fitoquÍmica de extractos de ocotea quixos (canela ...€¦ · para el control de plagas y...

Artículo científico. Carlos Cárdenas, Wilmer Pozo, Eduardo Almirall y Annele Roque

Qualitas. Vol. 11: 56-83. Junio 2016.

56

FITOQUÍMICA DE EXTRACTOS DE Ocotea quixos (canela amazónica) Y Piper carpunya (guaviduca, pinku),

POTENCIALES FUNGOCONTROLADORES

Carlos D. CÁRDENAS-TELLO 1 *, Wilmer E. POZO-RIVERA 1, Eduardo ALMIRALL R.2 y Annele ROQUE Q. 3

1 Departamento de Ciencias de la Vida y de la Agricultura, Universidad de las Fuerzas Armadas, ESPE. Avenida General Rumiñahui s/n, P.O. Box 171-5-231-B,

Sangolqui, Ecuador. 2 Departamento de Agroecología, Facultad de Forestal y Agronomía, Universidad

Pinar del Río “Hermanos Saiz Montes de Oca”. Avenida José Martí s/n, Pinar del Río, Cuba.

3 Departamento de Microbiología, Facultad de Biología, Universidad de la Habana, Calle 25 No. 455, Vedado, Ciudad de la Habana, Cuba.

*Autor corresponsal: [email protected]

Manuscrito recibido el 1 de febrero de 2016.

Aceptado, tras proceso de revisión, el 20 de mayo de 2016.

Resumen

A extractos destilados y macerados de Ocotea quixos y Piper carpunya, plantas con potencial antifúngico, se realizaron pruebas fitoquímicas para evidenciar los metabolitos secundarios mayoritarios presentes. Estos ensayos se ejecutaron en el laboratorio de bioquímica del Departamento de Ciencias de la Vida y la Agricultura de la Universidad de las Fuerzas Armadas – ESPE. En los fitofluidos se registraron metabolitos

Fitoquímica de extractos de Ocotea quixos y Piper carpunya


57

secundarios mayoritarios con potencial actividad antifúngica. El objetivo del presente estudio fue conocer los metabolitos secundarios presentes en estas dos especies y realizar cromatografías a los fitofluidos esenciales para determinar sus componentes bioactivos. O. quixos fue colectada en Puyo, Pastaza, mientras que P. carpunya en la comunidad Chiguilpe, Santo Domingo de los Tsáchilas, Ecuador. Los extractos se obtuvieron por destilación y maceración en cinco distintos solventes orgánicos, los mismos fueron sometidos a pruebas fitoquímicas para evidenciar sus metabolitos secundarios, evaluándose los solventes más eficaces para extraer estas sustancias y su posibilidad de que actúen como antifúngicos. El fitofluido de O. quixos, macerado en alcohol de caña, presentó mayor porcentaje de metabolitos secundarios que los demás solventes extractores, demostrando que tiene mejor capacidad para extraerlos y conjugarlos en el fitofluido. Las cromatografías indicaron la presencia de alfa y beta pinenos en fitofluidos provenientes de ramas y hojas de P. carpunya y cinimaldehido en los fitofluidos de los mismos órganos vegetales de O. quixos. Palabras clave: destilado, fitofluido, metabolitos secundarios, solvente,

Ocotea quixos, Piper carpunya.

Abstract With the purpose of determining the majority of secondary metabolites present in the macerated and hydro-distilled extracts of Ocotea quixos and Piper carpunya, plants with potential fungicide properties, several tests were carried out at the biochemistry lab of the Department of Sciences of Life and Agriculture (University of the Armed Forces, ESPE). Secondary metabolites with potential fungicide activity were found in the phytofluids. The main objective of this research work has been directed to determine the secondary metabolites that can be found in these two species, we also developed a chromatography of gases in order to verify



58

its bioactive components. Ocotea quixos was collected in Puyo, Pastaza while Piper carpunya was found in the community Chiguilpe, Santo Domingo de los Tsáchilas, Ecuador. Extracts obtained by maceration and hydro-distillation of branches and leaves were mixed with different organic solvents and then submitted to phytochemical tests in order to show its secondary metabolites, evaluating the most effective solvent to trap these substances and its possibility of acting as fungicides. The O. quixos phyto-fluid macerated with alcohol of cane showed a higher percentage of secondary metabolites (this solvent has better capacity to extract and combine in the phyto-fluid). Chromatography results indicated the presence of alpha and beta pinenos in phyto-fluids derived from the branches and leaves of P. carpunya and cinimaldehyde in phyto-fluids obtained from the same organs of O. quixos. Keywords: hydro-distillation, phyto-fluids, secondary metabolites,

solvent, Ocotea quixos, Piper carpunya.

Forma sugerida de citar el presente trabajo:

Cárdenas-Tello, C., Pozo-Rivera, W., Almirall, E. y Roque, A. (2016). Fitoquímica de extractos de Ocotea quixos y Piper carpunya, potenciales fungocontroladores. Qualitas 11: 56-83. ISSN: 1390-6569.

