ES2365231A1 - Extractos de plantas como antiparasitarios, antisépticos y fitosanitarios. - Google Patents
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Abstract
Extractos de plantas como antiparasitarios, antisépticos y fitosanitarios. En la presente invención se describe el uso de extractos bioactivos, extraídos de plantas, preferentemente de las especies Ruta pinnata y Psoralea bituminosa, y que presentan actividad antiparasitaria, antiséptica y fitosanitaria, frente a parásitos animales y humanos, y contra plagas agrícolas o domésticas. Además la presente invención describe el procedimiento de obtención de dichos extractos bioactivos con actividad antiparasitaria, antiséptica y fitosanitaria, así como una composición en forma de piensos animales y/o una formulación galénica o farmacéutica que comprenda dichos extractos bioactivos y que presente también actividad antiparasitaria, antiséptica y fitosanitaria. La invención también describe un método de tratamiento y prevención de infecciones parasíticas en animales incluyendo el hombre, que consiste en la administración de una dosis farmacéuticamente efectiva de los extractos vegetales activos descritos en la invención junto con excipientes a dosis farmacéuticamente aceptables.
Description
Extractos de plantas como antiparasitarios,
antisépticos y fitosanitarios.
La presente invención se refiere a la obtención
de extractos bioactivos de plantas para su utilización como agentes
antiparasitarios, antisépticos y fitosanitarios. Por este motivo, la
presente invención se podría englobaren los campos de la química
orgánica de productos naturales, así como en la industria
farmacéutica y agroquímica, para el uso de los extractos bioactivos
de dichas plantas, tanto en medicina veterinaria como humana, así
como en agricultura como fitosanitario.
Entre las múltiples afecciones parasitarias que
pueden afectar a los animales domésticos de abasto, las patologías
originadas por los helmintos y coccidios (principalmente en las
cabañas bovina, caprina y ovina, así como en aves en explotación) se
extienden por todo el mundo y conforman una de las parasitosis más
generalizadas y que inciden con más severidad en las explotaciones
ganaderas, registrándose altas tasas de mortalidad y ocasionando
cuantiosas pérdidas económicas (Waller, 1997).
La resistencia al arsenal terapéutico
comercializado, para el control de las infecciones por los parásitos
mencionados está abundantemente documentada como fenómeno creciente
y global, resultado de la continua exposición y selección al
tratamiento terapéutico (Taylor, 2002, Meinke, 2001, Norton y
Joyner, 1975; Peek y Landman, 2005). Este fenómeno, junto con la
intensificación de los sistemas de producción animal, ha llevado a
una demanda creciente de antiparasitarios efectivos y de bajo costo
para el control de las afecciones parasitarias como por ejemplo,
helmintiasis y coccidiosis. Ante esta situación, los conceptos de
agroecología y holística de la agricultura, que abogan por el uso de
estrategias de gestión integrada, incluyendo el empleo de plantas
medicinales, están experimentando un resurgimiento porque se trata
de recursos más sostenibles. En esta línea destacan los intentos de
búsqueda de nuevos fitofármacos para el tratamiento y control de
Haemonchus contortus, considerado uno de los nemátodos
productores de gastroenteritis parasitaria de mayor importancia en
pequeños rumiantes (Assis et al., 2003; Ayers et al.,
2007; Eguale et al., 2007; Oliveira et al., 2009) y
del protozoo Eimeria, enfocado principalmente a las especies
que infectan a la cabaña aviar (Arab et al., 2006). Otra
ventaja del empleo de fitofármacos para el tratamiento de
enfermedades antiparasitarias en el ganado de abasto, viene
condicionada por la demanda, por parte de los consumidores de países
industrializados y productores en general, de la utilización de
métodos de producción ecológica, particularmente en los aspectos de
producción animal, donde se busca mayor calidad y seguridad
alimenticia. Se destaca así un interés muy marcado por encontrar
alternativas a la medicina veterinaria alopática y en ese contexto,
los fitofármacos se visualizan positivamente por parte de los
productores, como un medio importante para aumentar la calidad de
productos alimenticios como la carne y sus derivados, y por los
consumidores por posibles beneficios que brinden la inclusión de
moléculas funcionales en esos fitoterápicos que aumentan el valor
nutricional final de los alimentos así producidos.
