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Evaluación fitoquímica, antibacteriana y molusquicida de extractos de hojas de Agave spp

Authors:

Abstract

The aim of the present work was to evaluate the phytochemical, antibacterial and molluscicidal properties of Agave americana and Agave angustifolia. The leaves were washed, dried and pulverized. It was determined the presence of primary and secondary metabolites in aqueous and hydro-alcoholic extracts. The antibacterial activity of the hydro-alcoholic extracts was determined against Staphylococcus aureus and Escherichia coli, by using the well diffusion method. The molluscicidal activity of the aqueous extracts was assayed against Praticolella griseola. Terpens, flavonoids, saponins, steroids, tannins, coumarins and cardiac glycosides were found in both plant species. A. angustifolia showed the higher antibacterial activity against S. aureus (22,7 mm) and E. coli (16,0 mm). Agave americana showed a high molluscicidal activity with a mortality of 100 % after 4 h of extract application. The results suggest the potentialities of both plant species as sources of metabolites with antibacterial and molluscicidal activities.
Rev. Cubana Quím.
Vol.32, no.3 sep-dic., 2020, págs. 390-405, e-ISSN: 2224-5421
Artículo original
Evaluación fitoquímica, antibacteriana y molusquicida de extractos de hojas de
Agave spp
Phytochemical, antibacterial and molluscicidal evaluation of leaf extracts of Agave
spp
M.Sc. Conrado Camacho-Campos1* https://orcid.org/0000-0002-1675-1402
M.Sc. Yunel Pérez-Hernández1 https://orcid.org/0000-0002-7245-5632
Dr. C. Aymara Valdivia-Ávila1 https://orcid.org/0000-0001-7399-3638
Lic. Yasmary Rubio-Fontanills1 https://orcid.org/0000-0002-9396-4487
Dr. C. Leticia Fuentes-Alfonso1 https://orcid.org/0000-0003-1741-2151
1Centro de Estudios Biotecnológicos, Universidad de Matanzas, Cuba
*Autor para la correspondencia. correo electrónico: conrado.camacho@umcc.cu
RESUMEN
Este trabajo tuvo como objetivo evaluar las propiedades fitoquímicas, antibacterianas y
molusquicidas de extractos de Agave americana y Agave angustifolia. Las hojas se lavaron,
secaron y pulverizaron. Se determinó la presencia de metabolitos primarios y secundarios en
extractos acuosos y etanólicos. Se evaluó la actividad antibacteriana de los extractos
hidroalcohólicos frente a Staphylococcus aureus y Escherichia coli mediante el método de
difusión en pocillos y la actividad molusquicida de extractos acuosos frente Praticolella griseola.
Se observó la presencia de terpenos, flavonoides, saponinas, esteroides, taninos, cumarinas y
glucósidos cardiotónicos en ambas especies. A. angustifolia mostró valores elevados de
actividad antibacteriana frente a S. aureus (22,7 mm) y a E. coli (16,0 mm). Agave americana
evidenció un efecto molusquicida elevado con una mortalidad del 100 % a las 4 h de aplicado el
extracto. Los resultados evidencian las potencialidades de estas especies como fuentes de
metabolitos con actividad antibacteriana y molusquicida.
Palabras clave: agave; antibacteriano; bioplaguicida; metabolitos secundarios; Praticolella.
ABSTRACT
The aim of the present work was to evaluate the phytochemical, antibacterial and molluscicidal
properties of Agave americana and Agave angustifolia. The leaves were washed, dried and
pulverized. It was determined the presence of primary and secondary metabolites in aqueous
and hydro-alcoholic extracts. The antibacterial activity of the hydro-alcoholic extracts was
determined against Staphylococcus aureus and Escherichia coli, by using the well diffusion
method. The molluscicidal activity of the aqueous extracts was assayed against Praticolella
griseola. Terpens, flavonoids, saponins, steroids, tannins, coumarins and cardiac glycosides were
found in both plant species. A. angustifolia showed the higher antibacterial activity against S.
aureus (22,7 mm) and E. coli (16,0 mm). Agave americana showed a high molluscicidal activity
with a mortality of 100 % after 4 h of extract application. The results suggest the potentialities
of both plant species as sources of metabolites with antibacterial and molluscicidal activities.
Keywords: agave; antibacterial; bio-pesticide; Praticolella; secondary metabolites.
Recibido: 22/7/2020
Aprobado: 11/9/2020
Introducción
Uno de los problemas fundamentales que enfrenta humanidad actualmente, es la resistencia de
los microorganismos patógenos frente a múltiples antibióticos convencionales, lo que
representa un reto para las industrias biofarmacéutica y alimentaria.(1) En países desarrollados
como Estados Unidos e Inglaterra, más del 50 % de pacientes con enfermedades bacterianas
infecciosas, están relacionados con cepas resistentes a uno o más antibióticos convencionales.(2)
Para enfrentar esta situación mundial, numerosas investigaciones se enfocan en el desarrollo de
nuevos productos antibacterianos de origen vegetal, los cuales representan una alternativa
viable para combatir la resistencia de los patógenos, debido a la diversidad de metabolitos
secundarios que presentan con actividad antimicrobiana.(3)
El uso excesivo de plaguicidas químicos durante décadas, en la mayoría de los sistemas de
producción agrícola, constituye también un problema a solucionar por la comunidad científica a
nivel mundial. Estos productos, además de contaminar el medio ambiente, incrementan la
resistencia de las plagas agrícolas y representan un riesgo para la salud del hombre.(4) De
manera similar, el desarrollo de plaguicidas botánicos constituye un área de constante
investigación, debido a las ventajas que presentan estos productos como por ejemplo, son
biodegradables, de perfil toxicológico bajo y amigables con el medio ambiente.(5)
Entre las principales plagas que afectan los organopónicos y otras áreas agrícolas están los
moluscos, los cuales reducen notablemente el rendimiento de los cultivos. Los moluscos son
vectores-transmisores de numerosas enfermedades en los humanos como disentería,
desórdenes neurológicos y urogenitales y dolores abdominales entre otros.(6) Los molusquicidas
comunes que se utilizan para el control de caracoles y babosas son de origen sintético. Estos
pesticidas elevan los costos de producción y a menudo los agricultores no disponen de los
mismos; pueden ocasionar problemas de toxicidad en otros organismos beneficiosos lo que
afecta el agroecosistema, y además, el uso indiscriminado y prolongado de los mismos
incrementa la resistencia de los moluscos, lo que dificulta significativamente el control de estas
plagas.(7)
El género Agave se considera una fuente importante de metabolitos secundarios con diferentes
propiedades biológicas. Los estudios fitoquímicos de extractos de hojas y raíces realizados a
varias especies de agaváceas, muestran una riqueza en metabolitos secundarios y primarios
como flavonoides, alcaloides, saponinas, terpenos, esteroides, cumarinas, fenoles, azúcares
reductores, inulina, fructanos, entre otros.(8,9) La presencia de varios de estos compuestos se
asocia con diferentes propiedades biológicas como antibacteriana(9), insecticida y
nematicida(10,11), antioxidante (12) y molusquicida (5) entre otras. Sin embargo, la composición
fitoquímica de las plantas depende de múltiples factores como el genotipo, la edad fisiológica y
el órgano de la planta, el método de extracción y diversos factores ambientales.(13) Por estas
razones, es importante realizar estudios con la flora local en función de evaluar las
potencialidades fitoquímicas y las propiedades biológicas de estas especies.
Agave americana L. y Agave angustifolia Haw. son agaves nativos de México con numerosos
usos tradicionales en diferentes regiones tropicales y subtropicales del mundo. A. americana se
utiliza para la extracción de fibras que se emplean en la fabricación de sogas, tela gruesa y
papel. A partir de las hojas se produce jalea facial y agujas; mientras que de las raíces y las hojas
se obtiene jabón debido a la presencia abundante de saponinas.(14) Agave angustifolia Haw. se
emplea como planta ornamental y en la fabricación del mezcal.(15)
El objetivo del presente trabajo fue evaluar las propiedades fitoquímicas, antibacterianas y
molusquicidas de extractos de hojas de Agave americana L. var. marginata Trelease y Agave
angustifolia Haw. var. marginata Gentry, presentes en la provincia de Matanzas, Cuba.
Materiales y métodos
Reactivos
Los reactivos ácido 3,5-dinitrosalisílico (98%), reactivo fenólico de FolinCiocalteu (98%),
Albúmina de Suero Bovino (BSA), D-glucosa (99,5%) y etanol (95%) se adquirieron de la firma
Merk (Alemania) y los medios del cultivo Caldo MuellerHinton (MHB) y Agar Nutriente de la
firma Biolife (Italia). Todos los reactivos utilizados fueron de calidad analítica.