__________________________________________________________________

1. INTRODUCCIÓN Los monocultivos son atacados, en mayor proporción, por plagas y enfermedades que los policultivos (Altieri et al., 2012) lo que obliga a utilizar grandes cantidades de agroquímicos para su manejo (Renjel, 2008). La floricultura en grandes extensiones es un modelo de monocultivos que se ha implementado en la serranía ecuatoriana principalmente con variedades de flores de verano como: rosas, claveles,



59

alstroemerias, lirios, gipsofilas, entre otras. El cultivo de éstas representa un rubro económico importantes para el Ecuador y de él depende la subsistencia de miles de trabajadores agrícolas y otro personal vinculado (EXPOFLORES, 2011). La alta utilización de agroquímicos en la floricultura ecuatoriana, ha limitado la oferta de flores cultivadas ecológicamente. El uso de químicos sintéticos ha generado graves trastornos en la salud humana y el ambiente, por ello cada día se promueve más la búsqueda de alternativas para el control de plagas y enfermedades dentro de un manejo integrado (Oliveros, 2008). La aplicación de extractos vegetales para manejar fitopatógenos tiene la ventaja de no provocar contaminación, debido a que estas sustancias suelen degradarse rápidamente en el medio (INFOAGRO, 2011), su aplicación entonces fomenta la reducción del uso de agroquímicos que afectan a la salud de los floricultores y contaminan el ambiente. El uso de extractos de plantas es una alternativa agroecológica moderna en el control de plagas y enfermedades agrícolas (Cárdenas et al., 2014; Escobar et al., 2014). De las plantas se pueden obtener extractos acuosos, tinturas, infusiones, zumos, destilados, macerados o reposados, entre otros, los cuales han sido utilizados para combatir organismos dañinos para las plantas, constituyéndose una alternativa al uso de agroquímicos sintéticos. Empero, para que los extractos vegetales empleados como controladores tengan su sustento, es necesario realizar bioensayos y análisis de los componentes fitoquímicos que estos poseen y, sobre sus propiedades que generan este tipo de plantas (Padrón, 2010; Escobar et al., 2014). Córdova et al. (2015) sostienen que el uso de los recursos botánicos con propiedades biocidas, dentro de la concepción del manejo ecológico de plagas y enfermedades, es un medio útil para prevenir la presencia de los



60

organismos dañinos. Por otra parte Celis et al. (2008) recomiendan utilizar extractos vegetales como biocontroladores de enfermedades en cultivos agroecológicos y orgánicos. Estos productos naturales, provienen en su gran mayoría de extractos de plantas denominadas alelopáticas y se han convertido en un fenómeno diagnóstico para la búsqueda de moléculas con actividades biológicas importantes. Así, la alelopatía y la farmacognosia son áreas de la botánica utilizadas como herramientas para identificar especies de plantas con diversos metabolitos secundarios y principios activos de gran potencial aplicables en la salud humana, agricultura y ambiente, cuyos efectos siguen siendo estudiados (Oliveros, 2008).

Las plantas, en conjunto, producen más de 100 000 sustancias llamadas metabolitos secundarios, entre ellos se encuentran terpenos, taninos, saponinas, cumarinas, lignanos, alcaloides, azúcares, esteroides, ácidos grasos, etc. Este tipo de diversidad fitoquímica es consecuencia de procesos evolutivos y, a la vez, metabólicos que ha llevado a las plantas a generar moléculas capaces de contrarrestar agentes antagonistas adversos a ellas y mejorar sus defensas contra el ataque de microorganismos, o la predación de insectos y otros animales (San Martín, 2012). Actualmente, se conoce que estos metabolitos secundarios tienen un rol importante en el mecanismo defensivo de las plantas (Torres et al., 2013); por lo tanto, en los últimos años se está propendiendo al uso de las plantas como fuente de pesticidas seguros para el ambiente y la salud humana (Córdova et al., 2015). Debe destacarse que varios estudios dan a conocer que muchas plantas sintetizan metabolitos secundarios con principios activos potentes de acción biológica impredecible y, por tanto, es necesario seguirlas analizando con técnicas y metodologías depuradas (Moreno et al., 2010; López, 2010; Guzmán et al., 2011 y Rivadeneira et al., 2014). Mediante técnicas químicas como la destilación y maceración se ha demostrado que los tejidos vegetales entran en contacto con solventes orgánicos o



61

vapor saturado de agua que se incorpora íntimamente a la muestra separando los diferentes compuestos inmersos y obteniendo los metabolitos secundarios (Cárdenas, 2012). Dentro de este contexto, Guerra et al. (2012) reportan metabolitos secundarios conformados por aldehído cinámico, eugenol y alcohol cinámico en destilados de cortezas de Cinnamomum canela, C. verum, C. zeylanicus, C. aromaticum y C. cassia. Componentes fitoquímicos del cáliz de Ocotea quixos (ishpingo) han sido previamente estudiados por Noriega y Decarro (2008); sin embargo pocas son las investigaciones relacionadas con la composición fitoquímica presente en cortezas, ramas y hojas. Por otra parte, Piper carpunya (pinku) es una planta utilizada por la nacionalidad Tsáchila para contrarrestar enfermedades dérmicas, aunque es muy frecuente también utilizar el zumo y la infusión de sus hojas en desinfecciones por las propiedades antisépticas, antifúngicas, estimulantes y relajantes que posee (Flores, 2006; Yánez, 2006; Yánez, 2012). Varios géneros de Piperaceae han sido utilizados como potenciales controladoras de hongos y bacterias que suelen causar infecciones cutáneas, otitis, osteomielitis, artritis, neumonía, sepsis, entre otras (Aricapa, 2012). Pero no se han desarrollado estudios sobre la aplicación de los extractos vegetales de estas plantas en el control de fitopatógenos, que atacan a otras plantas ornamentales como las rosas. El presente trabajo da a conocer los extractos de hojas y ramas de Ocotea quixos y Piper carpunya, evidenciando sus componentes fitoquímicos mayoritarios que ejercen efectos de actividad inhibitoria sobre Sphaerotheca pannosa (fungopatógeno que causa el mildiu polvoso del rosal). La presente investigación planteó los siguientes objetivos:

https://es.wikipedia.org/wiki/Cinnamomum_aromaticum



62

- Evidenciar los componentes fitoquímicos mayoritarios presentes de los extractos de Ocotea quixos y Piper carpunya.