En este sentido, en la presente invención se
describe el uso de extractos bioactivos con capacidad
antiparasitaria, antiséptica y fitosanitaria, extraídos de plantas
de las especies Ruta pinnata y Psoralea bituminosa,
para el tratamiento y control de las enfermedades parasitarias
producidas por helmintos y protozoos Apicomplexa que son
causantes de importantes pérdidas económicas en todos los sistemas
de producción animal del mundo.
Los coccidios pertenecientes al género
Eimeria, están muy próximos filogenéticamente a parásitos
humanos pertenecientes al mismo Phylum Apicomplexa, como por
ejemplo Toxoplasma, Sarcocystis o Plasmodium.
Además, nemátodos gastrointestinales como Haemonchus pueden
también encontrarse en humanos, como es el caso de Ascaris
lumbricoides, Trichuris trichura o Ancylostoma
duodenalis. Por este motivo, los extractos bioactivos descritos
en la presente invención, pueden ser utilizados tanto en terapia
como en profilaxis frente a parásitos de humanos, cuyo tratamiento
convencional mediante productos farmacéuticos se está viendo cada
vez más limitado a consecuencia de la creciente aparición de
resistencia antiparasitaria, tal y como se indicó con los parásitos
animales. Por lo tanto, los extractos bioactivos descritos en la
presente invención son una alternativa e incluso, en muchos casos,
pueden ser sustitutorios de los tratamientos con antiparasitarios de
uso rutinario en medicina veterinaria y humana (por ejemplo:
Levamisol, bencimidazoles, lactonas macrocíclicas, sulfamidas,
sulfadoxina/pirimetamina, cloroquina, etc.) debido a su ineficacia,
consecuencia del desarrollo de fenómenos de resistencia por parte de
los parásitos, frente a dichos fármacos. Por lo tanto, los extractos
bioactivos de las plantas R. pinnata y P. bituminosa
constituyen una nueva herramienta terapéutica y profiláctica para el
tratamiento y control de las enfermedades parasitarias producidas
por helmintos y protozoos Apicomplexa, que son causantes de
importantes pérdidas económicas en todos los sistemas de producción
animal del mundo y graves trastornos patológicos, incluyendo la
muerte, en la especie humana.
Por otro lado, la búsqueda de fitosanitarios
para el tratamiento contra insectos y plagas en agricultura es muy
urgente puesto que la legislación vigente obligará en un período de
tiempo reducido, a la retirada de muchos de los productos sintéticos
actualmente comercializados. De las plagas consideradas como muy
devastadoras, se describe la plaga del insecto trips
(Frankliniella occidentalis), también llamado trips de flores
occidentales. Dicha plaga constituye una seria amenaza que afecta a
un gran número de cultivos en todo el planeta, incluyendo cultivos
de frutales y de plantas ornamentales. También afecta, de manera muy
grave, a los cultivos de invernaderos, con serias consecuencias para
la producción de los mismos (Mantel y van de Vrie, 1988; Hunter y
Ullman, 1989). Por este motivo, la búsqueda de nuevas estrategias y
productos para su control es cada vez más urgente. En este sentido,
la presente invención pone de manifiesto la capacidad fitosanitaria
de los extractos bioactivos descritos en la invención, frente al
insecto/plaga Frankliniella occidentalis y especies
afines.
En la presente invención se describe el uso de
extractos bioactivos de plantas de las especies R. pinnata y
P. bituminosa como antiparasitarios, anticoccidiósicos y
antisépticos, frente a parásitos de animales, tanto de abasto como
de compañía, y de seres humanos, además de su capacidad como
fitosanitarios. En la presente invención se pone de manifiesto que
los extractos bioactivos de R. pinnata mostraron una
considerable actividad antihelmíntica, mayor que la de su homólogo
R. graveolens, especialmente en lo referente al efecto
larvicida, así como una importante capacidad para inhibir la
esporulación de ooquistes, de lo que se deduce su actividad
anticoccidiósica y antiséptica. La actividad antihelmíntica,
anticoccidiósica y antiséptica de los extractos de P.
bituminosa también fue considerable, aunque menor que la de
R. pinnata, pero cabe destacar dicha actividad
antihelmíntica, anticoccidiósica y antiséptica dado el uso de dicha
planta como planta forrajera para el ganado.
