ARTÍCULO ORIGINAL
Composición química y actividad antimicrobiana del aceite esencial de los rizomas de Renealmia thyrsoidea (Ruiz & Pav) Poepp. & Eddl (shiwanku muyu)
Chemical composition and antimicrobial activity of the essential oil from rhizomes of Renealmia thyrsoidea (Ruiz & Pav) Poepp. & Eddl (shiwanku muyu)
Paco Noriega Rivera,I Eryka Alejandra Paredes,I Edison Díaz Gómez,II Angelika Lueckhoff,II Gissele Alejandra Almeida,I Sandra Elizabeth SuarezI
I
Centro de Investigación y Valoración de la Biodiversidad, Universidad
Politécnica Salesiana, Quito-Ecuador.
II Symrise
AG. Holzminden, Alemania.
RESUMEN
Introducción:
Renealmia thyrsoidea (Ruiz & Pav) Poepp. & Eddl, conocida
popularmente como shiwanku muyu, es una planta medicinal utilizada
por varios pueblos indígenas amazónicos ecuatorianos por sus propiedades
analgésicas, antigripales, antiofídicas y antipalúdicas. Sus
rizomas contienen aceites esenciales como es característico de varias especies
de la familia Zingiberaceae.
Objetivo:
Identificar los componentes del aceite esencial del rizoma de R. thyrsoidea
y evaluar su actividad biológica antimicrobiana y captadora de radicales
libres.
Métodos:
Se identificaron las moléculas del aceite esencial mediante la técnica
de cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas (GC/MS)
usando dos columnas de polaridad diferente, una DB1-MS (apolar) y una DBWax-MS
(polaridad intermedia). La actividad antioxidante se evaluó mediante los
métodos captadores de radicales libres DPPH y ABTS y la antimicrobiana,
con el método de difusión de discos. Posteriormente se calculó
su concentración inhibitoria mínima.
Resultados:
Las moléculas más abundantes en el aceite fueron β-pineno (40,56
%), α-pineno (8,97 %), sabineno (6,54 %) y el trans-nerolidol (4,86 %).
Los resultados de la actividad biológica más significativos están
relacionados con la actividad inhibitoria de las dos levaduras empleadas en
este ensayo: Candida albicans y Candida tropicalis, cuya potencia
es superior a la del referente natural, el aceite de T. vulgaris. Los
estudios de la actividad captadora de radicales libres muestran baja actividad
en el aceite esencial.
Conclusiones:
Los usos tradicionales de R. thyrsoidea como analgésico y antigripal
pudieran estar relacionados con la elevada concentración de α y β
pinenos en el aceite. Debido a la actividad contra la candidiasis, el aceite
esencial podría recomendarse como tratamiento para las enfermedades causadas
por las levaduras estudiadas. La evaluación de la actividad captadora de
radicales muestra valores bajos comparados con el control natural y el butilhidroxianisol
(BHA).
Palabras clave: Renealmia thyrsoidea; aceite esencial; actividad antioxidante; actividad antimicrobiana; composición química; GC/MS.
ABSTRACT
Introduction:
Renealmia thyrsoidea (Ruiz & Pav) Poepp. & Eddl., commonly known
as shiwanku muyu, is a medicinal plant used by several Ecuadorian Amazonian
Indian populations due to its analgesic, anti-influenza, antiophidic and antimalarial
properties. Its rhizomes contain essential oil as is typical of several species
of the Zingiberaceae family.
Objective:
Identify the components of the essential oil from R. thyrsoidea rhizomes
and evaluate their antimicrobial and free radical scavenging activity.
Methods:
The essential oil molecules were identified by gas chromatography/mass spectrometry
(GC-MS), using two columns of different polarity: DB1-MS (apolar) and DBWax-MS
(intermediate polarity). Free radical scavenging activity was evaluated with
spectrophotometric DPPH and ABTS assays, whereas antimicrobial activity was
determined by the disk diffusion method. Minimum inhibitory concentration was
then estimated.
Results:
The most abundant molecules in the oil were β-pinene (40.56 %), a-pinene
(8.97 %), sabinene (6.54 %) and trans-nerolidol (4.86 %). The most significant
results concerning biological activity are related to the inhibitory activity
displayed by the two yeasts used in the assay: Candida albicans and
Candida tropicalis, whose potency is greater than that of the natural referent,
T. vulgaris oil. It was found that free radical scavenging activity of
the essential oil is low.
Conclusions:
Traditional uses of R. thyrsoidea for analgesic and anti-flu purposes
could be related to the high concentration of a and b-pinenes in the oil. Due
to its strong activity against candidiasis, the essential oil could be recommended
as treatment for diseases related to these yeasts. Free radical scavenging activity
was found to be lower than that of the natural control and butylated hydroxyanisole
(BHA).
Key words: Renealmia thyrsoidea, essential oil, antioxidant activity, antimicrobial activity, chemical composition, GC-MS.
INTRODUCCIÓN
La familia Zingiberaceae es la más numerosa del orden Zingiberales, consta de 50 géneros y 1 000 especies aproximadamente. El género Renealmia se distribuye a lo largo de Sudamérica con 75 especies.1 En Ecuador el número de especies llega a 25, de las cuales 4 son endémicas.2
Renealmia thyrsoidea (Ruiz & Pav) Poepp. & Eddl es una especie ampliamente distribuida en la América tropical en países como: Bolivia, Colombia, Ecuador, Guyana, Nicaragua, Panamá, Perú, Surinam, Trinidad y Tobago y Venezuela.
