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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CARRERA DE QUÍMICA Y FARMACIA
TRABAJO DE TITULACIÓN PRESENTADO COMO REQUISITO PREVIO,
PARA OPTAR AL GRADO DE QUÍMICO Y FARMACÉUTICO
MODALIDAD: INVESTIGACIÓN
TEMA:
EVALUACIÓN DE ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE LOS EXTRACTOS
ETANÓLICO, ACUOSO DEL RIZOMA SMILAX purhampuy EN BACILLUS
cereus, STAPHYLOCOCCUS aureus, CÁNDIDA albicans.
AUTORAS:
JOSELIN ENRÍQUEZ SALAS
ESPERANZA SOLANGE FEIJÓO FREIRE
TUTORA:
QF. MARIANITA RENDÓN MARISCAL MSc
COTUTORA:
Q.F PILAR SOLEDISPA CAÑARTE, MSc
PERIODO LECTIVO
2019
GUAYAQUIL-ECUADOR
XII
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CARRERA QUÍMICA Y FARMACIA
UNIDAD DE TITULACIÓN
DEDICATORIA
Dedico todo este esfuerzo y sacrificio primero a Dios por darme la salud,
sabiduría y la fortaleza necesaria para cumplir mis metas y por bendecirme cada
día e mi vida.
A mis padres Manuel Honorio Feijóo León y Jenny Maribel Freire Intriago por ser
los principales promotores de mis sueños, por siempre darme su apoyo, su amor
incondicional, por confiar y creer en mí y en todas mis expectativas, por cada
esfuerzo que hicieron para ayudarme económicamente y por cada consejo que
me ha guiado en mi vida.
A mi hija Jaylin Anelisse Parrales Feijóo por haberme dado la fortaleza para
seguir adelante, por ser mi motor día a día, por ser mi inspiración en todo lo que
hago y por estar siempre en mi pensamiento para no rendirme.
A mis hermanos Jorge, Denisse y Stefanía por ser las personas a las cuales
debo darles el buen ejemplo, para que sigan adelante siempre, para
demostrarles que en la vida nada es fácil y que si uno tiene una meta lucha por
ella.
A mi Abuelita Esperanza Germania León Soriano, aunque ya no está con
nosotros, gracias por enseñarme el camino de la vida, por los consejos, por el
amor que me brindo y por su apoyo incondicional, por considerar todos mis
triunfos como si fuera uno suyo, gracias por cada oración que hiciste para que
este sueño se cumpla.
ESPERANZA SOLANGE FEIJOO FREIRE.
XIII
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CARRERA QUÍMICA Y FARMACIA
UNIDAD DE TITULACIÓN
DEDICATORIA
Dedico esta Tesis con todo mi amor a Dios que inspiro mi espíritu para la
realización de este estudio, por darme salud y bendición para alcanzar mis metas
como persona y como profesional.
A mis madre Jane Salas Rosas que es una mujer que día a día me llena de
orgullo, te amo demasiado y jamás tendré suficiente para devolverte por tanto.
Gracias por tú ayuda, por tú compañía, paciencia, dedicación, amor, solvencia,
trabajo fuerte, te amo.
A mi padre Félix Edmundo Enríquez Martínez quien ha trabajado duro, me ha
inspirado a salir adelante con cada ayuda, me ha brindado las bases suficientes
y es el hombre que me hace la mujer más feliz. Gracias padre por acompañarme
en este camino y ser mi soporte te amo.
Siempre me he sentido feliz por la linda familia paterna y materna que tengo, a
uds. Les dedico este logro porque han sido parte de mi formación, han estado
ahí frente a cualquier adversidad y son mi total orgullo.
JOSELIN ENRÍQUEZ SALAS.
XIV
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CARRERA QUÍMICA Y FARMACIA
UNIDAD DE TITULACIÓN
AGRADECIMIENTO
Agradezco primero a nuestra tutora, la QF. Marianita Rendón por haber sido
parte de este trabajo, por aportarnos conocimientos, por brindarnos su ayuda a
lo largo de este período, por la paciencia y por incentivarnos a hacer un excelente
trabajo.
A mis padrinos Javier Esteban Cevallos Luzcando y Luisa Delia León Soriano
por haberme ayudado económicamente a lo largo de mi carrera, por ayudarme
con los gastos de mi tesis, y por cada consejo brindado a lo largo de mi vida.
A mi esposo Jordy Alfredo Parrales Guerrero por ver en mí una persona
inteligente y capaz de lograr todos mis propósitos, gracias por ayudarme en lo
que no lograba entender de las materias, gracias por estar en las buenas y en
las malas.
A mis suegros Jorge Alfredo Parrales Morales y Virginia Isabel Guerrero Ibarre
por haberme apoyado económicamente este último período y por ayudarme
cuidando a mi hija los días que estuve ocupada realizando este trabajo.
A mi compañera de tesis y amiga Joselin Enríquez Salas por permitirme realizar
este trabajo junto a ella y adquirir nuevas experiencias y conocimientos.
ESPERANZA SOLANGE FEIJOO FREIRE
XV
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CARRERA QUÍMICA Y FARMACIA
UNIDAD DE TITULACIÓN
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por guiarme a lo largo de este camino estudiantil y ser el
apoyo y fortaleza en aquellos momentos de dificultad y de debilidad.
Expreso mi agradecimiento profundo a nuestra tutora QF. Marianita Rendón, que
me brindó su tiempo y dedicación para orientarnos al desarrollo de un excelente
trabajo, por su apoyo, amistad y conocimientos brindados.
Gracias a mis padres que son mi pilar y a pesar de la distancia, con mucho
esfuerzo me ayudaron a culminar mi carrera Universitaria y fueron mi total
soporte. Fueron mis mejores maestros en momentos difíciles, realmente las
palabras quedan cortas para expresar mis totales agradecimientos a los seres
que más amo.
A mi hermano que con sus palabras me hizo sentir orgulloso, a mis sobrinos
bellos que con cada sonrisa en cada foto me animaron a no recaer por ningún
motivo y seguir luchando cada día.
Gracias infinitas a mi abuelita materna Genith Salas Rosas, por cada oración,
por esas frases que me impulsaron a seguir, por ayudar a mis papás quienes
decaían en mi ausencia, por muchos aportes económicos y consentimiento de
caprichos.
Gracias a mi abuela paterna Celina Martínez por seguir a mi lado, por recordarme
y aportar demasiada alegría a mi vida, por sus consejos y detalles. Gracias por
cada palabra bonita.
JOSELIN ENRÍQUEZ SALAS
XVI
TABLA DE CONTENIDO
RESUMEN ..................................................................................................... XXI
ABSTRACT ................................................................................................... XXII
INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 1
CAPÍTULO I PROBLEMA ................................................................................. 3
I.1. Planteamiento y formulación del problema .............................................. 3
I.2. Formulación del Problema ....................................................................... 4
I.3. Justificación e Importancia ....................................................................... 4
I.4. Hipótesis .................................................................................................. 5
I.5. Objetivos .................................................................................................. 5
I.5.1. Objetivo general................................................................................. 5
I.5.2. Objetivos específicos ......................................................................... 5
1.6 Operacionalización de las variables ......................................................... 6
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO ..................................................................... 7
II.1 FAMILIA SMILACACEAE ......................................................................... 7
II.2 GÉNERO: Smilax L. ................................................................................. 8
II.2.1. Composición química del género Smilax .......................................... 9
II.3 Descripción botánica .............................................................................. 10
II.3.1 Hábito y sistema reproductivo .......................................................... 10
II.3.2 Rizoma. ........................................................................................... 10
II.3.3 Tallos. .............................................................................................. 10
II.3.4 Hojas. .............................................................................................. 11
II.3.5 Polen. .............................................................................................. 11
II.3.6 Frutos. ............................................................................................. 11
II.3.7 Suelo adecuado. .............................................................................. 12
II.3.8 Relaciones filogenéticas. ................................................................. 12
II.4 Usos tradicionales .................................................................................. 12
II.5 Actividad antinflamatoria del género Smilax ........................................... 13
II.6 Estudio Toxicológico .............................................................................. 14
II.7 Propiedades ........................................................................................... 15
II.7.1 Acción hormonal .............................................................................. 15
II.7.2 Para la piel ....................................................................................... 15
II.7.3 Para el reumatismo .......................................................................... 15
II.7.4 Desintoxicantes ............................................................................... 15
II.8 ESPECIE SMILAX purhampuy............................................................... 16
II.8.1 Importancia ......................................................................................... 18
XVII
II.8.2 Comparación con otra especie del género Smilax .............................. 18
II.9 Extractos ................................................................................................ 19
II.10 MICROORGANISMOS ........................................................................ 20
II.11 FAMILIA: BACILLACEAE ..................................................................... 20
II.13 Género: Bacillus................................................................................... 20
II.14 Características de Bacillus cereus ....................................................... 21
II.15 Acción patógena .................................................................................. 23
II.16 Identificación ........................................................................................ 24
II.16.1 Pruebas de confirmación ............................................................... 25
II.17 Resistencia .......................................................................................... 25
II.18 Antibióticos .......................................................................................... 26
II.19 Medios de cultivo ................................................................................. 26
II.19.1 Bacillus cereus Selectivo Agar ....................................................... 27
II.19.2 Agar MYP, Manitol-Yema de huevo y Polimixina. .......................... 28
II.19.3 Mueller Hinton Agar ....................................................................... 29
II.20 FAMILIA: MICROCOCACEAE ............................................................. 29
II.21 Género: Staphylococcus ...................................................................... 30
II.22 Características de Staphylococcus aureus ........................................... 31
II.23 Acción patógena .................................................................................. 32
II.23.1 Factores de Virulencia: .................................................................. 32
II.24 Identificación ........................................................................................ 34
II.24 1 Análisis microbiológico. .................................................................. 34
II.24.2 Pruebas bioquímicas ..................................................................... 34
II.24.3 Prueba de la catalasa .................................................................... 34
II.24.4 Prueba de la coagulasa ................................................................. 35
II.25 Resistencia .......................................................................................... 35
II.25.1 Vancomicina .................................................................................. 36
II.26 Medios de cultivo ................................................................................. 36
II.26.1 Agar Baird-Parker .......................................................................... 37
II.26.2 Mannitol Salt Agar ......................................................................... 38
II.25.3 Agar ............................................................................................... 39
II.27 FAMILIA: CRYPTOCOCCACEA .......................................................... 39
II.28 Género: Cándida .................................................................................. 40
II.29 Características de Cándida albicans .................................................... 41
II.30 Acción patógena .................................................................................. 42
II.31 Identificación ........................................................................................ 43
II.31.1 Cultivos y morfología de las colonias ............................................. 43
XVIII
II.31.2 Características microscópicas ....................................................... 43
II.31.3 Identificación bioquímica enzimática .............................................. 44
II.32 Resistencia .......................................................................................... 44
II.33 Antibióticos .......................................................................................... 45
II.33.1 Ketoconazol ................................................................................... 45
II.33.2 Nistatina......................................................................................... 45
II.34 Medios de cultivo ................................................................................. 46
II.34.1 Sabouraud Glucosado Agar ........................................................... 46
II.34.2 Agar Sangre .................................................................................. 47
II.34.3 Tripteína Soya Agar ....................................................................... 47
II.35 Antibióticos y alertas de la OMS .......................................................... 48
II.35.1 Historia .......................................................................................... 48
CAPÍTULO III MATERIALES Y MÉTODOS .................................................... 50
III.1 Tipo de Investigación ............................................................................ 50
III.2 Equipos, Aparatos, Materiales y Reactivos ........................................... 50
III.2.1 Equipos .......................................................................................... 50
III.2.2 Aparatos ......................................................................................... 51
III.2.3 Materiales ....................................................................................... 51
III.2.4 Reactivos ........................................................................................ 52
III.3 Muestra ................................................................................................. 53
III.4 Metodología Experimental .................................................................... 53
III.3.1 Recolección del material vegetal .................................................... 53
III.3.2 Secado, molida y almacenamiento ................................................. 53
III.3.3 Obtención de los extractos ............................................................. 53
III.3.4 Microorganismos ............................................................................ 55
III.3.5 Fármacos de referencia .................................................................. 55
III.3.6 Medios de cultivo ............................................................................ 55
III.3.7 Concentraciones de los extractos ................................................... 55
III.3.8 Método Kird-Bauer .......................................................................... 55
III.3.9 Lectura e Interpretación .................................................................. 57
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................ 59
DISCUSIÓN .................................................................................................... 61
CONCLUSIÓN ................................................................................................ 63
RECOMENDACIÓN ........................................................................................ 64
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 65
ANEXOS ......................................................................................................... 75
XIX
ÍNDICE DE TABLAS Tabla I. Definición operacional de las variables................................................. 6
Tabla II. Características de la Smilax purhampuy ............................................. 9 Tabla III. Ventajas y desventajas de Smilax purhampuy ................................. 16
Tabla IV. Taxonomía de Smilax purhampuy R. ............................................... 18
Tabla V Taxonomía de Bacillus cereus ........................................................... 21
Tabla VI Características de las patologías (B. cereus) .................................... 24
Tabla VII Fórmula ........................................................................................... 28
Tabla VIII. Fórmula Agar MYP ........................................................................ 29
Tabla IX. Fórmula Mueller Hinton Agar ........................................................... 29 Tabla X. Taxonomía de Staphylococcus aureus ............................................. 30
Tabla XI. Fórmula Agar Baird-Parker .............................................................. 37
Tabla XII. Fórmula Mannitol Salt Agar ............................................................. 38
Tabla XIII. Fórmula Agar DNAsa ..................................................................... 39 Tabla XIV. Taxonomía Cándida albicans ........................................................ 40
Tabla XV. Fórmula Sabouraud Glucosado Agar.............................................. 46
Tabla XVI. Fórmula Agar sangre ..................................................................... 47
Tabla XVII. Fórmula Tripteína Soya Agar ........................................................ 48
Tabla XVIII. Equipos utilizados en la elaboración de extractos de Smilax purhampuy ...................................................................................................... 50
Tabla XIX. Equipos utilizados en el análisis microbiológico del extracto etanólico y acuoso del rizoma de la Smilax purhampuy ................................................. 50
Tabla XX. Materiales utilizados en la elaboración de extractos de Smilax purhampuy ...................................................................................................... 51
Tabla XXI. Materiales utilizados en la elaboración de extractos de Smilax purhampuy ...................................................................................................... 51
Tabla XXII. Materiales utilizados en el análisis microbiológico del extracto etanólico y acuoso del rizoma de la Smilax purhampuy .................................. 51
Tabla XXIII. Reactivos utilizados en la elaboración de extractos de Smilax purhampuy ...................................................................................................... 52
Tabla XXIV. Reactivos utilizados en el análisis microbiológico del extracto etanólico y acuoso del rizoma de la Smilax purhampuy .................................. 52
Tabla XXV. Cepas bacterianas utilizadas en el análisis microbiológico de Smilax purhampuy ...................................................................................................... 52
Tabla XXVI. Escala de Duraffourd ................................................................... 58
Tabla XXVII7. Promedio de la Actividad antimicrobiana del Extracto etanólico del rizoma de la Smilax purhampuy comparado con Nistatina sobre cepas de Cándida albicans ATCC 10231 in vitro ............................................................ 60
XX
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Rizoma de smilax purhampuy .......................................................... 16
Figura 2. Colonias de Bacillus cereus en agar sangre Columbia. .................... 26
Figura 3. Características Macro y Microscópicas de Staphylococcus aureus .. 36
Figura 4. Características Macro y Microscópicas de Cándida albicans ........... 46
Figura 5. Maceración etanólico. ...................................................................... 53
Figura 6. Maceración acuosa. ......................................................................... 54
ÌNDICE DE ANEXOS
Anexo A. Lavado y cortado del rizoma de la Smilax purhampuy ..................... 75 Anexo B. Secado del rizoma de la Smilax purhampuy .................................... 75
Anexo C. Preparación de extractos (Etanólico y acuoso) ............................... 76
Anexo D. Método Kirby-Bauer ......................................................................... 79
Anexo E. Medición de halos ............................................................................ 81
XXI
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CARRERA QUÍMICA Y FARMACIA
UNIDAD DE TITULACIÓN
“EVALUACIÓN DE ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE LOS EXTRACTOS
ETANÓLICO, ACUOSO DEL RIZOMA SMILAX PURHAMPUY EN BACILLUS
CEREUS, STAPHYLOCOCCUS AUREUS, CÁNDIDA ALBICANS”.
