EL CEPROSIMAD. 2013; 2(1): 96-102

Presentado: 28/09/2013. Aceptado: 04/10/2013

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PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y BIOACTIVAS IN VITRO DEL ACEITE ESENCIAL DE Mansoa alliacea (LAM.) A. GENTRY PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES AND BIOACTIVAS IN VITRO OF ESSENTIAL OIL Mansoa alliacea ( LAM.) A. GENTRY Martha Olivera-Condori1, Jesús Flores-Arizaca1, Telésforo Vásquez-Zavaleta1 y Edgardo Ocsa-Borda1 (1) Universidad Nacional Amazónica de Madre de Dios, Facultad de Ingeniería, Puerto Maldonado, Madre de Dios, Perú. E-mail: [email protected], [email protected], [email protected], edgardobo @hotmail.com

RESUMEN La presente investigación, su finalidad ha sido evaluar las propiedades fisicoquímicas y bioactivas in vitro del aceite esencial de Mansoa alliacea (Lam.) A. Gentry, la especie vegetal en estudio pertenece a la familia Bignoniaceae, utilizada principalmente en medicina popular, para la artritis, cefalea, epilepsia, fiebre y reumatismo, muchos de los efectos terapéuticos son atribuidos a la presencia de aceites esenciales, los cuales confieren a ella propiedad antioxidante y antibacteriana. En ese contexto se logró la siguiente información; para el rendimiento del aceite esencial de 0,64 % en 100 gramos de hojas frescas obtenido por hidrodestilación; en cuanto a la materia seca las hojas tienen un 60,67 % de agua; al análisis fisicoquímico se tiene que el índice de refracción es 1,56, densidad relativa de 0,85g/m, acidez expresado en ácido oleico es 9,71%; en la caracterización química mediante cromatografía de gases, se identificó compuestos sulfurados como alil trisulfito en mayor porcentaje con 67,94%; en relación a la actividad antioxidante frente al radical DPPH+ es baja; para la actividad antibacteriana, las bacterias Gram positivas como Staphylococcus aureus ATCC 6 535 y Bacillus subtilis ATCC 6 638, fueron sensibles al aceite esencial de hojas frescas extraídos en las concentraciones de 10 mg/mL y 20 mg/mL. PALABRAS CLAVE: Mansoa alliacea, aceite esencial, bioactiva ABSTRACT Present investigation, your purpose it has been evaluating the physicochemical properties and bioactivas in vitro of essential oil Mansoa alliacea (Lam.) A. Gentry, the vegetable sort under consideration belongs to the family Bignoniaceae, used principally in popular medicine, for her arthritis, cephalea, epilepsy, fever and rheumatism, many of the therapeutic effects are attributed to the presence of essential oils, which confer antirust and antibacterial property to her. The following information turned out well in that context; for the performance of 0,64 %'s essential oil in 100 grams of cool sheets obtained by hidrodestilation; sheets have 60,67 % of water as to the dry matter; the m is known that to the physicochemical analysis the refractive index is 1,56 specific gravity of 0,85g; acidity 96

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expressed in oleic acid is 9,71 %; in the chemical intervening characterization chromatography of gases, identified him compounds sulfurated like alil tri-sulfite in bigger percentage with 67,94 %; In relation to the antirust activity in front of the radical DPPH+ is fall; for the antibacterial activity, bacteria Gram positive like Staphylococcus aureus ATCC 6535 and Bacillus subtilis ATCC 6638, were sensitive to the essential oil of cool sheets extracted in the 10 mg/mL and 20 mg/Ml concentrations. KEY WORDS: Mansoa alliacea, essential oil, bioactivity INTRODUCCIÓN El Perú presenta una mega diversidad de especies de flora, se calcula unas 25 000 especies (10% del total mundial) de las cuales un 30% son endémicas. Es el quinto país en el mundo en número de especies, primero en número de especies de plantas de propiedades conocidas y utilizadas por la población con 4 400 especies y primero en especies domesticadas nativas con 128 especies, es uno de los pilares de la etnofarmacología y la medicina tradicional, desde la época del Incario hasta la actualidad; siendo estas utilizadas en forma empírica por sus bondades terapéuticas en el cuidado y restitución de la salud. Son diferentes las formas en que se aprovechan las plantas medicinales como fuente de materia prima en forma de aceites esenciales, extractos alcohólicos o acuosos, en forma semipurificada o también como sustancias puras o semisintéticas. Dentro de este contexto, los aceites esenciales que son productos naturales de gran valor e importancia económica hoy en día, son utilizados como materias primas en áreas tales como: perfumería, aromaterapia, fitoterapia, especies y nutrición. Es así que en la actualidad los aceites esenciales han focalizado la atención de muchas áreas científicas, lo que permite en el estudio de plantas nativas para investigar la bioactividad de estos, a partir de los efectos farmacológicos que son producidos por sus metabolitos; esto nos permitirá nueva información sobre estos productos, los 97