La planta alcanza una altura de 0,8 a 5 m por encima de la base de los rizomas que tienen de 10 a 30 mm de espesor. Forma grupos densos de retoños gruesos con hojas muy largas y onduladas e inflorescencias basales cortas, vigorosas y rojizas. Las láminas foliares son estriadas y reticuladas, de 3 a 10 mm de ancho y de hasta 35 mm en la base de la planta, cubierta con pelos simples o bífidas dispersas de menos de 0,1 mm de largo y cerdas en forma de aguja de 0,1 mm en lígulas y reticulaciones. Presentan frutos desde verdosos hasta morados (Fig. 1).1
En Ecuador la planta
se distribuye en las tres regiones continentales: la costa, la sierra y la Amazonía;
en las provincias de Cotopaxi, Imbabura, Morona, Napo, Pastaza, Pichincha, Sucumbios,
Tungurahua y Zamora Chinchipe.2 Los indígenas amazónicos
la conocen como shiwanku muyu.
Varios preparados a base de los rizomas de esta especie son empleados como antídoto contra las mordeduras de serpientes.3 Otro uso ampliamente difundido se relaciona con sus propiedades antipalúdicas y antipiréticas.4,5 Se describen usos analgésicos y antigripales y usos contra la leshmaniasis.6,7 Los frutos son comestibles y pueden ser utilizados como colorantes para pintarse el cuerpo.1,6
Renealmia thyrsoidea se utiliza con frecuencia como fuente medicinal por los diferentes pueblos originarios en la Amazonía ecuatoriana. Una encuesta complementaria realizada en varias etnias indígenas del Ecuador destacó los siguientes usos: los indígenas Kichwa de la Amazonía la emplean principalmente para tratar los resfriados, como analgésico para los dolores de huesos y músculos, y para contrarrestar los síntomas de las mordeduras de serpientes. Los indígenas Waorani la emplean principalmente para detener la hemorragia interna provocada por las mordeduras de serpientes y para tratar las picaduras de hormigas y escorpiones.3 Los pueblos Secoya, Siona y Shuar consumen los frutos y usan los colorantes para pintarse el cuerpo.
Se ha investigado poco sobre los aceites esenciales de las especies del género Renealmia. La investigación más importante es sobre Renealmia alpinia. En los rizomas de esta especie predominan: cariofileno (22,9 %), beta pineno (12,0 %), espatulenol (10,0 %), allo aromandreno (8,3 %) y gamma cadineno (5,3 %).8
El objetivo de esta investigación fue identificar los componentes del aceite esencial del rizoma de R. thyrsoidea y evaluar su actividad biológica antimicrobiana y captadora de radicales libres.
MÉTODOS
Material vegetal
Los rizomas de R. thyrsoidea (familia Zingiberaceae) se recolectaron en la estación biológica Shakaim ubicada en la localidad de Kuri, provincia de Morona Santiago, con las siguientes coordenadas: 02°03´52.2" latitud sur, 77º52´32.5" longitud oeste, altura 1 200 msnm. El reconocimiento botánico se efectuó en el herbario Alfredo Paredes de la Universidad Central del Ecuador y se almacenaron en el herbario (CIVABI) con el código 1255. Los rizomas frescos se cortaron finamente y se destialron en corriente de vapor en un destilador de 250 litros de capacidad perteneciente a la Fundación Chankuap recursos para el futuro, en la ciudad de Macas.
Análisis de cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de
masas
Para analizar la composición química se empleó la técnica de cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas (CG/EM) con dos sistemas equipados con columnas de diferente polaridad.
Para ambos análisis la muestra se preparó disolviendo 25 µL del aceite esencial en 1 mL de acetona.
Para el acoplamiento 1 se usó un cromatógrafo de gases Agilent GC 7890 A integrado a un espectrómetro de masas MS 5975. Se usó la columna DB1-MS con una longitud de 60 m; 0,32 mm de diámetro interno y 0,25 µm de espesor. Se inició a una temperatura de 60 °C con una velocidad de 4 °C por min hasta alcanzar los 280 °C. El gas de acarreo fue helio con un flujo de 3,5 mL/min. El volumen de inyección fue de 1 µL.
Para el acoplamiento 2 se usó un cromatógrafo de gases Agilent GC 6890 A integrado a un espectrómetro de masas MS 5973. Se usó la columna DB-Wax con una longitud de 30 m; 0,25 mm de diámetro interno y 0,25 µm de espesor. Se inició a una temperatura de 60 °C con una velocidad de 3 °C por min hasta alcanzar los 240 °C. El gas de acarreo fue helio con un flujo de 3,3 mL/min. El volumen de inyección fue de 1 µL.
En ambos casos se empleó ionización electrónica con una energía de 70 eV y un rango de m/z de 35-400 Da.
Se identificaron los componentes comparando los espectros de masa con los existentes en la base de datos MASSLIB y con las determinaciones de los índices de retención para cada componente.
Evaluación de la capacidad captadora de electrones por los métodos
espectrofotométricos DPPH y ABTS
Son varias las investigaciones realizadas con aceites esenciales que emplean los métodos espectrofotométricos de captura del radical DPPH y ABTS para evaluar la capacidad captadora de radicales libres.9,10
Para el ensayo DPPH se tomaron diversas cantidades del aceite de R. thyrsoidea y se disolvieron en dimetil sulfóxido (DMSO) hasta un volumen de 100 µL. A cada solución se le añadieron 2,9 mL de 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH; 1 × 10-4 molar en etanol), esta solución se agitó vigorosamente durante 30 min en la oscuridad a temperatura ambiente. Las absorbancias fueron medidas a 517 nm en un espectrofotómetro Shimadzu UV mini 1240.