- Determinar el solvente orgánico más eficaz para obtener los metabolitos secundarios en los fitofluidos estudiados.

- Analizar mediante cromatografía de gases los fitofluidos de O. quixos y P. carpunya utilizados en bioensayos con actividad antifúngica.

2. METODOLOGÍA 2.1. Recolección de muestras vegetales Las ramas y hojas de Ocotea quixos fueron colectadas en el cantón Puyo, provincia de Pastaza, Ecuador, en tanto que las ramas y hojas de Piper carpunya fueron colectadas en los senderos rurales aledaños al rio Baba, Provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas, Ecuador. Obtención de los extractos por destilación Considerando lo enunciado por Cruz (2009), Cerpa (2007) y Rodríguez et al. (2012), las ramas y hojas de O. quixos y P. carpunya fueron lavadas, depuradas, deshidratadas y troceadas por separado, hasta obtener fragmentos fácilmente solubles, éstos fueron sometidos a destilación, utilizando un tanque de 12 L de capacidad, con 2 500 mL de agua corriente generadora de vapor saturado que entró en contacto con 100 g de muestra de cada especie vegetal y arrastró los componentes volátiles más livianos, separando los diferentes metabolitos inmersos. Luego de 60 minutos el rendimiento obtenido fue de aproximadamente 250 mL de destilado por especie. Los fitofluidos destilados obtenidos fueron luego descritos siguiendo los criterios de Cerpa (2007), Ortiz et al. (2009) y Rodríguez et al. (2012). Este discernimiento fue basado en una encuesta de perceptibilidad organoléptica a una población de 40 voluntarios del laboratorio de



63

bioquímica (cuyos resultados se observan en Tablas 2 y 3). Los destilados de O. quixos y P. carpunya, fueron inyectados a un cromatógrafo de gases, SHIMADZU® provisto de un detector de flama inducida (FID) a través de una columna SHRXI-5MS de 15 metros, con 0.25 mm ID, en tanto que los estándares referenciales fueron acoplados para la comparación de su registro. Obtención de los extractos por maceración Hojas y ramas de O. quixos y P. carpunya, por separado, fueron previamente lavadas y depuradas asépticamente, luego deshidratadas y posteriormente troceadas y molidas hasta obtener partículas fácilmente solubles (pulverizado). Adoptando las recomendaciones de Padrón (2010) y Parra (2011) se desarrolló un protocolo con algunas reformas adaptadas para la presente investigación. De aproximadamente 100 g previamente molidos de O. quixos y P. carpunya, por separado, se tomaron 10 g de cada muestra y se añadieron en cinco diferentes frascos de color ámbar, se prepararon cuatro solventes orgánicos en proporción (solvente-H2O/60-40/V-V), hexano, metanol (MtOH), etanol (EtOH), (EtOH de caña) y agua; luego se añadió 120 mL de cada -solvente por frasco y se procedió a someterlos en agitación orbital durante 2 h a 180 rpm; finalmente, cada frasco fue refrigerado a 4 °C por 8 días. Siguiendo protocolos propuestos por Rivera (2008) y Moreno et al. (2010), los macerados fueron sometidos a pruebas fitoquímicas para identificar el contenido mayoritario de alcaloides, taninos, saponinas, cumarinas, flavonoides y quinonas. Los resultados se evidenciaron en base a varias reacciones y ponderaciones emitidas por Cerpa (2007), Padrón (2010) y Caballero et al. (2014). Para la apreciación y registro de los metabolitos secundarios se elaboró una escala de apreciación cualitativa (Tabla 1).



64

Tabla 1. Escala de apreciación cuantitativa considerada para reportar los resultados del tamizaje fitoquímico

Simbología Equivalencia Cambio de coloración en la muestra

( - ) No registrado = 0 Ninguno

( +/- ) Escasa presencia = 1 Leve

( + ) Leve presencia = 2 Moderado

( ++ ) Moderada presencia = 3 Notable

( +++ ) Estable presencia = 4 Prolongado

( ++++ ) Abundante presencia = 5 Viraje total

Antes de recuperar los solventes, previo al análisis fitoquímico, se realizaron filtraciones sucesivas de los extractos con papel filtro y filtro millipore de 0.20 µm, enseguida éstos fueron sometidos a rota-evaporación concentrando las muestras y, posteriormente los concentrados, fueron separados en alícuotas de 1 mL en tubos de ensayo independientes. Para evidenciar alcaloides como metabolitos mayoritarios: en tres tubos de ensayo, por separado, se colocó 1 mL de cada muestra y a ellas se añadió 2 mL de ácido clorhídrico al 10 %. En el primer tubo se agregaron 3 gotas del reactivo de Mayer´s formándose un precipitado de color crema; en el segundo tubo se añadieron 3 gotas del reactivo Dragendorff apareciendo un precipitado de color anaranjado, y al tercer tubo se aumentaron 3 gotas del reactivo de Wagner formándose un precipitado de color amarillo-anaranjado; los cambios de coloración indicaron resultados positivos a la presencia de alcaloides. Para reconocimiento de taninos se añadió 3 gotas de acetato de sodio y



