ARTÍCULO ORIGINAL

 

Actividad antimicrobiana de Tectona grandis L. f., Bursera simaruba (L.) Sarg. y Cedrela odorata L.

 

Antimicrobial activity of Tectona grandis L. f., Bursera simaruba (L.) Sarg., and Cedrela odorata L.

 

 

Nidia M. Rojas HernándezI; Mónica Rodríguez UramisII

I Doctora en Ciencias Biológicas. Investigadora Titular. Profesora Auxiliar. Facultad de Biología, Universidad de La Habana. Ciudad de La Habana, Cuba.
II Licenciada en Microbiología. Facultad de Biología. Universidad de La Habana. Ciudad de La Habana, Cuba.

 

 


RESUMEN

INTRODUCCIÓN: Tectona grandis L. f. (teca), Bursera simaruba (L.) Sarg. (almácigo) y Cedrela odorata L. (cedro) son plantas maderables que se explotan fundamentalmente por su madera. En Cuba, algunas de las partes de estas plantas se utilizan en medicina tradicional, aunque pocos han sido los estudios para conocer sus propiedades antimicrobianas.
OBJETIVOS
: evaluar la actividad antimicrobiana in vitro de extractos de diferentes partes de estas especies.
MÉTODOS
: se prepararon extractos etanólicos de follaje y corteza de T. grandis y B. simaruba; así como de follaje, corteza y madera de C. odorata, los cuales se probaron frente a 8 cepas de bacterias (4 grampositivas y 4 gramnegativas) y 12 cepas de 7 especies de levaduras del género Candida por el método minimizado de difusión radial en medio agarizado en una sola capa con cortes cilíndricos. A los extractos activos se les determinó la concentración mínima inhibitoria frente a las cepas microbianas que fueron susceptibles, y las concentraciones mínimas bactericidas y fungicidas se determinaron mediante diluciones dobles seriadas en caldo con pases posteriores a medio agarizado.
RESULTADOS
: 5 de los 7 extractos alcohólicos preparados presentaron actividad antimicrobiana. El porcentaje de bacterias sensibles varió entre 12,5 y 50 %. No se encontró actividad antifúngica frente a ninguna de las cepas de levaduras utilizadas. De los 5 extractos activos, 3 presentaron actividad bacteriostática y bactericida, mientras que el resto solo presentó actividad bacteriostática.
CONCLUSIONES
: los extractos activos solo presentaron actividad antimicrobiana frente a las bacterias grampositivas y los mejores resultados correspondieron a los extractos de follaje y corteza de teca, corteza de almácigo y madera de cedro.

Palabras clave: Actividad antimicrobiana, extractos alcohólicos, Tectona grandis, Bursera simaruba, Cedrela odorata.


ABSTRACT

INTRODUCTION: Tectona grandis L. f (teak), Bursera simaruba (L.) Sarg. (mastic tree) y Cedrela odorata L. (cedar) are wooden plants that are fundamentally used because of their wood. In Cuba, some parts of these plants are employed in herbal medicine, although few studies have been conducted to find out their antimicrobial properties.
OBJETIVES
: to evaluate the antimicrobial activity in vitro of extracts from various parts of these species.
METHODS:
ethanolic extracts from T. grandis and B simaruba leaves and barks as well as from C.odorata leaves, bark and wood were prepared. They were tested against 8 bacterial strains (4 Grampositive and 4 Gramnegative) and against 12 strains of 7 Candida genus yeast species by using minimized method of radial diffusion in agar medium in a single cylindrical cut layer. The minimal inhibitory concentration of these extracts against the susceptible microbial strains was estimated, and the minimal bactericidal and fungicidal concentrations were determined through double serial dilutions in broth with further transfer to agar medium.
RESULTS
: five out of the 7 ethanolic extracts showed antimicrobial activity. No antifungal activity was found against any of the yeast strains. Of the five active extracts, 3 showed bacteriostatic and bactericidal activity whereas the rest exhibited bacteriostatic properties only.
CONCLUSIONS
: the active extracts revealed their antimicrobial action against the Grampositive bacteria only, and the best results were found in extracts from teak leaves and bark; mastic tree bark and cedar wood.

Key words: Antimicrobial activity, ethanolic extracts, grandis, Bursera simaruba, Cedrela odorata.


