Potencial biológico de Hamelia patens Jacq. y Bouvardia ternifolia (Cav.) Schltdl. en el control de Fusarium oxysporum y el tratamiento de diabetes

Abstract

El uso de plantas medicinales ha venido en aumento a través de los años, ya que son consideradas fuentes de un sin número de compuestos bioactivos. Bouvardia ternifolia y Hamelia patens son empleadas en el tratamiento de diversos padecimientos como la Diabetes, y en el control de enfermedades de plantas de provocadas por hongos del genero Fusarium que atacan a cultivos de tomate. En ambos casos para el control de dichas enfermedades se emplean compuestos de origen sintético, los cuales han presentado diversas desventajas. Por lo que el uso de extractos se ha considerado como una alternativa económica y amigable tanto a nivel humano como ambiental. Por lo que en este trabajo se evaluó el efecto anti- hiperglucemiante y la actividad antifúngica de los extractos de ambas plantas. Se hizo la separación de las partes aéreas de las plantas en hojas y tallos las cuales fueron extraídas con disolventes de baja, media y alta polaridad (hexano, diclorometano, metanol y agua). Los resultados de la extracción mostraron que los extractos acuosos presentaron los mayores rendimientos, seguido de los metanólicos. Al realizar el perfil fitoquímico todos los extractos estos dieron positivo para la presencia de alcaloides, terpenos y compuestos fenólicos observándose en mayor abundancia sobre las hojas que en tallos. Al realizar la cuantificación de estos metabolitos, los extractos hexánicos y diclorometánicos de hojas y tallos de ambas plantas mostraron altos contenidos de compuestos terpénicos, mientras que los extractos metanólicos de las hojas de H. patens presentaron la mayor concentración de compuestos de origen fenólico, mientras que ambas plantas contenían menos de 1mg de compuestos de origen alcaloideo. Debido a que los extractos presentaron altas concentraciones de compuestos de origen fenólico, y los cuales han sido reportados como importantes antioxidantes, se evaluó la actividad antioxidante hasta determinar su EC50 donde los extractos de H. patens obtuvieron la mejor EC50 con un valor de 51.7 y 50.7 μg/mL, para los extractos metanólico y metanólico total, respectivamente. En el caso de los demás extractos estos tuvieron valores superiores a 200 μg/mL. Como siguiente objetivo se evaluó la actividad anti-hiperglucemiante de los extractos. Como primer paso se determinó su efecto sobre la inhibición de la enzima α-glucosidasa reportando su concentración inhibitoria media (IC50), nuevamente los extractos metanólicos de hojas de H. patens presentaron la mejor inhibición con una IC50 de 67.8 y 78.3 μg/mL para el extracto metanólico y metanólico total. Estos valores fueron mejores que los obtenidos por el fármaco control que fue acarbosa. Los extractos hexánicos de H. patens hojas y B. ternifolia tallos, también presentaron valores de IC50 importantes, sin embargo, para el siguiente paso, solo los extractos metanólicos de hojas fueron considerados para evaluar la actividad anti- hiperglucemiante en un modelo murino. A la par de este estudio se determinó la dosis letal media de los extractos sobre ratones, mientras que para la evaluación de la actividad anti-hiperglucemiante se emplearon ratas diabéticas inducidas por estreptozotocina, a las cuales se les administraron dosis de 150, 75 y 35 mg/Kg de extracto. Los parámetros que se evaluaron fueron glucosa sanguínea, insulina, colesterol, LDL, HDL, triglicéridos, BUN, AlT y AsT.). Los resultados obtenidos en este estudio mostraron que a dosis de 150 mg/Kg los extracto metanólico y metanólico total bajaban los niveles de glucosa en sangre con valores de 117.5 y 93.25 mg/dL, respectivamente, comparado con el control sano y el fármaco control (metformina) que fue de 112.70 mg/dL y 123.90 mg/dL respectivamente. A esta misma dosis se mostró un efecto protector en relación a la creatinina sérica, además de una disminución en la concentración de las enzimas AlT (45.50y 73.25 mg/dL para BHm y BHmt respectivamente) y AsT (141 y 138 μU/mL). Dentro del perfil hepático a una dosis de 150mg/Kg los extractos metanólico y metanólico total disminuyeron los niveles de triglicéridos y de las LDL 31.50 y 31.25 mg/dL, comparado con el control diabético el cual contenía 82.50 mg/dL, sin embargo, solo el extracto metanólico total incremento la concentración de las HDL a 73.25 mg/dL y el extracto metanólico las disminuyo con 45.50 mg/dL, mientras que la del control sano fue de 65.33 mg/dL. Por otro lado se evaluó la actividad antifúngica de los extractos frente a cepas de Fusarium spp (F. sp1, F. sp2 y F. oxysporum), sin embargo debido a que no se conocía la especie, así como su posible forma especial, se identificaron empleando cultivares diferenciales (Bonny Best, N6394, Walter e I3R3) los cuales indicaron que las tres cepas de F. oxysporum evaluadas se trataban de la forma especial radici-lycopersici, además se identificaron a través de técnicas moleculares de las cuales 2 mostraron una identidad del 100% con Fusarium oxysporum, y la ultima una identidad del 100% con Fusarium oxysporum f. sp. radici- lycopersici. Mediante el ensayo de dilución en agar, se evaluaron los extractos a las concentraciones de 0.5 y 2%, frente a las tres cepas de Fusarium, donde todos los extractos metanólicos consecutivos al 2% presentaron el mejor efecto inhibitorio a las 72 h del 49% y 20% para hojas y tallos respectivamente de H. patens, mientras que para los extractos de B. ternifolia, fue de 31% y 36% para hojas y tallos. Posteriormente se evaluó la cepa de Fusarium oxysporum f. sp. radici-lycopersici (Forl)aislada de un cultivo de tomate del estado de Sinaloa, se decidió evaluar solo los extractos metanólicos a concentraciones superiores de 6, 4 y 2, donde BHm al 6% tuvo el mejor efecto inhibitorio con un 48.6% de inhibición hasta las 72 h, mientras que los extractos de B. ternifolia, no presentaron ningún efecto inhibitorio, sino que propicio un mayor crecimiento de Forl. Por lo que decidió llevarlo a un modelo in vivo, empleando solo los extractos de mayor polaridad, primero se evaluó el efecto fitotóxico de los extractos en semillas de tomate de las variedades TORO F1 y N6394, donde ninguno de los extractos ocasiono algún efecto sobre la germinación de estas semillas. Por lo que se llevó a cabo un estudio del efecto de los extractos en plántulas de tomate infestadas con Forl, empleando una concentración del 2% del extracto. La aplicación de los extractos desde las semillas, así como aplicaciones posteriores no mostro un efecto negativo sobre las plantas que no se encontraban infestadas con Forl, mientras que para las plantas contaminadas con Forl se observó un efecto protector de los extractos destacando al extracto de B. ternifolia acuoso. Estos resultados nos hacen suponer que los extractos están actuando de manera diferente en el control de Forl por lo que son necesarios más experimentos que nos permitan conocer su posible mecanismo de acción contra Fusarium.