La capacidad antihelmíntica, anticoccidiósica y
antiséptica de los extractos bioactivos extraídos de las plantas
mencionadas, se han evaluado y contrastado frente a los parásitos
Haemonchus contortus (nemátodo) y Eimeria bovis
(coccidio) utilizando múltiples y repetidos ensayos específicos que
han sido:
Ensayos frente a nemátodos:
- -
- Ensayo de eclosión de huevos (EEH): valora el porcentaje de larvas que eclosionan.
- -
- Ensayo de desarrollo larvario (EDL): valora la inhibición del desarrollo larvario desde L1 (larvas de primer estadio) hasta L3 (larvas de tercer estadio).
- -
- Ensayo de parálisis larvaria (EPL): valora la inhibición del movimiento y viabilidad de L3 (larvas de tercer estadio).
- -
- Ensayo de viabilidad de adultos (EVA): valora la inhibición del movimiento y viabilidad de adultos del parásito.
\vskip1.000000\baselineskip
Ensayos frente a coccidios:
- -
- Ensayo de esporulación de ooquistes (EEO): evalúa la inhibición del proceso de reproducción asexual conocido como "esporulación", necesario para que el ooquiste sea infectante por ingestión para otros hospedadores.
- -
- Ensayo de viabilidad de esporozoítos (EVE): evalúa la capacidad para reducir la viabilidad del esporozoíto, que es considerado como el primer elemento parasitario que invade las células del hospedador en el ciclo endógeno del parásito.
La presente invención también describe el
procedimiento de obtención de los extractos bioactivos descritos en
la presente invención.
Otro objeto de la presente invención se refiere
a una composición (piensos) y/o formulación veterinaria o
farmacéutica que contiene los extractos vegetales bioactivos
descritos en la invención y que se utiliza como antiparasitario y
antiséptico.
Otro objeto de la presente invención se refiere
a un método de tratamiento y profilaxis de infecciones parasíticas
en animales, incluyendo el hombre, que consiste en la administración
de una dosis farmacéuticamente efectiva de los extractos vegetales
activos descritos en la invención junto con excipientes
farmacéuticamente aceptables.
A efectos de la presente invención se define el
término alimento funcional, incluyendo en este término los piensos
animales, como aquél que aporta, además de su función nutricional
intrínseca, una función adicional de profilaxis previniendo la
aparición de infecciones o enfermedades, preferentemente atribuibles
a parásitos.
Otro objeto de la presente invención se refiere
al uso de los extractos bioactivos descritos en la invención como
fitosanitarios para el tratamiento contra diferentes especies de
insectos que atacan a especies vegetales y de interés agrícola. A
los efectos de la presente invención, el término fitosanitario debe
entenderse como cualquier sustancia o mezcla de sustancias
destinadas a prevenir la acción de, o destruir directamente,
insectos, ácaros, moluscos, roedores, hongos, malas hierbas,
bacterias y otras formas de vida animal o vegetal perjudiciales para
la salud pública y también para la agricultura (es decir,
considerados como plagas y por tanto susceptibles de ser combatidos
con plaguicidas); durante la producción, almacenamiento, transporte,
distribución y elaboración de productos agrícolas y sus derivados.
Entre los productos fitosanitarios se incluyen también las
sustancias reguladoras del crecimiento vegetal o
fitorreguladores.
Otro objeto de la presente invención se refiere
a un método de tratamiento y profilaxis de plagas agrícolas e
insectos domésticos, que consiste en la administración de una dosis
efectiva de los extractos vegetales activos descritos en la
invención junto con excipientes aceptables.
Figura 1.- Ensayo de eclosión de huevos (EEH)
con los extractos bioactivos metanólicos extraídos de plantas R.
pinnata (C) y P. bituminosa (D). Se evaluaron extractos
bioactivos metanólicos extraídos de plantas de R. pinnata (C)
y P. bituminosa (D), tras 24 de incubación de huevos de H.
contortus con las diferentes concentraciones de extracto
bioactivo metanólico de dichas plantas. En el eje X se representa la
concentración de extracto expresada como mg/ml y en el eje Y se
representa efecto ovicida expresado como porcentaje. Como control
positivo se utilizó el antihelmíntico con efecto ovicida oxibendazol
(B) y como control negativo dimetilsulfóxido (DMSO) al porcentaje
empleado para realizar las correspondientes diluciones de los
extractos (A) (% v/v). En el eje X de la gráfica A se representa la
concentración de DMSO expresada como porcentaje y en el eje Y el
efecto ovicida expresado como porcentaje. En el eje X de la gráfica
B se representa la concentración del ovicida oxibendazol expresada
como ng/ml y en el eje Y el efecto ovicida expresado como
porcentaje. Se determinó el porcentaje de huevos no larvados (barras
blancas), huevos larvados (barras negras), larvas L1 móviles (barras
rayadas) y larvas L1 inmóviles (barras cuadriculadas). Las muestras
se analizaron por triplicado dentro de cada ensayo y se realizaron
dos ensayos idénticos en diferentes días.