 

 

INTRODUCCIÓN

Del territorio cubano 26,95 % forma parte del patrimonio forestal de este país. Entre las especies forestales que crecen en Cuba, Tectona grandis L. f., Bursera simaruba (L.) Sarg. y Cedrela odorata L. se cultivan fundamentalmente por su madera.1 Sin embargo, se tiene conocimiento de que algunas de sus partes han sido utilizadas con fines curativos en medicina tradicional, aunque pocos han sido los estudios realizados para conocer sus propiedades farmacológicas.2

Tectona grandis L. f., árbol conocido comúnmente con el nombre de teca, se introdujo en Cuba y se ha plantado a lo largo del archipiélago cubano con excelentes resultados.2  En medicina tradicional, su madera convertida en polvo se utiliza para combatir la dermatitis, mientras sus flores se emplean como diuréticas y su leño es sudorífico.2,3

Bursera simaruba L. (almácigo) es un árbol que tiene un crecimiento rápido y abunda en todo el país.4 La raíz, la corteza y las hojas de esta especie se emplean popularmente para el alivio de las diarreas y resfriados; además, como tónico estomacal, purgante y diurético.5

Cedrela odorata L. (cedro) se cultiva en plantaciones comerciales a gran escala. La infusión de sus hojas se utiliza por los campesinos cubanos para aliviar el dolor de muelas y oídos. El tallo se usa como antipirético y abortivo. Como usos generales se cita su empleo para el alivio de los vómitos, la indigestión y el control de las hemorragias, entre otros.2

A pesar de que en Cuba se les atribuye a estas plantas propiedades medicinales, no se han encontrado trabajos científicos que avalen las propiedades que justifiquen su empleo, razón por la cual el propósito del presente trabajo es evaluar la presencia de actividad antimicrobiana in vitro de extractos etanólicos, preparados con diferentes partes de estas especies forestales.

 

MÉTODOS

Material vegetal

Se prepararon extractos alcohólicos de follaje y corteza de Tectona grandis L.f. y Bursera simaruba L. En el caso de Cedrela odorata L. se utilizaron hojas, corteza y madera.

Todo el material vegetal se colectó e identificó en el Instituto de Investigaciones Forestales (tabla 1). Las partes seleccionadas se secaron a la sombra a temperatura ambiente y, posteriormente, las distintas partes identificadas por separado fueron reducidas a polvo con un molino manual, las cuales se emplearon para preparar los extractos con etanol 90 % en un equipo Soxhlet. Una vez realizada la extracción, los extractos se llevaron hasta sequedad en un rotaevaporador. A partir de los extractos secos, se prepararon extractos en etanol a una concentración de 100 mg/mL y se guardaron en frascos ámbar hasta el momento del uso.

Material microbiológico

Los microorganismos usados proceden del Laboratorio de Antimicrobianos del Departamento de Microbiología de la Facultad de Biología de la Universidad de La Habana. Se emplearon 12 cepas de levaduras del género Candida de origen clínico humano (4 cepas de Candida albicans, 2 de Candida tropicalis, una de Candida parapsilosis, una de Candida kefyr, 2 cepas de Candida glabrata, una de Candida utilis y una de Candida krusei) y 8 cepas bacterianas de las especies siguientes: Serratia marcescens ATCC 14056, Klebsiella pneumoniae ATCC 13883, Escherichia coli ATCC 25922, Bacillus subtilis ATCC 6633, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Staphylococcus aureus (cepa de origen clínico, positiva a la prueba de Camp) y Micrococcus luteus (de origen ambiental).

Determinación de la actividad antimicrobiana de los extractos

La evaluación de la actividad antimicrobiana se realizó en 3 pasos:

1. Tamizaje general.

2. Determinación de la concentración mínima inhibitoria.

3. Determinación de la concentración mínima bactericida.

Se utilizó el método de difusión radial en monocapa de medio agarizado minimizado6 con pocillos de 2 mm de diámetro cada uno, se añadieron los extractos etanólicos y el etanol empleado como control. Se realizaron 3 réplicas por concentración para cada extracto y cada cepa microbiana. Las placas se sometieron a una predifusión entre 4 y 10 oC por 2 h y luego se incubaron durante 24 h a una temperatura de 35 oC para las levaduras y 37 ºC para las bacterias, al cabo de las cuales se realizaron las lecturas. Se consideró positivo todo halo de inhibición detectable alrededor del pocillo de cada extracto que apareciera en las 3 réplicas correspondientes de esa concentración frente a cada cultivo.

Para determinar la concentración mínima inhibitoria (CMI) se utilizó el mismo método anterior frente a aquellas cepas que fueron sensibles, previamente, durante el tamizaje. Se trabajó en un rango de concentración entre 100 y 3,12 mg/mL para cada extracto.

Para la determinación de la concentración mínima bactericida se utilizó el método de las diluciones dobles seriadas en caldo nutriente con pases a medio sólido,7 24 h después de una incubación de 30 a 35 oC. Las concentraciones finales de los extractos fueron de 10 mg/mL, 5 mg/mL y 2,5 mg/mL.

Se prepararon para cada cepa los controles siguientes: control 1 (caldo nutriente), control 2 (caldo nutriente con extracto) y control 3 (caldo nutriente con etanol).

