Artículo de investigación

Evaluación del efecto antimicrobiano de extractos de Uncaria tomentosa (Willd. ex Schult.) DC. frente a cepas bacterianas y fúngicas de importancia clínica y ambiental

Evaluation of the antimicrobial effect of Uncaria tomentosa (Willd. ex Schult.) DC. extracts against bacterial and fungal strains of clinical and environmental importance

1. Introducción

La resistencia antimicrobiana (RAM) es reconocida por la OMS como una de las diez mayores amenazas para la salud pública mundial. En 2019, fue causa directa de 1,27 millones de muertes globales, y las proyecciones advierten hasta 10 millones de muertes anuales hacia 2050 sin medidas efectivas (Aguilar et al., 2022). Este fenómeno compromete la eficacia de antibióticos establecidos frente a infecciones bacterianas y fúngicas, impulsando urgentemente la búsqueda de alternativas terapéuticas (Oliveira et al., 2024).

En Ecuador, la RAM se ve agravada por el uso indiscriminado de antimicrobianos, la presión selectiva de efluentes agropecuarios e industriales y la vigilancia epidemiológica insuficiente. Las plantas medicinales ofrecen una alternativa promisoria dado que sus metabolitos secundarios actúan sobre múltiples dianas biológicas, dificultando el desarrollo de resistencia cruzada.

Uncaria tomentosa (Willd. ex Schult.) DC., conocida como uña de gato, es una liana de la familia Rubiaceae ampliamente distribuida en la Amazonía sudamericana. Su corteza concentra alcaloides oxindólicos pentacíclicos (POA) y tetracíclicos (TOA), proantocianidinas, flavonoides, ácidos fenólicos y triterpenos (Blanck et al., 2022; Batiha et al., 2020). Estudios previos han reportado actividad frente a bacterias Gram-positivas, Gram-negativas y hongos patógenos; sin embargo, persisten vacíos sobre la eficacia comparativa entre solventes, concentraciones y cepas evaluadas de forma simultánea y sistemática.

El presente estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto antimicrobiano de extractos de corteza de U. tomentosa obtenidos con cuatro solventes a tres concentraciones frente a Escherichia coli, Staphylococcus aureus y Candida albicans, cuantificando halos de inhibición y CMI mediante análisis estadístico multifactorial.

2. Método

2.1 Diseño experimental y variables de estudio

Se adoptó un enfoque cuantitativo con diseño experimental completamente aleatorizado factorial 4×3: factor A (solvente, 4 niveles) × factor B (concentración, 3 niveles), con 12 tratamientos evaluados frente a tres microorganismos con tres réplicas cada uno (Tabla 1).

2.2 Material vegetal y preparación de extractos

Se empleó corteza seca en polvo de U. tomentosa adquirida comercialmente en Puyo (Amazonía ecuatoriana). Para cada extracto, 5 g de polvo (tamiz 40 mesh) se maceraron con el solvente correspondiente bajo ultrasonido (60% frecuencia, 10 min), se centrifugaron y filtraron (papel Whatman N° 1). Los sobrenadantes se envasaron en vidrio ámbar a 4 °C hasta el análisis. Se prepararon concentraciones de 1%, 5% y 10% (m/v) para los cuatro solventes.

2.3 Tamizaje fitoquímico

Se realizó tamizaje fitoquímico cualitativo con reactivos estándar: Mayer, Dragendorff y Wagner (alcaloides); Shinoda (flavonoides); FeCl₃ y acetato de plomo (taninos y fenoles); prueba de espuma (saponinas); Salkowski y Liebermann-Burchard (terpenoides/esteroides). Los resultados se codificaron como − (no detectado), + (detectado), ++ (señal moderada), +++ (señal fuerte).

2.4 Actividad antimicrobiana

Cepas ATCC (E. coli 8739, S. aureus 6538P, C. albicans 10231) fueron reactivadas y los inóculos ajustados a 0,5 McFarland (~1,5×10⁸ UFC/mL para bacterias). El ensayo de Kirby-Bauer se realizó en agar nutritivo (bacterias, 37 °C/24 h) y agar Sabouraud (levadura, 30 °C/48 h), con discos de 6 mm impregnados con 20 µL de extracto. Controles positivos: gentamicina 10 µg/disco y fluconazol 25 µg/disco. Para la CMI se empleó microdilución en caldo (Mueller-Hinton/RPMI-1640) en placas de 96 pocillos a concentraciones de 200, 100, 50 y 10 µg/mL, definiendo CMI como la menor concentración sin turbidez visible. Todos los ensayos se realizaron por triplicado.

2.5 Análisis estadístico

Se aplicó ANOVA multifactorial (factores: solvente, concentración, microorganismo e interacciones) y prueba post hoc de Tukey (α = 0,05) con el software SPSS v.25.

3. Resultados

3.1 Tamizaje fitoquímico

Todos los extractos presentaron los seis grupos de metabolitos evaluados (Tabla 2). Las mezclas hidroalcohólicas 80:20, especialmente MeOH 80:20 a 5% y 10%, exhibieron mayor intensidad en flavonoides (+++) y taninos/fenoles (+++), lo que indica mayor extracción de polifenoles al combinar la polaridad del agua y el metanol.

