ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL ACEITE ESENCIAL DE Ulex Europaeus L
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ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL ACEITE ESENCIAL DE Ulex europaeus L. (FABACEAE) CAMILO ALEXANDER PARRA GARZÓN UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN PROYECTO CURRICULAR DE LICENCIATURA EN QUÍMICA BOGOTÁ D.C. 2017 ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL ACEITE ESENCIAL DE Ulex europaeus L. (FABACEAE) CAMILO ALEXANDER PARRA GARZÓN. Trabajo de Grado presentado como requisito para optar al título de Licenciado en Química. Director: WILLIAM FERNANDO CASTRILLÓN CARDONA QUÍMICO, MAGISTER EN CIENCIAS AMBIENTALES MAGISTER INVESTIGACIÓN EDUCATIVA Codirector: JAVIER ANDRÉS MATULEVICH PELÁEZ LICENCIADO EN QUÍMICA, ESPECIALISTA EN ANÁLISIS QUÍMICO INSTRUMENTAL, MAGISTER EN CIENCIAS BIOLÓGICAS CON ÉNFASIS EN FITOQUÍMICA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN PROYECTO CURRICULAR DE LICENCIATURA EN QUÍMICA BOGOTÁ D.C. 2017 ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA Y CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL ACEITE ESENCIAL DE Ulex europaeus L. (FABACEAE) CAMILO ALEXANDER PARRA GARZÓN Aprobado _______________________________________ ANTONIO GUZMÁN AVENDAÑO M.Sc. (Jurado) ______________________________________________________ WILLIAM FERNANDO CASTRILLÓN CARDONA M.Sc. (Director) ________________________________________________ JAVIER ANDRÉS MATULEVICH PELÁEZ M.Sc. (Director) “A mis padres, hermanos, familiares, docentes y amigos…” AGRADECIMIENTOS El autor expresa sus más sinceros agradecimientos a: Mis padres, Jairo Alberto Parra Herrera y Olga Cecilia Garzón Rodríguez por darme la vida, por sus continuos e incansables esfuerzos y sacrificios que durante muchos años han hecho para que pueda lograr y alcanzar mis metas, a ellos mi más eterno agradecimiento, lealtad y amor incondicional. A mi hermano Diego Alberto Parra Garzón, por enseñarme que aunque la vida nos golpea fuerte y nos pone obstáculos que creemos insuperables, siempre nos muestra la salida y nos permite avanzar con pasos firmes día a día y por último a mi hermana Solanyi Jorleth Zapata por todo su apoyo, colaboración y amor. A la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, y cada uno de los Docentes y compañeros de estudio que me brindaron sus conocimientos y enseñanzas durante estos largos años, por ser mí segundo hogar, al docente Oscar Rodríguez de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas por su apoyo y colaboración con la actividad antimicrobiana, a todos y cada uno de los docentes que me apoyaron en mi proceso de formación, especialmente a la profesora Adis Ayala Fajardo. Al Profesor Javier Andrés Matulevich Peláez de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, a quien considero mi segundo padre, mi amigo, mi mentor y ejemplo a seguir, a él expreso mi más profunda gratitud, admiración, lealtad y apoyo incondicional. Al Profesor William Fernando Castrillón Cardona de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, quiero expresar toda mi gratitud por su confianza, por sus enseñanzas, por su apoyo, su amistad, a él mi gratitud y lealtad. A mis apreciados compañeros de trabajo; Profesor Orlando Báez Parra y profesor Néstor Fabián Bravo Piñeros por su confianza, consejos, regaños, pero en especial por su amistad y apoyo. A todos y cada uno de mis compañeros y amigos, en especial a Luz Andrea Jiménez, Angie Viviana Cita y Wendy Tatiana Rosas, por su amistad, sus consejos y todo su apoyo en este arduo proceso y especialmente a Yonara Gabriela Becerra Monroy por brindarme su alegría, su apoyo, su compañía, su sonrisa… TABLA DE CONTENIDO RESUMEN ....................................................................................................................... 1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 3 JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................. 6 PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN .................................................................................. 8 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ................................................................................. 9 OBJETIVOS .................................................................................................................... 9 OBJETIVO GENERAL. ................................................................................................ 9 OBJETIVOS ESPECÍFICOS. ....................................................................................... 9 1 ESTADO ACTUAL DEL TEMA ................................................................................... 10 1.1 Aceites esenciales ............................................................................................ 