Para la prueba ABTS a cada solución disuelta en DMSO se le añadió 0,9 mL de ácido (acido 2,2'-azinobis (3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico) diamonio sal) 7 mM radicalizado previamente con una solución de K2S 2O8. Las absorbancias se midieron a 734 nm en un espectrofotómetro Shimadzu UV mini 1240. La actividad antirradicalaria de cada mezcla se calculó de acuerdo con la siguiente ecuación:
Donde: Ab y Aa son las absorbancias del blanco y de las muestras, respectivamente, después de 30 min para el DPPH y 1 minuto para el ABTS. La actividad del aceite se evaluó calculando la IC50, que equivale al 50 % de la inhibición de la oxidación del DPPH y el ABTS. Este parámetro se calculó a partir de los datos de las curvas de calibración obtenidas de la concentración en función del porcentaje de inhibición. Como referentes de la actividad se empleó el aceite esencial de Thymus vulgaris y el butilhidroxianisol (BHA).
Se realizó un análisis de varianza (ANOVA) entre los dos aceites esenciales, entre los tratamientos y entre la interacción de las variables con un valor de p< 0,05 empleando el programa Infoestat 2016. La prueba de Duncan se realizó por separado para cada una de las muestras.
Evaluación de la concentración inhibitoria mínima
Para evaluar la actividad antimicrobiana se siguió el método de difusión en disco descrito en varias investigaciones con aceites esenciales.9,11,12 Se emplearon bacterias grampositivas: Staphylococcus aureus subsp. aureus ATCC 6538 y Streptococcus mutans ATCC 25175; bacterias gramnegativas: Escherichia coli ATCC 8739, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 y levaduras: Candida tropicalis ATCC 13803, Candida albicans ATCC 10231. Las cepas utilizadas eran de la marca Microbiologics presentación KWISKSTIK.
Para el ensayo se partió de una concentración máxima de aceite del 5 % (v/v) en DMSO, y se evaluó con 8 concentraciones inferiores (2,5, 1,25, 1,0, 0,5, 0,25, 0,1, 0,05 y 0,01 % v/v).
La actividad antimicrobiana se describe como la concentración inhibitoria mínima (MIC) en mg/mL. Se utilizó como patrón natural de referencia el aceite esencial de T. vulgaris usado frecuentemente por su apreciable actividad.13
RESULTADOS
Obtención del aceite esencial
El rendimiento del aceite esencial fue 0,047 % (m/m) en la planta fresca y la densidad, 0,873 mg/mL.
Composición química
En los dos estudios realizados con las columnas DB1 y DB-Wax se confirma la presencia de β-pineno (40,56 %), α-pineno (8,97 %), sabineno (6,54 %) y trans-nerolidol (4,86 %) como los más abundantes (Fig. 2).
El análisis
realizado con la columna DB1 revela la presencia de 106 componentes para un
total de 93,55 % y con la columna DB-Wax, la presencia de 101 compuestos con
los mismos porcentajes para un total de 92,96 % (tabla
1A y tabla 1B).
Tabla 1. Componentes del aceite
esencial de R. thyrsoidea.
A. Análisis
de la CG acoplada a EM con una columna DB1-MS
No. |
Compuesto |
Índice de retención |
% |
Método |
1 |
α-thujeno |
922 |
0,57 |
GC/MS |
2 |
α-pineno |
931 |
8,97 |
GC/MS |
3 |
thujadieno, 2,4(10)- |
936 |
0,04 |
GC/MS |
4 |
α-fencheno |
942 |
0,02 |
GC/MS |
5 |
canfeno |
943 |
0,13 |
GC/MS |
6 |
verbeneno |
946 |
0,03 |
GC/MS |
7 |
sabineno |
966 |
6,54 |
GC/MS |
8 |
β-pineno |
971 |
40,56 |
GC/MS |
9 |
dehydrocineol/n1,8-epoxy-2-p-menten |
978 |
0,01 |
GC/MS |
10 |
β-mirceno |
981 |
0,38 |
GC/MS |
11 |
α-felandreno |
997 |
0,28 |
GC/MS |
12 |
δ-3careno |
1005 |
0,07 |
GC/MS |
13 |
α-terpinen |
1009 |
0,52 |
GC/MS |
14 |
p- cimol |
1012 |
1,18 |
GC/MS |
15 |
1,8 cineol |
1018 |
Tr |
GC/MS |
16 |
β-felandreno |
1019 |
0,34 |
GC/MS |
17 |
limoneno |
1021 |
2,22 |
GC/MS |
18 |
ocimeno, cis-beta- |
1025 |
0,12 |
GC/MS |
19 |
ocimeno, trans-beta- |
1036 |
0,30 |
GC/MS |
20 |
γ-terpineno |
1048 |
1,41 |
GC/MS |
21 |
trans-sabinenhidrat |
1051 |
0,03 |
GC/MS |
22 |