Autoras: Esperanza Feijóo y Joselin Enriquez Salas
Tutor: QF. Marianita Rendón Mariscal MSc
Co-Tutor: Q.F. Pilar Soledispa Cañarte, MSc
RESUMEN
El presente trabajo de titulación tiene como propósito determinar la actividad antimicrobiana mediante extractos etanólico y acuoso del rizoma de Smilax purhampuy. Los extractos fueron realizados en el Laboratorio de PROGECA y el análisis microbiológico en el laboratorio de Microbiología I de la Facultad de Ciencias Químicas. En esta investigación se empleó el método de difusión en disco Kirby-Bauer, mediante el cual se demuestra la susceptibilidad de dos cepas Gram-positivas (B. cereus, S. aureus), y un hongo (C. albicans) para obtener resultados reproducibles y comparables. Finalmente se demostró la existencia de actividad antimicrobiana, lo que dio como resultado, en el extracto acuoso de la especie Smilax purhampuy no presentó actividad antimicrobiana en ninguna de las cepas, mientras que el extracto etanólico mostró actividad antimicrobiana en todas las cepas estudiadas. La lectura del antibiograma se efectuó a las 24 y 48 horas después de haber realizado el método. La actividad antimicrobiana fue más alta en Staphylococcus aureus, seguido Bacillus cereus y Cándida albicans.
Palabras clave: Smilax purhampuy, susceptibilidad, Kirby-Bauer, extracto
etanólico, extracto acuoso.
XXII
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CARRERA QUÍMICA Y FARMACIA
UNIDAD DE TITULACIÓN
"EVALUATION OF ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF ETHANOLIC
EXTRACTS, AQUEOUS OF SMILAX PURHAMPUY RHIZOME IN BACILLUS
CEREUS, STAPHYLOCOCCUS AUREUS, CÁNDIDA ALBICANS.
Authors: Esperanza Feijóo and Joselin Enriquez
Tutor: QF. Marianita Rendón Mariscal MSc
Co-Tutor: Q.F. Pilar Soledispa Cañarte, MSc
ABSTRACT
The purpose of this titration work is to determine the antimicrobial activity using ethanolic and aqueous extracts of the Smilax purhampuy rhizome. The extracts were made in the Laboratory of PROGECA and the microbiological analysis in the Laboratory of Microbiology I of the Faculty of Chemical Sciences. In this research, the Kirby-Bauer disk diffusion method was used, which demonstrates the susceptibility of two Gram-positive strains (B. cereus, S. aureus), and a fungus (C. albicans) to obtain reproducible and comparable results. Finally, the existence of antimicrobial activity was demonstrated, which resulted in the aqueous extract of the Smilax purhampuy species showing no antimicrobial activity in any of the strains, while the ethanolic extract showed antimicrobial activity in all the strains studied. The antibiogram was read 24 and 48 hours after the method. Antimicrobial activity was higher in Staphylococcus aureus, followed by Bacillus cereus and Candida albicans. Translated with www.DeepL.com/Translator
Keywords: Smilax purhampuy, susceptibility, Kirby-Bauer, ethanolic extract,
aqueous extract.
1
INTRODUCCIÓN
Las plantas se utilizan en atención primaria de salud, ya sea individualmente
o en ciertas combinaciones por profesionales de la medicina. Países europeos,
americanos y africanos emplean varias especies de plantas como medicina para
curar un número de dolencias o trastornos (Shree, Noorain, & Kekuda, 2018).
Las enfermedades infecciosas causadas por bacterias, hongos, parásitos y
los virus siguen siendo una gran amenaza para población. Su impacto es
particularmente grande en los países en desarrollo debido a la falta de
disponibilidad de medicamentos y la aparición de resistencia generalizada a los
medicamentos (Mateen, Ahmed, & Uddin, 2010)
La actividad antimicrobiana es uno de los principales temas en discusión por
su incidencia en la resistencia de los microorganismos frente a antibióticos. El
uso de ciertas especies vegetales cuyas partes presentan metabolitos que
puedan ser aprovechados en el área de la medicina y en general para contribuir
de forma positiva en la salud de las personas.
Se ha informado que el Smilax tiene muchas propiedades farmacológicas que
se usan para curar enfermedades como el cáncer, diabetes mellitus, dolencias
de la piel, incluyendo heridas, inflamaciones, forúnculos y úlceras. Los rizomas
de Smilax tienen diferentes tipos de comportamientos farmacológicos como
antibacterianos, antifúngicos, antioxidantes y otras actividades (Zubair, Rizwan,
& Saeed, 2013)
La actividad antimicrobiana de diferentes extractos de plantas han sido
reportados por muchos autores, por lo que se estudian los extractos acuosos y
etanòlicos del rizoma de la especie Smilax purhampuy, una de las plantas que
han sido muy utilizada de manera ancestral para aliviar ciertas afecciones
(Mateen et al, 2010)
2
De ahí radica la importancia de indagar y sustentar de manera científica las
propiedades que posee esta especie y de esta manera aportar a la comunidad
con información muy relevante sobre los usos y tecnologías que se pueden
aplicar para la obtención de productos de calidad y eficaces que combatan a
microorganismos patógenos.
3
CAPÍTULO I PROBLEMA
I.1. Planteamiento y formulación del problema
Según la OMS, la resistencia a los antibióticos es la capacidad que tienen los
microorganismos de impedir que los antimicrobianos actúen contra ellos. En
consecuencia, los tratamientos habituales se vuelven ineficaces y las infecciones
persisten y pueden transmitirse a otras personas. (Organización Mundial de la
Salud, 2017)
A nivel mundial se registra un incremento de esta resistencia, y como
consecuencia hay una pérdida de la eficacia de los respectivos tratamientos, los
cuales ponen en peligro la capacidad para tratar las enfermedades infecciosas
comunes. El control de diferentes patologías, ya sean causadas por hongos o
bacterias, utilizando extractos etanólico o metanólico de una gran variedad de
plantas medicinales cultivadas en Ecuador, es algo que aún no ha sido probado
(Azuero, Jaramillo, & San Martín, 2016)
De acuerdo a los conocimientos ancestrales existen diferentes plantas
medicinales, las cuales tienen propiedades antiinflamatorias, diuréticas y
digestivas. Además hay estudios que demuestran una actividad antimicrobiana
en las especies de la familia Smilacaceae, estos estudios logran ampliar y
confirmar sus acciones farmacológicas; la Smilax purhampuy es una de ellas.
El presente trabajo tiene como finalidad determinar si existe actividad
antimicrobiana en la Smilax purhampuy, especie ecuatoriana de la que no
existen muchos estudios de acuerdo a la bibliografía investigada.
4
I.2. Formulación del Problema
¿Presentarán actividad antimicrobiana los extractos obtenidos del rizoma de
Smilax purhampuy en cepas de Bacilus cereus, Staphylococcus aureus y
Cándida albicans?
I.3. Justificación e Importancia
En la actualidad es importante buscar nueva información para combatir las
infecciones a través de diferentes plantas como lo es la Smilax purhampuy. Gran
cantidad de infecciones se suelen tratar con antibióticos, pero existe el riesgo
que se adquiera una resistencia a estos medicamentos debido a diferentes
factores y aparezcan enfermedades incurables.
Desde tiempos muy remotos las plantas han cumplido un papel importante en
el área terapéutica gracias a las múltiples propiedades que ellas poseen. Por
esta razón se ha considerado importante su estudio y el desarrollo de técnicas
analíticas que permitan la determinación de los beneficios de estas especies
vegetales (Lizcano & Vergara, 2008).
Se han encontrado estudios sobre la capacidad antimicrobiana de varias
especies de la familia Smilacaceae, por lo que este trabajo de investigación
pretende determinar la posibilidad de la actividad antibacteriana en una especie
ecuatoriana, como lo es la Smilax purhampuy.
Actualmente, uno de los problemas más comunes es que existen plantas
medicinales que tienen actividad antimicrobiana que son conocidas por la
población, sin embargo no han sido analizadas a fondo, para determinar sus
beneficios, pasando muchas veces desapercibidas. (Azuero et al, 2016).
5
Este estudio se realizará con la finalidad de obtener información sobre esta
planta, para tener la posibilidad de encontrar un efecto antimicrobiano en ciertas
infecciones, evaluando su efectividad en extractos etanólico y acuoso. Debido a
que en la actualidad no se encuentran registros suficientes.
I.4. Hipótesis
Los extractos etanòlicos y acuosos obtenidos del rizoma de Smilax
purhampuy, poseen actividad antimicrobiana en cepas de Bacilus cereus,
Staphylococcus aureus y Cándida albicans.
I.5. Objetivos
I.5.1. Objetivo general
Evaluar la actividad antimicrobiana de los extractos etanólico y acuoso del
rizoma de la Smilax purhampuy, frente a cepas de Bacillus cereus,
Staphylococcus aureus y Cándida albicans.
I.5.2. Objetivos específicos
Determinar la actividad antimicrobiana de los extractos etanólico y acuoso
del rizoma de la Smilax purhampuy, frente a cepas de Bacillus cereus,
Staphylococcus aureus y Cándida albicans mediante el método de Kirby
Bauer
Establecer en qué concentración de los extractos etanólico y acuoso del
rizoma de la Smilax purhampuy, frente a cepas de Bacillus cereus,
Staphylococcus aureus y Cándida albicans se presenta mayor actividad
antimicrobiana.
Comparar los resultados de la actividad microbiana obtenida de las
diferentes concentraciones de los extractos etanólico y acuoso del rizoma
6
de la Smilax purhampuy, frente a antibióticos comerciales relacionando
las tres cepas de microorganismos estudiadas.
1.6 Operacionalización de las variables
Tabla I. Definición operacional de las variables
TIPO VARIABLES CONCEPTUALIZACIÓN INDICADOR
Dependiente Actividad antibacteriana
Se basa en la medición del efecto inhibitorio frente a un determinado microorganismo, se determina normalmente por métodos de análisis microbiológicos (Pedraza & Hassbleidy, 2009).
Medición de halo de inhibición en mm.
Independiente Extracto etanólico y acuoso del Rizoma
Los métodos de extracción
utilizados farmacéuticamente
implican la separación de
porciones medicinales
activas de tejidos vegetales
de los componentes
inactivos mediante el uso
selectivo de disolventes.
(Pandey, 2013).
Extracto acuoso y etanólico en g/ml.
Elaborado por: (Autores)
7
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO
II.1 FAMILIA SMILACACEAE
Según (Freire, 2004) indica en el libro de Botánica Sistemática Ecuatoriana
que: “Smilacaceae es el origen etimológico del nombre de la familia. El nombre
del género que es Smilax L., este proviene del nombre clásico griego de la
planta”.
La zarzaparrilla es un arbusto trepador originario de América del Sur. En
medicina, se aprovecha el rizoma atribuyéndosele propiedades anti-
inflamatorias, antiséptico, antibacterial y antioxidante. Es muy aprovechada para
el tratamiento diurético, artritis reumática, desintoxicación, enfermedades
inflamatorias y en tratamiento de tumores.
Smilacaceae está compuesta por los géneros Smilax L. y HeterosmilaxKunth,
que se encuentran distribuidas en zonas templadas, tropicales y subtropicales.
Son plantas monocotiledóneas, herbáceas o leñosas, perennes, con tallos en
forma de zig-zag.
La identificación de las especies de Smilax puede tornarse un poco dificultoso
debido a las semejanzas que poseen. Estas plantas son dioicas, las flores y los
frutos maduros son efímeras, además los tallos y las hojas de la parte basal son
distintas a la de la porción distal. Con frecuencia, para realizar una buena
determinación se dispone de ejemplares que ayuden a su caracterización.