Figura 2.- Ensayo de parálisis larvaria (EPL)
con extractos metanólicos de plantas de R. pinnata (A)
(barras blancas), R. graveolens (B) (barras negras) y P.
bituminosa (C) (barras rayadas), 24 horas después de la
incubación de larvas de tercer estado (L3) de H. contortus
con las diferentes concentraciones de los extractos bioactivos
metanólicos de dichas plantas se determinó el porcentaje de larvas
L3 inmóviles. La figura D muestra el porcentaje de inhibición
larvaria obtenido después del tratamiento de las larvas L3 con el
control positivo Levamisol, antihelmíntico con efecto larvicida
(barra cuadriculada) y con el control negativo DMSO (barra
punteada), al porcentaje empleado para realizar las correspondientes
diluciones de los extractos (% v/v). R. graveolens se emplea
como control de extracto de plantas conocido en el estado de la
técnica por sus efectos antiparasitarios. Las muestras se analizaron
por triplicado dentro de cada ensayo y se realizaron dos ensayos
idénticos en diferentes días. En el eje X de cada una de las
gráficas se representa la concentración del extracto bioactivo, o de
los controles positivos, o de los controles negativo,
respectivamente y en el eje Y de cada una de las gráficas se
representa la inhibición de la movilidad larvaria expresada como
porcentaje.
Figura 3.- Ensayo de viabilidad de adultos (EVA)
con extractos bioactivos metanólicos de R. pinnata (A),
(barras blancas), R. graveolens (B) (barras negras) y P.
bituminosa (C) (barras rayadas), tras 24 horas de incubación de
gusanos adultos de H. contortus con diferentes
concentraciones de extracto bioactivo metanólico de dichas plantas.
La figura D muestra el porcentaje de inhibición de la movilidad de
gusanos adultos tratados con el control positivo Levamisol,
antihelmíntico con efecto adulticida (barra cuadriculada) y con el
control negativo DMSO (barra punteada) al porcentaje empleado para
realizar las correspondientes diluciones de los extractos (% v/v).
R. graveolens se emplea como control de extracto de plantas
conocido en el estado de la técnica por sus efectos
antiparasitarios. Las muestras se analizaron por triplicado dentro
de cada ensayo y se realizaron dos ensayos idénticos en diferentes
días. En el eje X se representa la concentración del extracto
bioactivo o de los controles positivo o negativo, respectivamente y
en el eje Y el porcentaje de inhibición de la movilidad en
adultos.
Figura 4.- Ensayo de esporulación de ooquistes
(EEO) no esporulados de E. ninakohlyakimovae con diferentes
concentraciones de extractos bioactivos metanólicos de R.
pinnata (A), (barras blancas), R. graveolens (B) (barras
negras) y P. bituminosa (C) (barras rayadas), tras 24 horas
de incubación de los ooquistes con los extractos bioactivos
metanólicos. La figura D muestra el porcentaje de esporulación de
ooquistes después del tratamiento con el control Aquagen,
antiséptico comercial (barra cuadriculada) y con el control negativo
DMSO (barra punteada) al porcentaje empleado para realizar las
correspondientes diluciones de los extractos (% v/v). R.
graveolens se emplea como control de extracto de plantas
conocido en el estado de la técnica por sus efectos
antiparasitarios. Las muestras se analizaron por triplicado dentro
de cada ensayo y se realizaron dos ensayos idénticos en diferentes
días. En el eje X se representa la concentración del extracto
bioactivo y de los controles positivo o negativo, respectivamente y
en el eje Y el porcentaje de esporulación de los ooquistes.
