I EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE LOS
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EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE LOS EXTRACTOS ETANÓLICOS Y/O ACEITES ESENCIALES DE LAS ESPECIES VEGETALES Valeriana pilosa, Hesperomeles ferruginea, Myrcianthes rhopaloides y Passiflora manicata FRENTE A MICRORGANISMOS PATÓGENOS Y FITOPATÓGENOS ANDREA JIMENA LIZCANO RAMÓN JENNY LISSETH VERGARA GONZÁLEZ PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS CARRERA DE MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL Bogotá D.C., Colombia Julio 18 de 2008 i EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE LOS EXTRACTOS ETANÓLICOS Y/O ACEITES ESENCIALES DE LAS ESPECIES VEGETALES Valeriana pilosa, Hesperomeles ferruginea, Myrcianthes rhopaloides y Passiflora manicata FRENTE A MICRORGANISMOS PATÓGENOS Y FITOPATÓGENOS ANDREA JIMENA LIZCANO RAMÓN JENNY LISSETH VERGARA GONZÁLEZ TRABAJO DE GRADO Presentado como requisito parcial Para optar al titulo de MICROBIOLOGA INDUSTRIAL PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS CARRERA MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL Bogotá D.C. Julio 18 de 2008 ii EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE LOS EXTRACTOS ETANÓLICOS Y/O ACEITES ESENCIALES DE LAS ESPECIES VEGETALES Valeriana pilosa, Hesperomeles ferruginea, Myrcianthes rhopaloides y Passiflora manicata FRENTE A MICRORGANISMOS PATÓGENOS Y FITOPATÓGENOS ANDREA JIMENA LIZCANO RAMÓN JENNY LISSETH VERGARA GONZÁLEZ APROBADO _____________________________ ___________________________ María Eugenia Torres Alberto Gómez Mejía Microbióloga Industrial Doctoris Scientiae Juridicae Director Codirector ______________________________ Prof. Miguel Pinzón Asesor Estadístico iii EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE LOS EXTRACTOS ETANÓLICOS Y/O ACEITES ESENCIALES DE LAS ESPECIES VEGETALES Valeriana pilosa, Hesperomeles ferruginea, Myrcianthes rhopaloides y Passiflora manicata FRENTE A MICRORGANISMOS PATÓGENOS Y FITOPATÓGENOS ANDREA JIMENA LIZCANO RAMÓN JENNY LISSETH VERGARA GONZÁLEZ APROBADO ______________________________ ________________________________ Ingrid Schuler. Phd Janeth Arias Palacios M.Sc. Decana Académica Directora de Carrera Facultad de Ciencias Microbiología Industrial iv DEDICATORIA Durante estos años ha habido momentos inolvidables, para alegrarse, para entristecerse pero sobre todo para sentirse orgulloso de haber terminado un camino bastante largo. Cuando ya estoy a unas pocas semanas de graduarme, es que me doy cuenta de tantos momentos que tal vez, pasaron desapercibidos, y ahora llegan como buenos recuerdos. Muchísima gente involucrada en estos años han hecho que este tiempo no fuera una lucha sino más bien, como una aventura. A todos ellos….Muchas Gracias. Dedico esta página a mis padres: Eduardo y Elizabeth, mis hermanos: Eli, Caro y Jorge, mi novio Héctor, a Dios, Ecopetrol y amigos, a los que me han enseñado que tenemos algo muy importante para ofrecernos unos a otros y a todos aquellos que han logrado pasar toda la clase de experiencias, mirando el miedo cara a cara, con fuerza, valor y confianza, para con orgullo decir: “ He sobrevivido una vez más, y estoy en capacidad de manejar lo que venga ”. Jenny Lisseth Vergara González Dedico este trabajo a todas las personas que me acompañaron en el transcurso de mi vida, en especial, a mi papá, mí