Las plantas del género Smilax presentan un crecimiento rápido, y al no
controlarlo pueden llegar a ser invasoras. Los frutos de esta planta son similares
a los de una cereza pequeña, por lo que no deben ser ingeridos debido a que
suelen ser venenosos.
8
II.2 GÉNERO: Smilax L.
“Tournefort fue el primer taxónomo que estudió el género Smilax; él consideró
importante el color de los frutos”. Mientras que Linneo “Describe una planta de
tallos angulosos con aguijones y hojas dentado-crenadas con el nombre
Smilaxaspera” (Ferrufino & Gómez, 2004).
Según Vandercolme, 1947 “el nombre Smilax se deriva del griego smile que
significa raspa, por la presencia de acúleos que aparecen en la mayoría de las
especies. Pero otros autores opinan que Smilax significa hierba para atar y que
el nombre fue usado por primera vez por Plinio para referirse a una hierba de
atar, que es Smilaxaspera” (Vandercolme, como se citó en Ferrufino & Gómez,
2004).
Grisebach, 1842 “Realiza el tratamiento de 33 especies de Smilax; divide el
género en Pharmacosmilax y Pachysmilax por la base y la forma de la antera, y
la consistencia y el patrón de la nervadura de la hoja. Ubica Smilax en
Smilacaceae” (Grisebach, como se cito en Ferrufino & Gómez, 2004).
Kunth, 1850 “Enumera 188 especies de Smilax y estudia 124. Ubica a
Smilaxen Smilaceae”. Vandercolme, 1871 “Estudia las especies medicinales de
Smilax e incluye S. officinalisHumb. & Kunth, S. sarsaparrilla L. y S. china L.
como plantas de uso medicinal” (Ferrufino & Gómez, 2004).
9
II.2.1. Composición química del género Smilax
“Saponinas esteroidales, flavonoides, polifenoles y estigmasterol; han sido los
componentes químicos descritos en las largas raíces y cortos rizomas de estas
especies”(González, Cuellar, de-Armas, Gómez, & Dopico, 2017).
“Las saponinas estereoidales de la zarzaparrilla incluyen la parrillina,
sarsapogenina y la esmilagenina y éstas son las encargadas de la actividad
tónica, de aumentar los niveles de energía y de aumentar la fuerza y la masa
muscular”(Hentze, 2012).
Tabla II. Características de la Smilax purhampuy
Porte Hiervas rizomatosas con tallos trepadores espinosos.
Hojas Opuestas o alternas; subsésiles o pecioladas; en el género Smilax la vaina se encuentra modificada en zarcillo.
Flores Actinomorfas; en su mayoría imperfectas, las pistiladas con estaminodios; dispuestas en espigas, racimos o umbelas axilares.
Perigonio 2 verticilos de tres tépalos inconspicuos y petaloides, libres o soldados formando un tubo o columna corto o largo. Nectarios en la base de los tépalos.
Androceo Estambres introrsos o extrorsos; comúnmente 2 verticilos de 3, dehiscencia longitudinal. Anteras bitecas, pero éstas pueden confluir.
Gineceo Ovario súpero, gamocarpelar de 3 carpelos, trilocular, 1 ó 2 óvulos por lóculo.
Fruto Baya, con 1-3 semillas.
Semillas Globosas u ovoides y muy duras; endosperma escaso; embrión recto y muy pequeño.
(Freire, 2004)
10
II.3 Descripción botánica
II.3.1 Hábito y sistema reproductivo
“Las especies del género Smilax en Costa Rica son bejucos leñosos o
herbáceos, dioicos, de pequeña y mediana longitud. Algunas plantas podrían
alcanzar 20 o 30 m de largo, según el soporte” (Ferrufino & Gómez, 2004).
II.3.2 Rizoma.
No se han encontrado trabajos enfocados a la organografía del rizoma de esta
especie. En la morfología externa, el sistema subterráneo se divide con
engrosamiento tuberoso, con nudos y entrenudos engrosados.
El rizoma que presentan Smilax domingensis, S. panamensis y S. spissa, está
formado por una parte caulinar cuya consistencia es leñosa. El sistema caulinar
subterráneo se encuentra cubierto por catafilos dispuestos dísticamente y raíces
adventicia, para facilitar el enraizamiento. El color del rizoma varía según las
condiciones ambientales.
II.3.3 Tallos.
La forma de los tallos son generalmente cilíndricas, excepto en S. vanilliodora,
en esta especie son cuadrangulares. La superficie en S. espinosa puede ser
estriada, mientras que poseen superficies lisas la gran parte de las especies.
En S. mollis y S. subpubescens, especialmente en estructuras jóvenes de la
planta se halla pubescencia. En S. panamensis, S. domingensis y en S.
vanilliodora; los tallos son grandes y robustos en la parte inferior, dependen de
la edad del bejuco y son aplanados respectivamente.
11
El color del tallo en S. domingensis varia de rojo ha morado en su parte
inferior, en gran número de las especies el tallo es verde. Sin embargo el color
de tallo varia en dependencia al medio donde crece la planta.
II.3.4 Hojas.
La forma y el tamaño de las hojas varían entre los bejucos de una misma
especie, aunque muchos autores utilizan estos caracteres para distinguir las
especies de Smilax.
Esta variación ha sido interpretada como respuesta a los factores
ambientales; se trata de una plasticidad fenotípica de origen genético o de
polimorfismo foliar como es el caso de Smilax aspera(Vernet, como fue citado
por Ferrufino Lilian & Gómez Jóse, 2004).
II.3.5 Polen.
Los primeros estudios sobre la morfología del polen de Smilax se llevaron a
cabo con seis especies de Brasil, utilizaron microscopia electrónica y
consideraron que el polen era pequeño (18.5 – 21.1 mm), apolar, inaperturado,
esferoidal y espiculado. En Panamá se estudiaron cinco especies de la isla de
Barro Colorado y usando el tamaño de los granos, desplegamiento de exina y
conspicuidad verrucosa elaboraron un patrón (Ferrufino & Gómez, 2004).
En Costa Rica se analizaron cinco especies de Smilax, éstas presentaban
granos de polen que varían entre 15 y 21 micras, son granulosos, subglobosos
y espinosos. El tamaño tiende a variar entre plantas de una misma especie
(Ferrufino & Gómez, 2004).
II.3.6 Frutos.
Los frutos son bayas globosas, varían de tamaño entre los bejucos de la
misma especie;
12
El exocarpo es de color morado o rojo en Smilaxdomingensis, S. spissa y S.
spinosa. En S. vanilliodora es rojo, S. panamensis, S. mollis y S. subpubescens
es anaranjado (Ferrufino & Gómez, 2004).
Las especies de Smilax presentan tres fases de coloración: una inicial que es
verde, una intermedia, que puede ser roja y la fase final con el color de la
maduración: rojo, morado, negro y anaranjado. La cantidad de frutos varía según
la infrutescencia y sus semillas poseen una forma esférica que varían de 1 a 3
por baya (Ferrufino & Gómez, 2004).
II.3.7 Suelo adecuado.
La planta debe ubicar en rocallas o paredes protegidas de las heladas. Se
cultiva por la belleza de sus frutos, que resultan tóxicos para las personas, por el
aroma de sus flores, las cuales son muy poco vistosas. Cualquier tipo de terreno
con un buen drenaje (Cáceres, Cruz, & Martínez, 2012).
II.3.8 Relaciones filogenéticas.
Smilacaceae se sitúa en el orden Liliales dentro del grupo Monocotiledoneae.
Algunas sinapomorfías del orden son: plantas geófitas; hojas elípticas, venación
fina reticulada, base no envainadora; tépalos grandes, androceo extrorso,
nectarios solo en los tépalos, óvulos tenuinucelados, varios por carpelo.
Smilacaceae es la familia hermana de Liliaceae con la cual no tiene
aparentemente sinapomorfías morfológicas/anatómica(Departamento de
Ecología & Ciencias Ambientales, 2006).
II.4 Usos tradicionales
“En la medicina tradicional, el rizoma se utiliza como remedio antiinflamatorio,
antifúngicos, anti-prurito, antiséptico, cicatrizante, diurético y tónico. Las
actividades antimicrobianas y anti-tumorales se atribuyen a parillina. Algunas
13
formas farmacéuticas están disponibles, tales como infusión, tintura, elixir,
loción” (Bhati, Singh, Anand, & Ram, 2011).
Cuculmeca o zarzaparrilla son otros de los nombres con los que se conocen
a las plantas de éste género, y se les atribuyen numerosas propiedades
medicinales entre ellas; afecciones a la piel y riñones, problemas estomacales,
artritis, entre otras (Bhati, Singh, Anand, & Ram, 2011).
II.5 Actividad antinflamatoria del género Smilax
El ser humano siempre ha usado las hierbas para curar o aliviar las
alteraciones que afectan a su salud.
Los egipcios desarrollaron un conocimiento muy completo acerca de los
tratamientos de origen vegetal. Sin embargo, a partir del siglo XX, la química
experimentó un avance que le permitió sintetizar productos de manera más
compleja y fabricar medicinas sintéticas(Uría, 2005, pg12).
Los extractos de las plantas, contienen los llamados componentes
secundarios que han sido tradicionalmente usados en la salud humana.
Presentan efectos positivos en ciertas enfermedades cardiovasculares, algunos
tumores, procesos inflamatorios, y en general donde la proliferación de radicales
libres representan un grave peligro, sin embargo la acción más importante de
estos compuestos es la antiséptica(Polin, Muro, & Díaz, 2014, pg28).
“La inflamación es fundamentalmente una respuesta de carácter protector,
cuyo objetivo es defender al organismo de la lesión iniciada por
microorganismos, toxinas, alérgenos, entre otros factores”(Parrales & Villamar,
2018).
14
En las pruebas biológicas de Xanthiumspinosum L.; Smilaxaspera L;
Urticaurens L; se demostraron buena actividad antinflamatoria frente al control,
sin embargo especies como: Verbena officinalis L. y Sambucusperuviana
presentan una baja actividad.
En Cuba el cocimiento del rizoma se usa como depurativo y sudorífico. Se le
atribuye, además propiedades anti-blenorrágicas, antiasmáticas y anti
herpéticas. Dice el citado autor que las raíces de Smilax son sudoríficos muy
empleados(Gonzáles et al., 2017).
II.6 Estudio Toxicológico
En Sao Paulo, se realizó un estudio cuyo objetivo comprendía la recopilación
de información sobre zarzaparrilla que allí se comercializan, evaluando la
diversidad genética de Smilax sprengy evaluar las condiciones de crecimiento y
la productividad de cinco especies de Smilax.
S. fluminensis posee un peso significativo de la biomasa subterránea, 188.3
g, a diferencia de otras especies cuyo valor es de 28,3 a 79,6 gramos, el estudio
antes mencionado demostró la alta diversidad genética entre la S. brasiliensis,
plantas pertenecientes al banco Centro Pluridisciplinal de Pesquisas Químicas,
Biológicas e Agrícolas (CPQBA), que fue confirmado por los resultados del
estudio de genotipificación, el cual utiliza un marcador de Simple Sequence
Repeats SSR en S. brasiliensis.
“El alto consumo de zarzaparrilla y el bajo rendimiento de las plantas jóvenes
cultivadas a partir de semillas con alta variabilidad genética refuerzan la
necesidad de nuevos estudios sobre la producción de Smilax”(Soares, Martins,
& Junior, 2014).
15
II.7 Propiedades
II.7.1 Acción hormonal
El extracto de la raíz de zarzaparrilla puede incidir de manera negativa
afectando a los órganos reproductivos. Sin embargo, por otro lado estimula a la
producción de hormonas en su cuerpo, aumentando los niveles de testosterona
y progesterona. Un elevado nivel de testosterona en el cuerpo despierta los
deseos sexuales en humanos.
II.7.2 Para la piel
La propiedad antiinflamatoria de la zarzaparrilla es utilizada en algunas
afecciones a la piel como eccema, psoriasis, dermatitis, lepra y picazón. Con
esta propiedad se confirma el efecto de este género.
II.7.3 Para el reumatismo
Los extractos de zarzaparrilla son también utilizados para tratar las
condiciones de reumatismo y artritis reumatoide.
El extracto de zarzaparrilla es generalmente tomado como tónico herbario
generalmente para debilidades físicas asociadas con el cuerpo humano. De
nuevo, las propiedades antiinflamatorias de la hierba se dice que son las
responsables de este efecto reductor de dolor (Montecel N. , 2016).
II.7.4 Desintoxicantes
Zarzaparrilla puede utilizarse para la remoción de metales presentes en el
cuerpo y la sangre. También actúa como purificador y desintoxicante herbario,
promoviendo la sudoración y orina excesivas con el fin de eliminar toxinas del
cuerpo.
16
Tabla III. Ventajas y desventajas de Smilax purhampuy
Ventajas Desventajas
La infusión del rizoma de esta planta posee excelentes propiedades diuréticas y sudoríficas.
Precauciones: dosis altas producen náuseas y vómitos.
Contiene glucósidos saponínicos, resina, y aceite esencial, que le confieren propiedades diuréticas, sudoríficas, depurativas, aperitivas y tonificantes.
No se recomienda el consumo de las bayas de la zarzaparrilla.
Favorece la eliminación de urea, de ácido úrico y de otros residuos orgánicos, y disminuye el nivel de colesterol en la sangre.
A dosis altas puede causar gastroenteritis.
Fuente: (Merino, 2017).
II.8 ESPECIE SMILAX purhampuy
Figura 1. Rizoma de smilax purhampuy
Fuente: (Autores)
Raíz muy corpulenta, algunas hasta del peso de 14 libras o más turmosa y
prolongada y a veces más o menos arredondeada, nudosa; con tubérculos o
hijuelos aovados y prolongados; maciza y pesada; por fuera de color rojo castaño
más o menos oscuro¸ poblada de fibras largas y filiformes.
