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Actividad biológica

•Extractos o fracciones

a.Actividad antimicrobiana y larvicida

Del extracto obtenido de la cera cuticular de las hojas se evaluó la actividad antimicrobiana contra Bacillus subtilis, Staphyloccus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella aerogenes, Bacillus sphaericus y Chromobacterium violaceum (Shanker et al., 2007). De hecho, otros reportes soportan esta actividad (antimicrobiana), y es, por ejemplo, el extracto metanólico de hojas donde se observó significativa inhibición contra Pseudomonas aeruginosa a concentración mínima inhibitoria (CMI) de 130 μg/mL, seguida por el extracto de éter de petróleo (de hojas) a CMI de 165 μg/mL. Adicionalmente, con el extracto metanólico de hojas, también se realizó el ensayo contra Escherichia coli, que arrojó un valor de CMI de 180 μg/mL (Pandey y Barve, 2011).

La exposición al extracto etanólico de hojas muestra además porcentajes de mortalidad en larvas de la especie Culex quinquefasciatus (después de 24 horas) de 20%, 30%, 50%, 68% y100% a concentraciones (mg/mL) respectivas de 2, 4, 6, 8 y 10 (Shad y Andrew, 2017).

b.Actividad antioxidante

El extracto etanólico de hojas a concentración de 1.000 mg/mL mostró actividad antioxidante con valores porcentuales de 99,07% (método ABTS), 89,77 % (método DPPH) y 73,64% (método de óxido nítrico) (Pandey y Barve, 2011).

c.Actividad citotóxica y antitumoral

El extracto acuoso de semillas indujo la apoptosis en líneas celulares MCF-7 (línea celular del cáncer epiteliales) y K-562 (línea de cáncer del tipo eritroleucémica), y una significativa actividad antitumoral in vivo contra tumores AD-5 (adenovirus oncológico serotipo 5) (Pandey y Barve, 2011).

d.Actividad hepatoprotectiva y antitiroidea

El ensayo con extracto de hojas mostró una disminución significativa en el contenido de bilirrubina total acompañada de un aumento considerable en el nivel de proteína total y una reducción de ALP (fosfatasa alcalina), AST (aspartato transaminasa) y ALT (alanina transaminasa) (Pandey y Barve, 2011). Asimismo, el extracto metanólico de semillas en un ensayo (en el modelo de ratón) mostró un efecto positivo en la regulación del hipertiroidismo (Pandey y Barve, 2011).

e.Actividad antiplasmodial y antiinflamatoria

La actividad fue ensayada a partir del extracto metanólico de hojas sobre el microorganismo Plasmodium falciparum, donde mostró su acción a valores de CI50 de 2 y 30 mg/mL (Pandey y Barve, 2011). Por su parte, el extracto acuoso y etanólico, también de hojas, ensayado a concentraciones de 1.000, 2.000 y 3.000 mg/kg sobre ratas Wistar, (machos y hembras), exhibió un marcado poder analgésico y efectos antiinflamatorios (Pandey y Barve, 2011).

f.Actividad antihelmíntica y antidiabética

El extracto de semillas y hojas muestra acción biológica contra Haemonchus contortus (Pandey y Barve, 2011). A concentraciones de 50 mg/mL, se da una inhibición total en el desarrollo de huevos y larvas del gusano (Kamaraj y Rahuman, 2011).

La administración oral de extracto acuoso de hojas (obtenido de maceración agua caliente) en dosis de 350 mg/kg de peso corporal reduce (en ayuno) los niveles de glucosa en sangre (Srivastava, Lal y Pant, 2011). En un ensayo con ratas diabéticas durante 30 días, este extracto redujo también lípidos y fenómenos de peroxidación lipídica, aumentando la actividad de la insulina plasmática y de enzimas antioxidantes como la catalasa, el superóxido dismutasa, el glutatión reducido y el glutatión peroxidasa (Pandey y Barve, 2011). Resultados similares fueron reportados en un estudio con ratas que fueron inducidas a la generación de diabetes mellitus tipo 2 (Shirwaikar, Rajendran, Kumar y Bodla, 2004).