3.2 Actividad antimicrobiana por difusión en disco

Los halos de inhibición (Tabla 3) mostraron relación dosis-dependiente en los tres microorganismos. Los extractos 80:20 superaron a los solventes puros en todos los casos. MeOH 80:20 al 10% produjo el mayor halo global: 19 mm frente a S. aureus y 18 mm frente a C. albicans. S. aureus fue el microorganismo más sensible, seguido de C. albicans y E. coli. Los controles negativos no superaron 2 mm.

3.3 Concentración Mínima Inhibitoria (CMI)

Los valores de CMI (Tabla 4) oscilaron entre 10 y 100 µg/mL. S. aureus fue el microorganismo más susceptible, con CMI de 10 µg/mL para MeOH 100%, MeOH 80:20 y EtOH 80:20. E. coli presentó CMI de 50 µg/mL (extractos 80:20) y 100 µg/mL (extractos absolutos), mientras que C. albicans mostró sensibilidad intermedia (50–100 µg/mL).

3.4 Análisis estadístico

El ANOVA multifactorial (Tabla 5) reveló efectos principales significativos para los tres factores y todas sus interacciones (p < 0,001 a 0,022). La prueba de Tukey (Tabla 6) confirmó que MeOH 80:20 produjo los halos más altos, siendo significativamente superior a los demás solventes (p < 0,001), excepto respecto a EtOH 80:20 (p = 0,421). Para el factor concentración, todas las comparaciones fueron significativas (p < 0,001).

4. Discusión

El tamizaje fitoquímico confirma la abundante riqueza metabólica de U. tomentosa, coincidiendo con Blanck et al. (2022) y Navarro-Hoyos et al. (2018), quienes documentaron alcaloides oxindólicos, proantocianidinas y flavonoides como principales responsables de la actividad antimicrobiana. La mayor intensidad en extractos 80:20 es consistente con Montiel et al. (2023), quienes atribuyeron este fenómeno a que las mezclas hidroalcohólicas combinan polaridades complementarias que favorecen la extracción de polifenoles y alcaloides.

La superioridad antimicrobiana de los extractos 80:20 replica el patrón reportado por Navarro-Hoyos et al. (2019) y Moraes et al. (2016). El componente acuoso incrementa la solubilidad de compuestos polares activos (taninos condensados, sales de alcaloides), mientras que el solvente orgánico extrae fracciones con capacidad membranolítica.

La mayor sensibilidad de S. aureus respecto a E. coli es coherente con la literatura (Blanck et al., 2022; Ccahuana-Vásquez et al., 2007). La membrana externa de las bacterias Gram-negativas actúa como barrera de permeabilidad que restringe la entrada de alcaloides e isoflavonoides hidrófobos. La CMI de 10 µg/mL para S. aureus con MeOH 80:20 es comparable a la reportada por Sánchez Hernández et al. (2022) y se considera alta actividad para un extracto crudo (Famuyide et al., 2019).

La actividad moderada frente a C. albicans (CMI 50–100 µg/mL) concuerda con Moraes et al. (2015, 2016). Las interacciones significativas solvente × concentración × microorganismo (p = 0,002) reflejan la naturaleza multifactorial de la actividad. Como limitación, los valores de CMI se determinaron por ausencia de turbidez visual sin confirmación colorimétrica. Estudios futuros deben orientarse al fraccionamiento bioguiado, caracterización por HPLC-MS y evaluación de sinergismo antibiótico.

5. Conclusiones

El tamizaje fitoquímico confirmó la presencia universal de alcaloides, flavonoides, taninos, fenoles, saponinas y terpenoides en todos los extractos, con mayor intensidad en las mezclas hidroalcohólicas 80:20.

Los extractos mostraron actividad antimicrobiana dosis-dependiente, con MeOH 80:20 al 10% como el tratamiento más activo (11 mm en E. coli, 19 mm en S. aureus, 18 mm en C. albicans). La CMI más baja (10 µg/mL) frente a S. aureus indica alta actividad para un extracto crudo.

El ANOVA multifactorial confirmó efectos estadísticamente significativos del solvente, la concentración, el microorganismo y todas sus interacciones (p ≤ 0,022). S. aureus fue el más sensible, seguido de C. albicans y E. coli.

U. tomentosa se posiciona como fuente promisoria de agentes antimicrobianos naturales. Se recomienda continuar con fraccionamiento bioguiado y evaluación de sinergismo con antibióticos convencionales.

Agradecimientos

Los autores agradecen al laboratorio de Bromatología de la Universidad Estatal Amazónica y al laboratorio clínico RioLab por facilitar las instalaciones para la fase experimental.

Contribución de los autores

D.O.M.: conceptualización, metodología, investigación, análisis formal, redacción borrador. G.M.S.: supervisión, validación, revisión y edición.

Conflictos de intereses

Los autores declaran no tener conflictos de interés.