Acabada de sacar de la tierra, de una consistencia tierna y de sabor grato,
algo viscoso y gelatinoso; después de seca, dura y más compacta por el centro
17
a causa de mayor porción de sustancia gelatinosa de que abunda en aquella
parte, y sin olor sensible(Gaston & Ruíz, 1852 pg134).
“Entre sus nombres comunes en Latinoamérica incluye Uva de perro
Zarzaparrilla, Sarsaparilla, Zarza. Smilaxrecibe su nombre de mito griego de
Crocus y la ninfa Smilax”(Parrales & Villamar, 2018).
En Perú se conoce a Smilax purhampuy como China Peruviana. Las raíces
del purhampuy se recolectan después que la planta haya dispuesto sus hojas y
semillas. Aquellas raíces más nutridas, lisas, compactas y pesadas, de colores
rojo castaño tiernos, jugosos ni excesivamente áridos y leñosos, son las que se
recolectan. Cuando se hallan muy tiernas y cargadas de jugosidad, indican no
estar en el estado de perfección, sin embargo cuando se hallan duras, leñosas y
se dificulta cortarlo en rebanadas, es señal de envejecimiento y alterados
algunos de sus principios constitutivos.
El tamaño y peso de las raíces de Purhampuy es muy variada, se registran
raíces turbosas cuyos pesos van desde una onza hasta catorce o más libras. En
las raíces de la Smilax purhampuy se encuentran asombrosos efectos
antisifilíticos que no se encuentran en la China Oriental.
“Los indios que han tomado la infusión de las raíces frescas de Smilax
purhampuy por veinte o cuarenta días manifiestan que pueden arrojar el mal por
la orina, por sudor y por traspiración, también añaden que quedan curados o
aliviados por largos periodos de tempo de los dolores reumáticos y artríticos, y
de cualquier otra molestia”(Ruíz, 1821).
18
Tabla IV. Taxonomía de Smilax purhampuy R.
Clase Equisetiopsida C. Agardh Subclase MagnoliidaeNováckk ex. Takht Superorden LilianaeTakht Orden Liliales Perleb Familia SmilacaceaeVent. Género Smilax L. Especie purhampuy Ruiz Nombre Científico Smilax purhampuy Ruiz Nombre vernáculo Zarzaparrilla
Fuente: (Parrales Cruz & Villamar León, 2018)
II.8.1 Importancia
La zarzaparrilla se obtiene de raíces de varias especies tropicales de Smilax.
Se cosechan cuando alcanzan los 3 años. Poseen una sustancia amarga
utilizada como aromatizante. La zarzaparrilla se mezcla con otras plantas, la
decocción de estas raíces se bebe como antisifilítico y antirreumático, en casos
de enfermedades de vías urinarias, vejiga y riñones, blenorragia y contra la
llamada orina ardiente.
Los tallos foliosos se consumen en decocción como digestivo, diurético y
antifebril. Se emplea también como depurativo sanguíneo y en aplicación externa
para curar enfermedades cutáneas. Los rizomas contienen saponinas y aceites
esenciales. Poseen geninas que se utilizan como precursores en la obtención de
cortisona. (Guía de Consultas Diversidad Vegetal, 2008).
II.8.2 Comparación con otra especie del género Smilax
En el año 2011 la Sociedad Coreana de preservación de alimento, realizó un
estudio sobre la actividad antimicrobiana en extractos etanólico y acuoso de la
especie de Smilax china obteniendo como resultado alta actividad antimicrobiana
en Bacillus cereus, Vibrio parahaemolyticus, Salmonella typhymurium, y
19
Staphylococcus aureus, en ese orden. Las sustancias antimicrobianas en los dos
extractos se mantuvieron después del calentamiento a 65-125. °C durante 30
min. (Seo, Lee, Kim, Lee, & Lee, 2013)
II.9 Extractos
Los métodos de extracción utilizados farmacéuticamente implican la
separación de porciones medicinales activas de tejidos vegetales de los
componentes inactivos mediante el uso selectivo de disolventes. Durante la
extracción, los solventes se difunden en el material vegetal sólido y se solubilizan
compuestos con polaridad similar. (Pandey, 2013).
Los extractos consisten en la fracción no volátil de los principios activos, es
decir, aquellos que por no ser volatilizables o ser inestables con la temperatura,
no se pueden obtener mediante destilación, sino que se obtienen mediante
diversas técnicas de extracción que veremos a continuación.
El uso de extracto de plantas para el tratamiento medicinal se ha convertido
popular cuando la gente se dio cuenta que la duración del antibiótico es limitada
y el mal uso de los antibióticos tradicionales está causando resistencia en los
microorganismos (Sakha, Shrestha, & Dhakal, 2018).
La utilización de extractos crudos de partes de plantas, de propiedades
antimicrobianas conocidas es de gran importancia en los tratamientos
terapéuticos. La extracción es la separación de porciones médicamente activas
de los tejidos vegetales (Sakha, Shrestha, & Dhakal, 2018).
Para la obtención y análisis de los extractos de las plantas medicinales se
realiza la obtención de la muestra a partir de la materia prima. Se puede utilizar
la planta entera, por trozos, pulverizada, aceites esenciales o extractos. La
20
determinación del contenido de humedad, cenizas, residuo seco, y la obtención
de la fracción volátil y no volátil son distintos ensayos que se realiza a la materia
vegetal.
II.10 MICROORGANISMOS
II.11 FAMILIA: BACILLACEAE
Bacillaceae son taxones con varillas quimioorganotróficas aerobias o
facultativamente anaeróbicas que poseen estructuras de pared celular de tipo
Gram-positivo que forman endosporas. Los miembros aeróbicos o
facultativamente anaeróbicos de las Bacillaceae fueron, hasta principios de la
década de 1990, colocados dentro del género Bacillus, que se encontraba junto
a la clostridia estrictamente anaeróbica.
Desde entonces, se han producido importantes cambios taxonómicos y, en
consecuencia, la familia ahora alberga representantes del género Bacillus y otros
géneros recién formados con nomenclatura relacionada (Mandic-Mulec,
Stefanic, & van Elsas, 2015).
II.13 Género: Bacillus
Es un género de bacteria aerobios o anaerobios facultativos, formadores de
esporas, la mayoría Gram positivos y móviles. La forma de estas células son de
varilla, rectas o ligeramente curveadas, se presentan por separado y en pares,
algunos en cadenas y ocasionalmente, filamentos largos (Vos et al., 2011).
Se forman endosporas, no más de uno por célula, las cuales las hacen ser
resistentes a condiciones adversas; su motilidad es mediante flagelos perítricos
o degenerativamente peritricos. La mayoría de las especies crece en medios
21
rutinarios como es el agar nutriente y el agar sangre, la morfología de estas
colonias y tamaño son muy variables dentro de las especies (Vos et al., 2011).
Tabla V Taxonomía de Bacillus cereus
Dominio Bacteria Filo Firmicutes Clase Bacili Orden Bacillales Familia Bacillaceae Género Bacillus Especie B. cereus
Fuente: (Frankland, 1887)
II.14 Características de Bacillus cereus
B. cereus es un bacilo Gram positivo, aerobio facultativo, esporulado y móvil
de aproximadamente 1.0 a 1.2 µm de ancho y de 3 a 5 µm de largo. Su espora
le confiere resistencia en condiciones ambientales extremas, tales como
calentamiento, congelación, secado y radiación; La temperatura optima de
crecimiento de B. cereus es de 30 a 40°C, aunque algunas cepas pueden crecer
a una temperatura de 55 °C, el rango de pH es de 4,5 a 9,5 con un pH óptimo de
6 a 7 (Fuentes, 2011).
En la década de 1950, Hauge demostró que el consumo de salsa de vainilla
contaminada con B. cereus puede causar diarrea. Desde el notable
descubrimiento de Hauges, se han descrito dos complejos de toxina (Nhe:
enterotoxinas hemolítica y Hbl: no hemolítica) y una toxina única (CytK: citotoxina
K), que generalmente se cree que contribuyen al tipo de intoxicación por los
alimentos, ocasionando diarrea (Ehling-Schulz et al, 2019).
HBL presenta actividad hemólitica y es considerada el factor de virulencia más
importante de B. cereus debido a que esta enterotoxina es responsable de
22
diferentes reacciones del microorganismo constituida por diferentes subunidades
(Sánchez, Correa, & Castañeda, 2016).
La Toxina no hemolítica (NHE), está formada por tres subunidades; la
subunidad NheA la cual actúa como componente citolítico y las subunidades
NheB y NheC que favorecen la unión a las células epiteliales del intestino
delgado. La enterotoxina NHE es codificada por 3 genes, los cuales conforman
el operón nhe, ubicado en el cromosoma de B. cereus y la citotoxina K (CytK)
forma poros en la membrana de las células epiteliales y tiene actividad
necrotizante y citotóxica (Sánchez et al., 2016).
Las enterotoxinas CytK–1 y CytK–2 codificadas por sus respectivos genes son
dos variantes de B. cereus y a diferencia de las demás enterotoxinas presentes
en este microorganismo, estas se diferencian por su efecto biológico en el cultivo,
donde CytK–1 presenta un efecto más tóxico que la variante CytK–2, y de esta
manera se podría decir que la enterotoxina Cytk-1 constituye un riesgo a nivel
del hombre (Sánchez et al., 2016).
El Bacillus cereus es considerado un patógeno de riesgo moderado directo,
de diseminación limitada, categoría 8 de la clasificación de la I.C.M.S.F.
nombrado así, según sus siglas en inglés (Comisión Internacional de
Especificaciones Microbiológicas para los Alimentos).
La distribución de B. cereus es universal. Esta bacteria es de tipo ubicuo, por
lo tanto se encuentra distribuida en suelo, polvo, ambiente, de fácil propagación
a vegetales. En cuanto a su transmisión, no se transmite de persona a persona,
aunque sí puede multiplicarse en el medio en el cual se encuentre, comúnmente
en alimentos y gran parte están contaminados con esta bacteria, pero no
alcanzan la dosis infectiva, la cual es de aproximadamente 105 UFC/g (Uddin,
Ahmed, Pathan, Al-Amin, & Rana, 2015).
23
II.15 Acción patógena
Bacillus cereus produce dos enterotoxinas; durante su crecimiento
exponencial: la toxina diarreica y la toxina emética que dan lugar a dos distintas
formas clínicas de intoxicación alimentaria (Ehling-Schulz et al., 2019).
En cuanto al síndrome emético es ocasionado en la ingesta de un alimento,
al momento en que la bacteria ha producido la toxina cereúlida y cuando llega al
estómago del humano es liberada al duodeno, en esta parte interactúa con los
receptores de la 5-hidroxitriptamina (5-HT) del nervio vago, ocasionando el
vómito; esta toxina también puede inducir a la oxidación de los ácidos grasos en
las mitocondrias de los hepatocitos y como consecuencia ocasionar una
insuficiencia hepática.
El síndrome diarreico es el que se genera por las enterotoxinas Hbl, Nhe y la
CytK, las cuales al momento de ingerir el alimento contaminado, las esporas de
B. cereus colonizan las células epiteliales del intestino delgado del humano y en
su fase exponencial de crecimiento es donde se producen las enterotoxinas
(Bhunia, 2008).
El síndrome diarreico se manifiesta entre las ocho y diesciseis horas después
del consumo del alimento contaminado, refiriéndose al producto de la
estimulación del sistema del adenosin monofosfato cíclico (AMPc) y de la
formación de poros en la membrana de las células epiteliales intestinales,
ocasionando la perdida de sodio, cloro y agua, y como consecuencia se
desencadena un desequilibrio electrolítico.
24
Tabla VI Características de las patologías (B. cereus)
Tipo de intoxicación
Mecanismo que causa la
enfermedad
Síntomas
Dosis infecciosa
Emética Producción de toxina emética en el alimento (tóxina preformada).
Vómito: 1-5 horas después de la ingestión del alimento, Diarrea 8-16 horas después de la ingestión.
Mayor a 105 B. cereus/g
Diarreica Ingestión de células y esporas. Producción de la toxina en el intestino delgado
Diarrea acuosa, dolor abdominal después de la ingestión del alimento contaminado.
105 -108 células o esporas.
Fuente: (Fuentes, 2011)
En cuanto a su modo de transmisión se da en la ingestión de alimentos que
son mantenidos a temperatura ambiente, después de su cocimiento, la forma
emética se asocia frecuentemente con el arroz cocido.
II.16 Identificación
Según (Durán, 2011) B. cereus tiene la enzima que oxida la catalasa, ya que
este microorganismo posee lecitinasa, la cual tiene actividad sobre la yema de
huevo, produciendo un resultado positivo en la prueba de Voges-Proskauer, el
crecimiento en medios de cultivo es aeróbico, no hay producción de ácido ni gas
a partir de glucosa, lleva a cabo la reducción de nitratos a nitritos y no crece a
temperatura de 50 °C.
B. cereus es difícil de identificar, principalmente debido a la estrecha relación
entre este y otros miembros del grupo de B. cereus. La diferenciación
generalmente se logra mediante el crecimiento en medios selectivos seguidos
de una observación microscópica (Durán, 2011).
25
II.16.1 Pruebas de confirmación
Algunas pruebas específicas para distinguir a B. cereus de otros miembros de
la familia de B. son:
II.16.1.1 Métodos moleculares. La segunda generación de métodos
moleculares para la detección e identificación de géneros y especies son la
reacción en cadena de la polimerasa (PCR), la PCR múltiple, la secuenciación
de genes específicos, el análisis de restricción del ADN ribosomal amplificado,
entre otros (Batt, 2014).
Cada una de las enterotoxinas está constituida por varias subunidades que a
su vez son codificadas por genes distintos. Para poder realizar un estudio
completo se debe detectar cada uno de los genes que pueden elaborar los
distintos componentes. Estos genes son el complejo de HBL, NHE y la cytK (Batt,
2014).