g.Actividad antipsoriasis, antiovulatoria y antiulcerativa

El extracto etanólico de toda la planta ensayado por investigadores muestra un poder antipsoriasis en células del tipo queratinocitos (modelo in vitro) (Srivastava et al., 2011), mientras que el extracto de semillas en dosis de 200 mg/kg inhibe la ovulación en un 40% (en conejos) (Vohora, Kumar y Naqvi, 1975). En cuanto al extracto etanólico de ramitas, se reportan efectos antiulcerativos (modelo experimental de úlcera de duodeno y gástrico) (Yadav et al., 2011).

h.Actividades varias

Otros estudios reportados (ensayando, en este caso, extracto etanólico de ramitas) dan cuenta del efecto antialimentario, la actividad inmunosupresora y la antiagregación plaquetaria (Yadav et al., 2011). Por su parte, el extracto etanólico de semilla, suministrado durante un experimento de ensayo biológico en dosis orales a concentración de 250 mg/kg en ratas, produce efectos de depresión sobre el sistema nervioso central, actividad anticonvulsivante e inhibición de edema plantar (Saluja y Santani, 1994). Adicionalmente, un estudio con el extracto acuoso de hojas evidenció un efecto histológico benéfico sobre el páncreas (en ratas inducidas a estados diabéticos) (Rabintossaporn, Saenthaweesuk, Thuppia, Ingkaninan y Sireeratawong, 2009), mientras que el extracto de semilla, según el análisis de los resultados experimentales, presentó una actividad antitiroidea e hipotensiva (Chen, Chen y Li, 2011a).

•Metabolitos secundarios

A nivel de metabolitos secundarios aislados de la especie, se han ensayado diferentes compuestos en diversos tipos de actividades biológicas.

i.Actividad neuroprotectiva, antimalárica y anti-VIH

El compuesto anonaina (M-37) presenta, con base en los resultados experimentales, un efecto neuroprotectivo (antiepiléptico) (Porwal y Kumar, 2015), mientras que N-nitrosoxilopina (M-52), roemerolidina (M-53) y duguevalina (M-54) mostraron actividad antimalárica (contra el Plasmodium falciparum) con valores de CI50 comprendidos entre 7,8 y 34,2 μM/mL (Johns et al., 2011).

El ensayo del compuesto ácido 16β,17-dihidroxi-ent-kauran-19-óico (M-103) arrojó una significativa actividad contra la replicación de VIH en células linfocíticas con un valor de EC50 de 0,8 µg/mL (y con un índice terapéutico >5) (Wu et al., 1996).

j.Actividad citotóxica o anticancerígena e inotrópica

Entre los compuestos que presentan actividad citotóxica está el N-nitrosoxilopina (M-52), evaluado mediante el ensayo MTT (Johns et al., 2011). Este, junto con uvarigrandina A (M-84), mostraron significativa actividad en las líneas celulares de cáncer de pulmón (A-549), carcinoma de cérvix (HeLa), carcinoma de mama (MCF-7), carcinoma hepático (HepG2 y SMMC-7721) y adenocarcinoma gástrico (MKN-45) con valores de CI50 comprendidos entre 9,6×10−2 y 2,9×10−3 µM (Chen et al., 2011b). Además, el compuesto 17-hidroxi-ent-kaur-15-en-19-al (M-100) manifestó efecto contra líneas celulares 95-D (cáncer de pulmón humano) y A2780 (cáncer de ovario) con valores de CI50 entre 0,38 y 39,83 µM, respectivamente (Zhou et al., 2013).

