Revista
de la
Universidad
del Zulia
Fundada en 1947
por el Dr. Jesús Enrique Lossada
77
ANIVERSARIO
DEPÓSITO LEGAL ZU2020000153
ISSN 0041-8811
E-ISSN 2665-0428
Ciencias
Exactas,
Naturales
y de la Salud
Año 15 N° 43
Mayo - Agosto 2024
Tercera Época
Maracaibo-Venezuela
REVISTA DE LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA. 3ª época. Año 15, N° 43, 2024
P. K. Carmona Vázquez et al // Evaluación de la actividad antimicrobiana de extractos de especies… 220-237
DOI: https://doi.org/10.46925//rdluz.43.14
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Evaluación de la actividad antimicrobiana de extractos de especies vegetales
en bacterias patógenas de importancia en salud pública
Perla Karina Carmona Vázquez*
Laura Yanneth Ramírez Quintanilla**
José Luis Hernández Mendoza***
Amanda Alejandra Oliva Hernández****
Israel García León*****
Jesús Di Carlo Quiroz Velásquez******
RESUMEN
Las infecciones por bacterias como
Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Salmonella spp
afectan tanto a
humanos como a animales. Estas bacterias han adquirido resistencia a los antibióticos convencionales,
lo que dificulta su tratamiento y supone un riesgo para la salud. Por eso, se investigan otras opciones
naturales para combatirlas, como los extractos de plantas. El objetivo del presente trabajo fue evaluar
la actividad antimicrobiana de extractos de plantas para el control de bacterias patógenas de relevancia
médica. Como metodología, se utilizaron cepas de Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Salmonella spp.,
siguiendo los métodos descritos por Duquense et al., 2015 y la NOM-110-SSA1-1994. Y para elaborar los
extractos metanólicos se usaron muestras vegetales como: clavo (Syzygium aromaticum), ajo (Allium
sativum), jengibre (Zingiber officinale), vainilla (Vanilla planifolia), menta (Mentha spicata), cilantro
(Coriandrum sativum), perejil (Petroselinum crispum), estafiate (Artemisia ludoviciana) y bayas como fresa
(Fragaria vesca) y zarzamora (Rubus ulmifolius), comprados en mercados populares en Reynosa
Tamaulipas. El resultado de las pruebas antibióticas mostró que el extracto metanólico más efectivo
fue el de clavo, seguido por el extracto metanólico de ajo. Por lo tanto, estos extractos vegetales
podrían ser una opción para el control de bacterias patógenas relevantes desde el punto vista médico.
PALABRAS CLAVE: Microorganismo, control de alimentos, investigación aplicada, medicamento.
* Universidad Autónoma de Tamaulipas, Unidad Academica Multidisciplinaria Reynosa Aztlan. Tamaulipas, México.
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7304-2250. E-mail: lrquintanilla@docentes.uat.edu.mx
** Universidad Autónoma de Tamaulipas, Unidad Academica Multidisciplinaria Reynosa Aztlan. Tamaulipas, México.
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2078-700X. E-mail: karina-carmona@hotmail.com
*** Instituto Politécnico Nacional, Centro de Biotecnología Genómica, Laboratorio de Bioinformatica. Tamaulipas, México.
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1233-0133. E-mail: jhernandezm@ipn.mx
**** Instituto Politécnico Nacional, Centro de Biotecnología Genómica, Laboratorio de Biotecnología Experimental.
Tamaulipas, México. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8904-2164. E-mail: aoliva@ipn.mx
***** Instituto Politécnico Nacional, Centro de Biotecnología Genómica, Laboratorio de Biotecnología Experimental.
Tamaulipas, México. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7876-1219. E-mail: igarcial@ipn.mx
******Instituto Politécnico Nacional, Centro de Biotecnología Genómica, Laboratorio de Biotecnología Experimental.
Tamaulipas, México. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6021-0427. E-mail: jquiroz@ipn.mx
Recibido: 02/04/2024 Aceptado: 09/04/2024
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Evaluation of the Antimicrobial Activity of Extracts of Plant Species on
Pathogenic Bacteria of Public Health Importance
ABSTRACT
Infections with bacteria such as Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Salmonella spp affect
both humans and animals. These bacteria have acquired resistance to conventional antibiotics, which
makes their treatment difficult and poses a health risk. For this reason, other natural options are being
investigated to combat them, such as plant extracts. The objective of this work was to evaluate the
antimicrobial activity of plant extracts for the control of pathogenic bacteria of medical relevance. As a
methodology, strains of Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Salmonella spp. were used,
following the methods described by Duquense et al., 2015 and NOM-110-SSA1-1994. And to prepare the
methanolic extracts, plant samples such as clove (Syzygium aromaticum), garlic (Allium sativum), ginger
(Zingiber officinale), vanilla (Vanilla planifolia), mint (Mentha spicata), coriander (Coriandrum sativum),
parsley (Petroselinum crispum), stafiate (Artemisia ludoviciana) and berries such as strawberry (Fragaria
vesca) and blackberry (Rubus ulmifolius), purchased in popular markets in Reynosa Tamaulipas. The
result of the antibiotic tests showed that the most effective methanolic extract was that of clove,
followed by the methanolic extract of garlic. Therefore, these plant extracts could be an option for the
control of medically relevant pathogenic bacteria.