II.17 Resistencia
La prevalencia de infección clínica por B. cereus es baja, pero la mortalidad
es alta a pesar de tratamientos agresivos con diferentes antibióticos. B. cereus
generalmente produce -lactamasas y es por lo tanto uniformemente resistente
a los antibióticos betalactámicos, incluidas las cefalosporinas de tercera
generación (Park, Jeong, Park, & Koo, 2018).
La mayoría de cepas de B. cereus son sensibles a los agentes
antimicrobianos distintos de los antibióticos betalactámicos, algunos de ellos han
sido reportados como resistentes a la tetraciclina, eritromicina y rifampicina
(Ozcelik & Citak, 2009).
26
II.18 Antibióticos
B. cereus es susceptible a los aminoglucósidos, los cuales se descubrieron en
1944 y en cuanto a su modo de acción y espectro antibacteriano, se fijan en la
subunidad 30S del ribosoma, provocando una alteración de la síntesis de las
proteínas. Son activos in vitro sobre diferentes microorganismos, entre estos
están los bacilos gram positivos aerobios como: Listeria monocytogenes,
Bacillus spp., entre otros (Alfandari & Cannesson, 2016).
La vancomicina es un antibiótico glicopeptídico de uso parenteral obtenido de
la Nocardia orientalis. Solamente es eficaz solo contra bacterias gram-positivas;
en cuanto a su mecanismo de acción, este antibiótico es bactericida y sus efectos
los ejerce uniéndose a los precursores de la pared celular de las bacterias y de
esta manera impiden la síntesis de estas («Vademecum Nacional de
Medicamentos», s. f.).
II.19 Medios de cultivo
Figura 2. Colonias de Bacillus cereus en agar sangre Columbia.
Fuente: (López, 2018)
27
Para detectar la presencia de B. cereus y realizar diferentes pruebas
microbiológicas se deben utilizar medios de cultivo los cuales contengan
inhibidores y de esta manera impedir el desarrollo de otros microorganismos
presentes en la muestra.
Los medios de cultivo recomendados para la determinación de Bacillus cereus
son agar selectivo, agar yema de huevo-polimixina-rojo de fenol, agar yema de
huevo piruvato, agar Mueller-Hinton (MH).y agar sangre de caballo en el cual se
puede observar la hemólisis provocar por cepas de B cereus, entre otros
(Andrews & Wise, 2002).
II.19.1 Bacillus cereus Selectivo Agar
Uso: Medio diagnostico utilizado para el aislamiento y recuento de Bacillus
cereus en alimentos.
Fundamento: En el medio de cultivo, el contenido de peptona es bajo (0.1%)
y la adición de piruvato de sodio y emulsión de yema de huevo mejoran el
aislamiento y esporulación de esta bacteria, además permite estudiar la actividad
lectinásica de los microrganismos. El manitol es el hidrato de carbono
fermentable y el azul de bromotimol es el indicador de pH que es de color azul y
en medio ácido cambia a color amarillo.
Puede lograrse el aislamiento selectivo de Bacillus cereus inhibiendo el
desarrollo de la flora acompañante presente en la muestra.
28
Tabla VII Fórmula
Gramos por Litro
Peptona de carne 1,0 Manitol 10,0 Cloruro de Sodio 2,0 Sulfato de Magnesio 0.1 Fosfato Disódico 2.5 Fosfato Monopotásico 0.25 Azul de Bromotimol 0.12 Piruvato de Sodio 10.0 Agar 14.0 pH Final: 72 ±0.2
Fuente: («Laboratorios Britania S.A.», s. f.)
II.19.2 Agar MYP, Manitol-Yema de huevo y Polimixina.
(«Insumolab», s.f.)
Uso: Agar selectivo y diferencial recomendado para el aislamiento y recuento
de Bacillus cereus en muestras de alimentos y ambientales.
Fundamento: El agar MYP es un medio selectivo y diferencial, específico
para el aislamiento de B. cereus en alimentos. En el medio B. cereus no utiliza
el manitol y la mayoría de las cepas producen fosfolipasa C (lecitinasa).
El manitol es el carbohidrato y su fermentación es detectada por el indicador
de pH rojo fenol. La yema de huevo permite la detección de la actividad de
lecitinasa (precipitación). Polimixina B inhibe a microorganismos Gram (-) y el
NaCl mantiene el ambiente osmótico.
La peptona aporta la fuente de nitrógeno, vitaminas y carbono. El agar es
adicionado como agente solidificante.
29
Tabla VIII. Fórmula Agar MYP
Gramos por Litro
Extracto de carne 1,0 Peptona 10,0 Manitol 10,0 Cloruro de Sodio 10,0 Rojo de Fenol 0,025 pH Final: 72 ±0.2 a 25 °C
II.19.3 Mueller Hinton Agar
Uso: Medio de Cultivo recomendado universalmente para la realización de la
prueba de sensibilidad a los antimicrobianos.
Fundamento: Medio no selectivo que promueve el desarrollo microbiano. Por
su composición, ha sido utilizado en forma rutinaria para diferentes pruebas
microbiológicas, su contenido en inhibidores de sulfonamidas, trimetropina y
tetraciclina es bajo, la mayoría de los patógenos microbianos crece
satisfactoriamente.
Tabla IX. Fórmula Mueller Hinton Agar
Gramos por Litro
Infusión de carne 300.0 Peptona Ácida de Caseína 17,5 Agar 15,0 pH Final: 7.2 ±0.1
Fuente: («Laboratorios Britania S.A.», s. f.)
II.20 FAMILIA: MICROCOCACEAE
Micrococaceae es una familia de bacterias Gram-positivas que incluye el
género Staphylococcus, conocido por abarcar varios patógenos médicamente
significativos. Los cinco géneros pertenecientes a esta familia son:
30
Jeotgalicoccus, Macrococcus, Nosocomiicoccus, Salinicoccus y Staphylococcus
han demostrado ser monofiléticos, mientras que Gemella parece ser polifilética.
El patógeno Staphylococcus aureus resistente a la meticilina es un miembro de
esta familia (Bot, 2018).
II.21 Género: Staphylococcus
El género Staphylococcus cubre un gran grupo de bacterias Gram positivas
que se clasifican taxonómicamente en familia Staphylococcaceae, orden
Bacillales, clase Bacilli, filo Firmicutes. Representando a uno de los cinco
géneros (por ejemplo, Jeotgalicoccus, Macrococcus, Nosocomiicoccus,
Salinicoccus y Staphylococcus) dentro de la familia Staphylococcaceae, el
género Staphylococcus es complejo y contiene 40 especies reconocidas (Liu,
2015).
De las especies de Staphylococcus identificadas hasta la fecha, 15 han sido
implicadas en actividades de infecciones. En particular, S. aureus que es
responsable de causar infecciones de la piel y enfermedades respiratorias y
además estas cepas son productoras de enterotoxina, por lo que cada vez
causan más intoxicación alimentaria en los humanos (Brooks, Carroll, & Butel,
2000).
Tabla X. Taxonomía de Staphylococcus aureus
Dominio Bacteria Filo Firmicutes Clase Bacili Orden Bacillales Familia Micrococaceae Género Staphylococcus Especie S. aureus
(Liu, 2015)
31
II.22 Características de Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus es un patógeno que puede colonizar el huésped
humano y causar graves enfermedades mortales. Esta bacteria puede residir e
infectar una amplia gama de tejidos del huésped, que van desde superficies
como la piel, hasta los tejidos más profundos, como en el tracto gastrointestinal,
el corazón y los huesos (Balasubramanian, Harper, Shopsin, & Torres, 2017).
Debido a su estilo de vida multifacético, S. aureus utiliza redes reguladoras
complejas para detectar señales diversas que le permitan adaptarse a diferentes
entornos, esta bacteria es anaerobia facultativa, grampositiva, productora de
coagulasa, catalasa, inmóvil y no esporulada (Contero & Adriana, 2013).
A nivel nosocomial S. aureus es conocido como el principal causante de
infecciones y en cuanto al nivel de la piel de los seres humanos a través de las
heridas quirúrgicas, debido a que penetra el torrente sanguíneo del paciente y
se convierte en agente de infección (Seija, 2012).
Con el paso de los años, las infecciones por S. aureus han aumentado mucho
en los individuos, siendo una de las principales causas de infecciones
bacterianas humanas en todo el mundo, y las cepas de S. aureus resistentes a
la meticilina (SARM) han aparecido como importantes agentes etiológicos de la
infección (Baptista, Rocha, Cunha, Saraiva, & Almeida, 2016).
S. aureus puede crecer en un rango de temperatura de 15 a 45 grados y en
concentraciones altas de NaCl de hasta 15 por ciento. Casi todas las cepas de
S. aureus producen la enzima coagulasa, DNAs y catalasa positiva. Las colonias
de esta especie son de color amarillo dorado característico (Todar &
Bacteriology, 2015).
32
II.23 Acción patógena
La patogenicidad de S. aureus depende de los componentes estructurales de
la pared celular, las toxinas y enzimas y dependiento de estos componentes se
ocasionan las respectivas infecciones características, algunas de ellas son
osteomielitis, la enteritis y la intoxicación alimentaria por enterotoxína (Contero
& Adriana, 2013).
II.23.1 Factores de Virulencia:
(Ordás & Carmen, 2006)
II.23.1.1 Componentes de la pared celular:
Peptidoglicano. Evita la lisis celular y es el componente básico de la pared de
s. aureus. Otra de sus propiedades es la de estimular la quimiotaxis y la
producción de pirógenos endógenos.
Ácido teicoico. Son polímeros de un polialcohol, proporciona soporte
estructural a la pared celular y su función es ayudar al estafilococo en la
adherencia a la fibronectina de las superficies mucosas.
Proteína A. Es específica de S. aureus y se une a la región Fc de la IgG,
inactivándola. De esta manera previene la eliminación del microorganismo
mediada por anticuerpos inhibiendo la osonización y la fagocitosis.
Capa de polisacáridos extracelulares. Facilita la adherencia de las bacterias a
cuerpos extraños. De 11 serotipos capsulares que se han descrito, el serotipo 5
y 8 se los relaciona con la mayor parte de las infecciones.
33
II.23.1.2 Enzimas.
Son sustancias que participan en zonas próximas para la patogenicidad del
microorganismo. Estas son:
Catalasa. El peróxido de hidrógeno lo transforma en agua, por lo que
resguarda al microorganismo en el proceso de la fagocitosis.
Coagulasa. Convierte el fibrinógeno en fibrina, por lo que hace más resistente
al s. aureus y permite la formación de abscesos, la detección de coagulasa libre
es la prueba que diferencia este microorganismo de los demás.
Hialuronidasa. Enzima que cataliza la destrucción del ácido hialurónico del
tejido conjuntivo, permitiendo el paso del s. aureusy propagando la infección.
Penicilinasa. Hidroliza el anillo b-lactámico que inactiva la penicilina.
II.23.1.3 Toxinas.
S. aureus es capaz de sintetizar muchas toxinas que producen su acción en
zonas diferentes al lugar infeccioso. Las más importantes son:
Hemolisinas. Sintetizada por la mayoría de cepas de S. aureus. La toxina alfa
es termolábil y es la más estudiada, produce toxicidad para otras líneas celulares
y es significativa para el hombre junto con la toxina delta, poseen capacidad
hemolítica y citolitica (Ordás & Carmen, 2006).
Toxina exfoliativa. Separación del tejido intraepidérmico, se han identificado
dos serotipos A y B y ambas pueden producir el síndrome de la piel escaldada,
debido a que la primera es termoestable de codificación cromosómica y la
segunda es termolábil de codificación plasmática (Ordás & Carmen, 2006).
34
Enterotoxinas. Son las responsables de las intoxicaciones alimentarias,
ocasionando emesis y cuadros diarreicos. Algunas Poseen características
propias de superantigenos.
Toxina-1 del síndrome de shock tóxico (TSST-1). Proteína termoestable y
resistente a proteólisis que produce el TSST-1 al actuar como un superantígeno.
Esta toxina induce a la liberación de citosina por macrófagos y linfocitos T,
ocasionando un efecto citotóxico (Ordás & Carmen, 2006).
II.24 Identificación
II.24 1 Análisis microbiológico.
En la identificación de S. aureus los medios de cultivo especiales son
indispensables, cada identificación se enfoca en las enzimas y toxinas que
produce este microorganismo, los medios para aislar esta bacteria son Baird-
Parker, agar salado manitol, agar estafilococos N° 110, agarDNAsa (Zendejas-
Manzo, Avalos-Flores, & Soto-Padilla, 2014).
II.24.2 Pruebas bioquímicas
Para el estudio del patógeno las pruebas o ensayos bioquímicos que se deben
hacer son las reacciones que permitan identificar la existencia de una enzima o
presencia de la bacteria en la muestra que se analiza. Las pruebas bioquímicas
necesarias para la identificación de los estafilococos son:
II.24.3 Prueba de la catalasa
La enzima catalasa descompone el peróxido de hidrógeno (H2O2) en agua y
oxígeno, las bacterias se protegen del efecto tóxico de este peróxido, el cual es
un producto final del metabolismo aerobio de los azúcares (Seija, 2012).
35
II.24.4 Prueba de la coagulasa
S. aureus posee dos tipos de coagulasa, pero esta prueba permite identificar
al microorganismo debido a su coagulasa positiva, mientras que las otras
especies de estafilococos son coagulasa negativa (Seija, 2012).
II.25 Resistencia
Debido a las diferentes alertas a nivel mundial con respecto a la resistencia
antimicrobiana se plantean diferentes ideas.
La resistencia antimicrobiana ha sido reconocida por la OMS como una de las
mayores amenazas para la salud humana. La advertencia sobre su aumento no
es asunto nuevo e incluso poco después de su advenimiento, en un hospital de
Londres se halló que el 38% de cepas de Staphylococcus aureus fueron
resistentes a las penicilinas (Medina-Morales, 2015).
En los comienzos de la segunda década del siglo XXI, S. aureus fue el primer
microorganismo en evidenciar resistencia a la penicilina, posteriormente en 1957
cepas de este microorganismo presentaron resistencia a estreptomicina,
tetraciclina, cloranfenicol y eritromicina, a partir de 1959 introducen la meticilina,
pero en 1961 aparecen las primeras cepas resistentes a este antibiótico (Ordás
& Carmen, 2006).
