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INTRODUCCIÓN
El uso de sustancias naturales en el tratamiento de enfermedades, en las que se incluyen infecciones, es un desafío en la medicina moderna. Más del 80 % de la población mundial las utiliza para prevenir y combatir diversas afecciones. Este porcentaje coexiste con el uso indiscriminado de fármacos sintéticos, además, la resistencia microbiana, riesgo adicional para la salud.1
El Perú es uno de los 12 países más biodiversos del mundo; posee más de 30 mil especies botánicas,2 algunas con propiedades medicinales establecidas y otras, sin suficiente respaldo científico para su uso como alternativa terapéutica en enfermedades infecciosas, incluidas las transmitidas por alimentos (ETAS).
Las ETAS, en el Perú, todavía persisten con índices de prevalencia elevados. Son provocadas por la ingestión de alimentos contaminados por microorganismos o sustancias químicas. Representan una importante carga de mortalidad y morbilidad dentro de los sistemas de salud pública de las naciones.3 En el mundo son consideradas un problema de salud pública. Son la principal causa de mortalidad en infantes menores de 5 años en países en vías de desarrollo.4)
Dada la gravedad de esta situación es imperativo buscar soluciones efectivas y sostenibles para combatir estas enfermedades. Una estrategia prometedora es el estudio de propiedades antibacterianas en plantas autóctonas; este podría ofrecer alternativas naturales y efectivas contra patógenos transmitidos por alimentos. Entre las pocas investigaciones destacadas en esta línea se encuentra el caso de Eugenia stipitata McVaugh, conocida localmente como "arazá”.5,6
Eugenia stipitata McVaugh (arazá) es un árbol de 12-15 m de altura con disperso follaje, de flores y ramas con abundante pubosidad. Es originaria de la región amazónica occidental entre los ríos Ucayali y Marañón y existen en estado silvestre en numerosas zonas del departamento de Loreto, donde puede alcanzar hasta 10 metros de altura.7,8 La especie Eugenia stipitata McVaugh, perteneciente a la familia Myrtaceae, posee una composición química diversa. Los componentes principales del aceite esencial incluyen fenoles y compuestos terpénicos.6 Estas sustancias se localizan en diversas partes de la planta, tales como hojas, raíces, semillas, tallo, flores y frutos.9,10
Las enfermedades transmitidas por los alimentos (ETAs) son el resultado de la ingestión de alimentos o agua contaminados, son provocadas por diversos microorganismos. Entre estos agentes patógenos se destacan bacterias como Salmonella, Escherichia coli y Staphylococcus aureus. Estos microorganismos son responsables de toxiinfecciones e infecciones alimentarias, lo que las convierte en una causa significativa de morbilidad y mortalidad mundial. La presencia de estos patógenos ha llevado a la implementación de diversos procedimientos para estudiar y combatir su propagación. Entre estas medidas se incluye la utilización de métodos como la obtención de aceites mediante destilación por arrastre de vapor de agua.11,12,13
Las plantas ofrecen una amplia gama de beneficios curativos pues incluyen efectos antibacterianos y antiinflamatorios contra patógenos como Salmonella, Escherichia coli y Staphylococcus aureus. A través de la investigación se busca respaldar y validar el uso de estos tratamientos naturales que ofrecen alternativas seguras y eficaces para mejorar la salud.14
El objetivo de la investigación es evaluar la actividad antibacteriana in vitro del aceite esencial de las hojas de Eugenia stipitata McVaugh (arazá) frente a Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Salmonella entérica sv Enteritidis.
MÉTODOS
El estudio de tipo experimental se llevó a cabo en los laboratorios de la Universidad María Auxiliadora, en Perú, durante los meses comprendidos entre julio del 2019 y abril del 2020. Se enmarca en la investigación básica con un enfoque cuantitativo.15)
La planta estudiada fue Eugenia stipitata McVaugh (arazá) proveniente del barrio de Belén, distrito de Belén, en la ciudad de Iquitos, Departamento de Loreto.
En cuanto a los microorganismos, se trabajó con bacterias de Staphylococcus aureus (ATCC 26923), Escherichia coli (ATCC 25922) y Salmonella entérica sv Enteritidis (ATCC 13076). Se realizaron 30 siembras y se repartieron en grupos de n= 5 placas para cada microorganismo.
Este cálculo se derivó de la combinación de 3 bacterias (Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Salmonella enterica sv Enteritidis) con 4 concentraciones diferentes del aceite esencial (100 %, 75 %, 50 % y 25 %), y cada combinación fue repetida 5 veces. Cada combinación única se sembró en una placa distinta.
Como control negativo se utilizó dimetilsulfóxido y para el control positivo una solución de clorhexidina al 0,12 %. Se realizaron 5 repeticiones por cada muestra analizada.