65

0.5 mL de una solución de Cloruro férrico al 5 % en solución salina fisiológica a una de las alícuotas, el ensayo dio positivo. Para evidenciar saponinas se utilizó el ensayo de espuma, con alícuota de 1 mL diluida en 5 veces su volumen en agua destilada, la mezcla fue agitada fuertemente durante 10 minutos, el ensayo arrojó resultado positivo. En el examen de cumarinas se adicionó 3 gotas de solución de KOH al 10 %, tornándose la alícuota a color amarillento, seguidamente se aciduló con 0.5 mL de HCl 1N dando positivo. Para el reconocimiento de flavonoides, se aplicó el ensayo de Shinoda, el ensayo se consideró positivo cuando el alcohol amílico agregado se tornó naranja-ladrillo. El ensayo Börntrager se aplicó para el reconocimiento de quinonas, calentando 1 mL de la muestra y agregando 1 mL de cloroformo, 1 mL de KOH al 10 %, se agitó vigorosamente y se dejó en reposo hasta su separación, el ensayo dio positivo. 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN El color, olor y sabor de los destilados de O. quixos y P. carpunya a los 30 minutos de destilación fueron más intensos que a los 60 (Tablas 2 y 3), lo que demuestra que con el incremento del tiempo de destilación las percepciones organolépticas disminuyen.



66

Tabla 2. Apreciación visual y organoléptica del destilado de O. quixos

destilado Tiempo transcurrido

Color Olor Sabor

O. quixos

30 min blanco lechoso +++

Aromático penetrante +++

Dulce picante +++

60 min blanco opalino ++

Aromático ligeramente penetrante ++

Dulce algo picante ++

(leve +); (constante ++) e (intenso +++)

Tabla 3. Apreciación visual y organoléptica del destilado de P. carpunya

destilado Tiempo transcurrido

Color Olor Sabor

Pinku

30 min verde claro +

Penetrante adormecedor +++

Suigéneris a pimienta +++

60 min verde opalino +/-

Penetrante ligeramente adormecedor ++

a pimienta +

(leve +); (constante ++) e (intenso +++)



67

Los extractos de O. quixos y P. carpunya, macerados en cuatro solventes orgánicos y en agua, evidenciaron varios metabolitos secundarios mayoritarios (Tablas 4-8). Puede notarse que, dependiendo del tipo de solvente empleado y reactivos utilizados en los análisis, los resultados variaron. En el extracto de O. quixos macerado en hexano, metanol, etanol, alcohol de caña y agua (Tablas 4-8) evidenciaron estable presencia de alcaloides con el reactivo de Wagner, mientras que el registro de flavonoides en el mismo extracto macerado en MeOH reflejó abundante presencia con todos los solventes. Noriega y Dacarro (2008) identificaron 62 compuestos fitoquímicos con actividad antimicrobiana y antifúngica presentes en el “ishpingo” (Ocotea quixos) perteneciente a la Familia Lauraceae, en los que encontró: aldehído cinámico, taninos, fenoles y flavonoides. Similares metabolitos son descritos en los extractos de ramas y hojas de O. quixos adicionándose además saponinas, cumarinas, alcaloides y flavonas (presente estudio). De una manera similar, Vallejo (2010) da a conocer taninos de carácter astringente, descritos por tamizaje fitoquímico en las hojas y flores de ambo (Nicandra physalodes) y hierba mora (Solanum nigrescens) que actúan precipitando proteínas superficiales en células bacterianas, lo que impide proliferación de toxinas, igual acción muestran los metabolitos secundarios consignados en esta investigación, obtenidos por maceración e destilación, que al ser probados in vitro y en campo generan un efecto biológico antifúngico frente a Spaherotheca pannosa fitopatógeno que ataca al rosal (Cárdenas, com. pers.).



68

Tabla 4. Resultados cualitativos del tamizaje fitoquímico del extracto de O. quixos macerado en hexano

Prueba Reactivo Color Presencia Especificaciones

Alcaloides

Mayer Amarillo (-) = 0 No registrado.

Dragendorff Anaranjado (-) = 0 No registrado.

Wagner Amarillo (+++) = 4 Estable presencia

Taninos Anaranjado verdoso (++) = 3 Moderada presencia Saponinas Incoloro (+/-) = 1 Escasa presencia Cumarinas Verde pálido (++) = 3 Moderada presencia

Flavonoides Amarillo (++++)= 5 Abundante presencia

Quinonas Blanquecino (-) = 0 No registró

Tabla 5. Resultados cualitativos del tamizaje fitoquímico del extracto de O. quixos macerado en MeOH


Alcaloides

Mayer Crema (+/-) = 1 Escasa presencia

Dragendorff Crema (+/-) = 1 Escasa presencia

Wagner Amarillento (+++) = 4 Estable presencia

Taninos Azul intenso (++++) = 5 Abundante presencia Saponinas Incoloro (+) = 2 Leve presencia Cumarinas Amarillo pálido (-) = 0 No registrado Flavonoides Rojo (++++) = 5 Abundante presencia Quinonas Rosado (++++) = 5 Abundante presencia.

Tabla 6. Resultados cualitativos del tamizaje fitoquímico del extracto de O. quixos macerado en EtOH


Alcaloides

Mayer Incoloro (-) = 0 No registrado

Dragendorff Anaranjado (+++) = 4 Estable presencia


Taninos Azul intenso (++++) = 5 Abundante presencia Saponinas Incoloro (++++) = 5 Abundante presencia Cumarinas Amarillo pálido (-) = 0 No registrado Flavonoides Amarillo (++++) = 5 Abundante presencia Quinonas Rosado (++++) = 5 Abundante presencia.



69

Tabla 7. Resultados cualitativos del tamizaje fitoquímico del extracto de O. quixos macerado en EtOH de caña


Alcaloides

Mayer Incoloro (+/-) = 2 Leve presencia



Taninos Azul intenso (++++) = 5 Abundante presencia

Saponinas Incoloro (++++) = 4 Abundante presencia

Cumarinas Amarillo pálido (+/-) = 2 Leve presencia

Flavonoides Amarillo (++++) = 5 Abundante presencia

Quinonas Rosado (++++) = 5 Abundante presencia

Tabla 8. Resultados del tamizaje fitoquímico del extracto de O. quixos macerado en H2O


Alcaloides

Mayer Incoloro (-) = 0 No registrado.



