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Revista CENIC Ciencias Químicas

versión On-line ISSN 2221-2442

Rev. CENIC Cienc. Quím. vol.53 no.2 La Habana jul.-dic. 2022  Epub 15-Jul-2022

 

ARTICULO INVESTIGATIVO

ADICIÓN DE FRAGANCIAS A LA EMULSIÓN-LÍQUIDA ANTISÉPTICA OLEOSOL. CARACTERIZACIÓN QUÍMICA Y MICROBIOLÓGICA

FRAGRANCE ADDITION TO OLEOSOL ANTISEPTIC EMULSION LIQUID. CHEMICAL AND MICROBIOLOGICAL CHARACTERIZATION

0000-0001-8015-1674Gonzalo Sotolongo Cimaa  *  , 0000-0002-1457-9717Manuel E. Cordero Hernándeza  , 0000-0003-3435-3763Gabriela Guerra Collazoa  , 0000-0001-7973-2308Rancés Rodríguez Télleza  , 0000-0002-7980-2764Cheila Cabrera Péreza  , 0000-0002-7766-0889Shesie Iglesias Torrientea  , 0000-0002-1043-5505Lidia A. Fernández Garcíaa 

a Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNIC). La Habana, Cuba

RESUMEN

El OLEOSOL, emulsión hidroalcohólica con acción antiséptica que contiene aceite de girasol ozonizado (OLEOZON® tópico) como ingrediente activo, se utiliza para la limpieza profunda de las manos y superficies. Además de su acción germicida, es necesario que el OLEOSOL posea un aroma agradable durante su empleo. Para ello se procedió a la incorporación de fragancia Lavanda-Camomila. Se realizó un estudio comparativo en el que se emplearon dos esencias herbáceas Alecrim qt. Cineol (Rosmarinus officinalis) y Citronela (Cymbopogon nardus). Fueron preparadas muestras de OLEOSOL a las que se adicionó fragancia en concentraciones de 1,0 y 1,5 % (v/v). La evaluación de la estabilidad de estos productos durante 90 días se llevó a cabo mediante la determinación de las propiedades organolépticas, ensayos químicos y microbiológicos. La aceptabilidad sensorial de las siete formulaciones desarrolladas se realizó a través del uso de una escala hedónica. En todos los parámetros evaluados se observa la superioridad sensorial de la formulación con Lavanda-Camomila a las dos concentraciones, en comparación con el OLEOSOL. Aquellos con contenido de fragancia presentaron un aroma floral agradable, característico de la esencia utilizada, más acentuado en la mezcla con 1,5 % (v/v), aunque la pérdida de aromaticidad se verifica más rápidamente a esta concentración. Tanto en el OLEOSOL como en las muestras que contenían fragancia, el Índice de Peróxido y el pH tuvieron un comportamiento lineal y exponencial, durante el período del estudio de estabilidad. Los productos desarrollados mostraron frente a cepas de Staphylococcus aureus ATCC 25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 y Escherichia coli ATCC 25922 una significativa actividad bactericida.

Palabras-clave: OLEOZON® tópico; fragancia; emulsión-líquida antiséptica; actividad antibacteriana; aceptabilidad

ABSTRACT

OLEOSOL, a hydroalcoholic emulsion with antiseptic action that contains ozonated sunflower oil (OLEOZON® topical) as an active ingredient, is used for deep cleaning of hands and surfaces. In addition to its germicidal action, it is necessary for the OLEOSOL to have a pleasant aroma during its use. For this purpose, the Lavender-Chamomile fragrance was incorporated. A comparative study using two herbaceous essences Alecrim qt. Cineol (Rosmarinus officinalis) and Citronella (Cymbopogon nardus) was carried out. Fragrance at concentrations of 1.0 and 1.5 % (v/v), were added to OLEOSOL samples previously prepared. Evaluation of stability products for 90 days was carried out, determining organoleptic properties and performing different chemical and microbiological assays. Sensory acceptability of seven formulations was carried out, using a hedonic scale. The results showed that all parameters evaluated, the sensory superiority of the formulation with Lavender-Chamomile in both concentrations in comparison with OLEOSOL was observed. The formulation with fragrance content, presented a pleasant floral aroma, characteristic of essence used, more accentuated in the mixture with 1.5% (v/v), although the loss of aromaticity occurs more rapidly at this concentration. Both in the OLEOSOL and in the fragrance-containing samples, the peroxide value and pH behaved linearly and exponentially, during the period of the stability study. Against Staphylococcus aureus ATCC 25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 y Escherichia coli ATCC 25922 strains, the developed products showed significant bactericidal activity.

