ARTÍCULO ORIGINAL

Actividad antibacteriana de los extractos de Cymbopogon citratus, Elionurus sp. y Tagetes minuta contra bacterias que causan mastitis

 

Antibacterial activity of essential oils of Cymbopogon citratus, Elionurus sp. and Tagetes minuta against bacteria that cause mastitis

 

 

MSc. Carolina Lambrecht Gonçalves,^I Dr. Diane Bender Almeida Schiavon,^I MSc. Fernanda Voigt Mota,^I MSc. Angela Faccin,^I MSc. Ryan Noremberg Schubert,^I Dr. Gustavo Schiedeck,^II Dr. Luiz Filipe Damé Schuch^I

^I Universidade Federal de Pelotas (UFPel). Pelotas, Brasil.
^II Embrapa Clima Temperado. Pelotas, Brasil.

 

 

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RESUMEN

Introducción: el uso inadecuado de los antimicrobianos es un importante factor de resistencia a estos. En medicina veterinaria, este factor puede influir en el rendimiento de los animales, como en el caso de la mastitis bovina.
Objetivo: evaluar la actividad antibacteriana de los aceites esenciales e hidroalcohólicos, de Cymbopogon citratus (DC.) Stapf., Elionurus sp. y Tagetes minuta L. contra bacterias aisladas de leche bovina.
Métodos: la actividad antimicrobiana de plantas se evaluó utilizando la técnica de microdilución con la determinación de la concentración inhibitoria mínima.
Resultados: los aceites esenciales eran más activos que los hidroalcohólicos, con valores de concentración mínima inhibitoria entre 0,39 y 6,32; 0,10 y 6,32 %; así como de 0,62 a 5 %, para Cymbopogon citratus, Elionurus sp. y Tagetes minuta, respectivamente; mientras que en los extractos hidroalcohólicos, excepto para Tagetes minuta, solo se inhibió Streptococcus uberis con Elionurus sp., pero el extracto hidroalcohólico de Cymbopogon citratus no mostró actividad antibacteriana.
Conclusiones: los resultados sugieren el uso de estas plantas como un antimicrobiano natural, que es eficaz sobre bacterias de la mastitis bovina.

Palabras clave: antimicrobiano, leche, plantas bioactivas, Cymbopogon citratus (DC.) Stapf., Elionurus sp., Tagetes minuta L.

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ABSTRACT

Introduction: the inappropriate use of antimicrobials is a major driver of antimicrobial resistance. In veterinary medicine, this factor can influence on animal performance, as in the case of bovine mastitis.
Objective: this study is aimed to evaluate the antibacterial activity of essential oils and hydroalcoholic of Cymbopogon citratus (DC.) Stapf., Elionurus sp. and Tagetes minuta L. and the bacteria isolated from bovine milk.
Methods: the antimicrobial activity of plants was evaluated using the microdilution technique, determining minimum inhibitory concentration values.
Results: the essential oils were more active than the hydroalcoholic, with minimum inhibitory concentration values between 6,32 to 0,39 %; 0,10 and 6,32 %; as well as 0,62 to 5 %, for Cymbopogon citratus, Elionurus and T. minuta, respectively; while EHAs, except for Tagetes minuta, only inhibited Streptococcus uberis to Elionurus sp., being that the hydroalcoholic the Cymbopogon citratus showed no antibacterial activity.
Conclusions: these results suggest the use of these plants as natural antimicrobial, being effective against bacteria of bovine mastitis.

Key words: antimicrobial, milk, plant bioactive, Cymbopogon citratus (DC.) Stapf., Elionurus sp. Humb. & Bonpl. ex Willd, Tagetes minuta L.

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INTRODUCCIÓN

El crecimiento de microorganismos resistentes a los antibióticos convencionales se ha convertido en un problema de salud pública, porque no acompañan a la resistencia de estos organismos evolutivamente.¹

La administración de antimicrobianos a los animales se lleva a cabo con el fin de prevenir y luchar contra las infecciones, además de servir como suplemento alimenticio. Esta práctica se convierte en perjudicial cuando se trata de microorganismos relacionados con la capacidad de infectar a animales y seres humanos, con la posibilidad de transferencia de resistencia a los antimicrobianos.² La mastitis bovina es una condición generalmente de agentes antibacterianos, el tratamiento se basa en la administración de antibióticos. Este procedimiento, cuando se hace de manera incorrecta, permite la presencia de residuos de estas sustancias en la leche materna que ofrecen riesgos para la salud humana,^3,4 además de la posible contaminación ambiental.⁵