10 1.2 Familia Fabaceae ............................................................................................. 11 1.2.1 Características morfológicas de la familia Fabaceae. ................................ 11 1.2.2 Distribución y hábitat de la familia Fabaceae. ............................................ 14 1.2.3 Usos etnobotánicos de la familia Fabaceae. ............................................. 15 1.2.4 Estudios químicos y actividad biológica de la Familia Fabaceae. .............. 16 1.3 Género Ulex. .................................................................................................... 20 1.3.1 Características morfológicas del género Ulex. ........................................... 20 1.3.2 Distribución del género Ulex. ..................................................................... 21 1.3.3 Etnobotánica del género Ulex. ................................................................... 23 1.3.4 Estudios químicos y actividad biológica del género Ulex. .......................... 23 1.4 Especie vegetal Ulex europaeus L. .................................................................. 25 1.4.1 Ulex europaeus L. ...................................................................................... 25 1.4.2 Distribución y hábitat de Ulex europaeus L. .............................................. 26 1.4.3 Características morfológicas de la especie Ulex europaeus L. .................. 28 1.4.4 Etnobotánica de la especie Ulex europaeus L. .......................................... 30 1.4.5 Estudios químicos y biológicos de la especie Ulex europaeus L. .............. 30 1.5 Actividad antimicrobiana ................................................................................... 33 1.5.1 Antimicrobianos ......................................................................................... 33 1.5.2 Métodos de evaluación antimicrobiana ...................................................... 34 2 METODOLOGÍA ......................................................................................................... 37 2.1 Recolección y preparación del material vegetal ............................................... 37 2.2 Extracción y caracterización del aceite ............................................................. 38 2.2.1 Extracción y caracterización química de los aceites esenciales por el método de arrastre con vapor ................................................................................. 38 2.2.2 Cromatografía de Gases acoplada a Espectrometría de Masas................ 39 2.2.3 Análisis multivariado de los aceites esenciales extraídos de la especie vegetal Ulex europaeus L. ...................................................................................... 40 2.3 Extracción con etanol y fraccionamiento del extracto etanólico de las partes aéreas de Ulex europaeus L. ..................................................................................... 44 2.4 Evaluación de la actividad antimicrobiana ........................................................ 47 3 RESULTADOS Y ANÁLISIS. ...................................................................................... 49 3.1 Análisis Fitoquímico Preliminar (AFP) .............................................................. 49 3.2 Obtención del aceite esencial por el método de arrastre con vapor ................. 50 3.3 Identificación de los componentes volátiles de los aceites esenciales ............. 51 3.4 Análisis Multivariado ......................................................................................... 57 3.4.1 Análisis de Componentes Principales (ACP) ............................................. 58 3.4.2 Análisis de Conglomerados Jerárquicos (ACJ) .......................................... 64 3.5 Actividad Antimicrobiana .................................................................................. 68 4 CONCLUSIONES ....................................................................................................... 77 5 RECOMENDACIONES............................................................................................... 79 6 BIBLIOGRAFÍA. .......................................................................................................... 80 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Actividad biológica y química de algunas especies de la familia Fabaceae. ... 17 Tabla 2. Clasificación taxonómica de la especie vegetal Ulex europaeus L. ................. 26 Tabla 3. Porcentaje de rendimiento calculado para cada extracción de aceite esencial de la especie Ulex europaeus. ...................................................................................... 37 Tabla 4. Cepas de bacterias con las cuales se probó las fracciones del extracto etanólico de la especie vegetal Ulex europaeus L. ........................................................ 48 Tabla