Taninos Azul intenso (++++) = 5 Abundante presencia Saponinas Incoloro ( - ) = 0 No registrado Cumarinas Anaranjado (+++) = 4 Estable presencia Flavonoides Amarillo (++++) = 5 Abundante presencia Quinonas Rosado (+++) = 4 Estable presencia

Más adelante, en las Tablas 9-13 se presentan los metabolitos secundarios mayoritarios evidenciados en los extractos de P. carpunya macerados en los cuatro solventes orgánicos además del agua, e identificados con los respectivos reactivos. En este caso, la presencia de alcaloides macerados en hexano, MeOH, EtOH e EtOH de caña fueron estables y constantes ante los tres reactivos (Mayer, Dragendorff y



70

Wagner), no así el extracto macerado en agua. En las mismas tablas se refleja una leve y escasa presencia de los demás metabolitos, excepto las cumarinas que fueron evidenciadas como estables y abundantes en los extractos macerados con EtOH y agua. Se debe indicar que los componentes activos más importantes de Piperaceae son: taninos, cumarinas, flavonoides, alcaloides, esteroides, terpenos, saponinas y fenoles (Cruz, 2009).

Aricapa (2012) reporta varios componentes fitoquímicos del género Piper, principalmente alcaloides, taninos, cumarinas, flavonoides y fenoles. De similar manera, algunos de estos compuestos fueron evidenciados en la presente investigación en P. carpunya macerado en EtOH y EtOH de caña, lo que demuestra que estos solventes extractores se conjugan de mejor manera con los componentes inmersos que subsiguientemente fueron evidenciados mediante un tamizaje fitoquímico.

Los solventes que mejor extrajeron los metabolitos secundarios, arrojaron diferencias significativas (p< 0,0001) en la escala de presencia por lo que el diferente tipo de solvente influye en la conjugación de metabolitos segundarios. Así por ejemplo: el extracto de O. quixos macerado en EtOH analítico y EtOH de caña fueron los que presentaron metabolitos secundarios mayoritarios.

Tabla 9. Resultados del tamizaje fitoquímico del extracto de P. carpunya

macerado en hexano

Prueba Color Presencia Especificaciones

Alcaloides

Mayer Crema (+++) = 4 Estable presencia

Dragendorff Crema (+++) = 4 Estable presencia


Taninos Amarillo (-) = 0 No registrado Saponinas Incoloro (-) = 0 No registrado. Cumarinas Amarillo (+) = 2 Leve presencia Flavonoides Verde (-) = 0 No registrado. Quinonas Carmelita (+/-) = 1 Escasa presencia



71


macerado en MeOH


Alcaloides

Mayer Crema (+++) = 4 Estable presencia



Taninos Anaranjado amarillento

(-) = 0 No registrado

Saponinas Incoloro (++) = 3 Moderada presencia Cumarinas Amarillo (+) = 2 Leve presencia Flavonoides Verde amarillento (+/-) = 1 Escasa presencia Quinonas Carmelita (+/-) = 1 Escasa presencia


macerado en EtOH


Alcaloides

Mayer Incoloro (-) = 0 No registrado


Wagner Anaranjado (+++) = 4 Estable presencia

Taninos Amarillento (-) = 0 No registrado Saponinas Incoloro (+/-) = 1 Leve presencia Cumarinas Crema (+++) = 4 Estable presencia Flavonoides Amarillo pálido (++) = 3 Moderada presencia Quinonas Verde (-) = 0 No registró



72

Tabla 12. Resultados del tamizaje fitoquímico del extracto de P. carpunya macerado en EtOH de caña.


Alcaloides

Mayer Incoloro (+/-) = 2 Leve presencia



Taninos Amarillento (+/-) = 2 Leve presencia Saponinas Incoloro (+/-) = 2 Leve presencia Cumarinas Crema (+/-) = 2 Leve presencia Flavonoides Amarillo pálido (++) = 3 Moderada presencia Quinonas Verde (+/-) = 2 Leve presencia

Tabla 13. Resultados del tamizaje fitoquímico del macerado de P.

carpunya macerado en H2O


Alcaloides

Mayer Crema (+/-) = 1 No se registrado

Dragendorff Incoloro (-) = 0 No registrado


Taninos Amarillo verdoso (-) = 0 No registrado Saponinas Incoloro (+) = 2 Leve presencia

Cumarinas Anaranjado (++++) = 5 Abundante presencia

Flavonoides Amarillo pálido (++) = 3 Moderada presencia

Quinonas Blanquecino (-) = 0 No registrado.

En la Figura 1 se muestran los resultados de la eficacia de los solventes en la extracción de metabolitos secundarios aplicada a los macerados de O. quixos y P. carpunya. Nótese que el EtOH de caña comparado con los demás solventes fue el más eficiente en la extracción de los metabolitos secundarios mayoritarios para las dos especies.



73

Figura 1. Registro de conjugación de metabolitos secundarios en los extractos de P. carpunya y O. quixos, utilizando cinco solventes extractores, cada barra muestra la eficacia para extraer el conjunto de metabolitos secundarios por solvente, en una

escala de 1 a 5. (hex = hexano, MeOH=metanol, EtOH=Etanol, EtOH de caña y agua)

Los taninos y flavonoides descritos en O. quixos fueron los metabolitos secundarios mayoritarios significativamente más prevalentes, mientras que taninos descritos en P. carpunya fueron significativamente menores (Figura 2); esto demuestra que los metabolitos secundarios mayoritarios evidenciados en los extractos macerados de O. quixos y P. carpunya y descritos por tamizaje fitoquímico presentaron diferencias altamente significativas entre las especies (p< 0.05).