La ineficacia de los tratamientos actualmente aprobados motiva la producción de nuevos medicamentos para combatir estos microorganismos, fomento de la investigación relacionada con los productos naturales.⁶ Así, los estudios que implican el uso de plantas medicinales como el reemplazo antimicrobiano, están diseñados para reducir al mínimo sus efectos para el hombre y los animales. El uso de plantas como medicina alternativa para el tratamiento, la prevención y cura de enfermedades, es una de las más antiguas formas de la práctica médica de la humanidad, que tiene una gran importancia tanto en lo que respecta a los aspectos médicos, como el cultural.⁷ Las plantas de las especies Tagetes minuta L., Cymbopogon citratus (DC.) Stapf., y del género Elionurus Humb. & Bonpl. ex Willd. son popularmente conocidas como chinchillo, hierba-cidro y limoncillo, que están siendo revisadas para su actividad biológica. Los estudios con estas plantas mostraron actividad contra los microorganismos patógenos, como las relacionadas con la mastitis bovina.^8-11

El presente estudio tiene como objetivo comparar la actividad antibacteriana de los aceites esenciales y extractos hidroalcohólicos de las bacterias aisladas de leche bovina.

 

MÉTODOS

Obtención de extractos de plantas

Las muestras se obtuvieron de las partes aéreas de T. minuta, C. citratus y Elionurus sp. en la estación experimental Cascata-Clima Templado Embrapa, ubicada en las coordenadas geográficas 31°37' S y 52°31' W. Las plantas se secaron a temperatura ambiente, de modo que se obtuvo un contenido de agua inferior o alrededor de 10 %; se mantuvieron en la pantalla, protegidos de la luz solar directa e insectos. Las partes aéreas de las plantas, para obtener los aceites esenciales (AE), se extrajeron por hidrodestilación utilizando el aparato de Clevenger, de acuerdo con la farmacopea brasileña,¹² siendo almacenados en botellas ámbar y refrigeradas. Los extractos hidroalcohólicos (EHA) de las plantas se prepararon utilizando una porción de las hojas a diez partes de alcohol (1:10) a 70 °GL. Las plantas permanecieron durante 15 días en matraces con agitación manual diária,¹² el extracto se filtró y se sustituyó su volumen inicial con el alcohol. Después el disolvente se eliminó utilizando un evaporador rotatorio a aproximadamente 55 °C bajo 600 mm/Hg, y la presión negativa y el volumen restaurado inicial con agua destilada estéril.¹³

Aislados bacterianos

Los microorganismos ensayados fueron Staphylococcus coagulasa positivo (n= 2), Staphylococcus coagulasa negativo (n= 2), Streptococcus uberis (n= 1), y cepas de referencia de Staphylococcus aureus (ATCC 12600), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 10145) y Escherichia coli (ATCC 8739).

Actividad antimicrobiana

La actividad antimicrobiana de EHA y AE se evaluó mediante la técnica de dilución en caldo en microplacas, con determinación de la concentración inhibitoria mínima (CIM). Los inóculos se prepararon con una suspensión bacteriana equivalente a 10⁶ ufc/mL. Los EHA se diluyeron sobre la base logarítmica dos en agua en destilada estéril (ADE). Para los AE la dilución se produjo en ADE que contiene 1 % de Tween 20, también sobre la base logaritmo dos. Después de la dilución de los extractos de plantas y de adición de inoculante, los microorganismos se mantuvieron en 37 °C durante 48 h bajo agitación a 75 rpm. Las pruebas se realizaron por triplicado y la CIM se determinó utilizando la media geométrica del inverso de la dilución de extractos de plantas, que no era posible recuperar los microorganismos en la subcultura de agar sangre de una alícuota de cada muestra.^13,14

 

RESULTADOS

Valores de CIM de cada extracto de planta se muestran en la tabla. A pesar de que todas las muestras de plantas presentan actividad antimicrobiana, los AE fueron los resultados más satisfactorios, trabajando en todos los géneros de bacterias. Con la excepción de C. citratus, la acción antimicrobiana de EHA se evaluó en las bacterias aisladas, y que T. minuta era eficaz contra todas las bacterias grampositivas, mientras que Elionurus sp. actuó solo sobre Streptococcus uberis.

El AE de T. minuta mostró su mayor eficiencia en comparación con el aislado del de Staphylococcus coagulasa positivo y su EHA, con una CIM de 0,62 % y 19 %, respectivamente. En este estudio los valores de CIM para C. citratus oscilaron entre 0,39 y 6,32 % de Staphylococcus coagulasa positivo y P. aeruginosa, respectivamente. Mientras, la variación de CIM del AE de Elionurus sp. fue 0,10 % para Staphylococcus coagulasa negativo a 6,32 % para P. aeruginosa y E. coli; y su EHA inhibido con una CIM de 6,25 % para Streptococcus uberis.