Otros compuestos, como annosquatina III (M-89) y dieporeticenina B (M-90) (Ma et al., 2017) mostraron selectiva actividad citotóxica contra líneas celulares de cáncer (drogorresistentes) SMMC 7721/T (con valores CI50 0,435 y 1,79 μM, respectivamente) y MCF-7/ADR (CI50 de 3,34 y 4,04 μM) (Ma et al., 2017). El compuesto samoquasina A (M-50) también exhibió significativa citotoxicidad contra células del linfoma murino L1210, con un valor CI50 de 0,38 µg/mL (Morita et al., 2000), mientras que p-hidroxibencilo-6,7-dihidroxi-1,2,3,4-tetrahidro-isoquinolína (demetil-coclaurina = higenamina) (M-64) manifestó actividad inotrópica positiva como producto de una interacción con los ß-adrenorreceptores del músculo cardíaco, por lo que se evidencia una selectiva citotoxicidad contra línea de células de cáncer humano pancreático (Wagner et al., 1980).

El aceite esencial también ha mostrado actividad biológica. Por ejemplo, el obtenido a partir del fruto (pericarpio) evidenció efectos antihepatoma contra líneas de células SMMC-7721 (relacionadas con el hepatocarcinoma) con un valor de concentración (CI50) menor a 55 μg/mL (Chen et al., 2017).

k.Actividad de inhibición plaquetaria y antiulcerativa

El diterpeno ácido ent-kaur-16-en-19-óico (M-101) presentó, a una concentración de 200 µM, completa inhibición plaquetaria en conejos (Yang, Chang, Wu, Wang y Wu, 2002), mientras que los metabolitos secundarios 5-[(6,7-dimetoxi-2-metil-1,2,3,4-tetrahidroisoquinolin-1-il)metil]-2-metoxibenceno-1,3-diol (M-55) y (1R,3S)-6,7-dimetoxi-2-metil-1,2,3,4-tetrahidroisoquinolina-1,3-diol (M-56) generaron actividad antiulcerativa (incluso mejor que el omeprazol) con un valor de CI50 de 101,22 mg/mL y 55,4 mg/mL, respectivamente (Jayendra et al., 2013).

Usos etnobotánicos

El producto de la cocción de la corteza es utilizado para la prevención de la diarrea, mientras que las raíces se emplean para el tratamiento de la disentería y el mal aliento. Otros usos en medicina folclórica se dan como expectorante, sedativo, hematúrico (tratamiento de anemia) (Vanitha, Umadevi y Vijayalakshmi, 2011), para el aumento de los niveles de insulina en el plasma (Patel, Prasad, Kumar y Hemalatha, 2012), antitumoral, antidiabético, antioxidante, antilipídico, antiinflamatorio (Yadav et al., 2011), tratamiento de la epilepsia, problemas cardiacos, hemorragia y la infertilidad. También se reportan usos como enema para niños con disepsia y como tónico capilar para eliminar los piojos (Srivastava et al., 2011).

Actividad de aprendizaje 3

Relacione las siguientes columnas:

Cananga odorata

Imagen 4. Morfología de la especie Cananga odorata

Fuente: elaboración propia.

Descripción morfológica (imagen 4)

Es un árbol o arbusto de crecimiento rápido que va más allá de los 5 m de altura al año y que puede llegar a los 15 m. Presenta flores de coloración amarillo-verdosa y de aroma fragante. Frutos de color negro en el estado de madurez (Carbonó de la Hoz, 2004). Cabe destacar que es un árbol generalmente bastante desordenado, a menudo con ramitas largas y frondosas que cuelgan. La especie tiene un solo tronco principal que suele estar doblado hasta cierto punto. La corteza es lisa y grisácea. Florece durante todo el año en racimos axilares umbelados colgantes de 4 a 12 flores. Las hojas son de color verde oscuro, alternas, simples, enteras, elípticas-oblongas, ligeramente pubescentes y con una nervadura central prominente. El fruto presenta semillas ovoides aplanadas (Manner y Elevitch, 2006).

La planta crece a una altitud de 100 a 2.220 m, y se han registrado hallazgos en los departamentos de Antioquia, Boyacá, Caldas, Caquetá, Cundinamarca, Meta, Quindío, Santander, Valle y Vichada (figura 4) (Bernal et al., 2019).