KEY WORDS: Microorganism, food control, applied research, medicinal drugs.
Introducción
La actividad antimicrobiana de extractos de plantas en Staphylococcus aureus, Escherichia
coli
y
Salmonella spp
es un tema de interés científico debido a la búsqueda de alternativas
naturales a los antibióticos sintéticos. Estas bacterias son causantes de diversas infecciones en
humanos y animales, y algunas presentan resistencia a los fármacos convencionales.
Los extractos de plantas contienen compuestos bioactivos como terpenos, esteroles,
flavonoides, alcaloides y taninos que pueden inhibir el crecimiento o la viabilidad de las
bacterias mediante diferentes mecanismos, como la quercetina y el ácido gálico, los cuales son
dos compuestos fenólicos que se encuentran en algunas plantas y alimentos, como el orujo de la
vid. Tienen propiedades antioxidantes y antibacterianas, es decir, que pueden proteger a las
células del daño causado por los radicales libres y prevenir o combatir las infecciones causadas
por bacterias. Algunos estudios han demostrado que pueden inhibir el crecimiento de bacterias
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como Helicobacter pylori y Escherichia coli, que están relacionadas con enfermedades
gastrointestinales (Leyva et al., 2013).
La quercetina puede atenuar la virulencia de Staphylococcus aureus al disminuir la
secreción de alfa toxina¹, una proteína que causa daño celular y hemólisis (Duquesne
et al
2015)
Por otra parte, el ácido gálico y la catequina pueden inhibir el crecimiento de
Helicobacter pylori
y Escherichia coli, dos bacterias que causan infecciones gastrointestinales (Hurtado et al 2002).
Algunos ejemplos de plantas con actividad antimicrobiana son:
- Jatropha dioica: una planta nativa de México que tiene propiedades antiinflamatorias y
cicatrizantes. El extracto metanólico de sus hojas y tallos mostró actividad contra S. aureus, E.
coli
,
Pseudomonas aeruginosa
y
Salmonella typhi
(Daud Thoene
et al
2008).
- Cestrum buxifolium: una planta originaria de Colombia que se usa en la medicina
tradicional para tratar heridas y dolores. El extracto etanólico de sus frutos y hojas inhibe el
crecimiento de E. coli y P. aeruginosa (Pérez-Pérez et al 2020).
- Lippia graveolens: una planta aromática ampliamente usada como condimento y remedio
casero. El extracto etanólico de sus hojas presenta actividad contra F. chlamydosporum (Quiroz
Velásquez
et al
2022).
-El clavo de olor (Syzygium aromaticum) es una especia que tiene propiedades
antibacterianas y antioxidantes, contiene ácido gálico, el cual es un tipo de ácido fenólico con
actividad antioxidante y puede proteger contra el daño celular causado por los radicales libres
(Cheikhyoussef et al., 2022)
- El ajo (
Allium sativum
), es un alimento que contiene quercetina, un flavonoide que tiene
efectos antiinflamatorios y antialérgicos. También puede prevenir infecciones y mejorar la
salud cardiovascular.
- Otras especies en vegetales que contienen quercetina o ácido gálico son la cebolla, el
perejil, el tomillo, el romero y el té verde (Leyva et al., 2013).
Estos estudios demuestran el potencial de las plantas como fuentes de agentes
antimicrobianos naturales que podrían ser útiles para el tratamiento o la prevención de
infecciones bacterianas. Según el informe de la OMS en el tema de la salud pública hay una
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preocupación global por la aparición de nuevos mecanismos de resistencia de los patógenos a
los antimicrobianos convencionales; muchos medicamentos disponibles actualmente se
vuelven ineficaces en la prevención y tratamiento de las infecciones, presentándose otros
problemas como la restricción en el espectro de acción, costo y efectos adversos en el paciente
(Hepatotoxicidad, nefrotoxicidad, fototoxicidad). Debido a estas razones los esfuerzos se
orientan a la búsqueda de nuevos agentes antimicrobianos que superen dichas limitaciones
(Torres et al. 2017).
En los últimos años, las plantas medicinales han alcanzado un notable florecimiento y el
estudio de estas no solo abarca a aquellas consagradas por su uso popular, sino que se extiende
en especies no estudiadas con anterioridad, en la búsqueda de nuevas sustancias
biológicamente activas (Magaña et al. 2010).