Key words: OLEOZON® topical; fragrance; antiseptic liquid emulsion; antibacterial activity; acceptability

INTRODUCCIÓN

La adecuada antisepsia y desinfección de manos, ropa y objetos es fundamental para prevenir la propagación de las enfermedades infectocontagiosas y tiene como objetivo principal la inactivación de los microorganismos presentes en el área de contacto. En la actualidad, el método más consolidado para inactivar de manera rápida y efectiva una amplia gama de microorganismos potencialmente dañinos, que están presentes en las manos o superficies inanimadas, es el uso de formulaciones evaporativas, sin enjuague, compuestas por alcohol etílico o isopropílico (etanol o isopropanol, respectivamente) (Olivera, García, & Manzo, 2020).

El OLEOSOL constituye una emulsión hidroalcohólica con función antiséptica cuyo principio activo es el aceite de girasol ozonizado (OLEOZON® tópico). Está registrado en el Instituto Nacional de Higiene, Epidemiología y Microbiología de Cuba, como producto cosmético para el cuidado y embellecimiento del cuerpo y el cabello. Licencia Sanitaria No. CN-10539/20.

El OLEOZON® es un medicamento cubano obtenido a partir de la reacción del ozono gaseoso con el aceite de girasol, según un procedimiento desarrollado en el Centro de Investigaciones del Ozono del CNIC. Es un germicida de amplio espectro, muy efectivo en el tratamiento de procesos infecciosos producidos tanto por virus como por bacterias, hongos y algunos parásitos. Está registrado nacionalmente para el tratamiento de la epidermofitosis (1999, 2004) y para el tratamiento de la giardiasis (2004) (Amri et al., 2020; Menéndez et al., 2008; Poznyak, Blanco, Martínez, Oria, & Cuevas, 2018; Ugazio, Tullio, Binello, Tagliapietra, & Dosio, 2020).

La reacción del ozono con los aceites vegetales, ocurre fundamentalmente con los enlaces olefínicos de los triglicéridos insaturados y a través del mecanismo de Criegee, el cual consta de diferentes etapas (Figura 1). Primero, se produce un ataque iónico y electrofílico del ozono de forma simultánea a los átomos de carbonos del doble enlace (llamado cicloadición 1,3-dipolar). Como resultado, se forma un compuesto intermediario inestable denominado 1,2,3-trioxolano u ozónido primario. En una segunda etapa, éste se descompone formando un compuesto carbonílico, aldehído o cetona y el óxido de carbonilo o zwitterion. A partir de este momento y teniendo en cuenta las condiciones en que se desarrolla la reacción, pueden tomarse diferentes caminos y por ende, obtenerse diferentes productos de reacción. De esta forma, se obtiene una mezcla compleja de compuestos como son: peróxidos, ozónidos, aldehídos, ácidos carboxílicos, y compuestos poliméricos, entre otros (Ledea et al., 2019; Ledea et al., 2005; Menéndez et al., 2008).

Fig. 1. Mecanismo de Criegee para la reacción del ozono con los compuestos insaturados. HG: disolventes próticos. 

Para cumplir con el efecto microbicida pretendido, las formulaciones en base alcohólica sin enjuague (con contenido de etanol o isopropanol) deben superar pruebas de efectividad in vitro e in vivo frente a patógenos nosocomiales, estandarizadas por Normas Europeas o las Americanas. Los estudios in vitro refieren a ensayos cuantitativos para demostrar actividad bactericida (contra Staphylococcus aureus, Enterococcus hirae, Pseudomonas aeruginosa y Escherichia coli) y viricida (contra poliovirus tipo 1, adenovirus tipo 5 y norovirus murino). Por su parte, los estudios in vivo en seres humanos evalúan condiciones prácticas de uso simuladas(Olivera, García, & Manzo, 2020).

EL OLEOSOL presenta como limitante el olor característico del aceite de girasol ozonizado OLEOZON®. Los responsables de este olor característico son aldehídos y ácidos volátiles propios de la estructura de los ácidos grasos presentes en el aceite y del mecanismo de la reacción de ozonización (Ledea, 2004; Ledea et al., 2001). El aroma constituye la identidad de un producto para el consumidor, además de ser uno de los principales motivadores para su selección al momento de la compra(Bonadeo, 2005; Gonçalves, Srebernich, Vercelino, & Zampieri, 2013). Sin embargo, la incorporación de una fragancia en una formulación específica trae consigo exigencias dentro de las que se destacan una buena compatibilidad, facilidad en la incorporación, estabilidad y excelente desempeño(Lanzziano & Mora, 2013).. El objetivo de la presente investigación es evaluar la estabilidad de los parámetros químicos y la actividad germicida del producto OLEOSOL al añadirle diferentes tipos de fragancias.