Figura 4. Mapa de distribución geográfica a nivel nacional de la especie Cananga odorata

Fuente: Bernal et al. (2019).

Metabolitos secundarios aislados o determinados

De esta especie se reporta la presencia de los alcaloides O-metilmoscatolina (M-130), liriodenina (M-45), ácido 3,4-dihidroxibenzóico (M-131) (extraídos de corteza) (Rahman et al., 2005) y sampangina (M-132) (corteza de tallo) (Rao, Giri, Hanumaiah y Rao, 1986), así como de las lactonas isosifonodina (M-133) y canangona (M-134) (hojas y ramas) (Caloprisco, Fourneron, Faure y Demarne, 2002). También se han hallado un alcaloide sesquiterpénico cananodina (M-135), dos sesquiterpenos tipo eudesmano criptomeridiol 11-α-l-rhamnósido (M-136), γ-eudesmol 11-α-l-rhamnósido (M-137) y γ-eudesmol (M-138) (fruto) (Hsieh et al., 2001).

Otros reportes mencionan la presencia de más alcaloides, tales como: cleistofolina (M-139), (+)‐ushinsunina‐β‐N‐óxido (M-140), anonaina (M-37), (+)‐nor-nuciferina (M-141), (+)‐N‐acetilnornuciferina (M-142), ushinsunina (M-143), nor-ushinsunina (M-47), asimilobina (M-60), reticulina (M-48), liscamina (M-144), (‐)‐anaxagoreina (M-145). Asimismo, se registran fitoesteroles como β-sitosterol (M-146) y estigmasterol (M-147) (extraídos de semillas) (Hsieh, Chang y Wu, 1999), canangaionósido (M-148), los lignanos canangalignano I (M-149) y canangalignano II (M-150), (+)-siringaresinol 4-O-β-D-glucopiranósido (M-151) (semillas), los terpenos canangaterpeno I (M-152), canangaterpeno II (M-153), canangaterpeno III (M-154), canangaterpeno IV (M-155), canangaterpeno V (M-156), canangaterpeno VI (M-157), los monoterpenos glicosilados canangafruticósido A (M-158), canangafruticósido B (M-159), canangafruticósido C (M-160), canangafruticósido D (M-161), canangafruticósido E (M-162) y (3R,3aR,8aS)-3-isopropil-8a-metil-8-oxo-1,2,3,3a,6,7,8,8a-octahidroazulen-5-carbaldehído (M-163), breiniaionósido (M-164), citrósido A (M-165) y la ionona glicosilada corchoionósido (M-166) (fruto, hojas y flores) (Tan et al., 2015).

Actividad biológica

•Extracto o fracciones

a.Actividad antimicrobiana, citotóxica y antioxidante

El extracto de corteza presentó actividad tanto antibacteriana contra un gran número de microrganismos Gram (+) y Gram (-) como antifúngica y citotóxica (Rahman et al., 2005). En ese sentido, por ejemplo, la actividad antimicrobiana fue ensayada en dosis con valor de concentración de 200 µg/disc contra los microorganismos Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Staphylococcus aureus, Sarcina lutea, Streptococcus β-haemolitycus (Streptococcus pyogenes), Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Shigella flexneri, Shigella boydii, Shigella dysenteriae, Shigella sonnei, Salmonella typhi y Kleibsiella sp., y en hongos con valor de concentración de 400 µg/disc contra Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Aspergillus versicolor y Candida albicans (Rahman et al., 2005).