 

RESULTADOS

De los 7 extractos alcohólicos empleados 5 mostraron actividad antimicrobiana frente a las cepas bacterianas, los cuales correspondieron al extracto de follaje y de corteza de T. grandis, el de corteza de B. simaruba y los preparados con la corteza y madera de C. odorata. Ninguno de los extractos preparados presentó actividad antifúngica frente a las levaduras evaluadas.

La relación de extractos activos y las cepas bacterianas susceptibles frente a ellos se muestran en la tabla 2.

Los extractos vegetales que presentaron mayor actividad antibacteriana fueron el de follaje de T. grandis y el de madera de C. odorata, con actividad sobre 50 % de las cepas bacterianas evaluadas, mientras que los extractos de corteza de T. grandis y B. simaruba fueron activos frente a 37,5 % de los cultivos. El extracto de corteza de C. odorata fue activo solo frente a 1 sola cepa, lo cual corresponde con 12,5 % de los cultivos bacterianos probados.

En la tabla 3 se muestran los valores de CMI (mg/mL) para cada extracto donde se observa que el extracto de follaje de T. grandis fue el de menor valor de CMI e igual para todas las cepas sensibles (6,25 mg/mL); mientras que el de la corteza de esa misma planta fue el de los valores más elevados que estuvieron entre 100 y 25 mg/mL.

En la tabla 4 se muestran los valores de concentraciones mínimas bactericidas (mg/mL) para los extractos que presentaron actividad biocida. En ella se puede observar cómo el extracto de follaje de T. grandis presentó actividad biocida frente a todas las cepas inhibidas. Los valores de CMB para este extracto fueron de 10 mg/mL para 3 de las cepas, mientras que para la cepa S. aureus (Camp) fue de 5 mg/mL.

La CMB de B. simaruba tuvo un valor de 5 mg/mL y fue igual para las 2 cepas (S. aureus cepa Camp y M. luteus). El cultivo de B. subtilis solo presentó actividad bacteriostática mientras que en las otras 2 cepas la actividad fue tanto bacteriostática como bactericida.

La CMB del extracto de corteza de T. grandis tuvo un valor de 5 mg/mL y fue igual para las 2 cepas (S. aureus y M. luteus). El cultivo de B. subtilis solo presentó actividad bacteriostática, mientras que en las otras 2 cepas la actividad fue bacteriostática y bactericida.

 

DISCUSIÓN

Las plantas se han empleado desde tiempos ancestrales con fines medicinales para el tratamiento de diferentes enfermedades humanas, incluidas las de naturaleza infecciosa. Hasta el advenimiento de la medicina moderna, los humanos dependieron de ellas para el tratamiento de sus enfermedades.8

El presente trabajo demuestra que el uso empírico de las plantas en medicina tradicional sigue siendo un buen punto de partida para la selección y el estudio de las propiedades farmacológicas de sus extractos.9 Por otra parte, la ausencia de estudios científicos anteriores sobre la actividad antimicrobiana de estas 3 especies forestales justifica la investigación realizada.

El hecho de no haber encontrado actividad frente al grupo de cepas de las diferentes especies del género Candida empleadas no es un hallazgo raro, porque en general los productos metabólicos de las plantas son menos activos frente a este grupo de hongos unicelulares. Esto lo confirman estudios realizados por Martínez y Rossi quienes obtuvieron resultados similares con otras plantas.10,11

Los resultados de la actividad antimicrobiana de los extractos vegetales van a depender de las características específicas de los principios activos presentes en ellos y de su solubilidad en los solventes empleados para la extracción. Esto explica el hallazgo de extractos vegetales activos solamente frente a hongos o como en este caso, solo frente a bacterias, ya sean grampositivas o gramnegativas; o frente a ambos grupos de bacterias cuando el extracto fue capaz de extraer una mezcla de componentes activos presentes en la planta.

En el presente trabajo solo se hallaron extractos con actividad antibacteriana y específicamente frente a las cepas grampositivas. Resultados similares obtuvieron Guerrero y otros,12 al probar extractos de 13 plantas ecuatoriales, mientras que Rojas y otros13 en estudios realizados con gossypitrina (principio activo aislado de flores de Taliparitis elatum conocida en Cuba por el nombre común de majagua), demostraron que este compuesto puro presenta mayor actividad frente a bacterias gramnegativas que sobre las grampositivas.

La actividad de los extractos frente a algunas cepas fue bacteriostática y bactericida, mientras que en otras solo fue bacteriostática. No se pueden comparar los valores de concentración mínima bactericida con los valores de concentración mínima inhibitoria para cada cepa, por haber utilizado métodos diferentes para ambas determinaciones. Por otra parte, la pigmentación de los extractos etanólicos obtenidos de las diferentes partes de estas plantas, no permite el empleo del método de diluciones seriadas en caldo para la determinación de los valores de CMI, porque la coloración impide observar la presencia o ausencia de crecimiento bacteriano en los tubos.