Materiales y Métodos

Reactivos: Alecrim qt. Cineol y Citronela (Phytoterápica), Ácido Acético glacial (Supelco®, Merck), Cloroformo (EMSURE®, Merck), Yoduro de Potasio (Quimefa), Solución Tampón pH 4,01 y pH 7,00 (Certipur®, Merck), Agar Mueller Hinton (OXOID), Dodecilsulfato Sódico (CNIC), Etanol (CNIC) y Agua Purificada (CNIC).

Los componentes de la formulación son OLEOZON® tópico, dodecilsulfato sódico (SDS) como agente emulsionante, etanol, fragancia y agua en cantidad suficiente. Se estudiaron concentraciones de fragancia 1,0 y 1,5 % (v/v) en la mezcla.

El OLEOZON® tópico utilizado en este estudio provino de las plantas de producción del CNIC identificado como Lot. 128. El Índice de Peróxido determinado resultó ser 646 ± 6 mmol-equiv. / kg, con un coeficiente de variación de 0,92 %.

La fragancia utilizada se identificó como F43740L Lavanda-Camomila, cuyo proveedor fue López Herbón Trujillo, S.L. (Madrid, España).

Paralelamente se llevó a cabo un estudio comparativo siguiendo la misma metodología con dos fragancias herbáceas de las que se conoce su composición química y actividad biológica. Alecrim qt. cineol, aceite esencial extraído de la especie romero (Rosmarinus officinalis) dentro de la familia Lamiaceae Lamiaceae (Flores, Sáenz, Castañeda, & Narro, 2020) y Citronela (Cymbopogon nardus) perteneciente a la familia botánica de las gramíneas (Rodríguez, Castro, Sánchez, Gómez, & Correa, 2006).

La metodología seguida para la elaboración de la formulación consistió en los siguientes pasos: (1) se añadió cierta cantidad de SDS a un beaker, y con agitación se fue adicionando una parte del agua, hasta que se solubilizó; (2) se añadió el aceite de girasol ozonizado (AGO) dejando homogenizar la mezcla por 5 min. Posteriormente se adicionó el agua restante de la formulación, y se agitó durante 5 min más; (3) luego de 24 horas de formulada la premezcla se procedió a añadir el etanol en su totalidad. Se dejó en agitación por 5 minutos; (4) finalmente se añadieron los volúmenes establecidos de fragancia.

En respectivos beaker se prepararon 300 mL de las mezclas OLEOSOL, OLEOSOL con fragancia 1,0 % (v/v) y OLEOSOL con fragancia 1,5 % (v/v), de las cuales se dispuso un volumen de 50 mL para estudios químicos y microbiológicos en los tiempos 0, 15, 30, 45, 60 y 90 días.

Pruebas para el control de la calidad de la formulación:

Pruebas Químico-Físicas

  • PPO 16QF.01.001.19 “Determinación de características organolépticas”.

  • PPO 16QF.08.001.19 “Determinación del pH del agua empleada en la ozonización de sustancias oleosas”.

  • Determinación del Índice de Peróxidos (IP).

Se pesaron alrededor de 5 g de muestra y se mezclaron con 30 mL de disolución ácido acético glacial-cloroformo 3:2 (v/v). Se añadieron 0,5 mL de una disolución saturada de yoduro de potasio. La mezcla se agitó por un minuto y se dejó reposar en la oscuridad durante dos minutos más, después, se añadieron 30 mL de agua destilada y se valoró lentamente con una disolución de tiosulfato de sodio 0,01 mol/L, agitando de forma continua hasta la desaparición del color amarillo. El resultado se calculó mediante la expresión:

dónde: , Concentración molar del tiosulfato de sodio (0,01 mol/L), : Volumen consumido de tiosulfato de sodio en la valoración (mL), : Volumen consumido por la disolución blanco, en este caso 0,1 mL, : Peso de la muestra (g) e : Se define como los milimoles-equivalentes de oxígeno activo por kilogramo de muestra empleada

Esta determinación se realizó por triplicado para cada muestra del producto desarrollado.