Por otro lado, el resultado del estudio de la actividad antioxidante reveló que el extracto de la corteza de tallo proveniente del disolvente de acetato de etilo exhibió un alto porcentaje de inhibición con valor de 79% (método DPPH) (Tan et al., 2015).

b.Actividad antiinflamatoria, efecto sedativo y relajante

Con respecto a la actividad antiinflamatoria, el aceite esencial de hojas de la especie mostró un fuerte efecto inhibidor de la enzima lipoxigenasa (~80%) a una concentración de 0,5 μg/mL, el cual fue muy similar al ocasionado por el ácido nordihidroguaiarético (hojas) (Tan et al., 2015). En cuanto al efecto sedativo y relajante, se demostró que el aceite esencial mencionado (usando como método de extracción la hidrodestilación) posee el efecto biológico en mención y cierto grado de influencia fisiológica en humanos (Tan et al., 2015).

c.Actividad antihiperglucémica (propiedades antidiabéticas) y efecto antifertilidad o espermatotóxica

En relación con el efecto antihiperglucémico y la propiedad antidiabética, se encontró que las hojas y el extracto de tallo exhiben efectos inhibidores de la α-amilasa (Tan et al., 2015), mientras que el extracto etanólico de raíz mostró un efecto antifertilidad o espermatotóxico (suprime la producción de testosterona) administrado en dosis de 1 g/kg de peso/día (Pankajakshy y Madambath, 2009).

•Metabolitos secundarios

d.Actividad inhibitoria de la producción de melanina y antimicrobiana

Entre los compuestos a los que se les ha ensayado actividad biológica están el canangaterpeno I (M-152), con un valor CI50 de 3,6 µM, y (3R,3aR,8aS)-3-isopropil-8a-metil-8-oxo1,2,3,3a,6,7,8,8a-octahidroazuleno -5-carbaldehído (M-163), con un valor CI50 de 2,5 µM. Ambos exhiben fuerte actividad inhibitoria de la producción de melanina, mientras que liriodenina (M-45) muestra actividad antibacteriana y antifúngica en dosis de 200 µg/disc, en especial contra los microorganismos Klebsiella sp. y Candida albicans (Tan et al., 2015).

Usos etnobotánicos

El uso etnobotánico de la planta radica en el tratamiento de la diarrea y de la malaria, como carminativo y estomático. También se reportan tratamientos de la cefalea, oftalmia y gota (Rahman et al., 2005), así como de neumonía y de dolor de estómago. Asimismo, se encuentra como reductor de la ansiedad sexual, antidepresivo, antihipertensivo, remedio contra la caspa, la úlcera y el reumatismo, como laxante, y para combatir la flema y la fiebre (Tan et al., 2015).

Actividad de aprendizaje 4

Resuelva la siguiente sopa de letras:

1.El nombre del género que proviene del nombre malayo para el ilán-ilán es:

2.Un departamento donde no se ha evidenciado la presencia de la especie Cananga odorata es:

3.El compuesto O-metilmoscatolina reportado en la especie Cananga odorata corresponde a un metabolito secundario del tipo:

4.Un bioensayo realizado contra los microorganismos Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Staphylococcus aureus, entre otros, con extracto o fracciones de la especie Cananga odorata, corresponde a una actividad de tipo:

5.Un análisis de los resultados de bioensayos con el aceite esencial aislado (por hidrodestilación) de la especie Cananga odorata demostró que posee dos efectos biológicos, uno sedativo y el otro:

6.El bioensayo realizado con las hojas y el extracto de tallo de la especie Cananga odorata donde se encontró acción inhibitoria en la enzima α-amilasa corresponde a un efecto antihiperglucémico y, por lo tanto, a una propiedad:

7.Dos metabolitos secundarios aislados (entre otros) de la especie Cananga odorata son canangaterpeno I y (3R,3aR,8aS)-3-isopropil-8a-metil-8-oxo1,2,3,3a,6,7,8,8a-octahidroazuleno-5-carbaldehído. De ellos se ha evidenciado que ambos exhiben fuerte actividad inhibitoria de la producción de:

8.Un bioensayo realizado con el compuesto liriodenina aislado de la especie Cananga odorata mostró acción biológica contra bacterias y contra:

9.Un uso etnobotánico de la especie Cananga odorata consiste en favorecer la expulsión de los gases del tubo digestivo. Esto se refiere a un efecto del tipo:

10.Un metabolito secundario es el compuesto cananodina, el cual es un alcaloide del tipo:

De la familia Annonaceae se puede concluir que presenta diversidad de actividad biológica tanto a nivel de extractos como al de metabolitos secundarios (diagrama 9).

