Comparative Antioxidant and Antimicrobial Activities of Stem and Root Bark Extracts and Solvent Fractions of Securidaca longepedunculata

Resumen Técnico: Actividades Antioxidantes y Antimicrobianas Comparativas de la Corteza del Tallo y de la Raíz de Securidaca longepedunculata

Planteamiento del Problema
Securidaca longepedunculata Fresen es una planta medicinal ampliamente utilizada en la medicina tradicional del norte de Ghana, particularmente en el distrito de Talensi, para tratar diversas dolencias, incluyendo condiciones inflamatorias e infecciones microbianas. Si bien la corteza de la raíz es la parte principal utilizada en los regímenes terapéuticos locales, su recolección continua provoca la muerte de la planta, lo que representa una amenaza significativa para la sostenibilidad de la especie. Existe una necesidad crítica de identificar partes de la planta alternativas y sostenibles que retengan una eficacia medicinal comparable para asegurar la conservación de la especie y mantener el acceso a los remedios tradicionales.

Metodología
Este estudio realizó una evaluación comparativa de las propiedades antioxidantes y antimicrobianas de la corteza del tallo frente a la corteza de la raíz de S. longepedunculata.

• Preparación de la Muestra: Las cortezas del tallo y de la raíz fueron recolectadas de poblaciones silvestres en Sheaga, Ghana, autenticadas y procesadas en polvos secos.
• Extracción y Fraccionamiento: Ambas partes de la planta fueron extraídas utilizando etanol al 70%. Los extractos crudos resultantes fueron posteriormente particionados utilizando solventes de polaridad creciente: cloroformo, acetato de etilo y butanol, para obtener seis fracciones distintas (tres por cada parte de la planta).
• Análisis Fitoquímico: Se realizó un cribado cualitativo de alcaloides, esteroides, antraquinonas, cardenolidos, saponinas, fenoles, flavonoides, glucósidos cardíacos, taninos, cumarinas y triterpenos. El análisis cuantitativo determinó el Contenido Fenólico Total (CPT) y el Contenido de Flavonoides Totales (CFT).
• Ensayos Antioxidantes: La Capacidad Antioxidante Total (CAT) se midió mediante el método de fosfomolibdeno, y la actividad de captación de radicales se evaluó mediante el ensayo DPPH para calcular los valores de IC₅₀.
• Ensayos Antimicrobianos: Se empleó la técnica de Microbicida Flash para determinar las Concentraciones Bactericidas Mínimas (CBM) y las Concentraciones Fungicidas Mínimas (CFM) contra un panel de bacterias (N. gonorrhoeae, S. Typhi, P. aeruginosa, E. coli, S. aureus, S. pyogenes) y el hongo C. albicans.
• Análisis de Datos: Los resultados se analizaron mediante ANOVA, y se utilizaron enfoques quimiométricos (matrices de correlación, PCA y Análisis de Agrupamiento Jerárquico) para dilucidar las relaciones entre los perfiles fitoquímicos y las actividades biológicas.

Resultos Clave

• Perfil Fitoquímico: Tanto la corteza del tallo como la de la raíz contenían clases fitoquímicas similares (alcaloides, fenoles, flavonoides, etc.), lo que confirma que el etanol al 70% es un solvente de amplio espectro eficaz. Sin embargo, se observaron diferencias cuantitativas.
• Rendimiento y Composición: El extracto crudo de la corteza del tallo produjo un rendimiento ligeramente menor (14.88%) que el de la corteza de la raíz (18.32%), pero las fracciones de la corteza del tallo mostraron generalmente rendimientos más altos en la fracción de butanol.
• Actividad Antioxidante:
  • CPT y CFT: La corteza del tallo exhibió consistentemente contenidos de fenoles y flavonoides más altos que la corteza de la raíz. Notablemente, las fracciones de cloroformo de ambas partes mostraron los valores más altos de CPT y CFT, alcanzando la fracción de cloroformo de la corteza del tallo 95.16 mg GAE/g DW (CPT) y 257.55 mg RE/g DW (CFT).
  • CAT y DPPH: La corteza del tallo demostró una capacidad antioxidante superior (251.14 mg AAE/g DW) en comparación con la corteza de la raíz (245.38 mg AAE/g DW). En el ensayo DPPH, el extracto crudo de la corteza del tallo tuvo un IC₅₀ más bajo (0.343 mg/mL) que el de la corteza de la raíz (0.491 mg/mL), indicando una mayor capacidad de captación de radicales. Las fracciones de cloroformo exhibieron la mayor actividad en ambos ensayos.
• Actividad Antimicrobiana:
  • El extracto de la corteza del tallo demostró actividad de amplio espectro contra todos los microorganismos probados, mientras que el extracto de la corteza de la raíz fue efectivo solo contra S. Typhi y N. gonorrhoeae.
  • El extracto de la corteza del tallo mostró una puntuación de actividad de 7 (de 7 organismos probados), en comparación con una puntuación de 2 para la corteza de la raíz.
  • Entre las fracciones, las fracciones de cloroformo y acetato de etilo de la corteza del tallo mostraron la mayor potencia. Las fracciones de butanol generalmente mostraron una actividad reducida o nula.
• Perspectivas Quimiométricas: El Análisis de Componentes Principales (PCA) y el Análisis de Agrupamiento Jerárquico (HCA) confirmaron que las fracciones de cloroformo de ambas partes de la planta se agruparon con alta actividad antioxidante y antimicrobiana, impulsadas por compuestos de polaridad baja a intermedia. Las fracciones de la corteza del tallo se agruparon consistentemente con métricas de bioactividad más altas en comparación con sus contrapartes de la raíz.

Significancia y Reivindicaciones
El artículo afirma que la corteza del tallo de S. longepedunculata posee actividades antioxidantes y antimicrobianas superiores o comparables en relación con la corteza de la raíz, la cual es recolectada tradicionalmente. Específicamente, el estudio destaca que:

1. Sostenibilidad: La corteza del tallo es una alternativa viable y sostenible a la corteza de la raíz. El uso de la corteza del tallo podría mitigar las prácticas de recolección destructivas que amenazan la supervivencia de la especie sin comprometer la eficacia medicinal.
2. Polaridad del Solvente: La actividad biológica está fuertemente influenciada por la polaridad del solvente. Las fracciones de cloroformo, enriquecidas con fenoles y flavonoides moderadamente lipofílicos, demostraron la mayor bioactividad, lo que sugiere que ciertos constituyentes bioactivos se extraen o concentran más eficazmente en esta fracción.
3. Especificidad Tisular: Existen diferencias distintas en la acumulación de compuestos bioactivos entre los tejidos del tallo y de la raíz, mostrando la corteza del tallo concentraciones más altas de fenoles y flavonoides, lo que se correlaciona con su mayor desempeño biológico.

Los autores concluyen que estos hallazgos apoyan la integración de la corteza del tallo en las prácticas terapéuticas tradicionales para promover la conservación de la especie y fomentar la investigación futura sobre el aislamiento y la caracterización estructural de los compuestos específicos responsables de estas actividades.