 

DISCUSIÓN

Los valores satisfactorios con AE pueden estar relacionados con la mayor concentración de compuestos que se encuentran en estos.¹⁵ Las bacterias gramnegativas, en general, eran menos sensibles a los antimicrobianos que bacterias grampositivas; un hecho que Loguercio¹⁶ atribuye a la constitución estructural de este grupo de bacterias, debido a su contenido en lípidos químicamente más complejo y superior, que obstaculizaría la acción de los productos antimicrobianos.

T. minuta pertenece a la familia Asteraceae y se considera una planta aromática nativa de América del Sur, ampliamente distribuida en Rio Grande do Sul, que se encuentra en el sudeste de los EE. UU. hasta el norte de la Patagonia.^17,18 La acción antimicrobiana de su AE había sido descrito por Oyedemi¹⁹ y otros, contra especies como Escherichia coli, Pseudomonas flourescense y Streptococcus pyogenes. Analizando el tiempo de exposición necesario para inhibir los microorganismos relacionados con la mastitis bovina, Schuch⁹ y otros con EHA del T. minuta, no encontraron sensibilidad frente a P. aeruginosa, sin embargo, como en el presente estudio, Streptococcus agalactiae y Staphylococcus aureus se inactivaron completamente en 30 s y 30 min de contacto con EHA, respectivamente.

La caracterización del componente químico de su AE está determinada por factores genéticos, sin embargo, el cambio de la ubicación, la estación, la luz, la temperatura y la parte de la planta a utilizar, pueden influir en su composición y, por lo tanto, su actividad biológica atribuirse a compuestos diferentes.²⁰ Los conflictos respecto a la composición del AE de T. minuta se describen en la literatura. Oyedemi¹⁹ identificó como un compuesto mayoritario en muestras de esta especie procedentes de Sudáfrica, el 4- careno, 30,1 % de la composición total; mientras que Chamorro,¹⁷ Argentina, mediante el análisis del AE extraído de las flores y las hojas ha obtenido los compuestos de la planta ß-phelandreno, limoneno, ß-ocimeno, dihydrotagetona y tagetenona tagetona, por un total de 90 % de su composición.

Como T. minuta, C. citratus es bien conocido en las regiones Sur y Sudeste de Brasil, se utilizan en los ornamentos y las prácticas medicinales.²¹ De origen asiático, se distribuye en regiones tropicales y subtropicales. En Brasil recibió numerosas denominaciones como alem, hierba cidro, hierba santa, la caña de azúcar, hierba de limón con aroma.^22,23 La actividad biológica del AE de C. citratus se asigna a su principal componente, el citral.²⁴ Esta especie de planta, analizada por Nogueira²⁵ no mostró actividad antimicrobiana, a diferencia de lo observado en este estudio. Sin embargo, Almeida²⁶ y otros informaron de la actividad fungistática del EHA del C. citratus, lo que sugiere su aplicación como un nuevo tratamiento para la candidiasis oral.

En cuanto al género Elionurus, el conocimiento descrito en la literatura con respecto a su acción biológica, la composición química y el cultivo, es aún muy bajó. Tiene una compleja taxonomía, toscos, variables, y con numerosos sinónimos, lo que hace su caracterización.²⁷ En Rio Grande do Sul se conoce como una de las principales gramíneas presentes en los campos altos.¹⁰ Se observó en las muestras de Brasil, la presencia de camfeno, cariofileno, espatulenol, neral y de geranial como principales.^28,29 A pesar de este limitado conocimiento, la acción antibacteriana de Elionurus spp. se puso de manifiesto por Cacciabua³⁰ y otros, en el entorno operativo actuado en contra de S. aureus y E. coli, mientras que su extracto de etanol inhibe Bacillus cereus, P. aeruginosa ATCC y S. aureus ATCC.

En el caso de las plantas que tienen amplia distribución en el territorio brasileño, debe ser considerado el mismo acceso y la difusión del conocimiento de sus propiedades medicinales a la comunidad. Búsquedas relacionadas con estas especies deben llevarse a cabo para proporcionar el uso de productos naturales a los productores de leche, teniendo en cuenta la preocupación por la producción de esta. Por lo tanto, nuevos estudios con la flora local deben fomentarse con el fin de aplicar sus conocimientos y biología.

Los resultados permiten concluir que los extractos de C. citratus, T. minutos y Elionurus sp. demostraron efecto contra las bacterias relacionadas con la mastitis. Así, para el control de la resistencia microbiana, se sugiere su uso como un tratamiento alternativo de enfermedades infecciosas y para reemplazar a los antibióticos convencionales.

 

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Recibido: 2 de agosto de 2012.
Aprobado: 10 de marzo de 2013.

 

 

Carolina Lambrecht. Universidade Federal de Pelotas (UFPel). Pelotas, Brasil. Correo electrónico: [e-mail]