El estudio científico de las plantas medicinales es una fuente relevante para el
descubrimiento de nuevos fármacos que luego se sintetizan, pero también permite un
conocimiento más profundo de los vegetales que conduce a que muchos productos naturales
sean reconocidos como fitofármacos, es decir, compuestos que igualan el nivel de los fármacos
de síntesis (Vivot et al. 2012). Actualmente, uno de los problemas más comunes es que existen
plantas medicinales que tienen una actividad antimicrobiana conocida por la población, sin
embargo, no han sido analizadas a fondo, para determinar cuáles son sus beneficios, pasando
muchas veces desapercibidas (Azuero et al. 2016).
Por lo anterior el objetivo del presente trabajo fue evaluar la actividad antimicrobiana de
extractos de plantas para el control de bacterias patógenas de relevancia médica.
1. Materiales y métodos
1.1. Obtención de microorganismos
La cepa de Staphylococcus aureus se aisló a partir de una muestra del exudado faríngeo con
un hisopo estéril y sembró en el medio sal y manitol selectivo para S. aureus. Posteriormente se
incubo la placa a 37°C durante 24 horas y se observó el crecimiento bacteriano y las
características de la colonia (color, forma, tamaño, hemólisis), se realizó tinción de Gram a las
colonias sospechosas y se observó al microscopio si se trata de cocos Gram positivos agrupados
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en racimos. Finalmente se realizaron las pruebas bioquímicas adicionales de la coagulasa y la
catalasa para confirmar la identidad de S. aureus. (Duquense et. al. 2015)
Para el aislamiento de Escherichia coli y Salmonella sp., se emplearon muestras alimenticias
(provenientes de puestos populares ambulantes), y realizando el aislamiento de los
microorganismos de acuerdo con lo descrito en la NOM-110-SSA1-1994. Empleando la siguiente
metodología:
En 10 tubos con 9 ml de agua destilada estéril se realizaron diluciones de las muestras, se
marcaron 5 para las diluciones de la salsa y 5 para las del repollo.
En el caso de la salsa se tomó con ayuda de una micropipeta 1 ml de muestra diluyendo
en el primer tubo continuando con las diluciones para las cuales se tomó 1 ml del tubo anterior
y se agregó al siguiente tubo así consecutivamente siempre marcando el número de dilución al
que corresponde hasta llegar a la dilución 1x10
-5
. Al llegar a la última dilución se tomó 20 µL y
se sembró por extensión en placa en agar MacConkey por triplicado, se marcaron las cajas con
el tipo de muestra y la fecha, se colocaron en la incubadora a 37 °C por 48 h
En el caso del repollo se colocó 1 g de muestra en un tubo y se macero, se le añadió 9 ml
de agua destilada estéril y se realizaron las diluciones para las cuales se tomó 1 ml del tubo
anterior y se agregó al siguiente tubo así consecutivamente siempre marcando el número de
dilución al que corresponde hasta llegar a la dilución 1x10
-5
. Al llegar a la última dilución se
tomó 20 µL y se sembró por extensión en placa en agar MacConkey por triplicado, se marcaron
las cajas con el tipo de muestra y la fecha, se colocaron en la incubadora a 37 °C por 48 h.
Pasado el tiempo se revisaron las cajas y se pasó a caracterizar de forma macroscópica
las colonias, seleccionando las colonias de interés para las siguientes pruebas:
Tinción de Gram, su posterior siembra con la técnica de estriado en agar sangre y agar EMB.
1.2. Material vegetal
Clavo de olor (Syzygium aromaticum), ajo (Allium sativum), jengibre (Zingiber oficinales)
vainilla (Vainilla), menta (Mentha piperina), cilantro (Coriandrum sativum), estafiate (Artemisia
ludoviciana), y bayas como fresa (Fragaria ananassa) y zarzamora (Rubus ulmifolius),fueron
obtenidos de mercados populares en la ciudad de Reynosa Tamaulipas.
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1.3. Análisis por HPLC de extractos metanólicos vegetales
La obtención de los extractos vegetales y el posterior análisis por HPLC se realizó de
acuerdo con lo descrito por Quiroz Velásquez et al 2017, y empleando como estándares con
características antimicrobianas Acido gálico y Quercetina.
1.4. Linealidad y cuantificación
La distribución normal de los resultados se verificó con la linealidad entre la
concentración del ácido gálico, la quercetina y la absorbancia del detector de HPLC. Para
conocer la variabilidad total de la respuesta explicada por el modelo de regresión lineal, se
realizó una línea de calibración para los compuestos analizados. La concentración de los
compuestos se cuantificó mediante un factor de trabajo que se obtuvo al dividir la
concentración del estándar de trabajo (ppm) entre las mili-unidades de absorbancia (mAU) del
área en el estándar. Luego se multiplicó el factor del estándar por el área de la muestra
problema para obtener los valores de la muestra (Quiroz Velásquez et al 2017).