Figura 5.- Efecto antihelmíntico del fruto de
R. pinnata. Mediante ensayos de parálisis larvaria (EPL) se
comparó la actividad antihelmíntica de extractos bioactivos
metanólicos extraídos del fruto maduro y de la planta entera
fructificada de R. pinnata (A) y la actividad de las
fracciones hexánicas de frutos maduros y de frutos verdes (B) de
dicha planta. La parálisis larvaria se evaluó tras 24 h de
incubación con los diferentes extractos. Como control negativo se
utilizó DMSO a las concentraciones utilizadas para diluir los
correspondientes extractos (% v/v). Las muestras se analizaron por
triplicado dentro de cada ensayo y se realizaron dos ensayos
idénticos en diferentes días. Las barras blancas representan el
extracto bioactivo extraído de frutos maduros. Las barras negras
representan el extracto bioactivo extraído de frutos verdes. Las
barras rayadas representan el extracto bioactivo extraído de partes
de la planta entera fructificada. Las barras cuadriculadas
representan el control negativo (DMSO). En el eje X se representa la
concentración de los extractos bioactivos expresada como mg/ml y en
el eje Y se representa la inhibición de la movilidad larvaria
expresada como porcentaje.
Figura 6.- Efecto antihelmíntico de extractos
bioactivos acuosos extraídos de frutos maduros de R. pinnata.
Mediante ensayos de parálisis larvaria (EPL) se comparó la actividad
antihelmíntica de extractos bioactivos acuosos de frutos maduros de
R. pinnata con el respectivo extracto bioactivo metanólico
extraído de frutos maduros de la planta. Como control negativo se
utilizó DMSO a las concentraciones utilizadas para diluir los
correspondientes extractos
(% v/v). La parálisis larvaria se evaluó tras 24 h de incubación con los diferentes extractos. Las muestras se analizaron por triplicado dentro de cada ensayo y se realizaron dos ensayos idénticos en diferentes días. Las barras blancas representan el extracto bioactivo metanólico. Las barras negras representan el extracto bioactivo acuoso. Las barras rayadas representan el control negativo (DMSO). En el eje X se representa la concentración de los extractos bioactivos extraídos de frutos maduros de R. pinnata expresada como mg/ml y en el eje Y se representa la inhibición de la movilidad larvaria expresada como porcentaje.
(% v/v). La parálisis larvaria se evaluó tras 24 h de incubación con los diferentes extractos. Las muestras se analizaron por triplicado dentro de cada ensayo y se realizaron dos ensayos idénticos en diferentes días. Las barras blancas representan el extracto bioactivo metanólico. Las barras negras representan el extracto bioactivo acuoso. Las barras rayadas representan el control negativo (DMSO). En el eje X se representa la concentración de los extractos bioactivos extraídos de frutos maduros de R. pinnata expresada como mg/ml y en el eje Y se representa la inhibición de la movilidad larvaria expresada como porcentaje.
Figura 7.- Efecto antihelmíntico de extractos
metanólicos obtenidos de cultivos in vitro de R.
pinnata. El efecto antihelmíntico se determinó mediante ensayos
de parálisis larvaria (EPL) evaluando la movilidad tras 24 h de
incubación utilizando extractos metanólicos de cultivos in
vitro de la planta (barras blancas). Como control negativo se
utilizó DMSO (barras negras) a las concentraciones utilizadas para
diluir el extracto (% v/v). Las muestras se analizaron por
triplicado dentro de cada ensayo y se realizaron dos ensayos
idénticos en diferentes días. En el eje X se representan las
concentraciones ensayadas de extracto de R. pinnata expresado
en mg/ml y en el eje Y se representa la inhibición de la movilidad
larvaria expresada como porcentaje.
Figura 8.- Reversibilidad del efecto
antihelmíntico de R. pinnata (A) y P. bituminosa (B).
Para evaluar la reversibilidad del efecto antihelmíntico, tras una
incubación durante 24 h con los respectivos extractos metanólicos de
las plantas, se realizaron tres lavados y la recuperación de la
movilidad larvaria se evaluó tras 24 h de incubación adicionales.