p-dimetilstirol |
1071 |
0,10 |
GC/MS |
23 |
terpinolen |
1078 |
1,01 |
GC/MS |
24 |
cis-sabinenhidrat |
1081 |
0,02 |
GC/MS |
25 |
linalol |
1083 |
0,02 |
GC/MS |
26 |
perileno |
1085 |
Tr |
GC/MS |
27 |
β-thujona |
1096 |
Tr |
GC/MS |
28 |
Fenchol |
1098 |
0,12 |
GC/MS |
29 |
α-camfolenaldehido |
1103 |
Tr |
GC/MS |
30 |
nonatrien, 4,8-dimetil-1,3e,7- |
1104 |
Tr |
GC/MS |
31 |
menten-1-ol, trans-2-p- |
1106 |
0,12 |
GC/MS |
32 |
mentadien-1-ol, cis-2,8-p- |
1115 |
Tr |
GC/MS |
33 |
mentatrien, 1(7),2,4(8)-p- |
1124 |
Tr |
GC/MS |
34 |
menten, 4,8-epoxi-1-p- |
1126 |
0,06 |
GC/MS |
35 |
ciclohexen, 4-acetil-1,4-dimetil- |
1127 |
0,12 |
GC/MS |
36 |
metilcanfenilol |
1130 |
0,05 |
GC/MS |
37 |
pinocanfona |
1135 |
Tr |
GC/MS |
38 |
pinocarvona |
1136 |
0,11 |
GC/MS |
39 |
mentadien-8-ol, 1,5-p- |
1143 |
Tr |
GC/MS |
40 |
Borneol |
1147 |
Tr |
GC/MS |
41 |
iso-pinocanfon |
1148 |
0,23 |
GC/MS |
42 |
mentadien-4-ol, 1,8-p- |
1156 |
0,02 |
GC/MS |
43 |
p-8-cimenol |
1158 |
0,08 |
GC/MS |
44 |
4-terpinenol |
1160 |
2,14 |
GC/MS |
45 |
mentadien-2-ol, trans-1(7),8-p- |
1165 |
Tr |
GC/MS |
46 |
trans-pinocarveol |
1167 |
0,19 |
GC/MS |
47 |
mirtenal |
1167 |
0,19 |
GC/MS |
48 |
α-terpineol |
1170 |
0,51 |
GC/MS |
49 |
mirtenol |
1176 |
0,16 |
GC/MS |
50 |
cis-piperitol |
1178 |
0,01 |
GC/MS |
51 |
trans-piperitol |
1187 |
0,03 |
GC/MS |
52 |
β-ciclocitral |
1194 |
0,02 |
GC/MS |
53 |
cuminaldehido |
1209 |
Tr |
GC/MS |
54 |
trans-myrtanol |
1230 |
0,06 |
GC/MS |
55 |
bornil acetato |
1267 |
0,04 |
GC/MS |
56 |
metil mirtenal |
1271 |
0,11 |
GC/MS |
57 |
carvacrol |
1275 |
Tr |
GC/MS |
58 |
trans-pinorcarvilacetato |
1278 |
0,12 |
GC/MS |
59 |
edulan, cis-dihidro- |
1278 |
0,05 |
GC/MS |
60 |
edulan, trans-dihidro- |
1282 |
0,08 |
GC/MS |
61 |
mirtenil acetato |
1303 |
0,08 |
GC/MS |
62 |
α-cubebeno |
1346 |
0,09 |
GC/MS |
63 |
β-damascenono, |
1359 |
0,02 |
GC/MS |
64 |
ciclo sativeno |
1368 |
0,21 |
GC/MS |
65 |
α-copaeno |
1373 |
2,06 |
GC/MS |
66 |
β-bourboneno |
1380 |
0,87 |
GC/MS |
67 |
α-bourboneno |
1383 |
Tr |
GC/MS |
68 |
β-elemeno |
1385 |
0,21 |
GC/MS |
69 |
γ-guajeno |
1406 |
0,17 |
GC/MS |
70 |
β-ylangeno |
1411 |
0,30 |
GC/MS |
71 |
cariofileno |
1413 |
0,36 |
GC/MS |
72 |
α-santaleno |
1415 |
Tr |
GC/MS |
73 |
aromadendreno |
1433 |
0,35 |
GC/MS |
74 |
alloaromadendreno |
1454 |
2,40 |
GC/MS |
75 |
germacreno D |
1459 |
0,07 |
GC/MS |
76 |
γ-muuroleno |
1467 |
0,66 |
GC/MS |
77 |
germacreno B |
1471 |
0,75 |
GC/MS |
78 |
β-chamigreno |
1477 |
2,75 |
GC/MS |
79 |
valenceno |
1484 |
0,84 |
GC/MS |
80 |
α-muuroleno |
1490 |
0,39 |
GC/MS |
81 |
γ-cadineno |
1502 |
0,87 |
GC/MS |
82 |
trans-calameneno |
1505 |
0,27 |
GC/MS |
83 |
selinadien-(3, 11) |
1508 |
0,15 |
GC/MS |
84 |
δ-cadineno |
1511 |
1,11 |
GC/MS |
85 |
cadinadieno, 1,4- |
1520 |
0,09 |
GC/MS |
86 |
α-calacoreno |
1523 |
0,09 |
GC/MS |
87 |
α-cadineno |
1526 |
0,05 |
GC/MS |
88 |
trans-nerolidol |
1545 |
4,86 |
GC/MS |
89 |
palustrol |
1555 |
0,13 |
GC/MS |
90 |
spatulenol p.1 (hm) |
1558 |
0,60 |
GC/MS |
91 |
globulol |
1569 |
0,36 |
GC/MS |
92 |
viridiflorol |
1576 |
0,15 |
GC/MS |
93 |
cubeban-11-ol |
1578 |
0,26 |
GC/MS |
94 |
ledol |
1588 |
0,34 |
GC/MS |
95 |
cunenol, 1,10-diepi- |
1597 |
0,05 |
GC/MS |
96 |
guaien-11-ol,5- |
1605 |
0,32 |
GC/MS |
97 |
muuroladien-1-ol, 4,10(14)- |
1607 |
0,06 |
GC/MS |
98 |
t-cadinol |
1620 |
0,25 |
GC/MS |
99 |
cubenol |
1626 |
0,10 |
GC/MS |
100 |
α-cadinol |
1632 |
0,31 |
GC/MS |
101 |
β-biciclofarnesal |
1713 |
0,38 |
GC/MS |
102 |
γ-biciclohomofarnesal |
1770 |
0,15 |
GC/MS |
103 |
labdadien-13-on, 15, 16-bis-nor-8(17), 11e- |
1955 |
0,27 |
GC/MS |
104 |
geranil linalol |
2006 |
0,07 |
GC/MS |
105 |
Fitol |
2096 |
0,10 |
GC/MS |
106 |
prop-2-en-1-on, 1-(2,6-dihidroxi-4-metoxifenil)-3- |
2324 |
0,09 |
GC/MS |
Total |
93,55 % |
Tr= compuesto en concentración traza, inferior al 0,01 %.