1.5. Pruebas de antibiosis
Se obtuvieron los extractos metanólicos de las muestras vegetales y se mezclaron con los
medios selectivos correspondientes para el crecimiento bacteriano. Luego, se sembraron las
cepas por el método de estría en placa en cajas de Petri para favorecer el aislamiento de
colonias individuales. Se incubaron las cajas a una temperatura de 37 °C durante 60 horas, y
finalmente, se realizaron las mediciones del crecimiento bacteriano en milímetros cada 12 horas.
2. Resultados y discusión
A partir de las muestras biológicas procedentes del exudado faríngeo se obtuvieron los
siguientes resultados:
En el medio sal y manitol se presentaron colonias circulares, lisas, levemente elevadas,
convexas, bordes redondeados, de color crema amarillentas. El medio presento un viraje de rojo
cereza a amarillo. Las colonias presentaron catalasa positiva (+), coagulasa positiva (+) además
de una morfología microscópica de cocos Gram positivos (+) en racimos. Estas bacterias
corresponden al género
Staphylococcus aureus (Figuras 1 -4):
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Figura 1. Agar Sal y Manitol: colonias circulares, lisas, levemente elevadas, convexas, bordes
redondeados, color crema amarillentas.
Figura 2. Staphylococcus sp.
Figura 3. Coagulasa positiva Figura 4. Catalasa positiva
A partir de las diluciones de muestras alimenticias se pudieron obtener los siguientes
resultados:
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En el medio de cultivo agar MacConkey, se desarrollaron colonias medianas, circulares,
convexas, de bordes redondeados, lactosa positiva (+) lo que les da una coloración rosada,
presentaron una morfología microscópica de bacilos Gram negativos (-), características
microbianas de las bacterias del género Salmonella sp. (figura 5).
Figura 5. Bacilos gram negativos (-)
En agar EMB: colonias medianas, circulares, convexas, bordes redondeados, un centro
grande de color oscuro y tienen brillo verde metálico. Bacterias que presuntivamente
corresponden al género Escherichia. (Figura 6).
Figura 6. Medio EMB: colonias medianas, circulares, convexas, bordes redondeados, un centro
grande negro y brillo verde metálico.
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2.1. Análisis por HPLC de extractos metanólicos vegetales
Los tiempos de retención de los estándares utilizados, para realizar la evaluación de los
metabolitos en HPLC, se obtuvieron para el flavonoide Quercetina en 8.424 min. y 1.5 min. para
el polifenol Ácido gálico.
Por otra parte, para la estimación de los resultados, se realizó la curva de calibración,
construida a partir de intervalos de disoluciones que contienen concentraciones en función del
analito para cuantificarlo, obteniendo valores de R2 en promedio de 0.99, la representación
gráfica, se muestra en las gráficas 1 y 2.
Grafica 1. Curva de calibración para el flavonoide quercetina.
Los resultados cuantitativos de los compuestos antioxidantes en las especies vegetales
de Clavo de olor (Syzygium aromaticum), ajo (Allium sativum), jengibre (Zingiber oficinales) vainilla
(
Vainilla
), menta (
Mentha piperina
), cilantro (
Coriandrum sativum
), estafiate (
Artemisia ludoviciana
),
y bayas como fresa (
Fragaria ananassa
) y zarzamora (
Rubus ulmifolius
), utilizadas en el presente
estudio con los estándares seleccionados se observan en la tabla 1.
Los resultados de los ensayos realizados con los extractos de metanolicos se muestran
en las siguientes gráficas. En la Grafica 3, se observa la cinética de crecimiento de la bacteria
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Salmonella sp., desarrollándose en medios de cultivo adicionados con extractos metanolicos de
diversas especies vegetales.
Grafica 2. Curva de calibración para el polifenol ac. Gálico.
Tabla 1. Resultados los compuestos antioxidantes identificados en las plantas seleccionadas
para el presente estudio.
Especie de planta
Acido gálico
PPM
Quercetina
PPM
Vainilla (
Vainilla
)
22
83
Clavo de olor (
Syzygium aromaticum
)
128
Estafiate (Artemisia ludoviciana)
41
Jengibre (Zingiber oficinales)
51
99
Menta (Mentha piperina)
29
12
Ajo (Allium sativum),
257
Cilantro (Coriandrum sativum)
14
11
Fresa (
Fragaria ananassa
)
-
21
Zarzamora (
Rubus ulmifolius
),
-
-
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Grafica 3. Cinética de crecimiento de Salmonella sp., en presencia de extractos vegetales.