cuales son obtenidos por diferentes técnicas fisicoquímicas a partir de las hojas. La especie Mansoa alliacea (Lam.) A. Gentry (Ajo sacha), es una planta medicinal; por tanto es importante extraer el aceite esencial e identificar sus componentes, de ese modo determinar los principios activos que le confieren sus propiedades medicinales; describir el estado del arte del aceite esencial para abordar los estudios fisicoquímicos y biológicos. El objetivo fue evaluar las propiedades fisicoquímicas y bioactivas in vitro del aceite esencial de Mansoa alliacea (Lam.) A. Gentry, MATERIAL Y MÉTODOS El presente proyecto está basado en una investigación descriptiva, univariable; la descripción se realiza de la identificación botánica de la especie en estudio, asimismo se realiza la extracción y aislamiento del aceite esencial de las muestra de hojas por hidrodestilación; la valoración de las propiedades fisicoquímicas por técnicas específicas; la composición química del aceite esencial por cromatografía de gases en espectro de masas; para la estimación de la actividad antioxidante a través del secuestro del radical DPPH+ y la actividad antibacteriana a través de técnicas microbiológicas estándares. La población y muestra para el presente estudio de investigación está determinada por la presencia del arbusto trepador ajo

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sacha, localizadas en el bosque húmedo tropical del Instituto de Investigación de la Amazonia Peruana (IIAP), sub-sede Puerto Maldonado, Madre de Dios; las unidades muestrales para la obtención del aceite esencial es de 100 gramos de hojas frescas y corteza del espécimen en estudio. El análisis estadístico de los resultados obtenidos, se centra en datos descriptivos de la única variable, empleando la prueba de distribución t de student para las muestras a un 95% de confianza.

Figura 1 Muestra botánica de Mansoa alliaceae (Lam.) A. Gentry (Ajo sacha) Fuente: Elaboración propia, 2012.

Determinación de materia seca De las muestras de hojas y corteza se determino la materia seca de 3 g de las diferentes muestras por tres veces. En la tabla 1 figura los siguientes porcentajes: Tabla 1 Porcentaje de materia seca de las muestras de M. alliacea (Lam.) A. Gentry

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Material vegetal experimental La obtención de muestras frescas de hoja, corteza, y de la muestra botánica de Mansoa alliaceae (Lam.) A. Gentry (Ajo sacha), se recolecto en el Instituto de Investigación de la Amazonia Peruana (IIAP), sub-sede Puerto Maldonado, Madre de Dios. Mansoa alliaceae (Lamark) A. Gentry (Ajo sacha) es un arbusto semitrepador de 3 m de altura o más, partes vegetativas con olor a ajo o cebolla, pseudoestípulas pequeñas, aplanadas y cónicas; hojas bifolioladas con zarcillo trífido, foliolos abovados a elípticos de 5 -27 x 2-18 cm, de ápice agudo a obtuso y base cuneada. Inflorescencias axilares en racimos o panículas pausifloras; cáliz cupular de 510 cm x 6-11 mm; corola violeta tubular campanulada de 6 a 9 cm de largo. Fruto cápsula lineal oblonga lignificada, fuertemente angulada, de superficie lisa. Semillas con dos alas membranáceas, parduzcas y subhialinas en el borde.

Olivera Condori M. y cols.

Hojas frescas Corteza

N

Media

Desviación típica

3

60,6667

1,04083

Error típico de la media 0,60093

3

31,7200

2,00187

1,15578

Fuente: Elaboración propia, 2012.

Al análisis de la prueba t de student de la determinación de materia seca de las muestras de hoja y corteza de Ajo sacha; tenemos el valor promedio de la materia seca para las hojas de 60,67 % 2,585% con una desviación estándar de 1,041, con un intervalo de confianza del 95 %, y para la corteza 31,72 4,97 con una desviación estándar de 2,002 con un intervalo de confianza del 95 %. Extracción y aislamiento del aceite esencial Para la muestra de hojas frescas el rendimiento se determinó en promedio de 0,006428218 g/g 0,601 % con una desviación estándar de 1,041 a un intervalo de confianza del 95 % y para la muestra de corteza el rendimiento de aceite esencial aislado es mínimo de 0,00000005 g/g. Según estos resultados obtenidos son bajos con respecto a los datos de referencia, esta cantidad depende de distintos factores como las condiciones agronómicas del suelo, de las relaciones interespecífica que compiten por los nutrientes, momento en que se cosechan y las partes usadas para la 98

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extracción, según OMS 2009. En la figura 2 se observa las características del aceite esencial de ajo sacha obtenido por hidrodestilación en equipo Clevenger modificado, presentando las siguientes características sensoriales: Color: Amarillento opaco. Olor : Aromático fuerte ajo y cebolla. Sabor : Picante Aspecto: Líquido denso

Figura 2 Aceite esencial de (Lam.) A. Gentry

Mansoa alliacea

Fuente: Elaboración propia, 2012.