74

Figura 2. Metabolitos secundarios mayoritarios descritos en los extractos de O. quixos y P. carpunya con indicadores frecuentes en base a tamizaje fitoquímico.

Noriega y Samaniego (2006), manifiestan que la maceración de hojas, flores, frutos, tallos y otras partes vegetales en solventes orgánicos dependen de la polaridad del solvente y su sinergia para atrapar los componentes y mantenerlos inmersos a él; por otro lado, Flores (2006) describe varios metabolitos presentes en especies del género Piper: Piper aduncum, Piper acutifolium, Piper elongatum, Piper glabratum, Piper heterophyllum y Piper rusbyi, los cuales presentaron potencial actividad biológica bactericida; en la presente investigación los solventes empleados en macerados de O. quixos y P. carpunya absorbieron los compuestos fitoquímicos mayoritarios en los cuales se evidenció metabolitos secundarios con propiedades biológicas fungicidas potenciales.

P. carp

unya:T

anin

os

O. quix

os:A

lca-M

ay

P. carp

unya:Q

uin

onas

P. carp

unya:S

aponin

as

O. quix

os:C

um

arinas

P. carp

unya:F

lavonoid

es

P. carp

unya:A

lca-M

ay

O. quix

os:S

aponin

as

O. quix

os:A

lca-D

rag

P. carp

unya:C

um

arinas

P. carp

unya:A

lca-D

rag

O. quix

os:Q

uin

onas

O. quix

os:A

lca-W

ag

P. carp

unya:A

lca-W

ag

O. quix

os:T

anin

os

O. quix

os:F

lavonoid

es

Especie*Metabolitos

0.14

1.57

3.01

4.45

5.88

Esc-E

va

l

a

a

ab

abc

abc

abcd

abcd

abcd

abcd

abcd

abcd

bcd

cd cd

cd

d

a

a

ab

abc

abc

abcd

abcd

abcd

abcd

abcd

abcd

bcd

cd cd

cd

d



75

Laynez y Méndez (2013) indican que la agitación frecuente de extractos de plantas es un proceso indispensable para que los oligoelementos y otros metabolitos del tejido vegetal, se conjuguen con los solventes para ser capturados. En el presente trabajo se utilizaron solventes como extractores, sin emplear solventes puros sin dilución, lo cual da a conocer que las variantes propuestas al protocolo fueron ideales para evidenciar metabolitos secundarios sin utilizar solventes químicamente puros. De similar manera, al agitar los extractos en diferentes períodos de tiempo y a distintas revoluciones por minuto, se consiguió mejor conjugación de metabolitos inmersos y que queden suspendidos en la dilución manteniendo sus propiedades sin perder su bioactividad, ya que al ser probados como extractos antifúngicos funcionaron positivamente en ensayos previos al presentado. Una muestra vegetal extraída por arrastre de vapor transporta un conjunto de metabolitos, aceites esenciales y otros compuestos que suelen encontrarse en las cavidades lisígenas y esquizógenas de las hojas, flores, frutos y partes no fibrosas (Caballero et al., 2014). La destilación por arrastre de vapor de ramas y hojas de O. quixos y P. carpunya también contuvieron un coctel de compuestos, lo que permite confirmar que los aceites esenciales están formados por varias sustancias orgánicas volátiles y extraíbles mediante arrastre de vapor (Guerra y Panduro, 2012). En los análisis mediante cromatografía efectuados a los destilados de O. quixos y P. carpunya, se registraron varios perfiles cromatográficos y mediante comparación de los índices de retención, con los datos reportados en literatura, se encontraron componentes mayoritarios del tipo monoterpenos y sesquiterpenos pertenecientes a cinimaldehído para O. quixos y alfa y beta pinenos para P. carpunya En el caso del destilado de O. quixos, la similaridad correspondería a aldehído cinámico, registrado a los 8,34 minutos y una área bajo el pico



76

de 732 509, este resultado se asemeja al reporte de Espinoza et al. (2013), cuyos estudios cromatográficos registrados por CG-EM en el aceite esencial de Cinnamom canela, reveló como componentes mayoritarios al cinimaldehído y al ácido cinámico, mismos que también aparecen en los extractos obtenidos en el presente estudio (Figura 2). De igual manera Noriega y Samaniego (2006) detectan cinimaldehido en un tiempo de retención estimado de 8,27 minutos, parámetro similar al obtenido en los análisis cromatográficos complementarios realizados en el destilado de las ramas y hojas de Ocotea quixos del presente reporte.

Figura 3. Perfil Cromatográfico realizado al destilado de Ocotea

quixos, obsérvese la notoriedad del cinimaldehído.

Rivera (2008) identificó pinenos como metabolitos secundarios, en tres especies de Piperaceae, cuyos tiempos de retención fueron entre 7,66 y 9,71 minutos. En este estudio, al realizarse la cromatografía al destilado de P. carpunya, se registraron picos con tiempos de retención de 7,66



77

minutos y un área bajo el pico de 603 337 que, principalmente

corresponden a - pinenos, metabolitos integrantes de varios

alcaloides de la familia Piperaceae (Figura 3), resultados que confirman similares componentes fitoquímicos entre otras especies de la familia Piperaceae y la estudiada en la presente investigación, más aún si la diferencia en segundos de aparecimiento se infiere a la utilización de columnas capilares especificas en espiral de 15 y 30 m.