Selección y colecta del material vegetal
Se seleccionaron plantas sanas de agave pulpo (Agave americana L. var. marginata Trelease) y
agave espada marginata (Agave angustifolia Haw. var. marginata Gentry) de cuatro años de
edad, presentes en las áreas del Jardín Botánico de Matanzas (JBM), localizado en la provincia
de Matanzas, Cuba. Las especies se identificaron taxonómicamente por especialistas del Jardín
Botánico de Matanzas y se colocó una muestra herborizada de cada especie en el herbario del
JBM con los números 5402 y 5403. Se colectaron 1,5 kg de hojas de cada especie entre las 8:00
y las 9:00 de la mañana, en octubre de 2018. Las mismas se lavaron con agua corriente y
destilada para eliminar las partículas de polvo. Posteriormente se secaron en una estufa (Boxun,
China) a 45 ºC y se trituraron en un molino eléctrico hasta pulverizar.
Preparación de los extractos
Se realizaron extractos hidroalcohólicos con etanol (90 %) y acuosos según el procedimiento
descrito por de Souza et al.(16) Para ello se mezclaron 100 g de polvo de ambas especies y de
disolvieron en 1 000 mL de ambos solventes en frascos ámbar. Los extractos se colocaron en
agitación sobre una zaranda orbital (HDL® Apparattus, China) a 160 rpm, durante 24 h.
Posteriormente las muestras se filtraron con tres capas de papel de filtro. Se realizó una
segunda extracción del sólido en otros 1 000 mL de ambos solventes en las mismas condiciones.
Los solventes se colectaron, concentraron con un rotoevaporador (Heidolph, Alemania) y se
secaron a temperatura ambiente hasta sequedad. Los extractos se conservaron a 4ºC para las
determinaciones químicas y los ensayos de actividad biológica.
El ensayo de actividad molusquicida se realizó con material vegetal fresco (hojas). Se prepararon
extractos de 1 g mL-1 mediante maceración durante 20 min en agua destilada.
Composición química cualitativa y cuantitativa
Se determinó la presencia de flavonoides, terpenoides, antocianinas, taninos, antraquinonas,
glucósidos cardiotónicos, antocianinas, flobataninos, esteroides, cumarinas y emodinas,
mediante la metodología descrita por Chigodi et al.(17) La presencia de estos compuestos se
evaluó de manera cualitativa a través del sistema no paramétrico de cruces. Presencia: (+++ =
abundante, ++ = moderado, + = bajo, - = ausencia).
Cuantificación de azúcares reductores
El contenido de azúcares reductores se determinó por el método del ácido dinitrosalisílico y se
empleó la D-glucosa (Sigma) como azúcar patrón (0,1-1,0 mg mL-1).(18) La absorbancia se medió
a una longitud de onda de 456 nm en un espectrofotómetro Ultrospect 2000 (Pharmacia
Biotech, Suecia).
Contenido de proteínas solubles totales
El contenido proteico se determinó colorimétricamente mediante el método descrito por Lowry
et al. (19), con el uso de albúmina de suero bovino (BSA) como patrón (0,1-1,0 mg mL-1). Los
valores de absorbancia se midieron a 750 nm y las concentraciones se determinaron mediante
la curva patrón y se expresaron en mg mL-1.
Ensayo de actividad antimicrobiana
La actividad antimicrobiana in vitro de los extractos se evaluó frente a las bacterias de
referencia Staphylococcus aureus ATCC 25923 (Gram positiva) y Escherichia coli ATCC 25922
(Gram negativa), suministradas por el Centro de Higiene y Epidemiología de la provincia de
Matanzas. El ensayo se realizó mediante el método de difusión en pocillos.(20) Las cepas
bacterianas se rejuvenecieron previamente sobre el medio Agar Cerebro de Corazón a 37°C. Se
inoculó el medio Agar Mueller- Hinton con células de turbidez equivalente al tubo 0,5 de la
escala de Mc Farland (1,5*108 UFC mL-1) con el uso de un hisopo estéril.(16) Los pocillos se
realizaron con la ayuda de un oradador estéril de 8 mm de diámetro y se les adicionaron 100 µL
de cada extracto (200 mg mL-1). Las placas fueron incubadas durante 24 h a 37°C. Se utilizó
como control negativo la solución hidroalcohólica y como control positivo el antibiótico
tetraciclina (45 μg μL-1). La actividad antibacteriana se obtuvo a partir del diámetro de la zona
de inhibición del crecimiento bacteriano. Se realizaron tres réplicas por cada extracto
evaluado.(21)
Evaluación de la actividad molusquicida
Para la determinación del efecto molusquicida de los extractos se colectaron caracolillos de la
especie Praticolella griseola (Pfeiffer) en un organopónico presente en el campus de la
Universidad de Matanzas. El experimento se realizó según la metodología de Morales-Rabanales
et al.(15) Se colocaron cinco gastrópodos por placas Petri (20 cm de diámetro) y se suministró
alimento diario que consistió en hojas frescas de frijol. En cada placa se colocaron dos capas de
papel de filtro humedecido con agua. Los moluscos se mantuvieron en estas condiciones
durante cuatro días para su aclimatización. Las placas Petri se lavaron diariamente y se cambió
el papel de filtro y el alimento con la misma frecuencia. Se utilizaron cuatro réplicas (placas) por
tratamiento (extracto).
Se aplicaron 4 mL de cada extracto (1 mg mL-1 peso fresco) sobre toda la superficie de las placas
Petri incluyendo el alimento y los animales. Se realizó una sola aplicación del extracto y se midió
la mortalidad (%) durante 24 h a diferentes intervalos de tiempo. Como control negativo se
utilizó agua destilada.
Análisis estadístico
Los experimentos de actividad antibacteriana y molusquicida se realizaron mediante un diseño
completamente aleatorizado. La determinación cualitativa de los metabolitos secundarios se
realizó por triplicado, al igual que las lecturas de absorbancia para la cuantificación de azúcares
reductores y proteínas solubles totales.
Los datos se procesaron con el programa estadístico SPSS versión 18,0 para Windows. Se
determinó el ajuste de los datos a una distribución normal mediante la Prueba de Kolmogorov-
Smirnov y la homogeneidad de varianza mediante la Prueba de Bartlett. Se realizó un ANOVA
simple para el análisis del contenido de azúcares reductores y proteínas solubles y las
diferencias entre tratamientos se determinaron mediante Prueba de Rangos Múltiples de Tukey
(P<0,05). Los datos de actividad antibacteriana se analizaron con la Prueba de Kruskal-Wallis
(P<0,05) y diferencias entre los rangos promedios de las variables en cada uno de los
tratamientos establecidos se determinó mediante la Prueba U de Mann Whitney.
Para el ensayo de la actividad molusquicida se estableció un diseño completamente
aleatorizado con cuatro réplicas por tratamiento. Para el análisis estadístico de la mortalidad (%)
se realizó un análisis de proporciones con el uso del programa CompaProp versión 3.01 sobre
Windows.(22)
Resultados y discusión
Los resultados de la determinación química cualitativa se muestran en la tabla 1. Se observó la
presencia de flavonoides, terpenos, saponinas y glucósidos cardiotónicos en extractos acuosos y
etanólicos de ambas especies. Los esteroides y los taninos se detectaron en los extractos
hidroalcohólicos, mientras que las cumarinas se observaron en ambos extractos acuosos. El
etanol resultó un mejor solvente para la extracción de los metabolitos que el agua, a excepción
de las cumarinas donde sólo se detectaron en el extracto acuoso y en bajas proporciones.
Tabla 1 - Composición fitoquímica cualitativa de extractos hidroalcohólicos (Et) y acuosos (Ac) de hojas
de Agave americana y Agave angustifolia
Metabolitos
A. americana L.
A. angustifolia Haw
Et
Ac
Et
Ac
Flavonoides
++
+
++
+
Terpenos
+++
++
++
++
Antocianinas
-
-
-
-
Esteroides
+
-
+
-
Saponinas
++
++
++
+
Taninos
+
-
+
-
Cumarinas
-
+
-
+
Flobataninos
-
-
-
-
Gluc. Cardiotónicos
++
+
+
+
Antraquinonas
-
-
-
-
Emodinas
-
-
-
-
Presencia: +++: abundante, ++: moderado, +: bajo, - : ausencia.
Los resultados del estudio químico cualitativo coinciden con otros trabajos donde se detectó la
presencia de estos compuestos en extractos de agaváceas. Las saponinas, los flavonoides, y los
taninos se observaron en distintas agaváceas como A. americana (23), A. angustifolia (24), A.
sisalana Perrine (25), A. lechuguilla Torr. (26) y A. fourcroydes Lem.(9) Estudios fitoquímicos en el
género Agave también refirieron la presencia de terpenos en extractos de hojas de A. sisalana
(27) y A. lechugilla (26), cumarinas en A. sisalana (17,25) y A. fourcroydes (9); mientras que Jajere et
al. (28) detectaron la presencia de esteroides y glucósidos cardiotónicos en A. sisalana.