En la gráfica 3, en el eje de las “Y” se representa el crecimiento en milímetros (mm) y en
el eje de las “X” las horas en las que se midió el crecimiento, también se observa que los
extractos metanólicos de clavo son los que tienen una mayor actividad antimicrobiana en
contra de esta Salmonella sp. Por el contrario, el extracto de cilantro no presentó efecto en la
inhibición del crecimiento de la Salmonella spp. en el medio de cultivo. Esto se observa en la
diferencia de crecimiento bacteriano a las 60 h después de inoculada la caja de Petri, pues,
mientras que en el medio conteniendo los extractos de clavo la colonia tenía menos de 1 mm, la
colonia creciendo en el medio con extracto de cilantro, mide más de 6 mm.
K. Pandima Devi, et al (2010) describió que el tratamiento con el clavo de olor y en
concreto una sustancia presente en sus aceites esenciales, el eugenol, es un poderoso
antibacteriano, que inhibe de manera efectiva el crecimiento de muchas bacterias presentes en
los alimentos. El eugenol en su Concentración Mínima Inhibitoria (MIC 0.0125%) y
Concentración Mínima Bactericida (MBC =0.025%) redujo la viabilidad y dio como resultado
una inhibición completa del organismo. Eugenol inactivó
Salmonella typhi
dentro de los 60
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minutos de exposición. La propiedad quimioatrayente del eugenol combinada con la alta
actividad antibacteriana observada a pH alcalino favorece el hecho de que el compuesto puede
funcionar de manera más eficiente cuando se administra
in vivo
, debido a que este compuesto
aumenta la permeabilidad de membrana bacteriana desnaturalizando a las proteínas y al
mismo tiempo reaccionan con los fosfolípidos de la membrana celular, cambiando así su
permeabilidad y produciendo la muerte microbiana (Nonsee
et al
2011).
En la Grafica 4, se observa la cinética de crecimiento de la bacteria Staphylococcus aureus.,
desarrollandose en medios de cultivo adicionados con extractos metanolicos de diversas
especies vegetales. En el eje de las “Y” se representa el crecimiento en mm y en el eje de las “X”
las horas en las que se midió el crecimiento, también se observa que el extracto metanólico del
clavo es el que tiene una mayor actividad antimicrobiana en contra de esta bacteria, caso
contrario con los extractos del estafiate, cilantro y vainilla, lo cual se observa en la diferencia de
crecimiento bacteriano a las 60 h después de inoculada la caja de Petri, pues, mientras que en el
medio con el extracto del clavo la colonia tenía menos de 2 mm, la colonia creciendo en el
medio con extracto del estafiate, cilantro y vainilla, mide más de 4 mm.
Investigaciones realizadas por Mittal
et. al.
2014, analizaron comparativamente las
actividades antimicrobianas tanto del aceite como del extracto etanólico de Syzygium aromaticum
(Clavo de olor) contra Bacillus cereus, Bacillus subtilis, " spp., Staphylocccus aureus, Staphylococcus
epidermidis, Listeria monocytogenes, Microcccus leteus, Escherichia coli, Klebsiella spp. y Pseudomonas
aeruginosa. Los resultados obtenidos mostraron que el extracto vegetal fue efectivo contra los
microorganismos estudiados, siendo S. aureus el más sensible, al mostrar la Concentración
Mínima Inhibitoria (CMI) más baja. Dichos resultados son comparativos con los obtenidos en
este trabajo puesto que S. aureus presento crecimiento bacteriano ralentizado a las 60 h de
iniciado el experimento lo cual se puede observar en la gráfica 4.
En la Grafica 5, se observa la cinética de crecimiento de la bacteria Escherichia coli.,
desarrollándose en medios de cultivo adicionados con extractos metanolicos de diversas
especies vegetales.
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La especie Allium sativum (Ajo) dentro de sus compuestos químicos contiene una
variedad de compuestos azufrados, así como un alto contenido de compuestos fenólicos,
polifenoles y fitoesteroles (Rahman, 2007) los cuales le confieren una amplia actividad
antimicrobiana. La alicina es el compuesto biológico más activo en el ajo el cual se considera
que su capacidad antimicrobiana es atribuida a que modifica la biosíntesis de los lípidos y
síntesis del RNA de los microorganismos y disminuye el perfil de lípidos de estos (Rahman,
2007). Martínez et al. (2013) demostró que el extracto del ajo tuvo una mayor inhibición que la
Cefalexina con p<0.05 frente a
Staphylococcus aureus
existiendo una diferencia altamente
significativa, demostrando así que el extracto utilizado inhibe significativamente a
Staphylococcus aureus, lo cual sustenta los resultados obtenidos en este estudio en el que el
extracto del ajo también tuvo un efecto significativo en el crecimiento de las colonias de S.
aureus.
