Se determinó por GC -MS la composición química de los aceites esenciales de dos quimiotipos de Lippia alba, citral y carvona; Lippia origanoides y Phyla dulcis. Se evaluó la actividad antioxidante de cada uno de los aceites, como una medida de la capacidad antirradicalaria. Adicionalmente, se evaluaron la citotoxicidad en células Vero y las actividades antifúngica, antiparasitaria y antibacterial. Los resultados obtenidos permitieron establecer que el aceite de L. origanoides, fue la mezcla más promisoria , debido a su alta actividad en los diferentes ensayos biológicos, y su capacidad antirradicalaria, y a ser un aceite esencial no tóxico

Celis, Clara Nathalia

Escobar Rivero, Patricia

Isaza, José Hipólito

Martínez, Jairo René

Stashenko, Elena E.

Spanish

Revistas UTP

Scientia et Technica Año XIII, No 33, Mayo de 2007. UTP. ISSN 0122-1701                                                                                                                      103  Fecha de Recepción: 15 Febrero de 2007 Fecha de Aceptación: 12 Marzo de 2007 ESTUDIO COMPARATIVO DE LA COMPOSICIÓN Y ACTIVIDAD BIOLÓGICA DE LOS ACEITES ESENCIALES EXTRAÍDOS DE Lippia alba, Lippia origanoides y Phyla dulcis, ESPECIES DE LA FAMILIA Verbenaceae  RESUMEN Se determinó por GC-MS la composición química de los aceites esenciales de dos quimiotipos de Lippia alba, citral y carvona; Lippia origanoides y Phyla dulcis.  Se evaluó la actividad antioxidante de cada uno de los aceites, como una medida de la capacidad antirradicalaria.  Adicionalmente, se evaluaron la citotoxicidad en células Vero y las actividades antifúngica, antiparasitaria y antibacterial.  Los resultados obtenidos permitieron establecer que el aceite de L. origanoides, fue la mezcla más promisoria , debido a su alta actividad en los diferentes ensayos biológicos, y su capacidad antirradicalaria, y a ser un aceite esencial no tóxico.  PALABRAS CLAVES : Aceite esencial, Lippia alba, Lippia origanoides, Phyla dulcis, citotoxicidad, capacidad antirradicalaria, actividad antimicrobiana  ABSTRACT  The chemical compositions of the essential oils of Lippia origanoides, Phyla dulcis, and of two chemotypes of Lippia alba, were determined by GS-MS.  The radical scavenging capacity of the oils was determined as a measure of their antioxidant activity. Additionally, the cytotoxicity towards Vero cells and the antimicotic, antiparasitic and antibacterial  activities were evaluated.   The results obtained allowed to establish that the oil of Lippia origanoides was the most promissing mixture, due to its high activity in the different biological tests, its radical scavenging capacity, and its very low toxicity.   KEY WORDS: Essential oils, Lippia alba, Lippia origanoides, Phyla dulcis, cytotoxicity, radical scavenging capacity, antimicrobial activity  CLARA NATHALIA CELIS  Estudiante de Química Universidad Industrial de Santander  PATRICIA ESCOBAR RIVERO Bacterióloga, Ph. D. Profesora Escuela de Bacteriología Universidad Industrial de Santander pescobar@uis.edu.co  JOSÉ HIPÓLITO ISAZA  Químico, Ph. D. Director Grupo Polifenoles Universidad Tecnológica de Pereira jhim@utp.edu.co  ELENA STASHENKO Química, Ph. D. Directora CENIVAM Universidad Industrial de Santander elena@tucan.uis.edu.co  JAIRO RENÉ MARTÍNEZ  Químico, Ph. D. Profesor Titular Universidad Industrial de Santander rene@tucan.uis.edu.co    1. INTRODUCCIÓN  La familia Verbenacea presenta extensa distribución en zonas tropicales y subtropicales, amplia diversidad de usos y variedad en la composición de sus aceites esenciales. La comp osición de cada una de las esencias, determina sus propiedades físicas, organolépticas, químicas y biológicas, y, por ende, las aplicaciones comerciales de las mismas [1]. El objeto del estudio fue identificar la relación existente entre la composición química de los aceites esenciales de Lippia alba (quimiotipos citral y carvona), Lippia origanoides y Phyla dulcis,  sus citotoxicidad y actividades antioxidante, antifúngica, antibacterial, y  antiparásitaria.   