mamá, mis hermanas (Martha y Liliana), mi tía Libia por apoyarme en los momentos en que mas los necesite, ayudarme y aconsejarme en los momentos más duros. Aquellas personas que me soportaron durante estos años, a quienes con regaños y un poco de afán por verme crecer como persona supieron comprenderme y aquellos que tal vez no me vieron como la mejor pero siempre con un pensamiento de que podría serlo. A todos ellos Gracias. Andrea Jimena Lizcano Ramón v AGRADECIMIENTOS Agradecemos al Jardín Botánico de Bogotá D.C José Celestino Mutis por facilitarnos materiales y equipos para el desarrollo de este trabajo. Al equipo de trabajo de las instalaciones de Subdirección Científica por su colaboración, paciencia y dedicación para la culminación de nuestro trabajo de grado. A la Microbióloga Industrial María Eugenia Torres por sus consejos y por compartir desinteresadamente sus amplios conocimientos y experiencia. A Freddy Alejandro Ramos por transmitirnos sus conocimientos y darnos seguridad Al Dr. Alberto Gómez Mejía por su confianza y apoyo incondicional A Héctor Lancheros por su contribución a la realización de este estudio aportándonos su orientación estadística en la elaboración y discusión de nuestro trabajo de grado. Al profesor Miguel Pinzón por su compromiso y conocimientos estadísticos vi LISTA DE ABREVIATURAS PDA (Agar papa dextrosa) DCM (Diclorometano) EX1 (Extracto etanólico hojas de Valeriana pilosa) EX2 (Extracto etanólico hojas de Hesperomeles ferruginea) EX3 (Extracto etanólico hojas de Myrcianthes rhopaloides) EX4 (Extracto etanólico hojas de Passiflora manicata) CDC (Centro para el Control y Prevención de Enfermedades) FR1 (Fase acuosa de Extracto hojas Passiflora manicata) FR2 (Fase diclorometano de Extracto hojas Passiflora manicata) FR3 (Fase alcohol isoamílico de Extracto hojas Passiflora manicata) AE1 (Aceite esencial de hojas de Myrcianthes rhopaloides) C + (Control positivo) C - (Control Negativo) Cm (Cloramfenicol) gl (Grados de libertad) vii TABLA DE CONTENIDO Pág 1. INTRODUCCIÓN 2. MARCO TEÓRICO 2.1 GENERALIDADES METABOLITOS SECUNDARIOS 2.1.1 Antecedentes de los metabolitos secundarios de origen vegetal 2.1.2 Importancia de los metabolitos secundarios 2.1.3 Metabolito secundario 2.1.4 Metabolismo secundario 2.2 EXTRACTOS 2.2.1 Consistencia de los extractos 2.2.1.1 Extractos blandos 2.2.1.2 Extractos firmes o de consistencia pilular 2.2.1.3 Extractos secos 2.2.1.4 Extractos fluidos 2.2.2 Características de los extractos 2.2.3 Conservación de los extractos 2.3 METODOS 2.3.1 Métodos de extracción 2.4 MOLÉCULAS ACTIVAS EN EL ÁMBITO MEDICINAL E INDUSTRIAL 2.4.1 Los Alcoholes 2.4.2 Los Fenoles 2.4.3 Cumarinas 2.4.4 Alcaloides 2.4.5 Los Aldehídos 2.4.6 Los Terpenoides 2.4.7 Flavonas 2.4.8 Los Isoflavonoides 2.4.9 Los Alcaloides viii 2.4.10 Quinonas 2.4.11 Tanoides o Taninos 2.4.12 Los aceites esenciales 2.4.13 Saponinas 2.4.14 Esteroides y Triterpenos 2.4.15 Cromenos y Benzofuranos 2.4.16 Sesquiterpenlactonas 2.5 ESPECIES VEGETALES 2.5.1 Valeriana pilosa 2.5.1.1 Características generales 2.5.1.1.1 Descripción 2.5.1.1.2 Distribución geográfica 2.5.1.1.3 Fitoquímica 2.5.1.1.4 Usos 2.5.2 Myrcianthes rhopaloides 2.5.2.1 Características generales de la especie 2.5.2.1.1 Descripción 2.5.2.1.2 Distribución Geográfica 2.5.2.1.3 Propagación tradicional: 2.5.2.1.4 Cosecha 2.5.2.1.5 Usos 2.5.2.1.6 Bromatología y Aporte Nutricional 