Tabla
1. Componentes
del aceite esencial de R. thyrsoidea.
B. Análisis realizado con CG acoplada a EM con una columna DB-Wax
No. |
Compuesto |
Índice de retención |
% |
Método |
1 |
α-thujeno |
1038 |
0,57 |
GC/MS |
2 |
α-pineno |
1045 |
8,97 |
GC/MS |
3 |
cadinadien, 1,4- |
1046 |
0,09 |
GC/MS |
4 |
α-fencheno |
1082 |
0,02 |
GC/MS |
5 |
canfeno |
1091 |
0,13 |
GC/MS |
6 |
β-pineno |
1125 |
40,56 |
GC/MS |
7 |
sabineno |
1134 |
6,54 |
GC/MS |
8 |
verbeneno |
1139 |
0,03 |
GC/MS |
9 |
β-mirceno |
1164 |
0,38 |
GC/MS |
10 |
δ-3careno |
1167 |
0,07 |
GC/MS |
11 |
α-felandreno |
1178 |
0,28 |
GC/MS |
12 |
α-terpinen |
1196 |
0,52 |
GC/MS |
13 |
dehydrocineol /n1,8-epoxy-2-p-menten |
1206 |
0,01 |
GC/MS |
14 |
limoneno |
1213 |
2,22 |
GC/MS |
15 |
1,8 cineol |
1225 |
Tr |
GC/MS |
16 |
β-felandreno |
1225 |
0,34 |
GC/MS |
17 |
ocimeno, cis-beta- |
1234 |
0,12 |
GC/MS |
18 |
γ-terpineno |
1249 |
1,41 |
GC/MS |
19 |
trans-β-ocimeno |
1252 |
0,30 |
GC/MS |
20 |
p-cimol |
1281 |
1,18 |
GC/MS |
21 |
terpinolen |
1287 |
1,01 |
GC/MS |
22 |
nonatrien, 4,8-dimethyl-1,3e,7- |
1311 |
Tr |
GC/MS |
23 |
perilleno |
1416 |
Tr |
GC/MS |
24 |
menthatrien, 1(7),2,4(8)-p- |
1428 |
Tr |
GC/MS |
25 |
p-dimetilstirol |
1443 |
Tr |
GC/MS |
26 |
β-thujona |
1449 |
Tr |
GC/MS |
27 |
trans-sabinenhidrat |
1465 |
0,03 |
GC/MS |
28 |
α-cubebeno |
1466 |
0,09 |
GC/MS |
29 |
menthen, 4,8-expoxy-1-p- |
1475 |
0,06 |
GC/MS |
30 |
ciclo sativeno |
1492 |
0,21 |
GC/MS |
31 |
α-canfolenaldehido |
1495 |
Tr |
GC/MS |
32 |
cis-dihidro-edulan |
1497 |
0,05 |
GC/MS |
33 |
α-copaeno |
1498 |
2,06 |
GC/MS |
34 |
pinocanfona |
1519 |
Tr |
GC/MS |
35 |
cyclohexen, 4-acetil-1,4-dimetil- |
1520 |
0,12 |
GC/MS |
36 |
trans-dihidro-edulan |
1530 |
0,08 |
GC/MS |
37 |
β-bourboneno |
1530 |
0,87 |
GC/MS |
38 |
iso-pinocanfona |
1547 |
0,23 |
GC/MS |
39 |
cis-sabinenhidrat |
1548 |
0,02 |
GC/MS |
40 |
linalol |
1548 |
0,02 |
GC/MS |
41 |
menten-1-ol, trans-2-p- |
1563 |
0,12 |
GC/MS |
42 |
pinocarvona |
1570 |
0,11 |
GC/MS |
43 |
α-santaleno |
1577 |
Tr |
GC/MS |
44 |
fenchol |
1585 |
0,12 |
GC/MS |
45 |
bornil acetato |
1588 |
0,04 |
GC/MS |
46 |
β-elemeno |
1590 |
0,21 |
GC/MS |
47 |
metil canfenilol |
1596 |
0,05 |
GC/MS |
48 |
cariofileno |
1597 |
0,36 |
GC/MS |
49 |
4-terpinenol |
1607 |
2,14 |
GC/MS |
50 |
aromadendreno |
1614 |
0,35 |
GC/MS |
51 |
β-ciclocitral |
1615 |
0,02 |
GC/MS |
52 |
trans-pinocarveol |
1627 |
0,19 |
GC/MS |
53 |
mirtenal |
1627 |
0,19 |
GC/MS |
54 |
trans-pinocarvil acetato |
1647 |
0,12 |
GC/MS |
55 |
alloaromadendreno |
1647 |
2,40 |
GC/MS |
56 |
menthadien-1-ol, cis-2,8-p- |
1669 |
Tr |
GC/MS |
57 |
mirtenil acetato |
1676 |
0,08 |
GC/MS |
58 |
cis- piperitol |
1677 |
0,01 |
GC/MS |
59 |
mentadien-4-ol, 1,8-p- |
1680 |
0,02 |
GC/MS |
60 |
geranil linalol |
1685 |
0,07 |
GC/MS |
61 |
γ-muuroleno |
1688 |
0,66 |
GC/MS |
62 |
metil mirtenat |
1695 |
0,11 |
GC/MS |
63 |
borneol |
1699 |
Tr |
GC/MS |
64 |
α-terpineol |
1701 |
0,51 |
GC/MS |
65 |
β-chamigreno |
1704 |
2,75 |
GC/MS |
66 |
germacreno D |
1710 |
0,07 |
GC/MS |
67 |