La presencia de estos metabolitos secundarios sugiere un uso potencial de estas plantas como
fuente de compuestos bioactivos para el desarrollo de la industria farmacéutica y del sector
agropecuario. Entre estos, las saponinas de los agaves son de gran utilidad en la industria
farmacéutica para el desarrollo de nuevos fármacos.(28) Estos compuestos se relacionaron con
diferentes actividades biológicas como antibacteriana (29), diurética (8) y molusquicida.(30)
La tabla 2 muestra las concentraciones de azúcares reductores y proteínas solubles totales en
los extractos acuosos y hidroalcohólicos de los agaves estudiados. A. angustifolia mostró las
concentraciones más elevadas de proteínas solubles totales entre ambas especies, mientras que
el agua resultó un mejor disolvente para la extracción de polipéptidos.
Tabla 2 - Contenido de azúcares reductores (AR) y proteínas solubles totales (PST) en extractos
hidroalcohólicos y acuosos de hojas de A. americana y Agave angustifolia.
Especie
AR (mg mL-1)
PST (mg mL-1)
Etanólico
Acuoso
Etanólico
Acuoso
Media
±DE
Media
±DE
Media
±DE
Media
±DE
A. americana L.
6,38 a
0,19
2,42 c
0,11
5,53 c
0,40
23,39 b
0,63
A. angustifolia Haw.
3,70 b
0,08
1,43 d
0,07
4,10 c
0,29
29,60 a
0,84
Letras diferentes indican diferencias significativas entre extractos para un mismo metabolito,
según Test de Rangos Múltiples de Tukey (P<0,05). ± DE: desviación estándar.
Los valores más altos de azúcares reductores se observaron en los extractos etanólicos en
comparación a los respectivos extractos acuosos. Los mayores contenidos se obtuvieron en
Agave americana L. La cuantificación de azúcares reductores en los agaves, además de
contribuir a la caracterización química de estas especies, interfieren en la extracción de
saponinas, las cuales son de interés comercial para la industria farmacéutica.(31) De manera
general, los metabolitos encontrados en extractos de hojas de Agave spp. se consideran
compuestos con un uso potencial en la medicina, lo cual se atribuye a que la mayoría de los
componentes identificados fueron referidos como agentes terapéuticos.
Actividad antibacteriana
Los resultados de la actividad antibacteriana de los extractos etanólicos de ambas especies
evidenciaron un efecto inhibitorio frente a Staphylococcus aureus ATCC 25923 (Gram positiva) y
Escherichia coli ATCC 25922 (Gram negativa) (tabla 3). Frente a S. aureus, los mejores resultados
se obtuvieron con el extracto de A. angustifolia Haw., con valores similares al control positivo.
En el ensayo frente a la bacteria Gram negativa E. coli, la mayor inhibición se obtuvo con el
antibiótico, mientras los extractos mostraron una actividad antibacteriana similar.
Tabla 3 - Actividad antibacteriana de extractos hidroalcohólicos de hojas de Agave americana y Agave
angustifolia
DZI: diámetro de la zona de inhibición. Los datos representan medias de tres réplicas. Letras diferentes
indican diferencia significativa según prueba U de Mann-Whitney (P<0,05).
Los resultados obtenidos coinciden con otros trabajos donde se observó un efecto
antibacteriano de extractos de diferentes especies de agaves. KRISHNAVENI (23) refirió una
actividad antibacteriana del extracto hidroalcohólico de Agave americana frente a
Staphylococcus aureus y Escherichia coli; sin embargo, obtuvo una actividad similar para ambos
patógenos con halos de inhibición de 19 y 20 mm, respectivamente. De manera similar, López-
Romero et al. (3) observaron un efecto bactericida del extracto hidroalcohólico de Agave
angustifolia frente a Escherichia coli y a Staphylococcus epidermidis a una concentración mínima
inhibitoria de 60 mg mL-1. La evaluación de la actividad antibacteriana del extracto
hidroalcohólico de hojas de Agave fourcroydes Lem. (200 mg mL-1), evidenció un efecto
inhibitorio frente a los patógenos Staphylococcus aureus y Staphylococcus epidermidis (9); sin
embargo, en este estudio el extracto mostró halos de inhibición inferiores a los observados en la
presente investigación, con valores de 15,5 mm y 12,0 mm, respectivamente. Por otra parte, el
extracto no tuvo actividad frente a Escherichia coli, lo cual puede estar asociado a diferencias en
la composición fitoquímica de ambas especies.
Los mayores halos de inhibición se obtuvieron frente a la bacteria Gram positiva S. aureus en
comparación con la Gram negativa (E. coli). Esto puede estar relacionado con la mayor
complejidad que presentan las paredes celulares de ésta última, que puede limitar la entrada de
metabolitos secundarios con acción antibacteriana.(32) Sin embargo, en trabajos similares
realizados con A. americana L. se observó una mayor actividad de los extractos de hojas de esta
especie frente a las bacterias Gram negativas E. coli y K. pneumoniae, en comparación con el
efecto inhibitorio frente a S. aureus.(23) Entre los factores que pueden incidir en este resultado
están las diferencias genotípicas en el material vegetal utilizado y las condiciones ambientales.
La interacción genotipo ambiente modula fuertemente la expresión de los genes involucrados
en la síntesis de los metabolitos secundarios y por tanto, el perfil metabólico de las plantas en
un determinado momento. Otro factor que pudo incidir son las cepas bacterianas utilizadas, las
cuales pueden tener diferencias genotípicas que impliquen distintos niveles de resistencia a los
extractos vegetales.
Extractos
S. aureus
E. coli
DZI (mm)
± EE
DZI (mm)
± EE
Solución hidroalcohólica
0,0 c
0,00
0,0 c
0,00
Tetraciclina
23,0 a
0,57
18,7 a
0,33
A. americana L.
19,0 b
0,50
15,7 b
0,88
A. angustifolia Haw.
22,7 a
0,66
16,0 b
0,54
La actividad antibacteriana de los extractos está relacionada con la presencia de determinados
metabolitos secundarios identificados en las pruebas fitoquímicas. Entre estos compuestos, las
saponinas pueden tener un efecto inhibitorio de bacterias patógenas, ya que provocan cambios
en la hidrofobicidad, la carga superficial y la integridad de las membranas biológicas, lo que
provoca un aumento en la solubilidad de las mismas y la salida de los componentes celulares en
bacterias Gram positivas y Gram negativas.(29,33) Esto es congruente con lo referido por López-
Romero et al. (3), quienes asociaron el efecto bactericida del extracto hidroalcohólico de Agave
angustifolia frente a E. coli y S. epidermidis a la presencia de saponinas.
Los taninos también pueden estar asociados con la actividad antibacteriana observada, ya que
estos compuestos reaccionan con diferentes tipos de moléculas como proteínas y ácidos
nucleicos, debido a la capacidad que tienen de unirse a grupos aminos, hidroxilos y carboxilos.
La unión entre taninos y proteínas forma complejos irreversibles, lo cual provoca la inhibición de
enzimas y del proceso de biosíntesis de proteínas.(34) Los terpenos poseen diferentes actividades
biológicas como antibacteriana y bacteriostática.(35,36) Los mecanismos de acción antibacteriana
propuestos para estas sustancias están relacionados con la inhibición de procesos vitales, como
el uso del oxígeno y la fosforilación oxidativa, lo cual reduce la tasa respiratoria y la
disponibilidad de energía metabólica para realizar los procesos metabólicos en los
microorganismos patógenos.(37)
Los flavonoides constituyen un grupo amplio de compuestos que tienen diferentes actividades,
como la antibacteriana frente a bacterias Gram positivas y Gram negativas (38,39) Estas sustancias
ejercen su acción antibacteriana mediante diferentes mecanismos, como por ejemplo, la
inhibición de diferentes enzimas microbianas y la formación de complejos con proteínas de la
pared celular, que reducen la capacidad de adhesión de los microorganismos y el crecimiento y
desarrollo normal de algunos patógenos.(40) También provocan la despolarización de la
membrana celular e inhiben de la síntesis de ácidos nucleicos y proteínas (41) o suprimen la
síntesis de la pared celular (42) y la membrana citoplasmática.(43)
Actividad molusquicida
La figura 1 muestra los resultados del efecto molusquicida de los extractos durante 24 h de
ensayo. Los mejores resultados se obtuvieron con A. americana donde se alcanzó un 100 % de
mortalidad a las 4 h de aplicado el extracto. En el caso del extracto de A. angustifolia se observó
una mortalidad del 40 % posterior a las 24 h, mientras que en el tratamiento control (agua) no
hubo casos de mortalidad y los animales mostraron un comportamiento normal durante el
tiempo del ensayo.
Fig. 1 - Actividad molusquicida de extractos acuosos de hojas de Agave americana y Agave angustifolia
frente a Praticolella griseola. Letras diferentes indican diferencia significativa según Prueba de Rangos
Múltiples de Duncan (P<0,05).