Ensayos Microbiológicos

Se agregó 1 mL de cada una de las mezclas de OLEOSOL, previamente agitadas durante 10 segundos, en respectivos tubos de tapa con rosca estériles. Luego se adicionó 1 mL del inóculo (108 UFC/mL) a cada tubo y se procedió a agitar. A los intervalos de tiempo: 30 segundos, 1, 2, 3 y 4 minutos se retiró una alícuota de 100 µL a placas Petri que contenían 25 mL de Agar Mueller Hinton y se diseminó con la ayuda de una espátula de Drigalski. Se dejó reposar durante 15 minutos y se incubaron a 37 °C durante 48 horas. Se realizaron 3 réplicas.

Microorganismos utilizados:

  • Staphylococcus aureus ATCC 25923: se utilizó este microorganismo como representante de cocos Gram positivos que son patógenos, están presentes en la piel y pueden presentar inconvenientes en los productos cosméticos durante el uso(Palacios & Rubiano, 2016).

  • Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853: se utilizó este microorganismo debido a su patogenicidad, a su presencia en diferentes ambientes y por su capacidad de proliferar en el agua y adaptarse a varios sustratos, a su alta resistencia a varios sistemas de preservativos, a su potencialidad de degradación del producto, y por ser representativo de fallas de higiene en los procesos de manufactura (Palacios & Rubiano, 2016).

  • Escherichia coli ATCC 25922: se utilizó este microorganismo como representante de bacilos Gram negativos fermentadores, que son indicadores de contaminación fecal y de fallas de higiene(Palacios & Rubiano, 2016).

Prueba de Aceptabilidad

La aceptabilidad sensorial de las distintas formulaciones fue evaluada teniendo en cuenta los parámetros olor, color, aspecto y consistencia y sensación posterior al uso, utilizando para ello una escala hedónica de nueve puntos, donde cada punto de la escala fue categorizado desde 1 -Me disgusta muchísimo- hasta 9 -Me gusta muchísimo-Esta escala se utilizó en forma independiente para cada atributo. Todo ello se plasmó en forma de una encuesta anónima(Bertoldo, Vázquez, & Ciacci, 2012).

La prueba fue realizada por 20 trabajadores (no entrenados) pertenecientes a las distintas áreas del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNIC). Se encuestaron a personas de ambos sexos que aceptaron voluntariamente acceder al estudio, con edades comprendidas entre 23 y 60 años.

A los encuestados se les entregaron las formulaciones desarrolladas contenidas en frascos de plásticos de 20 mL, sin signos particulares que pudieran producir sesgo, así como la encuesta.

Análisis Estadístico

Con el objetivo de encontrar los modelos matemáticos que pudiesen describir el proceso se realizó un estudio de regresión, empleando el modelo lineal y el no lineal. Para este último se ajustó un modelo exponencial. Como parámetro estadístico para comprobar los ajustes realizados se utilizó el coeficiente de determinación , así como el valor P en la prueba ANOVA para evaluar la significancia estadística entre las variables con un nivel de confianza del 95,0 %.

Con los datos del análisis sensorial se obtuvieron los promedios de aceptabilidad para cada muestra en las categorías evaluadas. Se realizó la prueba de Shapiro-Wilk para comprobar que los datos provenían de una distribución normal y se analizaron diferencias significativas mediante una prueba de Múltiple Rangos, con un nivel del 95,0 % de confianza (α = 0,05).

Para el procesamiento estadístico se utilizó el programa STATGRAPHICS Centurion XV.II. y para la construcción de gráficos OriginPro 9.0.

RESULTADOS

Las muestras de OLEOSOL y las que contenían fragancia, el comportamiento del IP y el pH fue contrario durante el estudio de estabilidad. En el primer caso se evidenció un crecimiento en los valores, mientras que en el segundo un decrecimiento. El Gráfico 2 muestra la variación en el tiempo (días) de los valores medios correspondientes a los parámetros IP y pH, el intervalo para la desviación estándar (DE), así como los modelos matemáticos ajustados.

Los coeficientes de variación obtenidos en la determinación del índice de peróxido fueron inferiores al 3,3 %, que es el coeficiente máximo aceptado para el control de la calidad de este ensayo(Martinez, Ledea, & Díaz, 2006).

Los resultados de la calibración para la variación del IP con el tiempo (días) se ajustaron a una línea recta , donde y representan el intercepto y la pendiente, respectivamente. En el caso del parámetro pH, la calibración se ajustó a una curva exponencial con ecuación analítica , donde , y son constantes. Tabla 1 reporta estos resultados. Los valores del estadígrafo P en la prueba ANOVA fueron inferiores a 0,05 en todos los casos, por lo que existe una relación estadísticamente significativa entre las variables evaluadas con un nivel de confianza del 95,0 %. Los valores obtenidos para , cercanos al 100 %, sugieren que los modelos ajustados explican adecuadamente la variabilidad obtenida tanto en el IP como en el pH para cada muestra. Estos resultados demostraron que los modelos matemáticos utilizados resultan adecuados para la estimación de las variables evaluadas en función del tiempo, con las muestras del estudio.