Grafica 4. Cinética de crecimiento de las colonias de S. aureus creciendo en medios de cultivo
mezclados con extractos metanólicos de diversas plantas.
En el eje de las Y se representa el crecimiento en mm y en el eje de las X las horas en las
que se midió el crecimiento, también se observa que los extractos metanólicos de clavo son los
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que tienen una mayor actividad antimicrobiana en contra de esta bacteria, caso contrario con
los extractos de cilantro y estafiate lo cual se observa en la diferencia de crecimiento de la
colonia a las 60 h después de inoculada la caja de Petri, pues, mientras que en el medio con el
extracto de clavo la colonia tenía menos de 1 mm, la colonia creciendo en el medio con extracto
de cilantro y estafiate, mide más de 6 mm en el caso del cilantro y más de 4 mm en el estafiate.
Grafica 5. Cinética de crecimiento de las colonias de E. coli creciendo en medios de cultivo
mezclados con e xtractos metanólicos de diversas plantas.
Villanueva León (2016), en su estudio evaluó el efecto antibacteriano del extracto
acuoso del
Zingiber officinale
, sobre cepas de
Stapylococcus aureus
comparado con Gentamicina por
el método de Kirby-Bauer obteniendo como resultado que las Cepas de
Staphylococcus aureus
mostraron una alta sensibilidad a la gentamicina, con un halo de inhibición promedio de 28
mm mientras que, frente al extracto acuoso de jengibre (
Zingiber officinale
), no se observó
inhibición del crecimiento bacteriano. Lo cual sustenta los resultados de este trabajo en cuanto
a S. aureus.
De acuerdo con Pastrana.
et al (
2017), se realizaron investigaciones de actividad
antimicrobiana de aceites esenciales combinados de clavo y canela para evaluar el crecimiento
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de bacterias Gram-negativas: Escherichia coli, Yersinia enterocolitica, Pseudomona aeruginosa y
Salmonella choleraesuis y cuatro bacterias Gram-positivas Staphylococcus aureus, Listeria
monocytogenes, Bacillus cereus y Enterococcus faecalis, y los resultados determinaron que ejercen un
efecto antagónico sobre el crecimiento de
E. coli
y un efecto sinérgico sobre la inhibición de
L.
monocytogenes, B. cereus
y
Y. enterocolitica
. El eugenol es el principal compuesto bioactivo del clavo,
que se encuentra en concentraciones que varían de 9 381.70 a 14 650.00 mg/g de materia vegetal
fresca (Cortés-Rojas
et al
2014), y el cinamaldehído, componente de la canela, actúan sobre la
producción de enzimas como amilasas y proteasas, lo que provoca el deterioro de la pared
celular y un alto grado de lisis celular (Romero. et al 2011).
El alto contenido de eugenol le proporciona al clavo propiedades antisépticas, bactericidas
y antimicóticas (Vivot et al 2012). Rahman et al 2007, atribuye la actividad antimicrobiana del
clavo a los compuestos fenólicos, así a mayores compuestos fenólicos presentes, la actividad
antimicrobiana será mayor. Estos compuestos pueden desnaturalizar a las proteínas y al mismo
tiempo reaccionan con los fosfolípidos de la membrana celular, cambiando así su
permeabilidad y produciendo la muerte microbiana. Nonsee
et al
2011, realizaron un estudio
para analizar comparativamente las actividades antimicrobianas tanto del aceite como del
extracto etanolico de
S. aromaticum
contra
Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Bacillus spp., Staphylocccus
aureus, Staphylococcus epidermidis, Listeria monocytogenes, Microcccus leteus, Escherichia coli, Klebsiella spp.
y Pseudomonas aeruginosa. Los resultados obtenidos mostraron que el extracto etanolico fue
efectivo contra casi todos los microorganismos estudiados, siendo
S. aureus
el más sensible, al
mostrar la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) más baja. Dichos resultados sustentan los
obtenidos en este trabajo puesto que S. aureus presento una inhibición total en la concentración
de 2 g de muestra, y un crecimiento menos a 1 mm a las 60 hrs de iniciado el experimento con el
extracto con 1 g de muestra. Herrera y García 2006, en su estudio evaluó el efecto bactericida
de extractos acuosos de laurel, clavo, canela y tomillo sobre cinco cepas bacterianas patógenas
de origen alimentario en el cual determino que el extracto del clavo (Syzygium aromaticum)
resulto ser efectivo contra S. aureus, caso contrario ocurrió frente a Salmonella spp. ante la cual no
se observó inhibición alguna. Siendo distinto el resultado de este estudio en el cual el extracto
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de clavo no solo presento una inhibición casi total contra S. aureus sino también con Salmonella
spp,y E. coli: a diferencia de los resultados anteriormente documentados.