Los resultados obtenidos coinciden con otros trabajos similares donde se observó una actividad
molusquicida de extractos de diferentes especies de Agave. NODARSE et al. (44) refirieron una
actividad molusquicida de los extractos acuosos de hojas de A. americana y A. legrelliana frente
al gastrópodo Praticolella griseola Pfeiffer. A los siete días de aplicados los extractos se obtuvo
un 97,5% de mortalidad con ambos extractos a una concentración de 12,5%. La actividad
molusquicida de A. americana también se corroboró por Iannacone et al. (5) frente a Heleobia
cumingii, con el uso de extractos acuosos al 1% preparados a partir del jugo del peridermo.
Estos autores refirieron porcentajes de mortalidad de 70, 92,5 y 96% a las 24, 48 y 72 h,
respectivamente. De manera similar, los extractos acuosos de Agave angustifolia (30) y Agave
filifera (45) mostraron una toxicidad elevada frente al vector Biomphalaria alexandrina; mientras
que MORALES-RABANALES et al. (15) refirieron un efecto molusquicida frente al molusco
Fossaria obrussa con extractos de Agave angustifolia.
Los resultados obtenidos pueden estar relacionados con la presencia de varios metabolitos
secundarios en los extractos analizados, como taninos, terpenos, flavonoides (29,46), y en
particular las saponinas, las cuales poseen un efecto molusquicida bien documentado.(30,47,48) La
acción biológica de las saponinas se relaciona con un efecto tóxico sobre los músculos, la
hemolinfa, los intestinos y el hepatopáncreas.(49) Estos compuestos pueden producir irritación
sobre el epitelio y la mucosa del tubo digestivo de los moluscos (50), y en dosis elevadas un
aumento de la frecuencia cardíaca y la parálisis del músculo cardíaco.(51) Abdel-Gawad et al. (30)
refirieron un efecto molusquicida potente del extracto de Agave angustifolia debido a la acción
letal de las saponinas esteroidales stigmasterol, tigogenina y rodeasapogenina.
Los taninos también tienen un efecto molusquicida. Estudios con plantas ricas en estas
sustancias mostraron una actividad molusquicida fuerte frente a Biomphalaria glabrata.(52) Los
compuestos terpenoides pueden difundir fácilmente a través de las membranas biológicas y de
esta forma, reaccionar con enzimas esenciales del metabolismo de los moluscos mediante
reacciones de alquilación, lo que ocasiona la muerte del animal.(53,54)
La actividad molusquicida de los extractos puede estar asociado también al efecto irritante de
los cristales de oxalato de calcio observados en el jugo de ambas especies.(55) Esto coincide con
los resultados observados en la presente investigación, ya que los animales expuestos al
extracto acuoso de A. americana mostraron daños en el epitelio que recubre el pie musculoso,
lo que puede provocar la pérdida de la hemolinfa y el contenido de agua en el cuerpo.(49)
Conclusiones
Los extractos etanólicos de hojas de Agave americana L. var. marginata Trelease y Agave
angustifolia Haw, mostraron actividad antibacteriana frente a Staphylococcus aureus y
Escherichia coli, relacionado con la presencia de varios metabolitos secundarios como
saponinas, flavonoides, terpenos y taninos. El extracto acuoso de A. americana mostró una
actividad molusquicida elevada frente al gastrópodo Praticolella griseola Pfeiffer, lo que
evidencia las potencialidades de esta planta para el manejo integrado de moluscos plagas. Sin
embargo, se recomienda otros estudios de toxicidad para un uso seguro de esta planta en el
sector agrícola.
Referencias bibliográficas
1. CHANDRA, H.; BISHNOI, P.; YADAV, A.; PATNI, B.; MISHRA, A. P.; NAUTIYAL, A. R.
Antimicrobial resistance and the alternative resources with special emphasis on plant-based
antimicrobialsa review. Plants. 2017, 6 (16), 1-12. DOI: 10.3390/plants6020016.
2. CUSHNIE, T. P. T.; LAMB, A. J. Antimicrobial activity of flavonoids. International Journal of
Antimicrobial Agents. 2005, 26, 343356. DOI:10.1016/j.ijantimicag.2005.09.002.
3. LÓPEZ-ROMERO, J. C.; AYALA-ZAVALA, J. F.; PEÑA-RAMOS, E. A.; HERNÁNDEZ, J.; GONZÁLEZ-
RÍOS, H. Antioxidant and antimicrobial activity of Agave angustifolia extract on overall quality
and shelf life of pork patties stored under refrigeration. J Food Sci Technol. 2018, 55 (11), 4413
4423. DOI.10.1007/s13197-018-3351-3. ISSN: 0022-1155.
4. ABOUTORABI, M. A. review on the biological control of plant diseases using various
microorganisms. Journal of Research in Medical and Dental Science. 2018, 6 (4), 30-35. ISSN:
2347-2545.
5. IANNACONE, J.; LA TORRE, M. I.; ALVARIÑO, L.; CEPEDA, C.; AYALA, H.; ARGOTA, G. Toxicidad
de los bioplaguicidas Agave americana, Furcraea andina (Asparageceae) y Sapindus saponoria
(Sapindaceae) sobre el caracol invasor Melanoides tuberculata (Thiaridae). Neotrop.
Helminthol. 2013, 7 (2), 231-241. ISSN: 2218-6425.
6. FIMIA-DUARTE, R.; IANNACONE, J.; ARGOTA-PÉREZ, G.; CRUZ-CAMACHO, L.; DIÉGUEZ-
FERNÁNDEZ, L.; LÓPEZ-GÓMEZ, J. E.; ÁLVAREZ-VALDÉS, R., Epidemiologic and zoonotic risk of
the malacofauna in Capitán Roberto Fleites health area, Cuba. Neotropical Helminthology.
2014, 8 (2), 313-323. ISSN: 2218-6425.
7. KASHYAP, S.; KHAGTA, S.; GULERIA, K.; ARYA, V. Plants as molluscicides: a recent update.
International Journal of Botany Studies. 2019, 4 (1), 50-56. ISSN: 2455-541X.
8. OMODAMIRO, O. D.; UNEKWE, P. C.; NWEKE, I. N.; JIMOH, M. A. Evaluation of diuretic activity
of etanol extract and its fractions of Agave sisalana. Journal of Pharmacy and Pharmaceutical
Sciences. 2014, 2 (1), 1-6. ISSN: 2329-2687.
9. RUBIO, Y.; HERNÁNDEZ, L. M.; JIMÉNEZ, J.; PÉREZ, P.; PORTILLA, Y.; VALDIVIA, A. L.
Propiedades fitoquímicas y antibacterianas de los extractos de las hojas de Agave fourcroydes
Lem. (henequén). Revista Cubana de Plantas Medicinales. 2018, 23 (2). ISSN 1028-4796.
10. HERBERT-DOCTOR, L. A.; SAAVEDRA-AGUILAR, M.; VILLARREAL, M. L.; CARDOSO-TAKETA, A.;
VITE-VALLEJO, O. Insecticidal and nematicidal effects of Agave tequilana juice against Bemisia
tabaci and Panagrellus redivivus. Southwestern Entomologist. 2016, 41 (1), 27-40.
DOI:10.3958/059.041.0105.
11. MAAZOUN, A. M.; HAOUEL, S.; BELHADJ, F.; MEDIOUNI, J.; MESSAOUD, CH.; NEJIB, M.
Phytochemical profile and insecticidal activity of Agave americana leaf extract towards
Sitophilus oryzae (L.) (Coleoptera: Curculionidae). Environmental Science and Pollution Research.
2019, 26, 1946819480. DOI: 10.1007/s11356-019-05316-6.
12. CARMONA, J. E.; MORALES-MARTÍNEZ, T. K.; MUSSATTO, S. I.; CASTILLO-QUIROZ, D.; RÍOS-
GONZÁLEZ, L. J. Propiedades químicas, estructurales y funcionales de la lechuguilla (Agave
lechuguilla Torr.). Revista Mexicana de Ciencias Forestales. 2017, 8 (42), 100-122. ISSN: 2007-
1132.
13. CERVANTES, L.; SÁNCHEZ, F.; GÓMEZ, H. Antibacterial activity of Cordia dentate Poir,
Heliotropium indicum Linn and Momordica charantia Linn from the Northern Colombian Coast.
Rev. Colomb. Cienc. Quím. Farm. 2017, 46 (2), 143-159. ISSN: 0034-7418.
14. ZWANE, P. E.; MASARIRAMBI, M. T.; MAGAGULA, N. T.; DLAMINI, A. M.; BHEBHE, E.
Exploitation of Agave americana L plant for food security in Swaziland. American Journal of Food
and Nutrition. 2011, 1 (2), 82-88. DOI:10.5251/ajfn.2011.1.2.82.88. ISSN 2157-0167.
15. MORALES-RABANALES, N.; ZUMAQUERO-RÍOS, L.; ROJAS-GARCÍA, R.; VÁZQUEZ-CUCHILLO,
O.; LÓPEZ-PÉREZ, J.; TOVAR-CORONA, A. Obtaining of Polar Organic Extracts of Agave angustifoli
and its evaluation antibacterial and molluscicide. Journal of Chemical, Biological and Physical
Sciences. 2014, 4 (5), 21-26. E- ISSN: 2249-1929.