En los ensayos microbiológicos frente a las cepas bacterianas Staphylococcus aureus ATCC 25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 y Escherichia coli ATCC 25922 los productos desarrollados mostraron una significativa actividad bactericida. El Gráfico 3 muestra el conteo de colonias totales a los 30 seg en que estuvo en contacto el inóculo con el producto que contenía fragancia Lavanda-Camomila, para 48 horas de incubación durante el período del estudio de estabilidad. De manera general se puede decir que el crecimiento observado resulta prácticamente despreciable si se tiene en cuenta que el número total de microorganismos depositados en las placas se encuentra en el orden de los 108 UFC / mL, para cada tipo de bacteria ensayada. Es decir, prácticamente se obtuvo un 100 % de actividad bactericida. El mayor crecimiento bacteriano se evidenció en los primeros 15 días del estudio de estabilidad, tanto en el OLEOSOL como en las muestras que contenían fragancia. El efecto bactericida fue mayor en el OLEOSOL con fragancia 1,5 % (v/v) en comparación con el de 1,0 % (v/v), y estos a su vez mostraron un efecto más marcado que el OLEOSOL sin contenido de fragancia.

En todos los casos se obtuvo la reducción estipulada por el test de Chambers, el cual considera como buen desinfectante un producto que, a la concentración recomendada, cause un 99,999% de muerte a una cantidad entre 7,5 x 107 y 1,3 x 108 células / mL en 30 seg (López, Romero, & Ureta, 2002) ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>López</Author><Year>2002</Year><RecNum>30</RecNum><DisplayText>(López, Romero, & Ureta, 2002)</DisplayText><record><rec-number>30</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="twf5wwxf7tp9pee5f2apxrf52dzazdaffarf">30</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>López, Luis</author><author>Romero, José</author><author>Ureta, Fernando</author></authors></contributors><titles><title>Acción germicida in vitro de prod .

Gráfico 2 Modelos matemáticos empleados en la variación de los valores medios del Índice de Peróxidos (mmol-equiv. / kg) y el pH durante el estudio de estabilidad. Se realizaron mediciones por triplicado en cada caso. Leyenda: I- OLEOSOL, II.1- OLEOSOL + Lavanda-Camomila 1,0 % (v/v), II.2- OLEOSOL + Alecrim 1,0 % (v/v), II.3- OLEOSOL + Citronela 1,0 % (v/v) y III.1- OLEOSOL + Lavanda-Camomila 1,5 % (v/v), III.2- OLEOSOL + Alecrim 1,5 % (v/v) y III.3- OLEOSOL + Citronela 1,5 % (v/v).  

Tabla 1. Resultadosde la calibración para la variación del Índice de Peróxido (IP) y pH en el tiempo (días) durante el estudio de estabilidad. Leyenda: I- OLEOSOL, II.1- OLEOSOL + Lavanda-Camomila 1,0 % (v/v), II.2- OLEOSOL + Alecrim 1,0 % (v/v), II.3- OLEOSOL + Citronela 1,0 % (v/v) y III.1- OLEOSOL + Lavanda-Camomila 1,5 % (v/v), III.2- OLEOSOL + Alecrim 1,5 % (v/v) y III.3- OLEOSOL + Citronela 1,5 % (v/v). 

Gráfico 3.  Conteo de colonias totales a los 30 seg en que estuvo en contacto el inóculo con el producto desarrollado para 48 horas de incubación durante el período del estudio de estabilidad. A) OLEOSOL, B) OLEOSOL con Lavanda-Camomila 1,0 % (v/v) y C) OLEOSOL con Lavanda-Camomila 1,5 % (v/v). 

Los resultados obtenidos para cada uno de los parámetros evaluados durante la prueba de aceptabilidad sensorial se presentan en la Tabla 2. La cual muestra los promedios de aceptabilidad, para cada categoría de la escala hedónica. El rango de categorías elegidas para todas las variables fue desde 1 -Me disgusta muchísimo- hasta 9 -Me gusta muchísimo-.