Staphylococcus aureus es resistente a la penicilina debida a la producción de
la enzima penicilinasa (un tipo de ß-lactamasa) (Contero & Adriana, 2013).
Afirman: “Actualmente más del 90% de S. aureus producen esta enzima en
muchas regiones geográficas, en el Ecuador la resistencia a penicilina está en el
94%” (p.27)
36
El uso indebido de agentes antimicrobianos ha contribuido al aumento y
propagación de bacterias resistentes. El Staphylococcus aureuses resistente a
la meticilina (SARM) y representa entre el 60-70% de las infecciones en los
hospitales, causa el mayor número de infecciones invasivas, como bacteriemia,
abscesos cutáneos, neumonía y endocarditis (Alves et al., 2019).
II.25.1 Vancomicina
Es un glucopéptido que inhibe la síntesis de la pared celular por medio de la
unión a la terminación D-Ala-D-Ala del peptidoglucano. Durante mucho tiempo
ha sido el antibiótico de primera línea en el tratamiento de infecciones graves
causadas por SARM (S. aureus resistente a la meticilina) (Hiramatsu et al.,
2014).
Se han evidenciado estudios, donde el antibiótico vancomicina ya está
generando una resistencia frente al S. aureus, debido a que hay cepas con
sensibilidad disminuida al antibiótico, por lo que los diferentes tratamientos frente
a este medicamento están fracasando. De igual manera la vancomicina está
presenta efectos secundarios, particularmente en lo relacionado con la
insuficiencia renal aguda (Medina-Morales, 2015).
II.26 Medios de cultivo
Figura 3. Características Macro y Microscópicas de Staphylococcus aureus
Fuente: (Lizcano & Vergara, 2008)
37
II.26.1 Agar Baird-Parker («BAIRD PARKER AGAR», 2009)
Uso: este Agar es recomendado para el aislamiento y enumeración de S.
aureus en muestras de alimentos, ambientales y clínicas.
Fundamento: fue publicada en 1962, es un medio parcialmente selectivo, y
aprovecha las diferentes propiedades del S. aureus, algunas de ellas
son:coagulasa positivo, reducir el Telurito Potásico y actuar sobre la Lecitina de
huevo, dando colonias negras (Telurito) rodeadas de un halo claro por ser
lecitinasa positiva.
Es un medio selectivo para el aislamiento de S. aureus y contiene las fuentes
de carbón y nitrógeno necesarias para soportar los crecimientos. Para la
inhibición de otras bacterias el medio tiene Cloruro de Litio y el Telurito, la yema
de huevo es el substrato que aporta la Lecitina para poner de manifiesto la
actividad lecitinasa, y la presencia de la Glicina y el Piruvato son factores que
potencian el crecimiento de los Staphylococcus.
Tabla XI. Fórmula Agar Baird-Parker
Gramos por Litro
Hidrolizado pancreático de caseína 10,0 Extracto de carne 5,0 Extracto de levadura 1,0 Cloruro de litio 5,0 Glicina 12,0 Piruvato sódico 10,0 Telurito potásico 0,1 Agar 20,0 Emulsión de yema de huevo 50,0
pH : 6.8 ±0,2
38
II.26.2 Mannitol Salt Agar (tankeshwar, 2013)
Uso: medio de cultivo sólido, selectivo y diferencial para el aislamiento de
cocos Gram positivos patógenos, especialmente Staphylococcus aureus.
Fundamento: La incorporación de cloruro de sodio al 7,5% en el medio ayuda
a seleccionar sólo aquellas bacterias que pueden tolerar altas concentraciones
de sal. Las especies de estafilococos son capaces de tolerar esta concentración
de sal, pero otras bacterias patógenas pueden no hacerlo.
Los estafilococos patógenos, es decir, Staphylococcus aureus, son capaces
de fermentar manitol (es positivo en la prueba de coagulasa), pero otros
(estafilococo coagulasa negativo) no lo son. Por lo tanto, si ese espécimen en
particular contiene S. aureus, fermenta manitol (cuando se produce ácido
fermentado del azúcar) y cambia el pH del medio a ácido.
Como el Agar manitol sal (MSA) contiene rojo de fenol como indicador de pH,
a niveles de pH inferiores a 6,9, el medio es de color amarillo. Pero si los
estafilococos Coagulasa negativos (CONS) crecen, no pueden fermentar
Manitol, por lo que el color del medio alrededor de la colonia bacteriana no
cambia a amarillo, sino que aparece rosado.
Tabla XII. Fórmula Mannitol Salt Agar
Gramos por Litro
Extracto de Carne bovina 1,0 Digerido pancrreático de caseína 5,0 Digerido péptico de tejido animal 5,0 Cloruro de Sodia 75,0 D-manitol 10,0 Rojo fenol 0.025 Agar 15.0 pH Final: 7,4 ±0.2
39
II.25.3 Agar Desoxirribonucleasa (DNAsa) («DNAsa Agar», 2015)
Uso: medio utilizado para la detección de enzimas desoxirribonucleasa. Con
este medio se diferencian diferentes especies entre ellas estafilococos.
Fundamento: en este medio la función dela tripteína proporciona nutrientes
para el adecuado desarrollo bacteriano. El cloruro sódico mantiene el equilibrio
osmótico. El alto nivel de ácido desoxirribonucleico molecular haceposible la
detección de la desoxirribonucleasa (DNasa) que despolimeriza el ADN.
Este medio se utiliza principalmente en la identificación de los estafilococos,
pero también puede usarse para la detección de la actividad de la DNasa en
otros microorganismos y de aquellos que no la poseen.
Tabla XIII. Fórmula Agar DNAsa
Gramos por Litro
Tripteína 20,0 Acido Desoxirribonucleico 2,0 Cloruro de Sodio 5,0 Agar 15,0 pH Final: 72 ±0.2 a 25 °C
II.27 FAMILIA: CRYPTOCOCCACEA
Según (Bennington, 1991) afirma:
“Cryptococcacea es una familia de hongos imperfectos, de la clase
Deuteromycetes, cuyos miembros son de tipo levaduriforme durante la
mayor parte de su ciclo vital. Ciertos géneros como Cándida, Cryptococcus,
Torulopsis y Pityrosporum son de importancia médica debido a su
patogenicidad para los seres humanos”.
40
II.28 Género: Cándida
La Cándida es un género de hongos diploides, polimórficos y oportunistas,
son también llamados levaduras. Estos hongos son la causa más común de
provocar micosis en todo el mundo; hay alrededor de 145 especies de Cándida,
de estas la Cándida albicans es la más patógena para el hombre, ya que causa
lo que se conoce como candidiasis, seguida por la C. tropicalis, C. stellatoidea,
C. glabrata, C. krusei, C. parapsilosis, C. guilliermondii, C. viswanathii, y C.
lusitaniae, en orden descendente de virulencia (Kumar & Jha, 2017).
Las especies que pertenecen al género Cándida se relacionan a menudo con
las diferentes patologías que se presentan en el humano, ya que son
microorganismos que se encuentran principalmente en mucosa oral, tracto
gastrointestinal y genitourinario femenino; el 90% de enfermedades a nivel
hospitalario son producidas por Cándida y Aspergillus, presentando una tas alta
de mortalidad (Castillo, 2016).
Las levaduras del genero Cándida generalmente crecen bien en medios
aerobios a un pH de 2.5 – 7.5, a una temperatura de 20 a 38°C, aunque C.
albicans crece mejor a un temperatura de 37°C. También pueden crecer con
elevadas concentraciones de dióxido de carbono (Barrionuevo, 1995).
Tabla XIV. Taxonomía Cándida albicans
Dominio Deuteromycota Clase Cryptococcaceae Género Cándida Especie Albicans
(Salazar & Jhoselin, 2018)
41
II.29 Características de Cándida albicans
Cándida albicans es una célula oval levaduriforme, de 2,5 por 3,14 μm y de
paredes finas, las cuales contiene los constituyentes micóticos típicos y además
compuestos no identificados que son tóxicos. La forma filamentosa del hongo
(hifa), es una estructura microscópica tubular. Este es un hongo dimorfo ya que
es capaz de producir hifas y micelios, y en ocasiones las blastosporas varían de
ovoide a elongada o esférica (Contero & Adriana, 2013).
A diferencia de las demás especies, C. albicans se distingue por su capacidad
de formar cuerpos terminales de pared gruesa conocidos como clamidosporos.
En un medio enriquecido como el agar extracto de maíz, se da a conocer la
presencia de células levaduriformes, las pseudihifas, verdaderas hifas y sus
clamidosporos (Barrionuevo, 1995).
El hongo Cándida albicans es un miembro común de la microbiota intestinal
humana. Es un organismo comensal que se puede encontrar con frecuencia en
el tracto gastrointestinal, el tracto urogenital, boca, piel y vías respiratorias de
adultos sanos; también es un patógeno micótico oportunista de los humanos y
puede pasar de ser un organismo comensal benigno a patógenico en huéspedes
inmunocomprometidos como los pacientes con VIH y los transplantados de
órganos hematopoyéticos o de órganos sólidos (Xu et al., 2019).
Cándida tiene dos formas de desarrollo: planctónica y en biopelícula y está
asociadas con la formación de biopelículas en la superficie de dispositivos
biomédicos, sin embargo también se forman sobre los tejidos nativos, por lo que
alrededor del 70% de las infecciones humanas son de carácter subagudo o
crónico (Del Pozo & Cantón, 2016).
Según (Costa, Pereira, Freire, Junqueira, & Jorge, 2013) “Las biopelículas de
C. albicans son las más estudiadas y están formadas por una red compleja de
42
células levaduriformes, hifas y pseudohifas interconectadas con una matriz
extracelular formada por múltiples biocapas. El mayor componente de la matriz
extracelular son los hidratos de carbono (39,6%, de ellos el 32,2% es glucosa, el
5% proteínas, el 3,3% hexosaminas, el 0,5% fósforo y el 0,1% ácido úrico)”
II.30 Acción patógena
Cándida albicans es el patógeno más frecuente de otras especies y son
comensales normales del ser humano en las mucosas, esta levadura produce
enfermedades en aquellos organismos que tienen el sistema defensivo dañado
o disfuncional, niños pequeños y personas con SIDA.
Según (Contero & Adriana, 2013) el 50% de las personas poseen C. albicans
en su tracto gastrointestinal y alrededor del 30% de las mujeres tienen
colonización vaginal en algún momento, la portación vaginal es particularmente
prevalente durante el embarazo; la candidiasis es la más frecuente de las micosis
sistemáticas.
En la adherencia de C. albicans a las mucosas las células de levadura se
adhieren a las superficies de las células huéspedes mediante la expresión de
adhesinas, lo que facilita al microrganismo su conversión de forma comensal a
patógena (Mayer, Wilson, & Hube, 2013).
Hay algunos componentes que favorecen la adherencia de C. albicans, como
el fenotipo, temperatura, pH, la hidrofobia celular del hongo, entre otros. Algunos
microorganismos pueden afectar la adherencia de Cándida, por ejemplo los
Estreptococos y anaerobios orales; a diferencia de E. coli, el cual facilita la
adherencia (Olea Barrionuevo, 2006).
El segundo paso en la patogenia es la invasión del epitelio celular, y puede
utilizar dos mecanismos diferentes para invadir las células huéspedes las cuales
43
son endocitosis inducida y por medio de penetración activa el cual es un proceso
impulsado por hongos y requiere de las hifas viables presentes en C. albicans,
para que penetren la membrana de las células epiteliales (Olea Barrionuevo,
2006).
Como tercer paso esta la respuesta inflamatoria, donde se ocasiona también
un daño tisular y para completar la patógenesis de C. albicans ocurre la
alteración de las defensas inmunitarias del huésped, donde la función de los
neutrófilos y de linfocitos T puede ser excitada durante el curso de infección de
Cándida (Mayer et al., 2013).
II.31 Identificación
Examen directo de la muestra: ayuda a diagnosticar las infecciones por
hongos y su apariencia morfológica. Estos exámenes se los puede hacer en
orina para infección de tracto urinario y biopsia de tejido hepático para el
diagnóstico de hepatitis candidiásica (Olea Barrionuevo, 2006).
II.31.1 Cultivos y morfología de las colonias
Candida albicans crece en agar Sabouraud donde se puede ver colonias
blancas, blandas, cremosas, con olor a levadura, agar sangre en el cual se
muestra un borde finamente estrellado las cuales son hifas o pseudohifas, soya
tripticasa y en otros medios enriquecidos, al ser cultivados a una temperatura de
25 a 37°C.
II.31.2 Características microscópicas
Pruebas fisiológicas para identificación: esta prueba se la realiza en un tubo
germinativo, el cual permite diferenciar las especies de Cándida albicans de las
no albicans, se debe incubar a 37°C durante dos horas, debido a que es el tiempo
para que C. albicans forme tubos germinales a diferencia de otras especies (Olea
Barrionuevo, 2006).
44
Examen microscópico: se debe observar levaduras redondas de 7 a 15 μm de
diámetro. Su principal características es la de presentar una cápsula que la
circunda, visible al examen directo con la tinta china (Medicina & Laboratorio
2010).
II.31.3 Identificación bioquímica enzimática
Se usan sustratos cromógenos para detectar la enzima MUGAL y PRO.
También se basa en la asimilación o fermentación de distintos carbohidratos
como maltosa (positivo), sacarosa (positivo), trehalosa (positivo), galactosa
(positivo), xilosa (positivo), rafinosa (negativo), lactosa (negativo), dulcitol
(negativo), melibiosa (negativo), ureasa (negativo), celiosa (negativo).
II.32 Resistencia
(Salazar & Jhoselin, 2018) indican que “la resistencia a los antifúngicos por
parte de los hongos se da mediante alteraciones en la permeabilidad de las
membranas, inactivación de antifúngicos por medio de sus enzimas hidrolíticas,
desvíos del ergosterol perdiendo así la capacidad de ataque de los fármacos”.