16. DE SOUZA, T. J.; FONSECA, A.; DE PAULA, A. C.; ALBARELLO, N. Antimicrobial activity of
Anonna mucosa (Jacq.) grown in vivo and obtained by in vitro culture. Brazilian Journal of
Microbiology. 2015, 46 (3), 785-789. DOI:10.1590/S1517-838246320140468. ISSN: 1678-4405.
17. CHIGODI, M. O.; SAMOEI, D. K.; MUTHANGYA, M. Phytochemical screening of Agave sisalana
Perrine leaves (waste). International Journal of Applied Biology and Pharmaceutical Technology.
2013, 4 (4), 200-204. ISSN: 0976-4550.
18. MILLER, G. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Anal.
Chem. 1959, 31 (3), 426-428. DOI: 10.1021/ac60147a030.
19. LOWRY, O. H.; ROSEBROUGH, N. J.; FARR, A. L.; RANDALL, R. Protein measurement the
Folinphenol reagent. J Biol Chem. 1951, 193 (1), 265-275. Disponible en:
http://www.jbc.org/content/193/1/265.full.pdf. Consulta: diciembre de 2019.
20. IROBI, O. N.; MOO-YOUNG, W. A.; DARAMOLA, S. O. Antimicrobial activity of the bark of
Bridelia fermginea (Euphorbiaceae). Int. J. Pharmcogn. 1994, 34, 87-90. DOI: 10.1016/0378-
8741(94)90041-8.
21. PAREKH, J.; CHANDA, S. Antibacterial and phytochemical studies on twelve species of Indian
medicinal plants. African Journal of Biomedical Research. 2006, 10, 175-181. ISSN: 1119-5096.
22. CASTILLO, Y.; MIRANDA, I. COMPAPROP: Sistema para comparación de proporciones
múltiples. Rev. Protección Veg. 2014, 29 (3), 231-234. ISSN: 1010-2752.
23. KRISHNAVENI, V. Investigation of phytochemical and anti-bacterial activity on Agave
americana methanolic extract for medical applications. International Journal of Pharma and Bio
Sciences. 2017, 8 (3), 500-505. ISSN: 0975-6299.
24. LÓPEZ-SALAZAR, H.; CAMACHO-DÍAZ, B. H.; ÁVILA-REYES, S. V., PÉREZ-GARCÍA, M. D.;
GONZÁLEZ-CORTAZAR, M.; ARENAS-OCAMPO, M. L.; JIMÉNEZ-APARICIO, A. R. Identification and
quantification of sitosterol -d- glucoside of an ethanolic extract obtained by microwave-
assisted extraction from Agave angustifolia Haw. Molecules. 2019, 24, 3926,
DOI:10.3390/molecules24213926.
25. GONÇALVES, T.; ARLINDO, Y. E.; ESPINOZA, D. G.; DE LIMA, L. M.; DE OLIVEIRA, A. K.;
GONÇALVES, I.; DE OLIVA, P.; LAINER, J.; DOS SANTOS, L. Preliminary phytochemical analysis and
the effect of Agave sisalana on body weight and defensive behaviours in ovariectomized rats.
Journal of Medicinal Plants Research. 2017, 11 (34), 538-548. DOI: 10.5897/JMPR2017.6382.
ISSN 1996-0875.
26. MENDEZ, M.; RODRÍGUEZ, R.; RUIZ, J.; MORALES-ADAME, D., CASTILLO, F.; HERNÁNDEZ-
CASTILLO, F. D.; AGUILAR, C. N. Antibacterial activity of plant extracts obtainer with alternative
organics solvents against food-borne pathogen bacteria. Industrial Crops and Products. 2012,
37, 445-450. DOI:10.1016/j.indcrop.2011.07.017.
27. JAJERE, U. M.; HAMMUEL, C.; MOHAMMED, M.; OKIBE, P. O.; ALI, E. O.; ABUBAKAR, A.;
ALIYU, N. Phytochemical and toxicological studies of methanol extract of Agave sisalana
(Agavaceae). World Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 2016, 5 (6), 132-142.
ISSN: 2278-4357. DOI: 10.20959/wjpps20166-6186.
28. ABOUTALEBI, R.; MONFARED, A. Saponin Terpenoids; A Brief Review of Mechanisms of
Actions and Anti-cancerous Effects. American Chemical Science Journal. 2016, 12 (2), 1-8. ISSN:
2249-0205.
29. NUR, A.; NOORSHILAWATI, A. A.; ROSMINAH, M. Molluscicidal activity of Entada rheedii
stem bark methanolic extract against paddy pest Pomacea canaliculata (golden apple snail).
Malaysian Journal of Analytical Sciences. 2017, 21 (1), 46-51. ISSN: 1394-2506.
30. ABDEL-GAWAD, M. M., EL-NAHAS, H. A.; OSMAN, N. S. Molluscicidal activity of steroidal
saponins isolated from Agave angustifolia. Global Journal of Pharmacology. 2015, 9 (2), 138-
143. ISSN: 1992-0075.
31. GUERRA DE L. J. O.; NOGUEIRAS, C.; DELGADO, R.; HERNÁNDEZ, O. Determinación
cuantitativa de saponinas y azúcares reductores de Agave briottoniana T. Revista Cubana de
Química. 2001, 13 (3), 37-42. ISSN: 2224-5421.
32. MADIGAN, M. T.; MARTINKO, J. M.; BENDER, K. S.; BUCKLEY, B.; STAHL, D. A. Brock Biology
of Microorganism. 14 Edición, New York, USA: Pearson, 2015. Pág. 41-48. ISBN:
9780321897398.
33. MONTE, J., ABREU, A. C.; BORGES, A.; SIMÕES, L. C.; SIMÕES, M. Antimicrobial activity of
selected phytochemicals against Escherichia coli and Staphylococcus aureus and their biofilms.
Pathogens. 2014, 3, 473498. DOI:10.3390/pathogens3020473.
34. HUANG, Q.; LIU, X.; ZHAO, G.; HU, T.; WANG, Y. Potential and challenges of tannins as an
alternative to in-feed antibiotics for farm animal production. Animal Nutrition. 2018, 4 (2), 137
150. DOI: 10.1016/j.aninu.2017.09.004.
35. ZACCHINO, S. A.; BUTASSI, E.; CORDISCO, E.; SVETAZ, L. A. Hybrid combinations containing
natural products and antimicrobial drugs that interfere with bacterial and fungal biofilms.
Phytomedicine. 2017, 37, 1426. DOI: 10.1016/j.phymed.2017.10.021.
36. MAHIZAN, N. A., SHUN-KAI, Y., CHEW-LI, M.; AI-LIAN, A.; CHOU-MIN, C., CHUN-WIE, C.,
ABUSHELAIBI, A.; SWEE-HUA, E. L.; KOK-SONG, L. Terpene derivatives as a potential agent
against antimicrobial resistance (AMR) pathogens. Molecules. 2019, 24, 2631,
DOI:10.3390/molecules24142631.
37. GRIN, S. G.; WYLLIE, S. G.; MARKHAM, J. L.; LEACH, D. N. The role of structure and molecular
properties of terpenoids in determining their antimicrobial activity. Flavour Fragr. J. 1999, 14,
322332. DOI:10.1002/(SICI)1099-1026(199909/10)14:5<322::AID-FFJ837>3.0.CO;2-4.
38. GORRIPATI, S.; RAJASHEKAR, K.; DASU, D.; JUPAKA, A.; THUPURANI, M. K. Bactericidal
activity of Flavonoids isolated from Muntingia calabura. Int. J. Life Sci. Scienti. Res. 2018, 4 (3),
1827-1833. DOI:10.21276/ijlssr.2018.4.3.14. ISSN: 2455-1716.
39. YA-DONG, L.; JIN-PING, G.; REN-CHENG, T.; YI-FAN, Q. Application of natural flavonoids to
impart antioxidant and antibacterial activities to polyamide fiber for health care applications.
Antioxidants. 2019, 8, 301, 1-15. DOI:10.3390/antiox8080301.
40. FARHADI, F.; KHAMENEH, B.; IRANSHAHI, M.; IRANSHAHY, M. Antibacterial activity of
flavonoids and their structureactivity relationship: An update review. Phytotherapy Research.
2019, 33, 1340. DOI: 10.1002/ptr.6208.
41. DZOYEM, J. P.; HAMAMOTO, H.; NGAMENI, B.; NGADJUI, B. T.; SEKIMIZU, K. Antimicrobial
action mechanism of flavonoids from Dorstenia species. Drug Discoveries & Therapeutics. 2013,
7 (2), 6672. DOI:10.5582/ddt.2013.v7.2.66.