2.5.2.1.7 Fitoquímica 2.5.3 Passiflora manicata 2.5.3.1 Características generales de las especies 2.5.3.1.1 Descripción 2.5.3.1.2 Distribución geográfica 2.5.3.1.3 Usos 2.5.4 Hesperomeles ferruginea 2.5.4.1 Características generales de las especies ix 2.5.4.1.1 Descripción 2.5.4.1.2 Distribución geográfica 2.5.4.1.3 Usos 2.5.4.1.4 Fitogeografía y ecología 2.5.4.1.5 Fitoquímica 2.6 MICROORGANISMOS SELECCIONADOS 2.6.1 Hongo fitopatógeno 2.6.1.1 Alternaria sp. 2.6.2 Microorganismos patógenos 2.6.2.1 Candida albicans 2.6.2.2 Staphylococcus aureus 2.6.2.3 Escherichia coli 2.6.2.4 Bacillus subtillis 2.7 ANTIMICROBIANOS 2.7.1 CLORAMFENICOL 2.7.1.1 Origen 2.7.1.2 Mecanismos de acción del cloramfenicol 2.7.1.3 Mecanismos de resistencia bacteriana al cloramfenicol 2.7.1.4 Constitución química 2.7.1.5 Propiedades 2.7.2 GRISEOFULVINA 2.8 MÉTODOS DE EVALUACIÓN ANTIMICROBIANA 2.8.1 Método de difusión en gel 2.8.2 Método de dilución 2.8.3 Método de Bioautografia 3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN 3.1 Formulación del problema 3.2 Justificación de la Investigación 4. OBJETIVOS 4.1 Objetivo General x 4.2 Objetivos Específicos 5. MATERIALES Y MÉTODOS 5.1 LOCALIZACIÒN 5.2 RECOLECCIÓN DE LAS MUESTRAS 5.3 TRATAMIENTO DEL MATERIAL VEGETAL 5.4 OBTENCIÓN DE EXTRACTOS 5.4.1 Extracto Etanólico 5.4.2 Aceite Esencial 5.5 MICROORGANISMOS 5.5.1 Cepas 5.5.2 Aislamiento de las cepas 5.6 ENSAYOS BIOLÓGICOS 5.6.1 Prueba de susceptibilidad antimicrobiana 5.6.1.1 Técnica de difusión de disco en Agar 5.6.1.1.1 Bacterias 5.6.1.1.2 Levadura 5.6.1.1.2.1 Evaluación antifúngica 5.6.1.1.3 Hongo 5.6.2 Ensayo biodirijido 5.7 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN 5.8 ANÁLISIS ESTADÍSTICO 6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 7. CONCLUSIONES 8. RECOMENDACIONES 9. BIBLIOGRAFANEXOS xi ÍNDICE DE GRÁFICAS Gráfica 1. Promedio de halos de inhibición (mm) Vs. Extractos vegetales frente al control positivo para S. aureus. Gráfica 2. Promedio de halos de inhibición (mm) Vs. Extractos vegetales frente al control positivo para E. coli. Gráfica 3. Promedio de halos de inhibición (mm) Vs. Extractos vegetales frente al control positivo para B. subtillis. Gráfica 4. Promedio de halos de inhibición (mm) Vs. Extractos vegetales frente al control positivo para C. albicans. Gráfica 5. Promedio de halos de inhibición (mm) Vs. Extractos vegetales frente al control positivo para Alternaria sp Gráfica 6. Diámetro de halos de inhibición Vs. Microorganismos seleccionados para las diferentes fases. Gráfica 7. Halos de inhibición Vs. Fracciones para cada microorganismo Gráfica 8. Halos de inhibición Vs Microorganismos seleccionados frente al aceite esencial de M. rhopaloides xii INDICE DE FIGURAS Figura 1. Valeriana pilosa Figura 2. Myrcianthes rhopaloides Figura 3. Passiflora manicata Figura 4. Hesperomeles ferruginea Figura 5. Características Macro y Microscópicas de Alternaria sp Figura 6. Características Macro y Microscópicas de Candida albicans. Figura 7. Características Macro y Microscópicas de Staphylococcus aureus Figura 8. Características Macro y Microscópicas de Escherichia coli Figura 9. Características Macro y Microscópicas de Bacillus subtillis Figura 10. Rotavapor Heidolph LABOROTA 4000-EFFICIENT Figura 11. Proceso para la obtención de extractos a partir del material vegetal Figura 12. Montaje Hidrodestilación hojas de Myrcianthes rhopaloides Figura 13.