Las categorías más elegidas para el caso de la variable color fueron 5 -Ni me gusta ni me disgusta- (muestras II.3, III.3, I y III.2), 6 -Me gusta ligeramente- (muestras II.2 y II.1) y 7 - Me gusta bastante- (muestras III.1 y II.2). En el caso de la variable olor, las categorías más elegidas fueron 4 -Me disgusta ligeramente- (muestra III.1 y I), 5 -Ni me gusta ni me disgusta- (muestras II.1 y III.3), 6 -Me gusta ligeramente- (muestras II.3, II.2 y III.3) y 7 - Me gusta bastante- (muestras III.3 y III.2). En la variable aspecto y consistencia, las categorías más elegidas fueron 5 -Ni me gusta ni me disgusta- (muestras II.3, II.2, I y III.2), 6 -Me gusta ligeramente- (muestra III.3) y 7 - Me gusta bastante- (muestras III.1 y II.1). Finalmente, las categorías más elegidas para la variable sensación posterior al uso fueron 4 -Me disgusta ligeramente- (muestra II.3 y I), 5 -Ni me gusta ni me disgusta- (muestra II.2), 6 -Me gusta ligeramente- (muestras III.1, II.2, II.1, III.3 y III.2), 8 -Me gusta mucho- (muestra III.2).

Los órdenes de aceptabilidad fueron: atributo color I < III.2 < II.3 < III.3 < II.1 < III.1 < II.2, atributo olor II.3 < I < III.1 < II.1 < II.2 < III.2 < III.3, atributo aspecto y consistencia I < II.3 < III.2 < III.1 < III.3 < II.1 = II.2 y atributo sensación posterior al uso II.3 < I < III.1 < III.2 < II.1 < III.3 < II.2. En todos los casos se observa la superioridad sensorial de la formulación con fragancia Lavanda-Camomila a las dos concentraciones estudiadas, en comparación con el OLEOSOL. Mientras que en aquella con 1,0 % (v/v) de esencia se evidencia superioridad en cuanto olor, aspecto y consistencia y sensación posterior al uso cuando se compara con su análoga al 1,5 % (v/v).

La prueba de Shapiro-Wilk mostró como resultado que los datos provenían de una distribución normal puesto que el valor-P fue mayor o igual a 0,05 en todos los casos. Posterior al ANOVA, con la prueba de Múltiples Rangos se evidenciaron diferencias significativas en los parámetros color y olor.

Tabla 2. Valores promedios de aceptabilidad para cada formulación correspondientes a los parámetros olor, color, aspecto y consistencia y sensación posterior al uso. Leyenda: I- OLEOSOL, II.1- OLEOSOL + Lavanda-Camomila 1,0 % (v/v), II.2- OLEOSOL + Alecrim 1,0 % (v/v), II.3- OLEOSOL + Citronela 1,0 % (v/v) y III.1- OLEOSOL + Lavanda-Camomila 1,5 % (v/v), III.2- OLEOSOL + Alecrim 1,5 % (v/v) y III.3- OLEOSOL + Citronela 1,5 % (v/v). 

DISCUSIÓN

La esencia Lavanda-Camomila introduce en el OLEOSOL un aroma floral agradable. Esta fragancia contiene como producto mayoritario el linalool (3,7-dimetil-1,6-octadien-3-ol)(López Herbón Trujillo, 2022), un alcohol monoterpénico aromático que se encuentra en muchos aceites esenciales y se usa ampliamente en perfumes, cosméticos, productos de limpieza para el hogar y aditivos alimentarios (An et al., 2021).

El objetivo de la prueba de aceptabilidad fue obtener información sobre la calidad sensorial de los productos desarrollados. Por tratarse de productos nuevos cuyo uso será como desinfectante para el control de enfermedades infecciosas, no se puede desconocer la aceptación de la nueva formulación por parte de los consumidores. Las diferencias significativas entre los parámetros color y olor puede ser consecuencia de una asociación subjetiva entre ambas variables (Bertoldo, Vázquez, & Ciacci, 2012).

Uno de los principales problemas de los aceites vegetales ozonizados ha sido su conservación, pues ellos contienen especies peroxídicas las cuales son muy inestables a temperatura ambiente. Se conoce que los peróxidos son los compuestos de descomposición primaria de la oxidación de las grasas y aceites, mientras que en la reacción secundaria, los productos de descomposición que resultan de la oxidación son los perácidos, aldehídos, ácidos, etc (Díaz, 2010).