Figura 4. Perfil cromatográfico realizado al destilado de Piper carpunya

obsérvese el pico correspondiente a pinenos.



78

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1. Conclusiones

Los metabolitos secundarios mayoritarios que con mayor frecuencia fueron evidenciados en el tamizaje fitoquímico de Ocotea quixos y Piper carpunya fueron: flavonoides, taninos, saponinas, cumarinas y alcaloides.

El solvente con mayor capacidad para extraer los metabolitos secundarios, con respecto a los demás, luego del proceso de maceración tanto para P. carpunya como para O. quixos fue Etanol analítico y etanol de caña por lo que se infiere que estos dos solventes mejoran su penetrabilidad en las estructuras lisígenas de los órganos de la planta y extraen con mayor eficacia los metabolitos.

En el análisis efectuado por cromatografía a los fitofluidos de O. quixos y P. carpunya se encontraron componentes mayoritarios del tipo monoterpenos y sesquiterpenos pertenecientes a alfa y beta pinenos y cinimaldehído, lo cual se realizó mediante comparación de los índices de retención, con los datos reportados en la literatura.

4.2. Recomendaciones

Antes de aplicar agroquímicos fungicidas, se debe dar preferencia como primera opción de control a extractos botánicos como los destilados de Ocotea quixos y Piper carpunya, ya que presentan metabolitos secundarios con potenciales efectos fungicidas y son compuestos biodegradables.

No se conoce con exactitud la actividad biológica de metabolitos secundarios que presentan algunas especies de Piperaceae y Lauraceae; sin embargo, O. quixos y P. carpunya son utilizados por los quichuas del oriente y los Tsáchilas del Noroccidente para curar micosis dérmicas causadas por hongos y como carminativos estomacales (Whitten y Whitten, 2008; Calazacón, com. pers.); por ello, la realización de un estudio que verifique científicamente el control de fitopatógenos con extractos provenientes de especies de



79

estas familias resulta muy necesario. 5. AGRADECIMIENTOS A los profesores colaboradores de la Universidad de la Habana y Pinar del Río que coadyuvaron y enriquecieron la presente investigación con sus criterios y comentarios. A las autoridades de la Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE, por el apoyo brindado, en especial al TCRNL. Luis Aníbal Lomas, ex Director del Departamento de Ciencias de la Vida y de la Agricultura, quien nos brindó su apoyo. A varios investigadores anónimos, por sus sugerencias y oportunos consejos. WEPR agradece a Sharyk, Jerram y Lourdes por soportar y sobre llevar mi ausencia de casa durante la ejecución de este proyecto. CDCT expresa su gratitud a sus hijos y Alexandra por su comprensión al darme un enorme espacio del tiempo que debía dedicarles a ellos. Por su colaboración en la colección de muestras de P. carpunya a Agustín y Luis Calazacón, así como a José Carrera.

6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Altieri, M., Funes-Monzote, R. y Peterson, P. (2012). Agroecologically

efficient agricultural systems for small holder farmers: contributions to food sovereignty. Agronony for sustainable development 32: 1-13

Aricapa, A. (2012). Estudio fitoquímico de Piper pesaresanum y Piper crassinervium (Piperaceae). Pereira-Colombia: Trabajo de Titulación, Universidad Tecnológica de Pereira, Escuela de Tecnología Química. 116pp.

Caballero, D., Hernandez, H., Tamez, P., Gómez, R. y Rodríguez, C. (2014). Aislamiento y evaluación de compuestos fitoquímicos con



80

potencial antitumoral e inmunomodulador en plantas del noreste de México. Planta 9(18): 31-34.

Cárdenas, C. (2012). Las Plantas Alelopáticas: una alternativa para el uso de agroquímicos. Sangolquí-Ecuador: ESPE. 142pp.

Cárdenas, C., Pozo, W., Orea, O. y Morejón, M. (2014). Efectos bioestimulantes de extractos de dos especies forestales andinas (Myrica pubescens y Myrcianthes halli) sobre Delphinium belladona. México: VI Congreso Forestal Latinoamericano. 11pp.

Celis, A., Mendoza, C., Pachón, M., Cardona, J., Delgado, W. y Cuca, L. (2008). Extractos vegetales utilizados como biocontroladores con énfasis en la familia Piperaceae: una revisión. Agronomía Colombiana 26(1): 97-106.

Cerpa, M. (2007). Destilación de aceites esenciales: modelado y caracterización. Valladolid-España: Tesis doctoral. Universidad de Valladolid. 257pp.

Córdova, M., Chávez, E. y Leal, R. (2015). Potencial alelopático de extractos foliares de Astragalus mollissimus Torr., sobre la germinación in vitro de semillas de maleza. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 6(5): 1093-1103.

Cruz, P. (2009). Elaboración y control de calidad del gel antimicótico de manzanilla (Matricaria chamonilla), matico (Aristeguetia glutinosa) y marco (Ambrosia arborescens) para neo-fármaco. . Cotopaxi-Ecuador: Trabajo de Titulación, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. 98pp.

Escobar, A., C. Molina, G. Zapata y P. Yánez. 2014. Comparación de La actividad acaricida de los aceites esenciales de Ocimum basilicum, Coriandrum sativum y Thymus vulgaris contra Tetranychus urticae. La Granja 19(1): 21-33. ISSN: 1390-3799.