2. PARTE EXPERIMENTAL  2.1 Material vegetal  El material vegetal empleado (10-12 plantas por cada especie) fue colectado en la zona de cultivos experimentales del CENIVAM, en el campus principal de la Universidad Industrial de Santander. La identificación taxonómica de cada una de las especies fue desarrollada por el doctor J. L. Fernández en el Herbario Nacional Colombiano, y los pliegos testigo fueron depositados como muestra permanente.  2.2 Extracción del aceite esencial   Los aceites se obtuvieron por hidrodestilación asistida por la radiación de microondas, según la metodología descrita por Stashenko [2]  2.3. Análisis cromatográfico  La caracterización química de los aceites esenciales se desarrolló, usando cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), en un cromatógrafo Agilent Technologies 6890 Plus Series GC System acoplado a un detector selectivo de masas Agilent Technologies 5973 Network , con analizador cuadrupolar, en una columna DB-5MS, con fase estacionaria de 5%-fenilpoli(dimetilsiloxano) (60m×0.25mmx×0.25µm). Scientia et Technica Año XIII, No 33, Mayo de 2007. UTP   104 2.4 Actividad antioxidante   La determinación se realizó siguiendo a 514 nm la cinética de las reacciones del radical DPPH? con cada uno de los aceites esenciales [3]. La capacidad antirradicalaria se expresó como el EC50 (mg de aceite/mg de DPPH?, necesarios para reducir a la mitad la cantidad inicial del radical presente). En la Tabla 1  se ilustran los valores determinados para los aceites esenciales estudiados.   2.5 Activida biológica  Las pruebas de citotoxicidad en células Vero (Tabla 2)  y antiparasitaria en promastigotes de Leishmania chagasi  fueron realizados en el Centro de Investigación en Enfermedades Tropicales, CINTROP, Universidad Industrial de Santander (Tabla 3).  Los ensayos de actividad antibacterial fueron desarrollados en el Grupo de Polifenoles de la Universidad Tecnológica de Pereira.   3.   RESULTADOS Y DISCUSIÓN   Los aceites esenciales se clasificaron según las familias de compuestos presentes en mayor proporción, así: el aceite de L. alba, quimiotipo carvona, contiene ca. 35% de monoterpenos oxigenados, entre los cuales las cetonas cíclicas constituyen el grupo más abundante, representado por carvona, piperitenona y piperitona; el aceite del quimiotipo citral de L. alba presentó, de igual forma, un importante contenido de monoterpenos oxigenados, los cuales constituyen el 67% de la esencia y, de ellos el citral, una mezcla de aldehídos a,ß-insaturados representan el 42%.  Por otra parte, el aceite de L. origanoides contiene un 56% de compuestos fenólicos, timol y carvacrol. La composición del aceite de Phyla dulcis se caracterizó  por la presencia de sesquiterpenos (63%), entre los cuales se destacan trans-ß-cariofileno y d-cadineno, entre otros.    EC50 ACEITE ESENCIAL (mg de AE/ mg de DPPH?)* Lippia alba, quimiotipo carvona               289   Lippia alba, quimiotipo citral               305 Phyla dulcis                8.47 Lippia origanoides               6.0 *   Promedio de dos mediciones ± s.        Tabla 1. Resultados de la capacidad antirradicalaria.  La capacidad antirradicalaria de cada uno de los aceites, determinada como una medida de la actividad antioxidante, permitió identificar la esencia de L. origanoides, como la mezcla con mayor capacidad antirradicalaria, la cual se debe principalmente a la presencia de compuestos fenólicos.  