Del total de extractos alcohólicos elaborados con las diferentes partes de las especies forestales probadas, 71,4 % presentó actividad antimicrobiana y siempre frente a las cepas bacterianas grampositivas. Ninguno de estos extractos presentó actividad antifúngica. De los extractos activos, 60 % presentó actividad bacteriostática y bactericida, mientras que el resto solo presentó actividad bacteriostática. El extracto más efectivo fue el de follaje de T. grandis, porque inhibió a todas las cepas y bacterias grampositivas y fue el que presentó un menor valor de CMI.

Teniendo en cuenta la novedad de estos resultados se recomienda ampliar el estudio de la actividad antimicrobiana de especies forestales que crecen en Cuba, con un mayor número de cepas bacterianas y fúngicas de interés clínico. Sería conveniente realizar estudios fitoquímicos para tratar de caracterizar los principios activos responsables de estas propiedades y evaluar la toxicidad de estos extractos, como una alternativa para uso de nuevos fitofármacos y su posible empleo terapéutico.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. García H, Acosta I, Quertz R, Vidal A, Gelabert F. El follaje: de residuo a materia prima. Trabajos presentados al 1er Encuentro Nacional de Jóvenes Investigadores Forestales, ENJIF. Cuidad de la Habana: Instituto de Investigaciones Forestales; 2003.

2. Roig JT. Plantas medicinales aromáticas o venenosas de Cuba. 2da ed. La Habana: Ed. Científico-Técnica; 1974. p. 952.

3. Burkill IH. A Dictionary of the Economic Product of the Malay Peninsula. Vol 1 and 2. Published on behalf of the Governments of the Straits Settlements and Federated Malay States. London: The Crown Agents for the Colonies, 4 Millbank; 1935. p. 2402.

4. Caussio JD, Martino V, Martini ET. Doscientas setenta plantas medicinales Iberoamericanas. Santafé de Bogotá, D.C.-Colombia: Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo, Subprograma de Química Fina Farmacéutica: Convenio Andrés Bello; 1995. p. 512.

5. Núnez E. Plantas medicinales de Costa Rica y su Folklore. Ciudad Universitaria "Rodrigo Facio", Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica: Editorial Universidad Nacional; 1975.

6. Rojas NM, Avellaneda S, Romeu B. Evaluación de actividad antimicrobiana en productos naturales: fuente potencial de compuestos bioactivos. Convención Trópico 2004. La Habana, abril 2004, ISBN-959-7167-02-6, (G13-208).

7. Baron EJ, Peterson LR, Finegold SM. Barley and Scott's Diagnostic Microbiology. 9th Edition. St. Louis, Missouri: Mosby Editors; 1994. p. 958.

8. Castro Méndez I. Actualidad de la Medicina Tradicional Herbolaria. Editorial. Rev Cubana Plant Med. 2006;11(2).

9. Tuttolomondo MV, Massa R, Bendersky D, Cruañes MC, Cruañes MJ, Muñoz J. de Dios, Ferraro G, Martino V, Gutkind G, Cavallaro L, Vivot E. Actividad antimicrobiana y antiviral de especies autóctonas de la flora Argentina. Rev Cubana Plan Med. 2005(Suplemento especial).

10. Martínez MJ, Molina N, Boucourt E. Evaluación de la actividad antimicrobiana de Psidium guajava L. (guayaba). Rev Cubana Plant Med. 1997;2(1):12-4.

11. Rossi C, Arias G, Lozano N. Evaluación antimicrobiana y fitoquímica de Lepechenia meyeni Walp "Salvia". Ciencia e Investigación. 2002;5(1).

12. Guerrero R, Riviera, SM, Sueiro LA. Bioassay screening of Amazonian plants. P R Health Sci J. 2003;22(3):291-7.

13. Rojas NM, Rodríguez D, Cuéllar A. Actividad antibacteriana de flores de un genotipo cubano de Hibiscus elatus Sw. Memorias V Taller internacional sobre Recursos Filogenéticos: Fitogen. 2003. Sancti Spiritus: Instituto de Investigaciones de Pastos y Forrajes, Ministerio de Agricultura. ISBN 959-246-089-2. p. 179-81.

 

 

Recibido: 8 de agosto de 2008.
Aprobado: 24 de agosto de 2008.

 

 

Dra. C. Nidia M. Rojas. Facultad de Biología. Universidad de La Habana. Ciudad de La Habana, Cuba. Correo electrónico: mrumonica@yahoo.com