La variable independiente fue la concentración de aceite esencial obtenido de las hojas de Eugenia stipitata McVaugh (arazá); la concentración utilizada corresponde al 100 %, 75 %, 50 % y 25 %.
La variable dependiente fue el efecto antimicrobiano determinado frente a Staphylococcus aureus (ATCC 26923), Escherichia coli (ATCC 25922) y Salmonella entérica sv Enteritidis (ATCC 13076).
Procedimientos
Para la obtención del aceite esencial de las hojas de Eugenia stipitata McVaugh (arazá) se utilizaron 8020 g de hojas; que fueron limpiadas, lavadas y seleccionas de manera que estuvieran en óptimas condiciones. Se secaron en el medio ambiente, en sombra, por 2 días, a una temperatura oscilante entre 25 °C y 30 °C. Luego se realizó la identificación taxonómica del recurso vegetal en el Herbario del Museo de Historia Natural de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, constancia N° 154-USM-2022.
La extracción del aceite esencial se realizó por el método de hidrodestilación con temperatura y presión controlada, por 6 horas. Luego se destiló el aceite esencial y se separó en una pera de decantación, para enseguida ser deshidratado, adicionando sulfato de sodio anhidro, en cantidad de 1 g por cada mL de aceite.16
Para cuantificar el diámetro de los halos de inhibición se utilizó como medio de cultivo el agar Müller Hinton (Merck). Se prepararon las muestras con el aceite esencial diluido con dimetilsulfóxido, para la obtención de 4 concentraciones, al 100 %, 75 %, 50 % y el 25 %. Se sembraron 5 placas por muestra.
El método utilizado fue el de difusión con discos. Se humedeció el hisopo de algodón en inóculos homogenizados al 0,5 de la escala McFarland y se sembraron en 3 direcciones, para obtener una completa y homogénea distribución de la muestra, y luego dejar solidificar por 10 minutos. Los discos de papel fueron embebidos con 20 µL de las muestras al 100 %, 75 %, 50 % y un 25 % de aceite esencial, un control negativo con dimetilsulfóxido sin aceite esencial y un control positivo de clorhexidina al 0,12 %.
Luego las placas fueron incubadas a 37 °C por 24 horas. Después de la incubación se procedió a medir los halos de inhibición usando un calibrador electrónico digital. Para evaluar el tamaño de las zonas de inhibición se determinó el promedio aritmético de las mediciones y la desviación estándar.
La investigación fue aprobada por el Comité de Ética de la Universidad María Auxiliadora, constancia N°008-2022.
RESULTADOS
La tabla 1 muestra que únicamente la concentración al 100 % del aceite esencial de Eugenia stipitata McVaugh (arazá) presenta un efecto antibacteriano contra Staphylococcus aureus ATCC 25923. Las demás concentraciones, así como el control negativo, no evidencian dicho efecto.
Tabla 1 Actividad antimicrobiana del aceite esencial de las hojas de Eugenia stipitata McVaugh (arazá) frente a Staphylococcus aureus ATCC 25923
|
|
Aceite esencial 100 % | Aceite esencial 75 % | Aceite esencial 50 % | Aceite esencial 25 % | Control negativo | Control positivo |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Diámetro de inhibición en milímetros (mm) | ||||||
| 1 | 12,1 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 15,1 |
| 2 | 12,1 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 15,0 |
| 3 | 12,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 15,1 |
| 4 | 12,1 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 15,1 |
| 5 | 12,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 15,1 |
| Promedio | 12,1 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 15,1 |
| Desviación estándar | 0,05 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
*n: número de repeticiones de la prueba.
La tabla 2 muestra que el aceite esencial de Eugenia stipitata McVaugh (arazá) exhibe actividad antimicrobiana a concentraciones del 100 % y 75 % contra Escherichia coli ATCC 25922. Sin embargo, esta actividad se reduce notablemente en las concentraciones del 50 % y 25 %.
Tabla 2 Actividad antimicrobiana del aceite esencial de las hojas de Eugenia stipitatag McVaugh (arazá) frente a Escherichia coli ATCC 25922
| Aceite esencial 100 % | Aceite esencial 75 % | Aceite esencial 50 % | Aceite esencial 25 % | Control negativo | Control positivo | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Diámetro de inhibición en milímetros (mm) | ||||||
| 1 | 10,0 | 10,0 | 8,1 | 7,0 | 0,0 | 14,0 |
| 2 | 10,0 | 10,0 | 8,0 | 7,0 | 0,0 | 14,0 |
| 3 | 9,9 | 9,9 | 8,1 | 7,0 | 0,0 | 14,0 |
| 4 | 9,9 | 9,9 | 8,0 | 6,9 | 0,0 | 14,1 |
| 5 | 10,0 | 10,0 | 8,1 | 6,9 | 0,0 | 14,0 |
| Promedio | 10,0 | 10,0 | 8,1 | 7,0 | 0,0 | 14,0 |
| Desviación estándar | 0,05 | 0,0 | 0,05 | 0,05 | 0,0 | 0,0 |
*n: número de repeticiones de la prueba.