EXPOFLORES, (2011). Principales plagas en flores tropicales. En: Asociación de Productores y Exportadores de Flores del Ecuador. http://www.expoflores.com.ec. Fecha de consulta: 10 mayo 2011,

Flores, E. (2006). Metabolitos secundarios bioactivos de especies del género Piper de la flora boliviana. Santa Cruz de la Sierra-Bolivia:



81

Universidad de la Laguna. 367pp. Guerra, D. y D. Panduro. (2012). Aceites esenciales y grasas. Iquitos-Perú:

Universidad Nacional de la Amazonía Peruana. Facultad de Ingeniería Química. 252pp.

Guzmán, A., Antonio, J., Barrera, A. y Diana, A. (2011). Estudio fitoquímico de hojas y flores de Smallanthus pyramidalis (Triana) H. Rob. (arboloco) y su uso en la recuperación de los humedales de Bogotá. Biotecnología en Colombia 14(1): 12-22.

INFOAGRO, (2011). Información Técnica Agrícola, Ecuador. Las flores de verano un cultivo económico del Ecuador. En: http://www.infoagro.com.ec. Fecha de consulta: 14 mayo 2015.

Laynez, J. y Méndez, J. (2013). Efectos alelopáticos de extractos acuosos de hojas de botón de oro Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray, sobre la germinación de semillas y crecimiento de plántulas de lechuga (Lactuca sativa L.). Maturín-Venezuela: Universidad de Oriente. 92pp.

López, M., Sánchez, M., Arrieta, D. y Román, J. (2010). Estudio preliminar fitoquímico y de la actividad antimicrobiana de Salvia amarissima Ort. La Paz-Bolivia: Universidad Simón Bolívar. 99pp.

Moreno, A., Flores, J., Cuéllar, M., Fernández, M., Hernández, M. y Guzmán, P. (2010). La introducción de canela en esquema de diversificación productiva. Veracruz-México: Universidad Veracruzana. 197pp.

Noriega, P. y Dacarro, C. (2008). Aceite foliar de Ocotea quixos (Lam.) Kosterm, actividad antimicrobiana y antifúngica. La Granja 7(1): 3-8.

Noriega, P. y Samaniego, M. (2006). Análisis de la composición química del aceite esencial extraído de las hojas de Ocotea quixos (Ishpink) por cromatografía de gases acoplada a masas. La Granja 5(1): 3-10.

Oliveros, J. (2008). El fenómeno alelopático: El concepto, las estrategias de estudio y su aplicación en la búsqueda de herbicidas naturales. Revista Química Viva 1: 9-34.



82

Ortiz, F., Silva, Y., González, I. y Galeano, P. (2009). Caracterización química por cromatografía de gases acoplada a espectrofotometría de masas (CG-EM) de los aceites esenciales de hojas y ramas de Ocotea quixos. Florencia, Caquetá-Colombia: Universidad de la Amazonía. 102pp.

Padrón, B. (2010). Componentes químicos con actividad bactericida, fungicida y citotóxica de plantas de la familia Myrtaceae y Lauraceae. Nuevo León-México: Universidad de Nuevo León. Facultad de Ciencias Biológicas. 233pp.

Parra, J. (2011). Contribución al estudio fitoquímico de la parte aérea de Piper cf. cumanense Kunth (Piperaceae). Bogota – Colombia: Tesis de Maestría. Universidad Nacional de Colombia. 115pp.

Renjel, S. (2008). Plaguicidas, salud y medio ambiente. PLAGBOL, Salud, agricultura y medio ambiente 3: 20-54.

Rivadeneira, A., Cedeño, A., Manso, U., Cortés, E., Rodríguez, R., Donato, M. y Purón, M. (2014). Análisis fitoquímico y de seguridad de los extractos de Chuquiraga jussieui JF Gmell. Centro Agrícola 41(2), 79-84.

Rivera, D. (2008). Caracterización de aceites esenciales por cromatografía de gases de tres especies del género Piper y evaluación de la actividad citotóxica. Tegucigualpa-Guatemala: Trabajo de Titulación doctoral. Universidad de San Carlos. 49 pp.

Rodríguez, M., Alcaraz, L. y Real, S. (2012). Procedimientos para la extracción de aceites esenciales en plantas aromáticas. México DF: Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste. C.S. Instituto Politécnico Nacional. 308pp.

San Martín, A. (2012). Estudio fitoquímico y espectroscópico preliminar de cinco plantas medicinales del Carmen pampa (coroico) Bolivia. Revista Boliviana de Química (29) 2: 121-129.

Torres, S., Velandia, M. y Murcia, H. (2013). Aplicación alternada de ácido acetilsalicílico con fungicidas en el control de mildeo polvoso en rosa. Ciencia y Agricultura 10 (2): 45-51.

Vallejo, L. (2010). Evaluación de la actividad antibacteriana y antimicótica de los extractos de: Myrciantes halli (arrayán), Amaranthus



83

asplundii (ataco), especies reportadas en Peguche – Imbabura, sobre Streptococcus mutans, Candida albicans, causantes de enfermedades bucofaríngeas. Sangolquí-Ecuador: Trabajo de Titulación. Escuela Politécnica del Ejército. 101pp.

Whitten, N. y Whitten, D. (2008). Puyo Runa: Imagery and power in mater Amazonia. Urbana y Chicago. University of Illinois Press. 288pp.

Yánez, P. (2006). Plan de Uso/Manejo de la “guaviduca” Piper carpunya en la comunidad Subtropical de Chiriboga y áreas adyacentes, Provincia de Pichincha, Ecuador. Quito-Ecuador. Fundación EcoCiencia. 116pp.

Yánez, P. (2012). Artículo Consideraciones para el diseño y aplicación de Planes de Manejo de especies vegetales silvestres no maderables de interés comercial. Qualitas 4: 32-41.

fitoquÍmica de extractos de ocotea quixos (canela ...€¦ · para el control de plagas y...

Documents