germacreno B |
1710 |
0,75 |
GC/MS |
68 |
valenceno |
1719 |
0,84 |
GC/MS |
69 |
mentadien-8-ol, 1,5-p- |
1723 |
Tr |
GC/MS |
70 |
α-muuroleno |
1724 |
0,39 |
GC/MS |
71 |
trans-piperitol |
1742 |
0,03 |
GC/MS |
72 |
δ-cadineno |
1756 |
1,11 |
GC/MS |
73 |
γ-cadineno |
1757 |
0,87 |
GC/MS |
74 |
cuminaldehido |
1782 |
Tr |
GC/MS |
75 |
mirtenol |
1784 |
0,16 |
GC/MS |
76 |
α-cadineno |
1788 |
0,05 |
GC/MS |
77 |
mentadien-2-ol, trans 1(7),8-p- |
1791 |
Tr |
GC/MS |
78 |
β-damascenon |
1826 |
0,02 |
GC/MS |
79 |
trans-calameneno |
1827 |
0,27 |
GC/MS |
80 |
8-p-cimenol, |
1834 |
0,08 |
GC/MS |
81 |
trans-mirtanol |
1853 |
0,06 |
GC/MS |
82 |
palustrol |
1926 |
0,13 |
GC/MS |
83 |
ledol |
2027 |
0,34 |
GC/MS |
84 |
γ-guajeno |
2030 |
0,17 |
GC/MS |
85 |
trans-nerolidol |
2034 |
4,86 |
GC/MS |
86 |
cubeban-11-ol |
2046 |
0,26 |
GC/MS |
87 |
cubenol |
2050 |
0,10 |
GC/MS |
88 |
α-calacoreno |
2053 |
0,09 |
GC/MS |
89 |
cunenol, 1,10-diepi- |
2055 |
0,05 |
GC/MS |
90 |
globulol |
2067 |
0,36 |
GC/MS |
91 |
viridiflorol |
2080 |
0,15 |
GC/MS |
92 |
guaien-11-ol,5- |
2104 |
0,32 |
GC/MS |
93 |
spatulenol p.1 (hm) |
2131 |
0,60 |
GC/MS |
94 |
muuroladien-1-ol, 4,10(14)- |
2148 |
0,06 |
GC/MS |
95 |
t-cadinol |
2167 |
0,25 |
GC/MS |
96 |
carvacrol |
2195 |
Tr |
GC/MS |
97 |
α-cadinol |
2229 |
0,31 |
GC/MS |
98 |
β-biciclofarnesal |
2283 |
0,38 |
GC/MS |
99 |
γ-biciclohomofarnesal |
2366 |
0,15 |
GC/MS |
100 |
labdadien-13-on, 15, 16-bis-nor-8(17), 11e- |
2597 |
0,27 |
GC/MS |
101 |
fitol |
2611 |
0,10 |
GC/MS |
Total |
92,96 % |
Tr = compuesto
en concentración traza, inferior al 0,01 %.
Evaluación de la capacidad captadora de electrones
Se evalúa la concentración inhibitoria media (IC 50) de manera inversa, es decir, mientras menor es la concentración mayor es el potencial captador de radicales libres. Los resultados de esta determinación se muestran en la tabla 2.
La diferencia estadística
entre los aceites esenciales de T. vulgaris y R. thyrsoidea mediante
los métodos DPPH y ABTS y entre las diferentes interacciones dan valores
de p< 0,0001 y un coeficiente de varianza de 1,46. Por lo que se deduce
que existe una gran diferencias entre tratamientos, aceites e interacciones.
La prueba de Duncan con α = 0,05 entre los aceites esenciales incluyó en el grupo A al BHA con una media de 0,04 mg/mL; en el grupo B, al aceite esencial de T. vulgaris con una media de 2,65 mg/mL y al aceite de R. thyrsoidea en el grupo C con una media de 34,77 mg/mL.
La misma prueba con α = 0,05 entre los métodos ubica en el grupo A al método de captura del radical DPPH con una media de 6,53 mg/mL y en el grupo B al ABTS con una media de 18,45 mg/mL, lo que indica una diferencia notable entre los métodos. Las prueba realizada para conocer la interacción aceites esenciales/métodos reveló la presencia de cinco grupos significativos: grupo A, BHA con el método DPPH y BHA con el ABTS; grupo B, aceite de T. vulgaris con el método DPPH; grupo C, T. vulgaris con el ABTS; grupo D, R. thyrsoidea con el método DPPH, y grupo E, R. thyrsoidea con el método ABTS.