Diagrama 9. Familia Annonaceae, especies referenciadas y actividad biológica

Fuente: elaboración propia.

Apocynaceae
Aspectos morfológicos

Son árboles, arbustos, hierbas o lianas laticíferas, con amplia distribución a nivel geográfico, con hojas alternadas u opuestas generalmente, con estomas anomocíticos o paracíticas o mezclas de estos. Son plantas con tipo de reproducción hermafrodita y presentan flores agregadas en inflorescencias. Frutos dehiscentes (o no) o esquizocarpos. Germinación fanerocotilar o criptocotilar (Watson y Dallwitz, 1999).

Taxonomía

Subclase Dicotiledonae; subclase Asteridae; orden Gentianales.

Presenta unas 1.500 especies y los siguientes 164 géneros: Acokanthera, Adenium, Aganonerion, Aganosma, Alafia, Allamanda, Allomarkgrafia, Allowoodsonia, Alstonia, Alyxia, Amocalyx, Ambelania, Amsonia, Ancylobotrys, Anechites, Angadenia, Anodendron, Apocynum, Arduina, Artia, Asketanthera, Aspidosperma, Baissea, Beaumontia, Bousigonia, Cabucala, Callichilia, Calocrater, Cameraria, Carissa, Carpodinus, Carruthersia, Carvalhoa, Cascabela, Catharanthus, Cerbera, Cerberiopsis, Chamaeclitandra, Chilocarpus, Chonemorpha, Cleghornia, Clitandra, Condylocarpon, Couma, Craspidospermum, Crioceras, Cycladenia, Cyclocotyla, Cylindropsis, Delphyodon, Dewevrella, Dictyophleba, Dipladenia, Diplorhynchus, Dyera, Ecdysanthera, Echites, Elytropus, Epigynium, Eucorymbia, Farquharia, Fernaldia, Forsteronia, Funtumia, Galactophora, Geissospermum, Gonioma, Grisseea, Hancornia, Haplophyton, Himatanthus, Holarrhena, Hunteria, Hymenolophus, Ichnocarpus, Isonema, Ixodonerium, Kamettia, Kibatalia, Kopsia, Lacmellea, Landolphia, Laubertia, Laxoplumeria, Lepinia, Lepiniopsis, Leuconotis, Lochnera, Lyonsia, Macoubea, Macropharynx, Macrosiphonia, Malouetia, Mandevilla, Mascarenhasia, Melodinus, Mesechites, Micrechtites, Microplumeria, Molongum, Mortoniella, Motandra, Mucoa, Neobracea, Neocouma, Nerium, Nouettea, Ochrosia, Odontadenia, Oncinotis, Orthopichonia, Pachypodium, Pachouria, Papuechites, Parahancornia, Parameria, Parepigynum, Parsonsia, Peltastes, Pentalinon, Petchia, Picralima, Plectaneia, Pleiocarpa, Pleioceras, Plumeria, Pottsia, Prestonia, Pycnobotrya, Quiotania, Rauwolfia, Rhabdadenia, Rhazya, Rhigospira, Rhodocalyx, Rhyncodia, Saba, Salpinctes, Schizozygia, Secondatia, Sindechites, Skytanthus, Spirolobium, Spongiosperma, Stemmadenia, Stephanostegia, Stephanostema, Stipecoma, Strempeliopsis, Strophanthus, Tabernaemontana, Tabernanthe, Temnadenia, Thenardia, Thevetia, Tintinnabularia, Trachelospermum, Urceola, Urnularia, Vahadenia, Vallariopsis, Vallaris, Vallesia, Vinca, Voacanga, Willughbeia, Woytkowskia, Wrightia, Xylinabaria y Xylinabariopsis (Watson y Dallwitz, 1999).