La tabla 3 revela que el aceite esencial de Eugenia stipitata McVaugh (arazá) manifiesta su máxima actividad antimicrobiana a una concentración del 100 %. Sin embargo, esta actividad decrece con concentraciones del 75 % y es aún menor al 50 % contra Salmonella enterica sv Enteritidis ATCC 13076.
Tabla 3 Actividad antimicrobiana del aceite esencial de las hojas de Eugenia stipitata McVaugh (arazá) frente a Salmonella enterica sv Enteritidis ATCC 13076
| Aceite esencial 100 % | Aceite esencial 75 % | Aceite esencial 50 % | Aceite esencial 25 % | Control negativo | Control positivo | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Diámetro de inhibición en milímetros (mm) | ||||||
| 1 | 9,0 | 8,0 | 7,1 | 0,0 | 0,0 | 13,5 |
| 2 | 9,0 | 8,0 | 7,1 | 0,0 | 0,0 | 13,4 |
| 3 | 8,9 | 8,0 | 7,0 | 0,0 | 0,0 | 13,4 |
| 4 | 8,9 | 8,1 | 7,0 | 0,0 | 0,0 | 13,4 |
| 5 | 9,0 | 8,1 | 7,1 | 0,0 | 0,0 | 13,5 |
| Promedio | 9,0 | 8,0 | 7,1 | 0,0 | 0,0 | 13,4 |
| Desviación estándar | 0,05 | 0,0 | 0,05 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
*n: número de repeticiones de la prueba.
DISCUSIÓN
La evaluación de la actividad antibacteriana del aceite esencial de Eugenia stipitata McVaugh (arazá) demostró un efecto inhibitorio en las 3 mayores concentraciones contra Escherichia coli ATCC 25922. Sin embargo, esto contrasta con el estudio de Bastos y otros,17 que utilizaron extractos hidroetanólicos de Eugenia florida en concentraciones que variaron de 1000 a 1,95 µg/mL. Su concentración mínima inhibitoria fue de 1000 µg/mL para Escherichia coli, sugieren que el extracto alcohólico tiene una mayor actividad antibacteriana que el aceite esencial, tal vez debido al efecto antimicrobiano intrínseco del metanol.
Además, el aceite esencial de Eugenia stipitata McVaugh (arazá) mostró un efecto inhibitorio contra Salmonella enterica sv Enteritidis ATCC 13076 en las 2 concentraciones más altas. Esta observación es diferente a la de Becker N y otros,18 quienes estudiaron la concentración mínima inhibitoria del aceite esencial de Eugenia uniflora (L.) contra Salmonella thyphimurium, y encontraron efectividad desde la concentración más baja.
Las diferencias notadas entre este estudio y los anteriores podrían atribuirse a varias razones: primero, aunque se trabajó con plantas de la misma familia taxonómica, la composición química puede variar significativamente entre especies, e influenciar la actividad antibacteriana. Además, el método de extracción y los solventes utilizados pueden alterar las propiedades antimicrobianas del extracto o aceite esencial. La nula actividad antibacteriana en ciertas concentraciones, comparada con el control positivo, podría estar relacionada con la potencia intrínseca del compuesto activo en el aceite esencial y su concentración crítica para ejercer un efecto antibacteriano.
El estudio presenta ciertas limitaciones, una de ellas el uso exclusivo de la hidrodestilación para extraer el aceite esencial. Es importante destacar que la elección de este método puede influir en las propiedades y composiciones del aceite obtenido, limita así la generalización de los resultados a otras formas de extracción. Además, existen otras posibles limitaciones, como la variabilidad en las condiciones de laboratorio, las cepas bacterianas utilizadas y las metodologías específicas empleadas. Estas discrepancias entre el enfoque del presente estudio e investigaciones anteriores podrían dificultar las comparaciones directas, lo cual enfatiza la importancia de buscar y referenciar otros trabajos que utilicen métodos de extracción similares para garantizar la compatibilidad de los resultados. Se opta por la hidrodestilación para extraer el aceite esencial, aunque otros métodos podrían generar aceites con composiciones y eficacias antimicrobianas distintas.
En este caso se observó que Staphylococcus aureus es sensible al aceite esencial a la concentración del 100 %, mientras que Escherichia coli mostró sensibilidad a las concentraciones de 100 %, 75 % y el 50 %. La extensión de la zona de inhibición generalmente se correlaciona con la sensibilidad: cuanto más grande sea la zona, mayor será la sensibilidad del microorganismo al agente antimicrobiano.
Se concluye que el aceite esencial de las hojas de Eugenia stipitata McVaugh presenta efecto antibacteriano frente a Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Salmonella enterica sv Enteritidis.