Actividad antibacteriana
Mediante el método de difusión de discos se determinó la concentración mínima inhibitoria del aceite esencial, que es la que genera un halo mínimo de inhibición de 1 mm alrededor del disco. Los resultados se muestran en la tabla 3.
DISCUSIÓN
En esta investigación se estudió la composición química y la actividad antioxidante y antimicrobiana del aceite esencial de los rizomas de la especie R. thyrsoidea. Al no existir información suficiente acerca de los aceites esenciales del género Renealmia no es posible hacer comparaciones entre los aceites, pero la referencia más común es el aceite de Renealmia alpinia ya que presenta β-pineno entre los compones más abundantes.
La presencia de β-pineno y a-pineno como componentes mayoritarios podría justificar el uso que le dan los pobladores amazónicos al rizoma de la planta para para tratar trastornos del sistema respiratorio debido a sus propiedades broncodilatadora y antitusígenas.14 La presencia de estos dos monoterpenos también podría influir en su uso como analgésico, pues estos componentes se destacan por su efecto.15 Las recientes evaluaciones de la composición química del aceite esencial de las hojas de R. thyrsoidea muestran diferencias tanto en el tipo como en la abundancia de moléculas, en el aceite esencial de las hojas hay presencia mayoritaria de terpinoleno 26,32 %, α-felandreno (17,16 %), α-terpineno 6,55 %, β-pineno 5,97 % y p-cimol 4,70 %.16
Los valores de la IC50, capacidad de inhibir en un 50 % la concentración de los radicales libres presentes, son los datos de referencia para atribuirle propiedades antioxidantes al aceite esencial, el referente natural de esta actividad es el aceite esencial de T. vulgaris cuyos componentes, timol y carvacrol, son ampliamente conocidos por esta propiedad.17,18
La evaluación de la capacidad captadora de radicales libres del aceite esencial de los rizomas de R. thyrsoidea es moderada al compararla con el patrón natural de referencia, el aceite de T. vulgaris, y con el BHA, lo que se confirma estadísticamente. El aceite esencial de la hoja de R. thyrsoidea muestra también una actividad menor que la del aceite esencial de T. vulgaris.16
En cuanto a su actividad antimicrobiana, el aceite de los rizomas de R. thyrsoidea no tiene acción contra las bacterias gramnegativas y tiene actividad moderada contra las bacterias grampositivas, contrario a lo que sucede con el aceite esencial de las hojas de esta planta, que muestra actividad contra las bacterias gramnegativas.16 Los resultados más notables del aceite se aprecian en su acción contra las levaduras C. albicans y C. tropicalis comparables con los resultados del patrón natural de referencia, el aceite de T. vulgaris. Algunos estudios sobre la ctividad contra Candida realizados con los aceites esenciales ricos en pinenos de las especies Cuminum cyminum y Pinus radiata, demuestran ser eficaces para inhibir el crecimiento de estas levaduras. 19,20
Un estudio realizado con los extractos de R. alpinia demuestra una elevada actividad antifúngica contra C. albicans y T. rubrum.21
En esta investigación se analizaron y evaluaron las características químicas y la actividad antimicrobiana R. thyrsoidea, planta medicinal con importante uso terapéutico y que ha sido empleada tradicionalmente por los pueblos originarios de la Amazonía de Ecuador. Se evaluó la composición química del aceite esencial y se identificaron la mayoría de los componentes presentes en el aceite, y con ambas técnicas (CG/EM) se corroboró la alta concentración de β pineno y α pineno.
Las dos pruebas de la actividad antioxidante (ABTS y DPPH) muestran baja capacidad captadora de radicales libres de R. thyrsoidea comparada con el aceite de referencia, T vulgaris. Las pruebas antibacterianas de R. thyrsoidea contra las bacterias gramnegativas evidencian actividad escasa mientras que contra las bacterias grampositivas demuestran una buena capacidad para inhibir el crecimiento de estos microorganismos, pero es menor que la actividad del aceite de referencia. Los resultados más importantes se aprecian en la actividad contra la candidiasis, que puede estar relacionada con los compuestos encontrados en el aceite esencial.
Los usos tradicionales de R. thyrsoidea como analgésico y antigripal pudieran estar relacionados con la elevada concentración de α y β pinenos en el aceite. Debido a la actividad contra Candida, el aceite esencial de R. thyrsoidea pudiera recomendarse para tratar las enfermedades causadas por estas levaduras. La evaluación de la actividad captadora de radicales muestra valores bajos comparados con el control natural y el BHA.
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan su agradecimiento a la empresa Symrise AG por el financiamiento y el apoyo para realizar esta investigación; y al doctor Carlos Cerón del herbario Alfredo Paredes de la Universidad Central del Ecuador por identificar la especie.
Conflicto de intereses
Los autores declaran que no tienen conflicto de intereses.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Mass PJM. Renealmia (Zingiberaceae - Zingiberoideae) Costoideae (Additions) (Zingiberaceae) Flora Neotropica, No. 18. New York: New York Botanical Garden; 1997.
2. Jorgensen PM, León-Yanez S. Catalogue of the Vascular Plants of Ecuador. St. Louis Missouri: Botanical Garden Press; 1999.