El aumento del Índice de Peróxido en el tiempo se debe a la creciente formación de grupos peróxidos durante el almacenamiento del producto, asociado al proceso de oxidación primario del aceite de girasol ozonizado. En esta etapa tienen lugar una serie de reacciones en el principio activo OLEOZON® que producen un aumento en la concentración de estos compuestos. Algunas de ellas son, la des-polimerización de los poli-peróxidos (Gráfico 4-i), así como la auto-descomposición de derivados hidroxi-hidroperóxidos quedando el aldehído y el hidroperóxido en equilibrio dinámico (Gráfico 4-ii).

Gráfico 4.  (i)des-polimerización de los poli-peróxidos y (ii) descomposición de derivados hidroxi-hidroperóxidos quedando el aldehído y el hidroperóxido en equilibrio dinámico. 

La disminución del pH se asocia a la formación de ácidos orgánicos libres durante las etapas finales del mecanismo de descomposición del aceite de girasol ozonizado. Esto demuestra que tiene lugar la oxidación de una parte de los aldehídos con el oxígeno molecular a un estado de oxidación superior, correspondiente a los ácidos grasos (Gráfico 5-i) y una auto-oxidación de los hidroxihidroperóxidos (Gráfico 5-ii)(Ledea, 2004).

Gráfico 5. (i) formación de ácidos carboxílicos mediante la oxidación de aldehídos con el oxígeno molecular y (ii) autooxidación de los hidroxihidroperóxidos. 

El Gráfico 2-A ) evidencia un aumento en el valor de la pendiente en la serie OLEOSOL, OLEOSOL + Lavanda-Camomila 1,0 % (v,v) y OLEOSOL + Lavanda-Camomila 1,5 % (v,v). Este resultado demuestra que la velocidad o rapidez de las reacciones de deterioro por oxidación aumentan en ese orden. En este sentido se puede decir que el contenido de fragancia Lavanda-Camomila en las muestras de OLEOSOL favorecen los mecanismos oxidativos que puedan tener lugar. Este resultado justifica la evaluación más favorable en cuanto al olor y la sensación posterior al uso de la formulación con 1,0 % (v/v) de esencia cuando se compara con su análoga al 1,5 % (v/v). Es decir, la formación de aldehídos y ácidos volátiles con olores característicos se evidencia más rápidamente en el último caso.

El marcado carácter germicida obtenido en los distintos productos desarrollados, se debe a un efecto sinérgico entre el OLEOZON® tópico, el etanol y la fragancia utilizada.

El OLEOZON® ha mostrado una eficaz actividad in vitro frente a especies bacterianas Gram positivas y Gram negativas, así como frente a hongos filamentosos. La actividad biológica de los aceites ozonizados se atribuye a especies peroxídicas (Curtiellas, Gómez, Ledea, Fernández, & Sánchez, 2005; Curtiellas et al., 2008).

En las pruebas microbiológicas se encontró un mayor crecimiento bacteriano en los primeros 15 días del estudio de estabilidad. Este resultado concuerda con el aumento y la disminución progresiva del IP y pH, respectivamente. Valores elevados para el IP, así como medios muy ácidos, condiciones encontradas a partir de los 30 días del estudio, resultan desfavorables para el desarrollo bacteriano. Algunos autores plantean como intervalo de pH adecuado para el crecimiento entre 6,5 y 7,5 (Granados & Villaverde, 1997).

Por otra parte, se obtuvo un efecto bactericida mayor en el OLEOSOL con fragancia 1,5 % (v/v) en comparación con el de 1,0 % (v/v), y estos a su vez mostraron un efecto más marcado que el OLEOSOL sin contenido de fragancia. Estos resultados sugieren que la esencia utilizada aporta favorablemente a la actividad antimicrobiana del producto desarrollado. En la literatura se reportan varios estudios en los que se prueban los efectos que tienen los aceites esenciales Lavanda y Camomila sobre distintos tipos de microorganismos (Anastasiou et al., 2020; Oliveira et al., 2020). M. Lis-Balchin y col. demostraron que existe una relación entre los componentes principales y las bioactividades (Lis, Deans, & Eaglesham, 1998). Las autoras propusieron que compuestos tales como el linalool y el 1,8-cineol, presentes en la fragancia Lavanda-Camomila (López Herbón Trujillo, 2022), se encuentran relacionados con actividades biológicas consistentemente altas contra microorganismos in vitro (Lis, Deans, & Eaglesham, 1998).

Las diferencias en la respuesta de las cepas evaluadas frente al desinfectante desarrollado se atribuyen a que las bacterias Gram positivas tienden a ser más sensibles a los compuestos antibacterianos que las bacterias Gram negativas (Aisyah, Yunita, & Amanda, 2021). La estructura de la pared celular de las bacterias Gram positivas es más simple, lo que hace más fácil para los compuestos antibacterianos penetren en la célula e interactúen con sus blancos dianas (Yin et al., 2020). Por otro lado, las bacterias Gram negativas presentan una pared celular más compleja compuesta por tres capas: la primera es la membrana exterior la cual es una lipoproteína, la capa media compuesta de peptidoglicano y la última constituye la membrana interna (Aisyah, Yunita, & Amanda, 2021).