Análisis fisicoquímico del aceite esencial En la tabla 2 se encuentran consignados los valores promedio obtenidos del aceite esencial de ajo sacha extraído de las muestras de hojas frescas, estos datos determinan sus características propias del aceite esencial en estudio. Tabla 2 Propiedades Fisicoquímicas del aceite esencial de Mansoa alliacea Propiedades Fisicoquímicas Densidad relativa g/mL Índice de refracción nD Acidez expresado en % ácido oleico

N 3

Media 0,85

Desviación típ. 0,0100

3

1,56

0,0002

3

9,71

0,0100

Fuente: Elaboración propia, 2012.

Estas propiedades fisicoquímicas del aceite esencial, se debe a los componentes mayoritarios del aceite; asimismo establece la calidad del aceite esencial que permiten tomar decisiones futuras para su aplicación, además de caracterizar y valorar estas información que es peculiar para la especie en estudio. 99

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Análisis químico cualitativo del aceite esencial Los componentes químicos del aceite esencial aislados de las hojas frescas de Mansoa alliacea (Lam.) A. Gentry (Ajo sacha), se analizaron mediante la técnica GC-MS, de acuerdo al perfil cromatográfico se reporta los componentes identificados por comparación con la biblioteca NISTv5,0 de la base de datos; estos componentes presentaban más de un 90% de coincidencia con el espectro de la biblioteca; a continuación se indica los componentes, de los cuales 5 compuestos son sulfurados; así tenemos que alil trisulfito se encuentra en mayor porcentaje con 67,94%, dialil disulfito con 19,42%, tetrasulfito, di-2-propenil con 5.46%, metil sulfinil con 2,51%, metil sulfito con 1,54%y 1,2-Dithiolane con 0,44%; entre otros compuestos no sulfurados se tiene hidroperóxido, 1,4-dioxan-2-il con 0,50%, 1-butanamina, N-metil-N-nitro- con 0,40% y ácido piridoxinico con 0,19%; además de otros compuestos traza. Tabla 3 Componentes químicos del aceite esencial de M. alliacea Tiempo de retención min 8,72

Contenido relativo %

Dialil disulfito

5,36

19,42

Tetrasulfito, di-2propinil Metano, (metil sulfinil)(metiltio) 2,4-Ditiopentano (metil sulfito) Hidroperoxido, 1,4dioxan-2-yl 1,2-Ditiolano

14,38

5,46

8,59

2,51

13,97

1,54

6,17

0,50

2,80

0,44

1-Butanamino, N-metilN-nitroÁcido Piridoxinico

2,17

0,40

2,98

0,19

-

Trazas

Componente

Alil trisulfito

Otros compuestos Fuente: Elaboración propia, 2012.

67,94

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En relación a los componentes químicos del aceite esencial se tiene compuesto sulfurado son moléculas que le confieren su aroma y olor característico a ajo fuerte y su bioactividad correspondiente como se establece en la referencia bibliográfica. Prueba de actividad antioxidante Determinación del tiempo de inhibición del 50%. Las concentraciones de inhibición media (CE50) para el aceite esencial de Mansoa alliacea (Lam.) A. Gentry que presenta es 0,2344 g/mL, este valor debe tenerse en cuenta que un valor menor de la mitad de la CE50 significa una mayor actividad antioxidante y viceversa; por tanto, el valor obtenido no varía significativamente, por tanto existe una baja actividad antioxidante. La curva de calibración permite verificar la dependencia lineal del CE50 de la absorbancia del radical DPPH del aceite esencial frente al tiempo obteniéndose una regresión cuadrática con un R2 0,9195. Según Huang D. et al. indica que un valor de EC50 menor actividad antioxidante representa una mayor actividad antioxidante y viceversa, por tanto los datos obtenidos mediante el método de DPPH, se establece que muestra una actividad antioxidante baja; sin embargo, se conjetura que la especie en estudio tiene capacidad antioxidante que se encuentra en el extracto etanólico de hojas de ajo sacha.