Conclusiones
A partir de muestras de alimentos y biológicas se aislaron cepas de
Staphylococcus aureus,
Escherichia coli y Salmonella spp. El extracto metanólico de clavo (Syzygium aromaticum) fue el que
más inhibió el crecimiento bacteriano, seguido por el extracto metanólico de ajo (
Allium
sativum). Por lo tanto, estos extractos vegetales podrían ser una opción para el control de
bacterias patógenas de relevancia médica.
Agradecimientos
Al Centro de Biotecnología Genómica del Instituto Politécnico Nacional (Laboratorio
de Biotecnología Experimental), proyecto SIP IPN 2024, así como al programa BEIFI y EDI, por
el apoyo para llevar a cabo el trabajo de investigación, al CONAHCYT - SNII, así como a la
Universidad Autónoma de Tamaulipas, Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa Aztlán.
Conflictos de Interés
Los autores no tienen ningún conflicto de interés con la publicación de este artículo.
Referencias
Azuero, A., Jaramillo-Jaramillo, C., San Martin, D. and D’Armas, H. (2016). Análisis del efecto
antimicrobiano de doce plantas medicinales de uso ancestral en Ecuador.Revista Ciencia UNEMI,
9(20), pp. 11 - 18.
Cheikhyoussef, A., Cheikhyoussef, N., Rahman, A., & Hussein, A. A. (2022). Clove (Syzygium
aromaticum) phenolics: Extraction, compositions, and biological activities. Clove (Syzygium
Aromaticum): Chemistry, Functionality and Applications, 215–233. https://doi.org/10.1016/B978-0-
323-85177-0.00036-7
Cortés-Rojas, D., Fernández de Souza, C. and Pereira Oliveira, W. (2014). Clove (Syzygium
aromaticum): a precious spice. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 4(2), pp.90-96.
REVISTA DE LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA. 3ª época. Año 15, N° 43, 2024
P. K. Carmona Vázquez et al // Evaluación de la actividad antimicrobiana de extractos de especies… 220-237
DOI: https://doi.org/10.46925//rdluz.43.14
236
Daud Thoene, Adriana, Habib Intersimone, Natalia, & Sánchez Riera, Alicia. (2008). Actividad
antimicrobiana de extractos alcohólicos de hojas y corteza de Polylepis australis Bitter
(queñoa).
Revista Cubana de Plantas Medicinales
,
13
(3).
Duquesne Alderete, Amilcar, Castro Sánchez, Niria, Monzote López, Alexis, & Paredes Cuervo,
Issax. (2015). Caracterización de aislamientos de Staphylococcus aureus comunitarios en
muestras purulentas.
Revista Cubana de Medicina General Integral
,
31
(3)
K. Pandima Devi, S. Arif Nisha, R. Sakthivel, S. Karutha Pandian, Eugenol (an essential oil of
clove) acts as an antibacterial agent against Salmonella typhi by disrupting the cellular
membrane, Journal of Ethnopharmacology, Volume 130, Issue 1, 2010, Pages 107-115, ISSN 0378-8741,
https://doi.org/10.1016/j.jep.2010.04.025.
Herrera Arias, F. C., & García - Rico, R. (2006). Evaluación in vitro del efecto bactericida
deextractos acuosos de laurel, clavo, canela y tomillosobre cinco cepas bacterianas patógenas
de origenalimentario. Bistua: Revista de la Facultad de Ciencias Básicas, 4(2), 13-19.
Hurtado, M. P., de la Parte, M. A., & Brito, A.. (2002). Staphylococcus aureus: Revisión de los
mecanismos de patogenicidad y la fisiopatología de la infección estafilocócica.Revista de la
Sociedad Venezolana de Microbiología,22(2), 112-118.
Leyva, Juan Manuel, Pérez-Carlón, Julio Jesumar, González-Aguilar, Gustavo Adolfo, Esqueda,
Martín, & Ayala-Zavala, Jesús Fernando. (2013). Funcionalidad antibacteriana y antioxidante
de extractos hidroalcohólicos de Phellinus merrillii.
Revista mexicana de micología
,
37
, 11-17.
Magaña Alejandro, Miguel Alberto, Gama Campillo, Lilia Ma., & Mariaca Méndez, Ramón.
(2010). El uso de las plantas medicinales en las comunidades Maya-Chontales de Nacajuca,
Tabasco, México.
Polibotánica
, (29), 213-262.
Martinez, P.E., & Campos, L. (2013). Sensibilidad de cultivos de Staphylococcus aureus,
Staphylococcus epidermidis y Pseudomona aeruginosa frente a la acción antibacteriana del
extracto de Allium sativum “Ajo”.
