceptación general¹⁰.

Las cepas utilizadas en el ensayo de actividad antibacteriana son de referencia internacional, depositadas en el American Type Culture Collection (ATCC) y forman parte de una batería mínima de cepas que se emplean para este tipo de estudios, las cuales se relacionan a continuación: Escherichia coli (ATCC 113-3), Pseudomonas aerugiosa (ATCC 14207), Staphylococcus aureus (ATCC 15008).

Los resultados se evaluaron mediante la lectura en milímetros del diámetro del halo de inhibición del crecimiento de los microorganismos.

Tamizaje fitoquímico del extracto seco de la tintura de Siwetenia mahogoni (Caoba antillana)

En la Tabla 1 se muestran los resultados del tamizaje fitoquímico realizado al extracto seco de la tintura de la corteza de Swietenia mahagoni (Caoba antillana), donde se observa la alta variabilidad de compuestos presentes en la especie como: alcaloides, coumarinas, saponinas, flavonoides, azúcares reductores, triterpenos, esteroides, antocianidinas y quinonas.

Tabla 1.Tamizaje fitoquímico del extracto seco de la corteza de Swietenia mahagani.

Ensayos	Extracto seco
Dragendorff- Mayer (alcaloides)	+
Baljet (coumarinas)	+
Espuma (saponinas)	++
Shinoda (flavonoides)	+
Ninhidrina (aminoácidos libres)	-
Mucílago	-
Fehling (azúcares reductores)	++
Cloruro de hierro III (taninos y/o fenoles)	++
Bortrager (quinonas)	+
Resinas	-
Libermamn-Burchard (triterpenos y/o esteroides)	+
Antocianidinas	+

Se puedo verificar que la diversidad de metabolitos secundarios presentes en la especie Swietenia mahagoni (Caoba antillana) justifican la utilidad atribuida a dicha planta en la cura de diversas afecciones. La alta presencia de saponinas, taninos y/o fenoles alertan sobre la posible actividad antibacteriana de la especie. Se comprueba además, la ausencia de resinas, mucílagos y amino ácidos.

Evaluación de la actividad antibacteriana del extracto seco de la tintura al 20%

En la Tabla 2 se muestra el resultado de la evaluación in Vitro de la actividad antibacteriana del extracto seco de la corteza de Swietenia mahagoni.

Tabla 2. Resultados de la evaluación de la actividad antibacteriana del extracto seco de la tintura al 20%.

Muestras	Diámetro del halo de inhibición (mm)
	S. aureus (ATCC 15008)			Pseudomona aeruginosa (ATCC 14207)			E.coli (ATCC 113-3)
	No. de réplicas			No. de réplicas			No. de réplicas
Extracto Seco.	1	2	3	1	2	3	1	2	3
D1 (400mg/ml)	10	10	10	-	-	-	-	-	-
D2 (200mg/ml)	10	9	10	-	-	-	-	-	-
D3 (100m/gml)	8	8	8	-	-	-	-	-	-
Amikacina	18			18			23
Kanamicina	18			-			23
Etanol 70 %	-			-			-
DMSO	-			-			-

Puede observarse que el extracto seco de la tintura mostró actividad antibacteriana sólo frente a la cepa de Staphylococcus aureus (ATCC), con halos de inhibición de 8 y 10 mm de diámetro respectivamente. Estos resultados y la ausencia de halos de inhibición alrededor del disco conteniendo DMSO y Etanol al 70 % (controles negativos), sugieren que la corteza de la caoba antillana posee metabolitos secundarios con actividad antibacteriana.

Los resultados obtenidos son importantes por cuanto hay que tener en cuenta la diferencia de concentraciones de los principios activos entre los discos de antibióticos comerciales y los que contienen el extracto seco. En este sentido, los discos comerciales contienen el principio activo con altos niveles de pureza en tanto, para los discos de papel de filtro que contienen el extracto seco, la concentración empleada se refiere a la masa de sustancias solubles en el solvente, entre las que se encuentran varias familias de compuestos químicos como son: saponinas, triterpenos y/o esteroides, coumarinas, fenoles y/o taninos y otros. Para lograr mejores resultados, se debe trabajar en el aislamiento y purificación de los principios activos y probar su verdadero potencial antibacteriano.

En un estudio realizado por Kaur y Arora¹¹ (2009) con tres especies vegetales (Anethum graveolens, Foeniculum vulgare y Trachyspermum ammi) determinaron y aislaron los componentes fitoquímicos de estas plantas y realizaron la evaluación de la actividad antibacteriana frente a Staphylococcus aureus y otras cepas de interés clínico. Demostrando que las saponinas, fenoles y/o taninos, glucósidos cardiotónicos y alcaloides eran responsables en alguna medida de las propiedades antibacterianas de los extractos de las plantas evaluadas. Estos autores corroboraron que frente a Staphylococcus aureus sólo las saponinas fueron efectivas. En este sentido es probable que en esta investigación se diera un fenómeno similar aunque se sabe que las familias químicas están representadas por compuestos disímiles en familias botánicas diferentes e incluso en especies diferentes de un mismo género.

No obstante se recomienda que se realice nuevamente este ensayo, con una batería más amplia de bacterias.

2. Granda M., Fuentes V., Acosta L., Cabrera I. 1988.Sustancias biológicamente activas. En: Plantas medicinales I. La Habana: CIDA; V,4 -7.

3. María Gracia Florentino. (2009). INFOUNIVERSIDADES © infoUniversidades. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Argentina.

4. Programa Nacional de Medicina Tradicional y Natural (1999). Ministerio de Salud Pública. La Habana, Cuba.

5. Norma Ramal de Salud Pública 311 (1998). Medicamentos de origen vegetal: extractos fluidos y tinturas. Procesos tecnológicos. La Habana, Cuba.

6. Payo A; Oquendo M; Oviedo R. 1996: Tamizaje fitoquímico preliminar de plantas que crecen en Sierra de Nipe, Holguín. Revista Cubana de Farmacia: 30 (2): 120-31.

7. Sandoval D., López D., Oquendo Suarez. 1990: Estudio fitoquímico preliminar de detección de alcaloides y saponinas en plantas que crecen en Cuba. Revista cubana de Farmacia: 24 (2):288-96.

8. Peña, R. A., 2002, Algunas consideraciones sobre el empleo de productos naturales en la medicina natural y tradicional. Monografía. Bayamo: 2-6.

9. Norma Cubana Salud Pública 313 (1998). Métodos de ensayos a partir de drogas crudas. Salud Pública. La Habana, Cuba.

10. Clinical and Laboratory Standards Institute (2007). M100-S17 (M2). Disk Diffusion Supplemental Tables, CLSI, Wayne Pa.

11. Kaur GJ and Arora DS (2009). Antibacterial and phytochemical screening of Anethum graveolens, Foeniculum vulgare and Trachyspermum ammi. BMC Complementary and Alternative Medicine 9: 30.