Evaluación de la actividad antimicrobiana y caracterización química de fracciones y compuestos de Passiflora tripartita var mollissima, P. tarminiana e Ilex guayusa frente a Helicobacter pylori
Date
2022-07-26Publisher
Pontificia Universidad Javeriana
Faculty
Facultad de Ciencias
Program
Maestría en Ciencias Biológicas
Obtained title
Magíster en Ciencias Biológicas
Type
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
COAR
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Citación
Metadata
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English Title
Evaluation of antimicrobial activity and chemical characterization of fractions and compounds of Passiflora tripartita var mollissima, P. tarminiana e Ilex guayusa against Helicobacter pyloriResumen
Helicobacter pylori (H. pylori) es una bacteria causante de varias enfermedades gastroduodenales y cáncer gástrico. La Organización Mundial de la Salud (OMS) la catalogó como un carcinógeno tipo I. Los tratamientos disponibles actualmente han perdido eficacia, debido principalmente a la aparición de cepas resistentes de H. pylori a los principales antibióticos utilizados en los esquemas terapéuticos. En nuestro grupo de investigación, los trabajos de Reyes & Sáenz 2019 y Portela 2020, han estudiado preliminarmente la actividad antimicrobiana in vitro de extractos de especies del género Passiflora y del género Ilex respectivamente frente a H. pylori, así como el perfil químico de estas especies. El objetivo de este trabajo fue caracterizar químicamente y evaluar la actividad antimicrobiana frente a H. pylori de fracciones y compuestos obtenidos de P. tripartita var mollissima, P. tarminiana e Ilex guayusa.
A partir de extractos hidroetanólicos de P. tripartita var mollissima, P. tarminiana y extractos hidroetanólicos y acuosos de I. guayusa, se realizó el fraccionamiento líquido-líquido y se analizaron sus perfiles químicos mediante cromatografía en capa delgada de alta eficiencia (HPTLC) y electroforesis capilar (CE). La actividad antimicrobiana de las fracciones y estándares se evaluó mediante la técnica de dilución en agar en cepas de referencia y cepas clínicas con diferentes perfiles de resistencia a antibióticos. Finalmente, se realizó la purificación de un extracto libre de cafeína de I. guayusa mediante lavados de partición con diclorometano y de la fracción butanólica de P. tarminiana mediante cromatografía en partición centrifuga (CPC).
Se obtuvieron los perfiles cromatográficos y electroforéticos de P. tripartita var mollissima y P. tarminiana respectivamente y se encontró la presencia de vitexina y rutina en la fracción butanólica de P. tarminiana y de vitexina en P. tripartita var mollissima mediante HPTLC. También, se encontró la presencia de ácido clorogénico, ácido caféico y cafeína en la fracción butanólica de I. guayusa por TLC, HPTLC y CE. Se logró la purificación de 5 posibles compuestos de P. tarminiana mediante CPC. Las pruebas de susceptibilidad antimicrobiana se estimaron mediante concentración mínima inhibitorio por la técnica de dilución en agar para H. pylori frente a las diferentes fracciones de las especies vegetales evaluadas encontrando una concentración mínima inhibitoria (CMI) de 250 μg/mL para las fracciones butanólica y acuosas de P. tarminiana e I. guayusa frente a las cepas de referencia de H. pylori. La fracción butanólica de P. tarminiana fue la más activa frente a H. pylori mostrando una CMI entre 250 y 500 μg/mL. Se encontró una CMI=102,9 μM para cafeína y de 56,4 μM del ácido clorogénico. Finalmente, el extracto libre de cafeína mostro tener una actividad similar al extracto inicial, CMI=1000 μg/mL, mostrando que no es el único compuesto responsable de la actividad observada en las fracciones de I. guayusa. Los resultados encontrados en el presente trabajo aportarán conocimiento para la evaluación de la actividad antimicrobiana de diferentes extractos, fracciones y compuestos provenientes de las especies vegetales estudiadas frente a H. pylori, y abre nuevas oportunidades de investigación futuras con la fracción butanólica de P. tarminiana, para evaluar la actividad citotóxica y los posibles mecanismos de acción asociados, con proyección a llevarlo a modelos in vivo.
Abstract
Helicobacter pylori (H. pylori) is a bacterium that causes diverse gastroduodenal diseases and gastric cancer. The WHO has classified it as a type I carcinogen. Currently available treatments have lost efficacy, due mainly to the appearance of H. pylori resistant strains for the mainly antibiotics used in the therapeutic schemes. In our research team, studies performed by Reyes & Saenz 2019 and Portela 2020, had reported the chemical profile of Passiflora and Ilex species and the possible antimicrobial activity of those species The aim of this study was to chemically characterize and to evaluate the antimicrobial activity against H. pylori of fractions and compounds from Passiflora tripartita var mollissima, P. tarminiana and Ilex guayusa.
From hydroethanolic extracts of P. tripartita var mollissima, P. tarminiana and hydroethanolic and aqueous extracts of I. guayusa, a liquid-liquid fractionation was performed, and their chemical profiles were analyzed by high performance thin layer chromatography (HPTLC) and capillary electrophoresis (CE). Antimicrobial activity of fractions and standards were evaluated by agar dilution technique against reference and clinical strains of H. pylori with different antibiotic resistance profiles. Finally, a caffeine-free extract of I. guayusa was purified by partition washes with dichloromethane and of the butanolic fraction of P. tarminiana by centrifugal partition chromatography (CPC).
Chromatographic and electrophoretic profiles of P. tripartita var mollissima and P. tarminiana were obtained, respectively, and the presence of vitexin and rutin was found in the butanolic fraction of P. tarminiana and vitexin in P. tripartita var mollissima buthanolic fraction by using HPTLC. Also, the presence of chlorogenic acid, caffeic acid and caffeine was found in the butanolic fraction of I. guayusa by using TLC, HPTLC and CE. Purification of 5 possible compounds from P. tarminiana was achieved by CPC. Susceptibility tests for antimicrobial evaluation were estimated by minimum inhibitory concentration by agar dilution technique for H. pylori for the different fractions from plant species, founding a minimum inhibitory concentration (MIC) of 250 μg/mL was found in the butanolic and aqueous fractions of P. tarminiana and I. guayusa against the reference strains of H. pylori. The butanolic fraction of P. tarminiana was the most active against H. pylori, showing an MIC between 250 and 500 μg/mL. A MIC= 102.9 μM was found for the caffeine standard and 56.4 μM for the chlorogenic acid. Finally, the caffeine-free extract showed similar activity to the initial extract MIC=1000 μg/mL showing that it is not the only compound responsible for the activity observed in the fractions of I. guayusa. The results found in this work will provide knowledge for the evaluation of the antimicrobial activity of different extracts, fractions and compounds from the plant species studied against H. pylori, and open new opportunities for future research with the butanolic fraction of P. tarminiana, to evaluate the cytotoxic activity and the possible associated mechanisms of action, with projection to scale it to in vivo models.
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Maestría en ciencias biológicas - Tesis y disertaciones académicasHelicobacter pylori
Passiflora
Resistencia a las drogas
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