Sin embargo, su efecto antirradicalario fue menor que el presentado por el antioxidante de referencia, i.e. a-tocoferol, el cual presentó un EC50 de 0.25 mg/mg de DPPH?.  ACEITE ESENCIAL CÉLULAS VERO CL50 (µg/mL) Lippia alba, quimiotipo carvona 48.27 Lippia alba, quimiotipo cítrico 30.6 Phyla  dulcis  20.96 Lippia origanoides  >100 Nifurtimox (sustancia de referencia) 27.54         Tabla 2. Resultados de citotoxicidad en células vero.  El ensayo de citotoxicidad en células Vero, mostró toxicidad elevada para el aceite de Phyla dulcis, siendo incluso más alta que la del nifurtimox, lo que confirma  los efectos nocivos de los sesquiterpenos presentes en la mezcla. El aceite de Lippia origanoides no presentó toxicidad alguna, mientras que los aceites de los dos quimiotipos de L. alba, fueron parcialmente tóxicos. Estos resultados, permiten relacionar la presencia de compuestos fenólicos con la baja toxicidad del aceite esencial de L. origanoides, lo que lo hace apto para el consumo humano.  PROMASTIGOTES DE                          Leishmania chagasi (µg/mL) ACEITE ESENCIAL CI50 CI90 Lippia alba, quimiotipo carvona >100 >100 Lippia alba, quimiotipo citral 18.88 54.14 Phyla  dulcis 37.30 >100 Lippia origanoides 13.39 26.74      Tabla 3. Concentraciones inhibitorias en promastigotes de L. chagasi.  Los resultados de actividad inhibitoria en promastigotes de Leishmania chagasi  demostraron la efectividad de los aceites de Lippia origanoides  y Lippia alba, quimiotipo citral, mientras el aceite de L. alba, quimiotipo carvona, fue parcialmente activo, y la esencia de Phyla dulcis careció completamente de actividad.  Los datos obtenidos, permiten establecer una relación directamente proporcional entre la capacidad de los aceites de inhibir el desarrollo de promastigotes de L. chagasi, y, el contenido tanto de compuestos fenólicos, como de aldehídos a,ß-insaturados , y una relación inversa entre la respuesta inhibitoria y el contenido de cetonas cíclicas en la mezcla (L. alba, quimiotipo carvona).  Scientia et Technica Año XIII, No 33, Mayo de 2007. U.T.P   105  Finalmente, el aceite de L. origanoides fue el único con efectos bacteriostáticos, en Escherichia coli, Salmonella tiphymurium y Staphylococcus aureus, en concentraciones superiores a las concentraciones activas para la amoxicilina, presentando una actividad cercana al 40% de la actividad del antibiótico, para cada bacteria.    4. CONCLUSIONES  El aceite de L. origanoides, presentó los resultados más promisorios, la mayor capacidad antirradicalaria, el mayor rendimiento de extracción y el más amplio espectro de actividad biológica, el cual es debido principalmente a su contenido de compuestos fenólicos.  5. AGRADECIMIENTOS  El presente trabajo fue desarrollado con el apoyo financiero de COLCIENCIAS, a través de la Unión Temporal CENIVAM (Contrato RC-432-2004).   6.     BIBLIOGRAFÍA  [1] BANDONI, A. (Ed), Los recursos vegetales aromáticos en latinoamérica, su aprovechamiento industrial para la producción de aromas y sabores, 1ª edición, La Plata, 2000, p.p. 29-43, 94-96, 149-171, 197-232.  [2] STASHENKO, E.E.; JARAMILLO, B.E.; MARTÍNEZ, J.R., Comparison of different extraction methods for the analysis of volatile secondary metabolites of Lippia alba  (Mill.) N.E. Brown, grown in Colombia, and evaluation of its in vitro antioxidant activity, J. Chromatogr. A, 2004, 1025, p.p. 93-103.   [3] BRAND-WILLIAMS, W.; CUVELIER, M. E.; BERSET, C., Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity, Food Sci. Technol. Int., 1995, 28, p.p.25-3 

Estudio comparativo de la composición y actividad biológica de los aceites esenciales extraídos de lippia alba, lippia origanoides y phyla dulcis, especies de la familia verbenaceae

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