Resultados similares en cuanto a la actividad bactericida fueron encontrados en las muestras de OLEOSOL con las esencias Alecrim y Citronela.

El aceite esencial de Alecrim (R. officinalis), una de las fuentes más apreciadas de compuestos bioactivos naturales, ejerce varias actividades farmacológicas, como antibacteriana, antidiabética, antiinflamatoria, antitumoral, antioxidante, entre otras (Zhang et al., 2014). Las actividades biológicas se han atribuido a dos grupos de compuestos: la fracción volátil y los compuestos fenólicos (Romo et al., 2012). Este último grupo contiene básicamente una fracción de flavonoides, ácido rosmárico y algunos compuestos diterpénicos derivados estructuralmente del ácido carnósico, como el carnosol y el rosmanol (Romo et al., 2012).

El extracto de hoja de R. officinalis afecta a la membrana celular bacteriana y su actividad citotóxica afecta directamente a la fase mitótica de las bacterias Gram positivas y Gram negativas. Por destacar, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Salmonella spp. y S. aureus, son microorganismos susceptibles a los componentes del extracto de romero (Miresmailli, Bradbury, & Isman, 2006).

El aceite esencial de Citronela (C. nardus) extraído de las hojas y el tallo de la planta, es un aceite volátil con propiedades antisépticas, desodorantes, insecticidas, tónicas y estimulantes. Se ha demostrado que los aceites derivados del género Cymbopogon, poseen propiedades antimicrobianas, incluyendo a C. nardus, contra hongos como Penicillium sp.(CCIBP-Pen18) y Aspergillus niger (CCIBP-Asp10), y las cepas bacterianas Bacillus subtilis (ATCC 6633) y Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) (Sánchez et al., 2007). El citronelal y geraniol son los componentes activos del aceite extraído de Citronela que le confiere capacidades fungicidas y bactericidas (Becerra & Castro, 2019).

CONCLUSIONES

Los resultados alcanzados durante la caracterización química y microbiológica de la emulsión-líquida antiséptica OLEOSOL con contenido de fragancia Lavanda-Camomila, por 90 días, reflejan una mejora importante en el producto comercial. Durante la prueba de aceptabilidad se evidenció en todos los parámetros evaluados la superioridad sensorial de la formulación con Lavanda-Camomila a las dos concentraciones, en comparación con el OLEOSOL. La esencia introduce un aroma floral agradable, más acentuado en la mezcla con contenido de fragancia 1,5 % (v/v), aunque la pérdida de la aromaticidad se verifica más rápidamente a esta concentración. Los modelos matemáticos utilizados, lineal y exponencial, resultaron adecuados para la estimación de las variables IP y pH en función del tiempo, con las distintas muestras del estudio. Las actividades bactericidas obtenidas con los productos desarrollados frente a cepas de Staphylococcus aureus ATCC 25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 y Escherichia coli ATCC 25922 se encontraron dentro del orden establecido para ser considerados buenos desinfectantes.

Agradecimientos

Agradecemos a todo el personal del CNIC que accedió voluntariamente a la realización de la encuesta. También a la Dra. Ma. del Carmen Espinosa Lloréns por la lectura y revisión del presente trabajo.

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Recibido: 22 de Noviembre de 2022; Aprobado: 28 de Noviembre de 2022

* gonzalo.cima@cnic.edu.cu

Este artículo no presenta conflicto de intereses

Gonzalo Sotolongo Cima: Conceptualización, investigación, metodología, análisis formal e interpretación de los resultados, redacción del borrador original, redacción (revisión y edición).

Manuel E. Cordero Hernández: Conceptualización, investigación, metodología, validación

Gabriela Guerra Collazo: Conceptualización, investigación, metodología, validación.

Rancés Rodríguez Téllez: Conceptualización, investigación, metodología, validación.

Cheila Cabrera Pérez: Conceptualización, investigación, metodología, validación.

Shesie Iglesias Torriente: Conceptualización, investigación, metodología, validación.

Lidia A. Fernández García: Conceptualización, investigación, metodología, análisis formal e interpretación de los resultados, revisión crítica de la versión final y su aprobación, redacción del borrador original, redacción (revisión y edición).

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