Los resultados se compararon con la reversibilidad obtenida con el
control positivo Levamisol (C). Como control negativo se utilizó
DMSO a las concentraciones utilizadas para diluir los extractos y el
control positivo (% v/v). Las muestras se analizaron por triplicado
dentro de cada ensayo y se realizaron dos ensayos idénticos en
diferentes días. Las barras blancas representan las muestras de las
plantas tratadas con los extractos bioactivos, que no han sido
sometidas a lavados. Las barras negras representan las muestras de
las plantas tratadas con los extractos bioactivos, que han sido
sometidas a lavados. En el eje X se representan las concentraciones
ensayadas del extracto metanólico de fruto maduro de R.
pinnata en mg/ml (A), del extracto metanólico de P.
bituminosa (B) en mg/ml y de la concentración de Levamisol en
\mug/ml y en el eje Y se representa la inhibición de la movilidad
larvaria expresada como
porcentaje.
porcentaje.
Figura 9.- Efecto fitosanitario de extractos
bioactivos de fruto maduro de R. pinnata frente a insectos de
interés agrícola (Frankliniella occidentalis). La figura
muestra el porcentaje de mortalidad de larvas de Frankliniella
occidentalis (Eje Y) en presencia de diferentes concentraciones
de extracto bioactivo de fruto maduro de R. pinnata (Eje X).
Las concentraciones ensayadas de extracto bioactivo disueltos en
agua son 33,375 mg/mL (100%), 16,687 mg/mL (50%) y 6,675 mg/mL
(20%). Como control (C) se expusieron las larvas a medio nutritivo
convencional para el cultivo de insectos, sin presencia de extracto
bioactivo. Para cada dilución se emplearon 30 larvas de primer
estadio de trips (F. occidentalis). Se realizaron 3
repeticiones de cada ensayo y de cada dilución. Después de tres
días, al final del primer estadio de desarrollo de las larvas, se
registró el número de larvas supervivientes en los distintas
diluciones y se compararon con la respuesta control.
El primer objeto de la presente invención se
refiere a un procedimiento para la obtención de extractos vegetales
bioactivos con actividad antiparasitaria, antiséptica y
fitosanitaria que comprende los pasos de:
- a)
- Recoger muestras de biomasa de plantas seleccionadas de las especies R. pinnata y P. bituminosa.
- b)
- Procesar las muestras de biomasa del paso anterior, preferentemente mediante secado o congelación.
- c)
- Homogeneizar las muestras de biomasa una vez procesadas.
- d)
- Extraer los extractos bioactivos de la biomasa homogeneizada.
En una realización preferida, el procedimiento
de la invención se caracteriza porque las muestras de biomasa son
recogidas preferentemente de la parte aérea de las plantas en
diferentes estados de fructificación y/o de los frutos de dichas
plantas en diferentes estados de fructificación.
En otra realización preferida, el procedimiento
de la invención se caracteriza porque el procesado de la biomasa de
las partes aéreas de las plantas se realiza preferentemente mediante
secado a temperatura ambiente durante preferentemente
20-25 días, y el procesado de la biomasa de los
frutos se realiza preferentemente mediante congelación,
preferentemente en nitrógeno líquido.
En otra realización preferida, el procedimiento
de la invención se caracteriza porque la homogeneización se realiza
preferentemente mediante trituración.
En otra realización preferida, el procedimiento
de la invención se caracteriza porque la biomasa puede obtenerse
también de cultivos in vitro de las especies R.
pinnata y P. bituminosa, haciendo uso de la tecnología
conocida para el cultivo in vitro de material vegetal
(células en suspensión, agregados celulares, tejidos, raíces,
brotes, etc.) empleando medios nutritivos tales como
Murashige-Skoog (1962) o B5 (Gamborg et
al.1968), así como la adición de reguladores de crecimiento
tales como auxinas y citoquininas, cultivados en distintas
condiciones de luz, temperatura y
agitación.
agitación.
En otra realización preferida, el procedimiento
de la invención se caracteriza porque la extracción de los extractos
bioactivos se realiza mediante cualquiera de las técnicas
seleccionadas preferentemente entre: extracción mediante
superfluidos, extracción con CO_{2}, extracción asistida por
microondas, y más preferentemente mediante la extracción con
disolventes.
En otra realización preferida, el procedimiento
de la invención se caracteriza porque los disolventes empleados en
la extracción se seleccionan entre una combinación de cualquiera de
los disolventes orgánicos, preferentemente: hexano, etanol,
diclorometano y más preferentemente metanol; y disolventes acuosos,
preferentemente agua.
En otra realización preferida, el procedimiento
de la invención se caracteriza porque la extracción de los extractos
bioactivos con disolventes se utiliza preferentemente un extractor
Soxhltex.