42. WU, D.; KONG, Y.; HAN, C.; CHEN, J.; HU, L.; JIANG, H. N. S.; SHEN, X. D‐Alanine: D‐alanine
ligase as a new target for the flavonoids quercetin and apigenin. International Journal of
Antimicrobial Agents. 2008, 32 (5), 421426. DOI: 10.1016/j.ijantimicag.2008.06.010.
43. JEONG, K. W.; LEE, J. Y.; KANG, D. I.; LEE, J. U., SHIN, S. Y.; KIM, Y. Screening of flavonoids as
candidate antibiotics against Enterococcus faecalis. Journal of Natural Products. 2009, 72 (4),
719-724. DOI: 10.1021/np800698d.
44. NODARSE, M.; CASTELLANOS, L.; HERRERA, N.; MORFA, M. Acción molusquicida de
extractos vegetales de tres especies de la familia Agavaceae contra Praticolella griseola
(Pfeiffer). Rev. Protección Veg. 2017, 32 (2), 1-7. ISSN 1010-2752.
45. RAWI, S. M.; AL-HAZMI, M.; SEIF, F. Comparative study of the molluscicidal activity of some
plant extracts on the snail vector of Schistomosa mansoni, Biomphalaria alexandrina.
International Journal of Zoological Research. 2011, 7 (2), 169-189. ISSN: 1811-9778.
DOI:10.3923/ijzr.2011.169.189.
46. SINGABA, A. N. B.; AHMED, A. H.; SINKKONEN, J.; OVCHARENKOC, V.; PIHLAJA, K.
Molluscicidal Activity and New Flavonoids from Egyptian Iris germanica L. (var. alba). Z.
Naturforsch. 2006, 61, 57-63. DOI: 10.1515/znc-2006-1-211.
47. DIB, R.; MAKHOUL, K.; MAALOUF, R. Preliminary bioactivity investigation of Styrax officinalis
fruit extract as potential biopesticide. Journal of Pharmacognosy and Phytotherapy. 2016, 8
(12), 209-213. ISSN: 2141-2502.
48. YANG, C.; ZHANG, M.; LEI, B.; GONG, G.; YUE, G.; CHANG, X. SUN, X.; TIAN, Y.; CHEN, H.
Active saponins from root of Pueraria peduncularis (Grah. ex Benth.) Benth. and their
molluscicidal effects on Pomacea canaliculata. Pest Manag Sci. 2017, 73, 1143-1147.
DOI:10.1002/ps.4432.
49. ABUBAKAR, A.; BALA, A. Y.; SINGH, K. Plant molluscicides and their modes of action: a
review. International Journal of Scientific Research in Technology, Applied Sciences & Health
Studies. 2017, 2 (1), 37-49. ISSN: 2579-1036.
50. AHMED, A.; YOUSEF, A.; EI-KASSAS, N. B. Ultrastructure and histopathological effects of
some plant extracts on digestive gland of Biomphalaria alexandrina and Bulinus truncates.
The Journal of Basic and Applied Zoology. 2013, 66, 27-33. DOI: 10.1016/j.jobaz.2012.12.006.
51. YONG, M.; RODRÍGUEZ, M. Evaluación de la acción molusquicida de Agave legrelliana sobre
Fossaria cubensis (Mollusca: Lymnaeidae), principal vector de fascioliasis en Cuba. Parasitol al
Día. 1994, 18, 46-50. Disponible en: https://pesquisa.bvsalud.org/portal/resource/pt/lil-140399.
Consulta: julio, 2020.
52. SCHAUFELBERGER, D.; HOSTETTMANN, K. On the molluscicidal activity of tannin containing
plants. Planta Medica. 1983, 48 (6), 105-107. DOI:10.1055/s-2007-969899.
53. HAMMAMI, H.; MEZGHANI-JARRAYA, R.; DAMAK, M.; AYADI, A. Molluscicidal activity of
various solvent extracts from Solanum nigrum var. villosum L. aerial parts against Galba
truncatula. Parasite. 2011, 18 (1), 63-70. DOI: 10.1051/parasite/2011181063.
54. SRIVASTAVA, A. K.; SINGH, V. K. Biological action of essential oils (terpenes). International
Journal of Biological and Medical Research. 2019, 10 (3), 6854-6859. ISSN: 0976-6685.
55. PERERA, C. O.; HALLETT, I. C.; NGUYEN, T. T.; CHARLES, J. C. Calcium Oxalate Crystals: The
Irritant Factor in Kiwifruit. Journal of Food Science. 1990, 55 (4), 1066-1080. DOI:10.1111/j.1365-
2621.1990.tb01599.
Conflicto de interés
Los autores declaran que no existen conflictos de intereses.
Contribución de los autores
Conrado Camacho Campos: diseño experimental y ejecución de los experimentos, redacción del
manuscrito y revisión final.
Yunel Pérez-Hernández: diseño experimental y ejecución de los experimentos, procesamiento
estadístico, redacción del manuscrito y revisión final.
Aymara Valdivia Ávila: ejecución de experimentos, redacción y revisión del manuscrito.
Leticia Fuentes Alfonso: diseño de experimentos, procesamiento estadístico y revisión final.
Yasmary Rubio Fontanills: ejecución de los experimentos y revisión final.
... In the species of Agave, flavonoids, terpenes, saponins, and cardiotonic glycosides were identified (Camacho-Campos et al. 2020). Presence of secondary metabolites suggests potential use of the plants as a source of bioactive compounds in pharmaceutical and agricultural industries. ...
... En las especies de A. salmiana y A. fourcroydes encontraron saponinas, flavonoides, alcaloides, taninos (Valdivia et al., 2018;Delgado-Alvarado, 2021). Así también se han encontrado presencia de carbohidratos, azucares reductores, quinonas y lactonas sesquiterpenicas en hojas de A. Americana (Cervantes-Tenorio y Reyna-Pizán, 2019), así como glucósidos cardiotónicos en A. angustifolia (Camacho-Campos et al., 2020). Por su parte la especie F. splendens presentó: alcaloides, carbohidratos, flavonoides (flavonones, flavonas, flavononas y chalconas), azucares reductores, saponinas (triterpenoides), taninos (derivados Acido Tabla 1. Resultados de puebas bioquímicas correspondientes a la cepa "CV1". ...
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El cancro bacteriano es una de las enfermedades del tomate (Solanum lycopersicum), la cual es causada por la bacteria Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm). En el presente trabajo se realizó la identificación de Cmm mediante PCR de punto final utilizando los primers CMM5F y CMM6R. Se evaluó la efectividad de los extractos metanólicos de Agave striata y Fouquieria splendens sobre Cmm in vitro e invernadero, así también se obtuvo información acerca de la composición de fitoquímicos presentes en las plantas. El ensayo in vitro se realizó mediante la técnica de microdilución en placa desde los 3.9 mg/L a 1000 mg/L, se determinó la Ci50 y Ci90 de cada extracto . En el experimento en invernadero se evaluó el efecto de los extractos y un producto orgánico “Biobacter” contra Cmm, se calculó la incidencia, severidad y parámetros morfométricos. Los resultados in vitro indicaron que los extractos de F. splendens y A. striata presentan inhibición sobre el fitopatógeno, sin embargo, el extracto de F. splendens mostro control a menores concentraciones que con A striata. El ensayo en invernadero demostró que la incidencia, severidad y parámetros morfométricos fue menor con el extracto de F. splendens, así después con el producto Biobacter.
... Comparing the phytochemical qualitative and quantitative methods, it is observed that in (table 1), the groups of phenolics, tannins and flavonoids evaluated by colorimetric and precipitation methods showed superior results by the cross test, when compared to the quantitative tests in the radical reduction DPPH and total phenolic content, where the first is visually observed and the second more refined, is performed through standard curves. According to Menezes Filho et al., (13) Degáspari and Waszczynsyj (26) and Camacho-Campos et al. (27) antioxidants, and total phenols content are complex groups found mainly in vegetables that have functions such as delaying or inhibiting the oxidation of lipids or other biomolecules, thus preventing the onset of oxidation chain reactions. ...
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The genus Ceiba has species such as Ceiba pubiflora circumscribed in the Malvaceae family where it has annual flowering in the Cerrado domain of Brasil. Flowers of C. pubiflora were collected, and then the extract was produced. Phytochemical analyses, thin-layer chromatography, yield, pH, refractive index and density were performed. Bioactive compounds were determined by the reduction of DPPH free radicals and total phenols. The extract yield was 6,88 %, several classes of compounds present as alkaloids, flavonoids and saponins. The best eluents were acetone and ethyl acetate in thin layer chromatography, the antioxidant activity showed an inhibition concentration (IC50) of 217,4 mg L-1 and total phenolic content of 7,26 mg expressed as gallic acid (GAE 100 g-1).This study allowed, based on the unprecedented results of C. pubiflora, further studies to be carried out, due to the numerous results of great importance, which allow investigating in greater detail the pharmacological, chemical and bioactive characteristics.
... These tests were based on the visual observation of color modification or precipitate formation after the addition of specific reagents. The presence of these compounds, was evaluated qualitatively through the nonparametric system of crosses described by Camacho-Campos et al. (2020). Presence (+++) abundant. ...