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Actividad antibacteriana La actividad antibacteriana del aceite esencial obtenido de las hojas, frente a microorganismos ATCC (American Type Culture Collection); se determinó para las bacterias Gram positivas (Staphylococcus aureus ATCC 6535 y Bacillus subtilis ATCC 6638); y, Gram negativas (Escherichia coli ATCC 8739 y Pseudomona aeruginosa ATCC 9027); observándose halos de inhibición (actividad positiva) por parte de las bacterias Gram positivas. El aceite esencial extraído de Mansoa alliacea (Lam.) A. Gentry (Ajo sacha), presenta actividad antibacteriana positiva frente a bacterias Gram positivas (S. aureus y B. subtilis); en cambio para las bacterias Gram negativas (E. coli y P. aeruginosa) no presenta actividad bacteriana o es muy pequeño casi imperceptible por tanto se considera como resistentes a estas bacterias al aceite esencial. El control positivo (clindamicina), presenta un halo de aproximadamente de 30 mm, en tanto que el control negativo (DMSO), no presenta ninguna actividad frente al aceite esencial. Para la actividad antibacteriana de Staphylococcus aureus ATCC 6535 frente al aceite esencial obtenido de las hojas es sensible a concentraciones de 20 y 10 mg/mL valorado según los datos del NCCL, donde se obtuvo halos de inhibición de 22 mm a 32 mm.

Actividad antioxidante por el método Tabla 4 DPPH. El aceite esencial de Mansoa Actividad antibacteriana del aceite alliacea (Lam.) A. Gentry, presenta esencial frente a S. aureus Concentración Halo Desviación Inhibición actividad antioxidante baja, por su (mg/mL) inhibición estándar relativa efecto de captación del radical (mm) DPPH comparado con metanol; 5 8 2 25,81 obteniéndose una capacidad 10 26 4 83,87 antioxidante de 19% para una 20 30 2 100,00 muestra de 5µL, en el cual tiene bajo efecto de captación de radicales. Fuente: Elaboración propia, 2012.

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En relación a la actividad antibacteriana del aceite esencial obtenido de las hojas frente a Bacillus subtilis ATCC 6638 frente al es sensible es decir mata a la bacteria a concentraciones también de 20 y 10 mg/mL valorados según los datos del NCCL, donde se obtuvo halos de inhibición visibles que miden de 24mm a 32mm.

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y depositada en el Herbario Alwyn Gentry de la UNAMAD. El aceite esencial de Mansoa alliacea (Lam.) A. Gentry (Ajo sacha) de las muestras hojas frescas presenta un rendimiento de 0,64 % en 100 gramos; en cambio para la corteza el rendimiento es muy bajo, obtenido por hidrodestilación.

El aceite esencial extraído de Mansoa aceite alliacea (Lam.) A. Gentry (Ajo sacha), presenta las siguientes propiedades fisicoquímicas: Índice de Concentración Halo Desviación Inhibición refracción de 1,5654; densidad (mg/mL) inhibición estándar relativa relativa de 0,85g/m; acidez (mm) expresado en ácido oleico de 5 9,0 1,15 27,90 9,71% y en cuanto a la 10 26,70 4,62 80,11 composición química se 20 28,00 3,46 100,0 identificó compuestos sulfurados como alil trisulfito con 67,94%; dialil Fuente: Elaboración propia, 2012. disulfito con 19,42%; tetrasulfito; di-2propenil con 5,46%; metil sulfinil con La actividad antibacteriana que presenta 2,51%; metil sulfito con 1,54% y otros las bacterias Gram positivas al aceite compuestos traza. esencial de de Mansoa alliacea (Lam.) A. Gentry (Ajo sacha), se puede deber a sus El aceite esencial de Mansoa alliacea componentes fitoquimicos que se (Lam.) A. Gentry (Ajo sacha), presenta encuentran en mayor cantidad una actividad antioxidante baja frente al principalmente de alil trisulfito, dialil radical DPPH+ y para la actividad disulfito, tetrasulfito y metil sulfinil. antibacteriana se tiene que las bacterias . Gram positivas como Staphylococcus Dicho estudio justifica y valida la aureus ATCC 6535 Bacillus subtilis actividad antibacteriana en las pruebas ATCC 6638 presentan una actividad realizadas, dado que sus componentes significativa para concentraciones de 10 actúan en sinergismo, potenciando esta mg/mL y 20 mg/mL de aceite esencial. capacidad, que se debe a los componentes sulfurados que se encuentran en mayor AGRADECIMIENTOS porcentaje como el alil trisulfito que es el principio activo. Centro de Prestación de Servicios del Tabla 5 Actividad antibacteriana del esencial frente a B. subtilis s

CONCLUSIONES La muestra botánica de Mansoa alliaceae (Lam.) A. Gentry (Ajo sacha), recolectada del Instituto de Investigación de la Amazonia Sub-Puerto Maldonado, fue identificada y certificada por comparación

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Laboratorio de Bromatología de la Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco. IIAP Instituto Investigación de la Amazonia Peruana sub-sede Puerto Maldonado, Madre de Dios.

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