En otra realización preferida, el procedimiento
de la invención se caracteriza porque opcionalmente, los extractos
bioactivos obtenidos tras la etapa d) se purifican mediante un
método de fraccionamiento que comprenda los siguientes pasos:
- a)
- Separar la fracción aceitosa del extracto bioactivo mediante preferentemente decantación y presión reducida, preferentemente de 15 mm Hg, hasta obtener un pellet o precipitado.
- b)
- Disolver el pellet o precipitado obtenido en un disolvente, preferentemente agua.
- c)
- Extraer de la disolución del paso anterior mediante extracción líquido-líquido, una fracción acuosa que contiene los extractos bioactivos purificados.
En otra realización preferida, el procedimiento
de la invención se caracteriza porque la extracción
líquido-líquido se realiza preferentemente empleando
consecutivamente los disolventes hexano, cloroformo y acetato de
etilo.
Otro objeto de la presente invención, son los
extractos bioactivos de R. pinnata y P. bituminosa con
actividad antiparasitaria, antiséptica y fitosanitaria, obtenibles
mediante el procedimiento descrito previamente.
En una realización preferida, los extractos
bioactivos de la invención se caracterizan porque la actividad
antiparasitaria que presentan la ejercen frente a parásitos de
animales y de seres humanos, preferentemente nemátodos, más
preferentemente helmintos, coccidios y parásitos filogenéticamente
próximos del phylum Apicomplexa.
En otra realización preferida, los extractos
bioactivos de la invención se caracterizan por su efecto
antihelmíntico, preferentemente frente al género Haemonchus
parásito de rumiantes, pero también frente a cualquiera de los
géneros de nemátodos humanos siguientes: Ascaris, Trichuris,
Strongyloides, Enterobius, entre otros.
En otra realización preferida, los extractos
bioactivos de la invención se caracterizan por su efecto frente a
los protozoos del phylum Apicomplexa de cualquiera de los
siguientes géneros: Toxoplasma, Sarcocystis,
Plasmodium, Isospora, Cryptosporidium y más
preferentemente el género Eimeria, así como géneros próximos
filogenéticamente a los coccidios, como aquellos que se encuentran
en el phylum Apicomplexa, y más preferentemente, el género
Plasmodium.
En otra realización preferida, los extractos
bioactivos de la invención se caracterizan porque la actividad
antiparasitaria que ejercen, frente a nemátodos, se ejerce
preferentemente mediante la inhibición de la eclosión de los huevos,
inducción de la parálisis larvaria e inhibición de la viabilidad de
los individuos adultos.
En otra realización preferida, los extractos
bioactivos de la invención se caracterizan porque la actividad
antiparasitaria que ejercen, frente a coccidios, se ejerce
preferentemente mediante la inhibición de la esporulación de los
ooquistes y la inhibición de la viabilidad de los esporozoítos.
En otra realización preferida, los extractos
bioactivos de la invención se caracterizan porque la actividad
antiséptica que ejercen, frente a coccidios y géneros
filogenéticamente relacionados como Plasmodium, se ejerce,
preferentemente de los seleccionados entre cualquiera de los
siguientes géneros: Toxoplasma, Sarcocystis,
Plasmodium, Isospora, Cryptosporidium y más
preferentemente el género Eimeria.
En otra realización preferida, los extractos
bioactivos de la invención se caracterizan porque la actividad
antiséptica que ejercen frente a coccidios, se ejerce
preferentemente mediante la inhibición de la esporulación de los
ooquistes.
En otra realización preferida, los extractos
bioactivos de la invención se caracterizan porque la actividad
fitosanitaria se ejerce preferentemente frente a insectos, y más
preferentemente de la especie Frankliniella occidentalis y
especies afines seleccionadas preferentemente entre el orden
Thysanoptera y entre las familias Adiheterothripidae, Aelothripidae,
Phaleothripidae, Thripidae, más preferentemente entre especies tales
como F. tritici, F. bispinosa, F. fusca, F. schultzei,
Scirtothrips dorsalis, Heliothrips haemorrhoidalis, Thrips simplex,
T. tabaci, T. palmi, T. hawaiiensis, Echinothrips americans,
Gynaikothrips ficorum, G. uzeli, Chaetanaphothrips orchidii.