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Schubertia grandiflora is a species belonging to the floral of the Cerrado domain, presented annually with aromatic flowers. The study aimed to evaluate the hydroethanolic floral extract of S. grandiflora for phytochemistry, physicochemical and photoprotection, antioxidant, antifungal and antibacterial activities. Fresh flowers were collected and the floral extract produced by maceration. Qualitative phytochemical tests were carried out for the main phytochemical classes, organoleptic physico-chemical parameters, extract mass, moisture content, pH, relative density, refractive index, phenolic and total flavonoid contents, color density, Hue tint, and tests biological factors for protection factor, DPPH free radical reduction activities, antifungal and antibacterial. Phytochemistry has demonstrated the presence of several groups of important metabolites mainly in pharmaceutical use, visual color of the citrus yellow floral extract, aromatic and homogeneous, extract mass = 12.57%, moisture content = 6.21%, pH = 5.85, refractive index = 1.4217 nD, relative density 0.9044 g mL-1 20 °C, total phenolics = 238.83 mg GAE 100 g-1 dried extract, total flavonoids = 17.93 mg QC 100 g-1 dried extract, color density = 1.05, Hue color = 8.24, protection factor UVA and UVC, antioxidant activity with CI50 = 9.44 µg mL-1. Antifungal activity demonstrated inhibition zone only for Candida tropicalis between 10-6 mm and for Candida krusei between 18-5 mm, and antibacterial for Escherichia coli between 13-7 mm, Pseudomonas aeruginosa between 21-5 mm and Enterococcus faecalis between 32-17 mm. The hydroethanolic floral extract of Schubertia grandiflora demonstrated potential biological activities, characterizing this natural product for the development of pharmaceutical, biological and agricultural formulations.
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En la actualidad, cada vez más se está recurriendo a la alimentación saludable y junto a ello, el consumo de los principios activos que han servido como terapéuticos en la conocida medicina tradicional. El objetivo del trabajo es aunar parte de la abundante información que existe sobre el uso del mango (Mangifera indica L.) para conocer su potencial, entender hacia donde se dirigen las investigaciones de los últimos años relacionadas con el uso de los metabolitos secundarios de este frutal, que bien podría considerarse un modelo por todas las bondades que brinda. Se ha realizado una búsqueda utilizando la metodología PRISMA para usar siempre los mismos criterios en las bases de datos SCOPUS, SciELO, REDALYC y Google Académico como motor de búsqueda. En los últimos años se han mejorado los métodos de extracción y con ello las aplicaciones y los estudios con un carácter científico, que ayudan a explicar su uso en la medicina tradicional y a proyectar su futuro, aunque es importante recalcar que falta mucho por estudiar y dilucidar al estar frente a grupos de fitoquímicos muy grandes y de acciones muy específicas, donde la biodisponibilidad es baja y debe ser tenida en cuenta cuando se trate de experimentos y tratamientos in vivo.
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Phytopathogenic fungi can cause economic losses. The application of natural products from species of the genus Agave is an alternative for controlling these organisms. The present study aimed to determine the phytochemical profile of Agave angustifolia and A. cupreata extracts and to evaluate their antifungal activity against several species of phytopathogenic fungi. The aqueous extract from A. angustifolia and the acetonic extract from A. cupreata were studied. The phytochemical profile was determined by thin-layer chromatography. Mycelial growth inhibition and spore production were evaluated. Phytochemical screening revealed the presence of alkaloids, flavonoids, saponins, and triterpenes. The acetonic extract of A. cupreata inhibited 76, 60, and 59% of the mycelial growth of Lasiodiplodia viticola , Colletotrichum sp., and Epicoccum sorghinum, respectively, at 8 and 16 mg mL-1 (p?0.05), while spore production decreased by 92 and 86 % (p?0.001) for Fusarium subglutinans and Colletotrichum sp., respectively. The aqueous extract of A. angustifolia inhibited 40% of the mycelial growth of E. sorghinum at 16 mg mL-1 (p?0.05) and reduced the spore production of L. viticola by 35% (p?0.001). The results indicate that the extracts under study can be an alternative source of antifungal compounds.
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β-sitosterol β-d-glucoside (BSSG) was extracted from “piña” of the Agave angustifolia Haw plant by microwave-assisted extraction (MAE) with a KOH solution such as a catalyst and a conventional maceration method to determine the best technique in terms of yield, extraction time, and recovery. The quantification and characterization of BSSG were done by high-performance thin layer chromatography (HPTLC), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), and high-performance liquid chromatography−electrospray ionization−mass spectrometry (HPLC-ESI-MS). With an extraction time of 5 s by MAE, a higher amount of BSSG (124.76 mg of β-sitosterol β-d-glucoside/g dry weight of the extract) than those for MAE extraction times of 10 and 15 s (106.19 and 103.97 mg/g dry weight respectively) was shown. The quantification of BSSG in the extract obtained by 48 h of conventional maceration was about 4–5 times less (26.67 mg/g dry weight of the extract) than the yields reached by the MAE treatments. MAE achieved the highest amount of BSSG, in the shortest extraction time while preserving the integrity of the compound’s structure.
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Polyamide fiber has the requirements for antioxidant and antibacterial properties when applied to produce functional textiles for heath care purposes. In this work, three natural flavonoids (baicalin, quercetin, and rutin) were used to simultaneously impart antioxidant and antibacterial functions to polyamide fiber using an adsorption technology. The relations of the chemical structures of flavonoids with their adsorption capability, adsorption mechanisms, and antioxidant and antibacterial activities were discussed. The Langmuir–Nernst adsorption model fitted the adsorption isotherms of the three flavonoids well. The adsorption kinetics of the three flavonoids conformed to the pseudo second-order kinetic model. Quercetin exhibited the highest affinity and adsorption capability, and imparted the highest antioxidant and antibacterial activities to polyamide fiber; and moreover, its antioxidant and antibacterial functions had good washing durability. This study demonstrates that the treatment using natural flavonoids is an effective way to exhance the health care functions of polyamide fiber.
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The evolution of antimicrobial resistance (AMR) in pathogens has prompted extensive research to find alternative therapeutics. Plants rich with natural secondary metabolites are one of the go-to reservoirs for discovery of potential resources to alleviate this problem. Terpenes and their derivatives comprising of hydrocarbons, are usually found in essential oils (EOs). They have been reported to have potent antimicrobial activity, exhibiting bacteriostatic and bactericidal effects against tested pathogens. This brief review discusses the activity of terpenes and derivatives against pathogenic bacteria, describing the potential of the activity against AMR followed by the possible mechanism exerted by each terpene class. Finally, ongoing research and possible improvisation to the usage of terpenes and terpenoids in therapeutic practice against AMR are discussed.
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The main objective of the present study is to introduce a new and ecologically safe method for managing the rice weevil, Sitophilus oryzae. Therefore, the Agave americana leaf extract’s phytochemical profile, and its insecticidal activity against the adults of S. oryzae were evaluated. The A. americana leaf extract was screened for the following phytochemicals: total phenolics (14.70 ± 0.31 mg GAE/g FW), total flavonoids (5.15 ± 0.18 mg RE/g FW) and saponins (10.32 ± 0.20 mg OAE/g FW). The HPLC-ESI/TOF-MS analysis results revealed that flavonoid glycosides (kaempferol, quercetin, and isorhamnetin derivates) were the major phenolic compounds of the A. americana leaf extract. In addition, the GC-MS analysis identified n-alkanes (77.77%) as significant compounds of the lipophilic fraction from the leaf extract. Moreover, the insecticidal potential was assessed through contact and repellent bioassays towards the rice weevil adults. The LD50, LC50, and RC50 values were 10.55 μg/insect, 8.99 μg/cm², and 0.055 μg/cm² for topical application method, treated filter-paper method, and repellent bioassay, respectively. Furthermore, the A. americana leaf extract inhibited digestive enzyme activities, and median inhibition concentrations IC50 were evaluated to be 146.06 ± 1.74 and 86.18 ± 1.08 μg/mL for α-amylase and protease, respectively. Overall, our results highlighted the promising potential of the leaf extract against S. oryzae adults, allowing us to recommend the extract under investigation as an ecofriendly alternative to synthetic insecticides.
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Based on World Health Organization reports, resistance of bacteria to well‐known antibiotics is a major global health challenge now and in the future. Different strategies have been proposed to tackle this problem including inhibition of multidrug resistance pumps and biofilm formation in bacteria and development of new antibiotics with novel mechanism of action. Flavonoids are a large class of natural compounds, have been extensively studied for their antibacterial activity, and more than 150 articles have been published on this topic since 2005. Over the past decade, some promising results were obtained with the antibacterial activity of flavonoids. In some cases, flavonoids (especially chalcones) showed up to sixfold stronger antibacterial activities than standard drugs in the market. Some synthetic derivatives of flavonoids also exhibited remarkable antibacterial activities with 20‐ to 80‐fold more potent activity than the standard drug against multidrug‐resistant Gram‐negative and Gram‐positive bacteria (including Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus aureus). This review summarizes the ever changing information on antibacterial activity of flavonoids since 2005, with a special focus on the structure–activity relationship and mechanisms of actions of this broad class of natural compounds.
