Screening fitoquímico, antimicrobiano y antioxidante de plantas pre-andinas y del altiplano chileno

Abstract

El altiplano o puna por sus características ambientales, es una región natural única en América del Sur, abarca el centro y sur del Perú, el norte de Chile, parte de Bolivia, y el noreste de Argentina. En el altiplano existen muchas especies vegetales, pero hay algunas que despiertan mayor interés en los pobladores locales, ya que son utilizados como combustible o forman parte de su dieta diaria y usos medicinales. En este trabajo se investigaron siete plantas de cuatro géneros diferentes: Caiophora, Senecio, Parastrephia y Myrica, con el objetivo de dar un respaldo científico a las propiedades que la medicina folclórica les atribuye, así como dar a conocer estas especies desde un punto de vista fitoquímico y farmacológico, para lo cual se realizó un screening fitoquímico, antimicrobiano y antioxidante de estas plantas pre-andinas y del altiplano chileno. Para ello se debió obtener los diferentes extractos, infusos y aceite esencial de las distintas plantas a estudiar, para su análisis fitoquímico y evaluación farmacológica, y determinar la actividad antimicrobiana por medio del bioensayo de bioautografía, siembra en superficie de agar y concentración mínima inhibitoria La evaluación de la actividad antioxidante de los extractos se realizó frente a la enzima xantina oxidasa (XO). La investigación del material vegetal de las siete especies, está constituido por la parte aérea de cada especie en estudio; comenzó con la remoción del exudado resinoso (ERES) usando como disolvente diclorometano, para continuar con el secado y la molienda de la planta sin resina. Posteriormente el material se sometió a extracción usando disolventes de polaridad creciente, comenzando con hexano (EHEX), seguido de diclorometano (EDCM), acetato de etilo (EACET) y metanol (EMEOH), para posterior evaluación microbiológica de cada uno de ellos. Las dos especies del género Caiophora (C. sepiaria y C. rahmeri) presentaron actividad contra bacterias Gram (+). Con la bacteria Gram (-) E. coli, mostraron actividad los aceites esenciales de ambas especies. Además C. rahmeri presentó también efecto con los extractos apolares y polares frente a E. coli. El género Senecio representado por Senecio nutans, Senecio adenophyllus y Senecio trifurcifolius mostró actividad antimicrobiana de amplio espectro, tanto para microorganismos Gram (+) como Gram (-). Al comparar los extractos obtenidos de estas especies, Senecio nutans y Senecio adenophyllus tienen mayor actividad antimicrobiana que el Senecio trifurcifolius. La actividad antimicrobiana en S. nutans la podemos atribuir tanto al exudado resinoso, a los extractos y especialmente al aceite esencial de esta especie. El Senecio nutans fue el único en presentar actividad contra la levadura Saccharomyces cerevisiae, con una concentración mínima inhibitoria (CMI) de 180 μg/mL. Los extractos apolares como el exudado resinoso y el aceite esencial de Parastrephia. lúcida presentaron actividad antimicrobiana, siendo superior la del exudado resinoso mostrando un efecto de amplio espectro, tanto con microorganismos Gram (+): M. flavus, B. subtilis y con Gram (-): E. coli y K. pneumoniae teniendo una CMI para el exudado resinoso de 160, 70, 100, 170 μg/mL respectivamente; y para el aceite esencial 160, 160, 160 μg/mL con los mismos microorganismos. Myrica pavonis, presentó actividad antimicrobiana en el exudado resinoso y aceite esencial, mostrando una actividad de amplio espectro, tanto con microorganismos Gram (+): B. subtilis; como Gram (-): E. coli. El exudado resinoso presenta una CMI de 170 y 90 μg/mL para B. subtilis y E. coli respectivamente. Referente a la actividad antioxidante se puede concluir que de las plantas que fueron estudiadas sólo el S. trifurcifolius presentó capacidad antioxidante teniendo un efecto inhibitorio 15,7%, determinada por el método de xantina oxidasa (XO). En las siete plantas en estudio se observó que el aceite esencial obtenido de cada una de ellas fue el que presentó mejor actividad antimicrobiana, confirmando su uso popular y contribuyendo al conocimiento científico de estas especies pre-andinas y de la zona del altiplano, desde el punto de vista químico y farmacológico

The high plateau or “puna” is a unique environmental region of South America due to its particular features. This area includes central and southern of Peru, northern of Chile, part of Bolivia, and northeast of Argentina. There are many indigenous plant species in this high plateau, some of these are of great interest because the inhabitants of the region used as fuels, meal or medicine. The flora of this region is composed of plants of tiny leaves which keeps the from loosing humidity. In this thesis seven plants were researched, belonging to four different groups: Caiophora, Senecio, Parastrephia and Myrica, with the aim of giving a scientific endorsement to the properties that the medicine folkloric attributes to them, as well as presenting these species from a fitoquímico and pharmacological point of view, for which a fitoquímico screening was realised, antimicrobial and antioxidant these pre- Andean plants and the Chilean plateau. For it one was due to obtain the different extracts, infused and essential oil of the different plants to study, for its fitoquímico analysis and pharmacological evaluation, and to determine the antimicrobial activity by means of the bioautography bio-test, seeds in surface of agar and inhibiting harassing concentration The evaluation of the activity antioxidant of the extracts was realised in front of the enzyme xanthin oxidasa (XO). The plant material of the seven species investigated is the aerial part. Te first step was the removal of the resinous exudates (ERES) using solvent dichloromethane, followed by milling and drying. Subsequently, the material was submitted to extraction using solvent of increasing polarities, beginning with hexane (EHEX), followed by dichloromethane (EDCM), ethyl acetate (EACET) and methanol (EMET). Extracts of the two species of the genus Caiophora (C. sepiaria and C. rahmeri were active against Gram (+) bacteria. Both essential oils were also active against E. coli, a Gram (-) bacteria. In addition, polar and non polar extracts of Caiophora rahmeri were active against E. coli. Genus Senecio represented by Senecio nutans, Senecio adenophyllus and Senecio trifurcifolius showed a wide spectrum of antimicrobial activity, for both Gram (+) and Gram (-) bacteria. When comparing the extracts obtained from these species, S. nutans and S. adenophyllus had the highest antibacterial activity. The antimicrobial activity of S. nutans can be attribute so to both the resinous exudates to the extracts and especially to the essential oil of this species. The Senecio nutans was the only plant species which showed activity against a the yeast Saccharomyces cerevisiae with a Minimal Inhibitory Concentration (MIC) of 180 μg/mL. The non polar extracts such as the resinous exudates and essential oils of Parastrephia lucida showed antibacterial activity, the resinous exudate being more active, and which also showed a wide spectrum effect against both Gram (+) and Gram (-) bacteria. MICs for the resinous exudates against M. flavus, B. subtilis, E. coli and K. pneumoniae were 160, 70, 100, 170 μg/mL respectively, and for the essential oil 160, 160, 160 μg/mL respectively. The resinous exudates and essential oil of Myrica pavonis showed antimicrobial activity, with a wide spectrum of activity for against both the Gram (+) B. subtilis and Gram (-) E. coli. MICs were 170 and 90 μg/mL for B. subtilis and E. coli respectively. Referring to the activity antioxidant it is possible to be concluded that of the plants that were studied only the S. trifurcifolius presented/displayed capacity antioxidant having an inhibiting effect 15.7%, determined by the xanthin method oxidasa (XO). In the seven plants studied, the highest antimicrobial activity was observed in the essential oils. This is in agreement with their popular use. This thesis contributes to the scientific knowledge of these pre-andean species from the chemical and pharmacological point of view