Según el estudio de (Bedout et al., 2003) las infecciones causadas por
levaduras del género Cándida han aumentado. Se consideraba que los hongos
eran regularmente susceptibles a los antimicóticos; sin embargo una década
más tarde la situación ha cambiado drásticamente al observarse aumento en la
frecuencia de candidemias debidas no sólo a C. albicans resistentes sino
también a especies diferentes; Los centros con el mayor número de C. albicans
resistentes al fluconazol fueron el Hospital Militar de Ecuador (7,2%) y el Hospital
Universitario de Caracas, Venezuela (5,9%).
Los antifúngicos más utilizados son los derivados imidazólicos (fluconazol,
itraconazol, ketoconazol, miconazol etc.), C. albicans puede adquirir resistencia
a un azol por las mutaciones moleculares de la enzima diana del antifúngico, o
por la formación de barreras de permeabilidad (López et al, 2016).
45
II.33 Antibióticos
Fármacos antifungicos: son aquellos fármacos con capacidad de evitar el
crecimiento de algunos hongos.
II.33.1 Ketoconazol
Este fármaco pertenece al grupo de medicamentos llamados antifungicos
derivado de imidazol autorizado por primera vez en España en 1982. Inhibe el
crecimiento de los hongos atacando directamente sobre su estructura celular
<ergosterol>, lesiona la membrana de la pared celular fúngica alterando su
permeabilidad y como consecuencia se puede producir la pérdida de elementos
intracelulares esenciales (Salazar & Jhoselin, 2018).
II.33.2 Nistatina
Medicamento empleado en infecciones por hongos actúa tanto como
fungistático como fungicida, en función de la concentración. La Nistatina a más
de erradicar el origen de las molestias ayuda a desaparecer la presencia del
hongo en la cavidad bucal al administrar el tratamiento, de manera tópica cada
ocho horas (Salazar & Jhoselin, 2018).
46
II.34 Medios de cultivo
Figura 4. Características Macro y Microscópicas de Cándida albicans
Fuente: (Lizcano & Vergara, 2008)
II.34.1 Sabouraud Glucosado Agar (Gil, 2019a)
Uso: medio de cultivo sólido utilizado para el aislamiento, identificación y
conservación de hongos, como levaduras; mohos y dermatofitos
Fundamento: el medio de cultivo contiene peptona de caseína, alta
concentración de glucosa que actúa como fuente de energía y tripteína. La
presencia de cloranfenicol, pH ácido y la glucosa son ideales para recuperar
levaduras y hongos filamentosos, por lo que inhiben el crecimiento bacteriano.
Tabla XV. Fórmula Sabouraud Glucosado Agar
Gramos por Litro
Peptona 5,0 Tripteína 5,0 Glucosa 40,0 Cloranfenicol 0.05 Agar 15,0 pH Final: 5.6 ± 0.2
(«Britania», 2019)
47
II.34.2 Agar Sangre (Gil, 2019b)
Uso: medio de cultivo sólido enriquecido, diferencial pero no selectivo. Es
utilizado para el aislamiento de numerosos microorganismos. Al ser
suplementado con sangre ovina permite el crecimiento de microorganismos
nutricionalmente exigentes.
Fundamento: agar con alto valor nutritivo, lleva como aditivo principal 5-10%
de infusión de músculo de corazón, lo cual permite el crecimiento de una gran
cantidad de microorganismos que crecen sin restricción.
Este agar sangre es un medio diferencial debido a la sangre ovina, ya que
permite distinguir 3 tipos de bacterias: los beta-hemolíticos, alfa –hemolíticos y
gamma-hemolíticos.
Tabla XVI. Fórmula Agar sangre
Gramos por Litro
Infusión de Músculo crazón 375.0 Peptona 10,0 GlucosaCloruro de Sodio 5,0 Agar 15,0 pH Final: 7.3 ± 0.2
(«Britania», 2019)
II.34.3 Tripteína Soya Agar
Uso: agar soya tripticasa es un medio de cultivo sólido, no selectivo y nutritivo,
utilizado para diferentes propósitos. Se designa con las letras TSA por sus siglas
en ingles Trypticase Soy Agar. Está compuesto por tripteína, peptona de soya,
cloruro de sodio y agar-agar.
48
Por su fórmula es ideal para el cultivo de microorganismos moderadamente
exigentes y no exigentes, este agar también sirve como base para la preparación
de medios enriquecidos así como el agar sangre.
Fundamento: los aminoácidos, vitaminas, bases púricas y pirimidínicas son
nutrientes que aportan al medio de cultivo, al igual que la tripteína y la peptona
de soya, además de ser fuentes de hidrato de carbono.
El laboratorio («Britania», 2019c) indica que el agregado de 5-10% sangre
obvina desfibrinada estéril promueve el desarrollo de bacterias exigentes en sus
requerimientos nutricionales y la adecuada observación de las reacciones de
hemolisis.
Tabla XVII. Fórmula Tripteína Soya Agar
Gramos por Litro
Tripteína 15.0 Peptona de Soya 5,0 Cloruro de Sodio 5,0 Agar 15,0 pH Final: 7.3 ± 0.2
(«Britania», 2019)
II.35 Antibióticos y alertas de la OMS
II.35.1 Historia
Los antibióticos son considerados habitualmente como uno de los
descubrimientos terapéuticos más importantes en la medicina. Son agentes muy
eficaces y actúan de gran forma sobre el paciente que los recibe de una correcta
manera, en la actualidad es imposible estimar que una persona pueda vivir
correctamente sin utilizar ningún tipo de terapia con antibióticos.
49
El primer producto antibacteriano de origen natural fue descubierto por
Freudenreich al estudiar la piocianasa, un pigmento azul liberado por el “bacilo
piociánico” (hoy conocido como Pseudomonas aeruginosa). La liberación de la
piocianasa por la Pseudomonas en cultivo impedía el crecimiento de otras
bacterias (Bustamante & Carmita, 2017).
Los antibióticos inhiben diversos procesos metabólicos que son
fundamentales para la supervivencia del microorganismo. La especificidad
depende del bloqueo del fármaco sobre una enzima o sustrato que no se
encuentre en las células eucariotas humanas o distintas.
Según la OMS, pueden ser nombradas por categorías en dependencia a la
urgencia en que se necesitan los nuevos antibióticos; la prioridad crítica abarca
bacterias como Acinetobacter, Pseudomonas, entero bacterias como Klebsiella,
E. coli, Serratia y Proteus las cuales se caracterizan por su multiresistencia y su
riesgo radica principalmente en centros hospitalarios, asilo de ancianos y en
pacientes cuya atención está dada con ventiladores y catéteres intravenoso
La preocupación más seria con la resistencia a los antibióticos es que algunas
bacterias se han vuelto resistentes a casi todos los antibióticos fácilmente
disponibles. Estas bacterias pueden causar enfermedades graves y este es un
importante problema de salud pública (Services, 2019).
50
CAPÍTULO III MATERIALES Y MÉTODOS
III.1 Tipo de Investigación
La disertación de este proyecto presenta un tipo de investigación exploratoria,
debido a que se desarrollan dos extractos, los cuales son etanólico y acuoso a
partir del Rizoma de la Smilax purhampuy, frente a tres microorganismos como
son: Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Cándida albicans como agentes
causantes de diferentes enfermedades.
Esta investigación se va a realizar a partir de dos fases: fase de extracción y
fase microbiológica, las cuales serán detalladas en el punto de la metodología.
III.2 Equipos, Aparatos, Materiales y Reactivos
III.2.1 Equipos
Tabla XVIII. Equipos utilizados en la elaboración de extractos de Smilax
purhampuy
Equipos
Balanza analítica
Estufa de Secado
Tabla XIX. Equipos utilizados en el análisis microbiológico del extracto
etanólico y acuoso del rizoma de la Smilax purhampuy
Equipos
Incubadora
Mechero de Bunsen
51
III.2.2 Aparatos
Tabla XX. Materiales utilizados en la elaboración de extractos de Smilax
purhampuy
Materiales
Hornilla eléctrica
III.2.3 Materiales
Tabla XXI. Materiales utilizados en la elaboración de extractos de Smilax
purhampuy
Materiales Descripción
Erlenmeyer 250 mL
Papel aluminio
Probeta 10 mL
Embudo Vidrio
Papel filtro
Cristalizador sin pico Capacidad: 150 mL Diámetro: 80 mm Altura: 40 mm
Pipeta volumétrica 5 mL 10 mL
Pipeta automática 10 µl – 100 µl 100 µl – 1000 µl
Puntas para pipeta automática Azules y Amarillas
Tubos durham
Gradilla
Tabla XXII. Materiales utilizados en el análisis microbiológico del extracto
etanólico y acuoso del rizoma de la Smilax purhampuy
Materiales Descripción
Cajas Petri estériles Mono
Papel aluminio 6 mts
Pipeta automática 100 µl – 1000 µl
Puntas para pipeta automática Azules y Amarillas
Tubos durham
52
Pinzas
Lápiz graso
Algodón
Alcohol
Hisopos estériles
Tubo de ensayo pequeño
Asa en argolla
Gradilla
III.2.4 Reactivos
Tabla XXIII. Reactivos utilizados en la elaboración de extractos de Smilax
purhampuy
Reactivos Descripción
Agua Destilada
Etanol 96%
Dimetilsulfóxido (DMSO)
Tabla XXIV. Reactivos utilizados en el análisis microbiológico del extracto
etanólico y acuoso del rizoma de la Smilax purhampuy
Reactivos
Agua de peptona
Agar Muller Hinton
Discos en Blanco
Discos de Nistatina
Discos de Sulfametoxazol
Discos de Vancomicina
Tabla XXV. Cepas bacterianas utilizadas en el análisis microbiológico de
Smilax purhampuy
Cepas ATCC
Bacillus cereus 7464
Staphylococcus aureus 25923
Cándida albicans 10231
53
III.3 Muestra
El espécimen vegetal objeto del análisis microbiológico es el rizoma de la
Smilax purhampuy.
El presente trabajo de investigación se realizó en dos laboratorios de la
facultad de Ciencias Químicas, de la Universidad Estatal de Guayaquil, los
cuales fueron el laboratorio de PROGECA (Obtención de Extractos) y el
laboratorio Microbiología I (Análisis microbiológicos).
III.4 Metodología Experimental
III.3.1 Recolección del material vegetal
Los Rizomas de la especie vegetal Smilax purhampuy.se recolectaron en la
República del Ecuador, provincia de Francisco de Orellana en las coordenadas
1°10,03.7¨S 76°56´30.9¨W en el mes de Marzo y Abril en el año 2019.
III.3.2 Secado, molida y almacenamiento
Una vez realizada la descripción macromorfológica, se procedió a cortar en
pequeños trozos el rizoma y secarlo en una estufa, en un tiempo de 48 horas a
50°C, después se pulverizo en una licuadora y se lo almaceno.
III.3.3 Obtención de los extractos
Figura 5. Maceración etanólico. Elaborador por: (Autores)
Pesar 20 gr de
la muestra
Transferir a un
Erlenmeyer
(250 mL)
Adicionar 100 mL
de Etanol(96
%)
Rotular -Envolver
con papel
aluminio
Dejar en reposo por 48 hras
54
Figura 6. Maceración acuosa.
Elaborador por: (Autores)
La maceración obtenida a partir del rizoma de la Smilax purhampuy se
observó después de las 48 horas y se procede a la obtención del extracto.
III.3.3.1 Procedimiento después de la maceración etanólica
1. Pesar cristalizador vacío.
2. Filtrar la muestra, rotular, almacenar en refrigeración.
3. Concentrar el extracto seco en baño María.
4. Dejar enfriar
5. Hacer cálculos para el porcentaje de rendimiento:
%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛 = 𝐶𝑟𝑖𝑠𝑡𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑐𝑖𝑜 − 𝐶𝑟𝑖𝑠𝑡𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑛 𝑒𝑙 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑡𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜
6. Adicionar el solvente DMSO (dimetil sulfóxido) a partir del resultado de la
diferencia de los cristalizadores.
III.3.3.2 Procedimiento después de Maceración acuosa.
1. Pesar cristalizador vacío
2. Filtrar la muestra, rotular, almacenar en refrigeración por 48 horas.
Pesar 20 gr de la muestra
Transferir a un
Erlenmeyer
(250 mL)
Adicionar 100 mL de agua destilada
Rotular -Envolver con papel aluminio
Dejar en reposo por 48 hras
55
III.3.4 Microorganismos
Los microorganismos utilizados para la prueba fueron 2 bacterias Gram
positivas Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Bacillus cereus (ATCC 7464),
y un hongo, Cándida albicans (ATCC 10231).
III.3.5 Fármacos de referencia
Se utilizaron discos comerciales de Vancomicina, Nistatina y Sulfametoxazol
para el control positivo de actividad antimicrobiana.
III.3.6 Medios de cultivo
Se realizó la siembra de los microorganismos en Agar Mueller Hinton, las
cuales se incubaron a 35°C durante 24 horas, posterior a esta incubación se
sembró cada microorganismo en medios selectivos para cada uno. Para
Staphylococcus aureus BD Mannitol Salt Agar, para Bacillus cereus Agar Mueller
Hinton y Cándida albicans Agar sangre.
III.3.7 Concentraciones de los extractos
A partir de cada extracto (etanólico y acuoso), se prepararon concentraciones
al 100%, 75%, 50% y 25%, para agregar 50 µl de cada concentración en los
respectivos discos, siguiendo con el método establecido de Kirby-Bauer.
III.3.8 Método Kird-Bauer
III.3.8.1. Fundamento:
“Se basa en la inhibición del crecimiento bacteriano, mediante la difusión de
las sustancias activas en un medio sólido, la que se evidencia con la formación
de halos de inhibición” (Villafuerte & Boris, 2017). Este método está apoyado en
el trabajo de Bauer, Kirby y colaboradores, es uno de los métodos que el
N.C.C.L.S (National committee for clinical laboratory standards) recomienda para
la determinación de la sensibilidad bacteriana a los antibióticos.