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Agave lechuguilla es un recurso forestal no maderable de las zonas áridas y semiáridas del noreste de México; por el área de distribución que ocupa, resulta interesante evaluar el potencial de esta materia prima para aplicaciones biotecnológicas como la producción de biocombustibles de segunda generación y productos químicos con alto valor agregado en beneficio de los productores del área rural. El objetivo del presente trabajo fue evaluar las propiedades químicas, estructurales y funcionales de la biomasa de A. lechuguilla, que permitan determinar su potencial para la obtención de antioxidantes como productos de alto valor agregado. El estudio del material por Espectrometría Infrarroja por Transformadas de Fourier (FTIR) y por Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) confirmaron las características comunes de los compuestos lignocelulósicos de este tipo de materiales. De acuerdo a la caracterización química, los principales componentes fueron los compuestos extractivos (45.34 %), seguidos de los azúcares estructurales: celulosa y hemicelulosa (34.87 %) y lignina total de 7.32 %. Se evaluó el efecto de diferentes solventes (metanol, etanol y acetona) con NaOH en la obtención de extractos antioxidantes. Todos los extractos mostraron actividad antioxidante (ensayos DPPH, FRAP y CAT), con una mejor afinidad para su extracción y preservación con la acetona (89.75 % por DPPH; 1.60 mM Fe(II) g-1 de biomasa por FRAP y 1.75 mg α-tocoferol g-1 de biomasa por CAT). Los resultados revelan el potencial de A. lechuguilla para la extracción de antioxidantes como productos de interés en la industria farmacéutica y alimentaria.
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Cordia dendata Poir, Heliotropium indicum Linn and Momordica charantia Linn are used for treatment of the most common human diseases and health disorders in folk medicine of the population from the northern Colombian coast. In this study, chemical composition and antibacterial activity of the ethanol extract and fractions from C. dentata, H. indicum and M. charantia were investigated. The chemical constituents of qualitative detection were examined by Thin Layer Chromatography (TLC). The antibacterial activity was determined by agar gel diffusion and broth microdilution method. The main identified compounds were flavonoids, cardiac glycosides, alka-loids, saponins, terpenoids, tannins and coumarins. The minimal inhibitory concentration (MIC) was 31.25 to 1000 µg/mL for Gram-positive and Gram-negative bacteria, respectively. These results indicated that ethanol extract and fractions from C. dentata, H. indicum and M. charantia significantly inhibited the growth of standard strains. Potent antibacterial activities of C. dentata, H. indicum and M. charantia may be considered in future study, particularly against antibiotic-resistant cases. Resumen Actividad antibacterial de Cordia dentata Poir, Heliotropium indicum Linn y Momordica charantia Linn de la costa norte de Colombia Cordia dendata Poir, Heliotropium indicum Linn y Momordica charantia Linn son usadas para el tratamiento de las enfermedades más comunes y trastornos de salud en la medicina popular de la población de la costa norte de Colombia. En este estudio se investigó la composición química y la actividad antibacterial de los extractos etanólicos y fracciones de C. dentata, H. indicum y M. charantia. Los constituyentes químicos se examinaron por detección cualitativa cromatografía de capa fina (TLC, por sus siglas en inglés). La actividad antibacterial se determinó por difusión en agar y microdilución en caldo. Los mayores compuestos identificados fueron flavonoides, glucósidos cardiotónicos, alcaloides, saponinas, terpenoides, taninos y cumarinas. La concentración inhibitoria mínima (MIC, por sus siglas en inglés) fue de 31,25 a 1000 µg/mL para bacterias Gram-positivas y Gram-negativas, respectivamente. Estos resultados indican que el extracto etanólico y las fracciones de C. dentata, H. indicum y M. charantia inhibieron de manera significa el crecimiento de las cepas estándar. La potente actividad antibacterial de C. dentata, H. indicum y M. charantia puede considerarse en posteriores estudios, en particular frente a casos de antibió-ticos resistentes. Palabras clave: Cordia dendata Poir, Heliotropium indicum Linn, Momordica charantia Linn y actividad antibacterial.
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RESUMEN: Los moluscos constituyen plagas de las hortalizas en diversas regiones del mundo y, en particular, en las que se producen bajo la tecnología de cultivo semiprotegido en Cuba. La investigación tuvo como objetivo evaluar la acción molusquicida in vitro de extractos de tres especies de la familia Agavaceae (Agave americana marginata L., Agave legrelliana J. y Furcraea hexapetala J.) contra Praticolella griseola (Pfeiffer). Se condujeron tres ensayos para determinar el efecto molusquicida del jugo de las tres especies de plantas y otros tres con un biopreparado obtenido con fracciones de las hojas. En cada ensayo se evaluaron cuatro tratamientos, tres con el jugo a tres disoluciones (12,5 %; 25,0 % y 50 %) y un control, y tres con diferentes disoluciones de una solución madre de las fracciones de las hojas (12,5 %; 25,0 % y 50 %) y el control que se trató solo con agua destilada. Se emplearon diseños completamente aleatorizados con cuatro repeticiones. Se comparó la mortalidad entre los tratamientos provocados por cada planta a los siete, diez y quince días. Los extractos de las tres especies de plantas (A. americana, F. hexapetala y A. legrelliana) fueron efectivos contra P. griseola a los siete días de la aplicación a la disolución mínima estudiada (12,5 %), en dependencia de la forma de obtención del extracto, por lo que constituyen buenas candidatas para realizar estudios más profundos. ABSTRACT: The mollusks have become a serious problem as pests of vegetables in many regions of the world, and in Cuba, particularly where vegetables are cultivated under the semi protected technology. The investigation aims to evaluate the in vitro molluscicide action of extracts of three species of the Agavaceae family (Agave americana L., Agave legrelliana J., and Furcraea hexapetala J.) against Praticolella griseola (Pfeiffer). Three assays were carried out to determine the molluscicide effect of the juice of the three plant species, and other three assays with extracts obtained with fractions of the leaves. Totally randomized designs with four repetitions were used. Snail mortality was compared among the treatments within each plant at seven, ten, and fifteen days. The extracts of the three plant species (A. americana, F. hexapetala, and A. legrelliana) were effective against P. griseola after seven days of their application at the minimum dissolution  Autor para correspondencia: Maité Nodarse.
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Background: Biofilms contribute to the pathogenesis of many chronic and difficult-to eradicate infections whose treatment is complicated due to the intrinsic resistance to conventional antibiotics. As a consequence, there is an urgent need for strategies that can be used for the prevention and treatment of biofilm-associated infections. The combination therapy comprising an antimicrobial drug with a low molecular weight (MW) natural product and an antimicrobial drug (antifungal or antibacterial) appeared as a good alternative to eradicate biofilms. Purpose: The aims of this review were to perform a literature search on the different natural products that have showed the ability of potentiating the antibiofilm capacity of antimicrobial drugs, to analyze which are the antimicrobial drugs most used in combination, and to have a look on the microbial species most used to prepare biofilms. Results: Seventeen papers, nine on combinations against antifungal biofilms and eight against antibacterial biofilms were collected. Within the text, the following topics have been developed: breaf history of the discovery of biofilms; stages in the development of a biofilm; the most used methodologies to assess antibiofilm-activity; the natural products with capacity of eradicating biofilms when acting alone; the combinations of low MW natural products with antibiotics or antifungal drugs as a strategy for eradicating microbial biofilms and a list of the low MW natural products that potentiate the inhibition capacity of antifungal and antibacterial drugs against biofilms. Conclusions and perspectives: Regarding combinations against antifungal biofilms, eight over the nine collected works were carried out with in vitro studies while only one was performed with in vivo assays by using Caenorhabditis elegans nematode. All studies use biofilms of the Candida genus. A 67% of the potentiators were monoterpenes and sesquiterpenes and six over the nine works used FCZ as the antifungal drug. The activity of AmpB and Caspo was enhanced in one and two works respectively. Regarding combinations against bacterial biofilms, in vitro studies were performed in all works by using several different methods of higher variety than the used against fungal biofilms. Biofilms of both the gram (+) and gram (-) bacteria were prepared, although biofilm of Staphylococcus spp. were the most used in the collected works. Among the discovered potentiators of antibacterial drugs, 75% were terpenes, including mono, di- and triterpenes, and, among the atibacterial drugs, several structurally diverse types were used in the combinations: aminoglycosides, β-lactams, glucopeptides and fluoroquinolones. The potentiating capacity of natural products, mainly terpenes, on the antibiofilm effect of antimicrobial drugs opens a wide range of possibilities for the combination antimicrobial therapy. More in vivo studies on combinations of natural products with antimicrobial drugs acting against biofilms are highly required to cope the difficult to treat biofilm-associated infections.