Mittal, M., Gupta, N., Parashar, P., Mehra, V., & Khatri, M. (2014). PHYTOCHEMICAL
EVALUATION AND PHARMACOLOGICAL ACTIVITY OF SYZYGIUM AROMATICUM: A
COMPREHENSIVE REVIEW.International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 6, 67-72.
Nonsee K, Supitchaya C and Thawien W. 2011. Antimicrobial activity and the properties of
edible hydroxypropyl methylcellulose-based films incorporated with encapsulated clove
(Eugenia caryophyllata Thumb.) oil.
International Food Research Journal
18:1531-1541. Disponible
en línea: http://www.ifrj.upm.edu.my/18%20(04)%202011/(46)IFRJ-2011-043.pdf
NORMA Oficial Mexicana NOM-110-SSA1-1994, Bienes y servicios. Preparación y dilución de
muestras de alimentos para su análisis microbiológico. DOF: 16/10/1995. DOF - Diario Oficial
de la Federación
REVISTA DE LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA. 3ª época. Año 15, N° 43, 2024
P. K. Carmona Vázquez et al // Evaluación de la actividad antimicrobiana de extractos de especies… 220-237
DOI: https://doi.org/10.46925//rdluz.43.14
237
Pastrana-Puche, Yenis Ibeth, Durango-Villadiego, Alba Manuela, & acevedo-correa, diofanor.
(2017). efecto antimicrobiano del clavo y la canela sobre patógenos. Biotecnología en el Sector
Agropecuario y Agroindustrial
,
15
(1), 56-65. https://doi.org/10.18684/BSAA(15)56-65
Pérez-Pérez, J.U., Guerra-Ramírez, D., Reyes-Trejo, B., Cuevas-Sánchez, J.A., & Guerra-
Ramírez, P.. (2020). Actividad antimicrobiana in vitro de extractos de Jatropha dioica Seseé
contra bacterias fitopatógenas de tomate.
Polibotánica
, (49), 125-133. Epub 20 de junio de
2020.https://doi.org/10.18387/polibotanica.49.8
Quiroz Velásquez, J. D. C., Rodríguez Castillejos, G. C., García León, I., Lizarazo Ortega, C.,
García Olivares, J. G., & Hernández Mendoza, J. L. (2022). Efecto del aceite esencial de Lippia
graveolens en el control biológico de Fusarium chlamydosporum. Revista De La Universidad Del Zulia,
13
(37), 18-33. https://doi.org/10.46925//rdluz.37.02
Quiroz Velásquez, Jesús Di Cario, Sánchez Várela, Alejandro, Torres Ortega, Jorge A., García
Olivares, Jesús G., Salazar Bravo, Ángel, & Hernández Mendoza, J. Luis. (2017). Cuantificación
por HPLC del Contenido de Timol y Carvacrol en Lippia Graveolens HBK s.l., Nativa de
Reynosa, Tamaulipas, México.
Revista Boliviana de Química
,
34
(1), 33-39.
Rahman, M. S. (2007). Allicin and Other Functional Active Components in Garlic: Health
Benefits and Bioavailability.
International Journal of Food Properties
,
10
(2), 245–268.
https://doi.org/10.1080/10942910601113327
Romero-Bastida, C.A., Zamudio-Flores, P.B., & Bello-Pérez, L.A. (2011). Antimicrobianos en
películas de almidón oxidado de plátano: Efecto sobre la actividad antibacteriana,
microestructura, propiedades mecánicas y de barrera.
Revista mexicana de ingeniería química
,
10
(3),
445-453.
Torres-Chati, Jane, & Tomas-Chota, Gloria, & León-Quispe, Jorge (2017). Actividad
antibacteriana y antifúngica de extractos de hojas de luma chequen (Molina) A. Gray “arrayán”
frente a patógenos de origen clínico. Revista de la Sociedad Venezolana de Microbiología, 37(1),10-16.
[fecha de Consulta 13 de octubre de 2022]. ISSN: 1317-973X. Disponible en:
https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=199452813004
Villanueva León M. (2016). Efecto antibacteriano del extracto acuoso del Zingiber officinale
“kión”, sobre cepas de Staphylococcus aureus comparado con gentamicina, In vitro. 1-39 p. tab,
graf, ilus. Tese em Espanhol. MOSAICO - Saúde integrativa, LILACS. ID: biblio-1140740.
Biblioteca responsável: BR1.1
Vivot, E. P., Sánchez, C., Cacik, F., & Sequin, C. (2012). Actividad antibacteriana en plantas
medicinales de la flora de Entre Ríos (Argentina). Ciencia, Docencia y Tecnología, XXIII (45), 165-
185.