56
Este consiste en depositar en la superficie de una placa de agar MH
previamente inoculada con el microorganismo, discos de papel de filtro
impregnados con los diferentes antibióticos. Tan pronto el disco impregnado en
antibiótico se pone en contacto con la superficie húmeda del agar, el filtro
absorbe agua y el antibiótico difunde por el agar, formándose un gradiente de
concentración. Transcurridas 18 a 24 horas de incubación, los discos pueden o
no aparecer rodeados por una zona de inhibición de crecimiento bacteriano.
Para estandarizar la densidad del inóculo se usa una suspensión de sulfato
de bario como estándar de turbidez que corresponde a un 0,5 del nefelómetro
de Mc Farland. La densidad se corrobora con un espectrofotómetro. Luego de
preparado el patrón de turbidez se distribuye en tubos de ensayo (4 a 6 ml por
cada tubo). Estos deben ser guardados a temperatura ambiente y protegidos de
la luz. Esta turbidez corresponde a 1.5 x 108 UFC/ml.
III.3.8.2 Desarrollo del Método de Kirby-Bauer:
Primera fase:
1. Con un asa bacteriológica se tocan cuatro o cinco colonias bien aisladas
del mismo tipo morfológico y se inocula en 4 a 5 ml de caldo apropiado,
como caldo MH.
2. Los cultivos de caldo se dejan incubar a 35°C 36 hasta que aparece una
turbidez ligeramente visible (generalmente 2 a 5 h). La turbidez se ajusta
con suero fisiológico estéril o caldo para obtener una turbidez visualmente
comparable a la de un estándar preparado previamente (llamado 0.5 de
Mc Farland).
3. Este estándar debe agitarse antes de usar y ser comparado en forma
visual con el inóculo preparado. Para ello se miran ambos tubos al mismo
tiempo contra un fondo blanco con una línea negra como contraste Este
método es recomendado cuando el cultivo tiene más de 24 h de
incubación.
57
Segunda fase:
1. Introducir el hisopo estéril en el inóculo bacteriano preparado, de manera
que quede completamente embebido. Antes de retirarlo se debe escurrir
sobre las paredes del tubo para retirar el exceso de líquido del mismo.
2. Sembrar la placa de MH de manera de obtener un crecimiento confluente,
para lo cual se estría con el hisopo en forma paralela y bien compacta
abarcando toda la superficie de la misma. Luego se repite el procedimiento
rotando la placa 60° en dos oportunidades más. Deben extremarse los
cuidados en sembrar las placas de borde a borde.
3. Dejar secar 3 a 5 minutos antes de colocar los discos.
4. Colocar los discos. Estos deben ser colocados con dispensador o pinza
estéril. Luego de estar sobre el agar se debe presionar los discos
levemente para que queden adheridos al mismo. Deben estar a más de 15
mm del borde de la placa y deben ser distribuidos de manera de que no
haya superposición de los halos de inhibición.
5. Dejar incubar a 37°C durante 24 horas y realizar la primera lectura de cada
halo de inhibición (mm), posteriormente dejar otras 24 horas, para cumplir
las 48 horas y hacer la segunda lectura.
6. Todos los ensayos de actividad antimicrobiana se realizaron tres (3) veces.
III.3.9 Lectura e Interpretación
Escala de Duraffourd: Escala utilizada para determinar el efecto inhibitorio in
Vitro, según diámetro de inhibición. (Llajaruna & Pilar, 2015)
Nula (-) para un diámetro inferior a 8 mm.
Sensibilidad límite (sensible +) para un diámetro comprendido entre 8
a 14 mm.
Medio (muy sensible ++) para un diámetro entre 14 y 20 mm.
Sumamente sensible (+++) para un diámetro superior a 20 mm.
58
Tabla XXVI. Escala de Duraffourd
Nula - Menor o igual a 8 mm
Sensible + 9 – 14 mm
Muy sensible ++ 15 – 19 mm
Sumamente sensible +++ Mayor o igual a 20 mm
59
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Tabla 27. Promedio de la Actividad antimicrobiana del extracto etanólico del
rizoma de la Smilax purhampuy comparado con Sulfametoxazol sobre
Staphylococcus aureus ATCC 25924 in vitro.
Promedio del halo de inhibición de Staphylococcus aureus
Concentración
24 horas 48 horas
PROMEDIO mm
PROMEDIO mm
25% 9 12
50% 12 14
75% 12 15
100% 14 16
Antibiótico Sulfametoxazol
31
Elaborada por (Autores)
Análisis: el extracto etanólico tuvo un promedio de 16 mm a las 48 horas y el
antibiótico un diámetro de 31 mm. Aunque la diferencia de rango es amplia,
según la escala de Duraffourd el extracto seria sensible a partir de la
concentración del 25% y 50% y muy sensible al 75% y 100%.
Tabla 28. Promedio de la Actividad antimicrobiana del extracto etanólico del
rizoma de la Smilax purhampuy comparado con Vancomicina sobre cepas de
Bacillus cereus ATCC 7464 in vitro
Promedio del halo de inhibición de Bacillus cereus
concentración
24 horas 48 horas
PROMEDIO mm
PROMEDIO mm
25% 9 12
50% 12 14
75% 13 15
100% 14 16 Antibiótico
Vancomicina 21
Elaborada por (Autores)
60
Análisis: el poder inhibidor del extracto etanólico Smilax purhampuy es muy
similar al del antibiótico comercial Vancomicina, representando una buena
actividad antimicrobiana para este microorganismo.
Tabla XXVII7. Promedio de la Actividad antimicrobiana del Extracto etanólico
del rizoma de la Smilax purhampuy comparado con Nistatina sobre cepas de
Cándida albicans ATCC 10231 in vitro
Promedio del halo de inhibición de Cándida albicans
Concentración
24 horas 48 horas
PROMEDIO mm
PROMEDIO mm
25% 7 8
50% 9 9
75% 9 10
100% 10 10
Antibiótico Nistatina
25
Elaborada por (Autores)
Análisis: según la Escala utilizada para determinar el efecto inhibitorio in Vitro
(Escala de Duraffourd), el extracto etanólico del rizoma de la Smilax purhampuy,
C. albicans es sensible, debido a que el diámetro en esta concentración es de 9
mm y muy sensible para las concentraciones de 75% y 100%, en relación al
antibiótico, la diferencia es bastante alta con respecto a la longitud del halo, esto
puede ser debido a las diferentes propiedades de esta levadura y sus diferentes
mecanismos de defensa ante cualquier anti fúngico.
61
DISCUSIÓN
Se realizó una comparación de un estudio realizado en la Sociedad Coreana
de preservación de alimento, sobre la actividad antimicrobiana en extractos
etanólico y acuoso de la especie de Smilax China obteniendo como resultado,
presencia de actividad antimicrobiana tanto en el extracto etanólico como en el
acuoso. La zona de inhibición en el extracto etanólico varió de 22.3 (Bacillus
cereus) a 17.5mm (S. aureus) y en el extracto acuoso varía 16.3 mm (S. aureus)
y 20.7 (Bacillus cereus), mostrando un mayor halo de inhibición en el extracto
etanólico para la cepa de Bacillus cereus. Mientras que nuestro estudio de la
especie Smilax purhampuy en extracto etanólico la zona de inhibición varió de
16 mm (B. cereus y S. aureus) a 10 mm (C. albicans), se observó mayor actividad
frente a S.aureus y B. cereus y el extracto acuoso no presentó actividad
antimicrobiana (Yan, 2011).
Otro estudio realizado en la Departamento de Ciencias de la Vida, Universidad
de Dibrugarh, Dibrugarh, Assam, India, sobre la actividad antimicrobiana en
extracto etanólico de la especie de Smilax perfoliata Lour se obtuvieron
resultados favorables de actividad antimicrobiana en el extracto etanólico contra
seis de las ocho cepas bacterianas y también inhibió los hongos. La zona de
inhibición varió de 10 ± 0 mm (S. epidermidis) a 13 ± 1 mm (P. mirabilis y B.
cereus). La actividad máxima se observó contra P. mirabilis y B. cereus. Mientras
que nuestro estudio de la especie Smilax purhampuy en extracto etanólico la
zona de inhibición varió de 16 mm (B. cereus y S. aureus) a 8 mm (C. albicans),
se observó mayor actividad frente a S. aureus y B. cereus y en extracto acuoso
no presentó actividad antimicrobiana (Borkataky, 2014).
En un trabajo de investigación sobre la actividad antimicrobiana de un extracto
etanólico de Smilax lanceifolia realizado en el Department of Pharmacy, Institute
of Medicine, Tribhuvan University, Nepal se obtuvieron resultados de los
extractos que se encontraban activos contra S. aureus, Enterococcus faecalis,
E. coli y Salmonela typhi pero no mostraron ninguna actividad contra P.
aeroginosa. La zona de inhibición varió de 5 mm (E. coli) a 20 mm (S. aureus).
62
La actividad máxima se observó contra Echerichia coli y Staphylococcus aureus.
Mientras que nuestro estudio de la especie Smilax purhampuy en extracto
etanólico la zona de inhibición varió de 16 mm (B. cereus y S. aureus) a 10 mm
(C. albicans), se observó mayor actividad frente a S. aureus y B. cereus y en
extracto acuoso no presentó actividad antimicrobiana (Prajapati, Mukunda, &
Bharti, 2014).
En el estudio de la actividad antibacteriana de extractos de hojas y frutos de
Smilax zeylanica, realizado en el Department of Microbiology, S.R.N.M.N College
of Applied Sciences, N.E.S campus, Balraj Urs Road, Shivamogga, Karnataka,
India, presento actividad en el extracto de hoja. La zona de inhibición en extracto
de hojas varió de 12 ±0.00 (S. typhimurium) a 22 ±0.00 mm (B. cereus) y en
extracto de frutos varió de 11±0.00 mm (S. typhimurium) a 14 ±0.05 (B. cereus).
Ambas hojas y los extractos de frutas inhibieron B. cereus y S. typhimurium en
mayor y menor medida respectivamente. En nuestro estudio de la especie Smilax
purhampuy en extracto etanólico la zona de inhibición varió de 16 mm (B. cereus
y S. aureus) a 10 mm (C. albicans), se observó mayor actividad frente a S. aureus
y B. cereus y en extracto a acuoso no presentó actividad antimicrobiana (Shree,
Ayesha, & Noorain, 2018).
Evaluación de actividad antimicrobiana en Smilax kraussiana Leaves,
realizado en el Department of Chemistry, University of Ibadan, Ibadan-Nigeria,
en este estudió se demostró la presencia de actividad en los extractos de
hexano, acetato de etilo y metanol. La zona de inhibición en extracto hexano fue
de 10 mm (Klebsiellae pneumonae) a 19 mm (S. aureus), en el extracto de
acetato de etilo varió de 10mm (Pseudomonas aeruginosa) a 15 mm (S. aureus)
y en el extracto de metanol varió de 13 mm (E. coli) a 23 mm (S. aureus), se
observó mayor actividad frente a S. aureus. En nuestro estudio de la especie
Smilax purhampuy en extracto etanólico la zona de inhibición varió de 16 mm (B.
cereus y S. aureus) a 10 mm (C. albicans), se observó mayor actividad frente a
S. aureus y B. cereus y en extracto acuoso no presentó actividad antimicrobiana
(HAMID & AIYELAAGBE, 2011).
63
CONCLUSIÓN
En el presente trabajo de investigación se determinó la actividad
antimicrobiana en los extractos acuoso y etanólico del rizoma de Smilax
purhampuy en lo que se evidenció la ausencia de actividad antimicrobiana en el
extracto acuoso al 100% de dicha especie, mientras que el extracto etanólico al
100 % presentó actividad antimicrobiana en todas las cepas estudiadas.
Se logró comprobar la existencia de actividad antibacteriana en el extracto
etanólico de Smilax purhampuy con mayor halo de inhibición para la cepa de
Staphylococcus aureus, seguido la cepa de Bacilus cereus y Cándida albicans
para lo que se realizaron diluciones al 100%, 75%, 50% y al 25% con la ayuda
del solvente Dimetilsulfoxido, agregando una concentración de 50 µL de cada
dilución.
Se relacionó los promedios de los halos de inhibición de los microorganismos
con los antibióticos comerciales, en el caso de Staphylococcus aureus el
antibiótico Sulfametoxazol fue de 31 mm, para Bacillus cereus la Vancomicina la
medición fue de 21 mm y por último para la levadura Cándida albicans la
medición del antifúngico Nistatina dio como resultado una medición de 25 mm.
Lo que indica que estos antibióticos comerciales presentaron mayor actividad
antimicrobiana.
64
RECOMENDACIÓN
1. Realizar estudios con otros solventes que también presenten actividad
antimicrobiana en la especie Smilax purhampuy en todas las cepas estudiadas.
2. Realizar el estudio de la actividad antimicrobiana del Rizoma de Smilax
purhampuy en técnicas diferentes, variando las condiciones desde la obtención
del extracto hasta la respectiva siembra.
65
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75
ANEXOS
Anexo A. Lavado y cortado del rizoma de la Smilax purhampuy
Anexo B. Secado del rizoma de la Smilax purhampuy
76
Anexo C. Preparación de extractos (Etanólico y acuoso)
Muestra para Extracto Etanólico
Muestra para extracto Acuoso
Maceración de Extractos (Etanólico y Acuoso)
77
Filtración extracto Etanólico Filtración extracto Acuoso
Extracto Etanólico y Acuoso
Secado del extracto Etanólico
78
Extractos finales (concentración 100%)
Concentraciones (etanólica y acuosa) al 100%, 75%, 50% y 25%
79
Anexo D. Método Kirby-Bauer
Impregnación de discos con los extractos (etanólico y acuoso)
Siembra de cepas
80
Fijación de bacterias (3 - 5 Minutos)
81
Anexo E. Medición de halos
Halo del antibiótico Sulfametoxazol sobre Staphylococcus aureus
82
Halo del antibiótico Nystatina sobre Cándida albicans
Halo del antibiótico Vancomicina sobre Bacillus cereus