3. Davis EW, Yost JA. The ethnomedicine of the Waorani of Amazonian Ecuador. Ethnopharmacology. 1983;9(2):273-97.
4. Schultes RE, Raffauf R F, Schreckenberg K, Hadley M, Raintree JB, Poore D et al. The healing forest: medicinal and toxic plants of the Northwest Amazonia. Unesco. 1990 [citado 25 de septiembre del 2015]; (No. GTZ-294). Disponible en: https://scholar.google.com.ec/scholar?hl=es&q=The+healing+forest%3A+medicinal+and+toxic+plants+of+the+Northwest+Amazonia+%28No.+GTZ-294%29&btnG=&lr
5. Céline V, Adriana P, Eric D, Joaquina AC, Yannick E, Augusto LF et al. Medicinal plants from the Yanesha (Peru): Evaluation of the leishmanicidal and antimalarial activity of selected extracts. Journal of ethnopharmacology. 2009;123(3):413-22.
6. De la Torre L, Macia M, Muriel P, Navarrete H, Balslev H. Enciclopedia de las plantas útiles del Ecuador. Quito: Herbario QCA de la Escuela de Ciencias Biológicas de la Pontificia Universidad Católica del Ecuador; 2008. http://www.academia.edu/30089423/Enciclopedia_de_Plantas_U_tiles_del_Ecuador
7. Yannick E. Activité leishmanicide de plantes issues de la pharmacopée traditionnelle Péruvienne et de molécules de synthèse; étude relation structure activité. Universite de Toluse. 2009 [citado 13 de octubre del 2015]. Disponble en: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00519174/document
8. Maia JGS, Andrade EHA, Carreira LMM, da Silva MHL. Essential oil composition of Renealmia alpinia (Rottb.) Mass. Journal of Essential Oil Bearing Plants. 2007;10(1):10-14.
9. Rivera PN, Mosquera T, Baldisserotto A, Abad J, Aillon C, Cabezas D, et al. Chemical Composition and in-vitro biological activities of the essential oil from leaves of Peperomia inaequalifolia Ruiz & Pav. American Journal of Essential Oils and Natural Products. 2015;2(4):29-31.
10. Houta O, Akrout A, Najja H, Neffati M, Amri H. Chemical Composition, Antioxidant and Antimicrobial Activities of Essential Oil from Crithmum maritimum Cultivated in Tunisia. Journal of Essential Oil Bearing Plants. 2015;18(6):1459-66.
11. Philemon YK, Matasyoh JC, Wagara IN. Chemical composition and antifungal activity of the essential oil from Lippia javanica (Verbenaceae). International Journal of Biotechnology and Food Science. 2016;4(1):1-6.
12. Pesavento G, Calonico C, Bilia AR, Barnabei M, Calesini F, Addona R, et al. Antibacterial activity of Oregano, Rosmarinus and Thymus essential oils against Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes in beef meatballs. Food Control. 2015;54:188-99.
13. Rossi D, Guerrini A, Maietti S, Bruni R, Paganetto G, Poli F, et al. Chemical fingerprinting and bioactivity of Amazonian Ecuador Croton lechleri Müll. Arg.(Euphorbiaceae) stem bark essential oil: A new functional food ingredient? Food Chemistry. 2011;126(3):837-48.
14. Prichard AJ. The use of essential oils to treat snoring. Phytotherapy Research. 2004;18(9):696-9.
15. Sayyah M, Saroukhani G, Peirovi A, Kamalinejad M. Analgesic and antiinflammatory activity of the leaf essential oil of Laurus nobilis Linn. Phytotherapy Research. 2003;17(7):733-6.
16. Noriega PF, Paredes EA, Mosquera TD, Díaz EE, Lueckhoff A, Basantes JE. Chemical Composition antimicrobial and free radical scavenging activity of essential oil from leaves of Renealmia thyrsoidea (Ruiz & Pav) Poepp. Endl. Journal of Medicinal Plants Research. 2016:10(33):553-8.
17. Mastelic J, Jerkovic I, Blazević I, Poljak-Blazi M, Borović S, Ivančić-Baće I, et al. Comparative study on the antioxidant and biological activities of carvacrol, thymol, and eugenol derivatives. Journal of agricultural and food chemistry. 2008;56(11):3989-96.
18. Lee SJ, Umano K, Shibamoto T, Lee KG. Identification of volatile components in basil (Ocimum basilicum L.) and thyme leaves ( Thymus vulgaris L.) and their antioxidant properties. Food Chemistry. 2005;91(1):131-7.
19. Naeini A, Naderi NJ, Shokri H. Analysis and in vitro anti-Candida antifungal activity of Cuminum cyminum and Salvadora persica herbs extracts against pathogenic Candida strains. Journal de Mycologie Médicale/Journal of Medical Mycology. 2014;24(1):13-8.
20. Sacchetti G, Maietti S, Muzzoli M, Scaglianti M, Manfredini S, Radice M, et al. Comparative evaluation of 11 essential oils of different origin as functional antioxidants, antiradicals and antimicrobials in foods. Food chemistry. 2005;91(4):621-32.
21. E Silva FM, de Paula JE, Espindola LS. Evaluation of the antifungal potential of Brazilian Cerrado medicinal plants. Mycoses. 2008:52(6):511-7.
Recibido:
5 de abril de 2016.
Aceptado: 20 de
marzo de 2017.
Paco
Fernando Noriega Rivera : Centro de Investigación y Valoración
de la Biodiversidad, Universidad Politécnica Salesiana.
Correo electrónico:
pnoriega@ups.edu.ec