En otra realización preferida, los extractos
bioactivos de la invención se caracterizan porque la actividad
fitosanitaria frente a insectos se ejerce preferentemente mediante
la inhibición de su crecimiento y viabilidad.
Otro objeto de la presente invención se refiere
al uso de los extractos bioactivos descritos anteriormente, como
medicamentos.
Otro objeto de la presente invención se refiere
al uso de los extractos bioactivos descritos anteriormente, como
antiparasitarios y antisépticos, particularmente frente a nemátodos
y coccidios, así como su capacidad fitosanitaria frente a
Frankliniella occidentalis y especies afines seleccionadas
preferentemente entre el orden Thysanoptera y entre las familias
Adiheterothripidae, Aelothripidae, Phaleothripidae, Thripidae, más
preferentemente entre especies tales como F. tritici, F.
bispinosa, F. fusca, F. schultzei, Scirtothrips dorsalis,
Heliothrips haemorrhoidalis, Thrips simplex, T. tabaci, T. palmi, T.
hawaiiensis, Echinothrips americans, Gynaikothrips ficorum, G.
uzeli, Chaetanaphothrips orchidii.
Otro objeto de la presente invención se refiere
al uso de los extractos bioactivos descritos anteriormente, para la
fabricación de formulaciones farmacéuticas o veterinarias útiles en
el tratamiento de enfermedades parasitarias debidas preferentemente
a nemátodos, coccidios y especies filogenéticamente relacionadas,
pertenecientes particularmente al phylum Apicomplexa.
Otro objeto de la presente invención se refiere
al uso de los extractos bioactivos descritos anteriormente, para la
fabricación de alimentos funcionales para animales o seres humanos,
útiles para prevenir la aparición de enfermedades parasitarias,
preferentemente debidas a nemátodos y coccidios.
Otro objeto de la presente invención se refiere
al uso de los extractos bioactivos descritos anteriormente como
fitosanitarios.
Otro objeto de la presente invención se refiere
a una formulación galénica, farmacéutica, veterinaria o
fitosanitaria caracterizada por comprender los extractos bioactivos
descritos previamente, y que presenta actividad antiparasitaria,
antiséptica y fitosanitaria.
A los efectos de la presente invención, el
término "composición fitosanitaria" debe entenderse como
cualquier composición que pueda aplicarse por cualquier medio
conocido (abono, riego, pulverización, etc) sobre vegetales, para
controlar plagas, preferentemente de insectos, que puedan afectara
su crecimiento, viabilidad o productividad.
En una realización preferida, la formulación
galénica, farmacéutica, veterinaria o fitosanitaria de la invención,
se caracteriza porque además comprende otros excipientes
galénicamente, farmacéuticamente o veterinariamente aceptables.
En otra realización preferida, la formulación
galénica, farmacéutica, veterinaria o fitosanitaria de la invención,
se caracteriza porque puede presentarse en cualquiera de las formas
conocidas en el estado de la técnica, preferentemente: polvo,
granulado, líquida, en suspensión, en aerosol, pomada, ungüento,
cápsula, comprimido o gragea.
Otro objeto de la presente invención se refiere
a los alimentos funcionales que comprenden los extractos bioactivos
descritos en la presente invención.
Otro objeto de la presente invención se refiere
al método de tratamiento y/o prevención de enfermedades parasitarias
en hombres y animales caracterizado porque comprende la
administración a los mismos, de una dosis farmacéuticamente efectiva
de los extractos bioactivos descritos en la presente invención o de
la formulación farmacéutica descrita en la presente invención.
En una realización preferida, el método de
tratamiento y/o prevención, de la presente invención, se caracteriza
porque la administración se realiza, preferentemente, mediante vía
tópica, oral o parenteral.
Otro objeto de la presente invención se refiere
al método de tratamiento y/o profilaxis de plagas agrícolas e
insectos domésticos caracterizado porque comprende la administración
a los mismos de una dosis efectiva de los extractos bioactivos
descritos anteriormente o de la formulación fitosanitaria descrita
anteriormente.
En una realización preferida, el método de
tratamiento y/o prevención se caracteriza porque la administración
preferentemente se realiza mediante pulverización, o disuelta en el
agua de riego o mezclada con el abono.
Los ejemplos que se detallan a continuación
tienen como objetivo ilustrar la invención sin limitar el alcance de
la misma.
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Ejemplo
1
Para la extracción de los extractos bioactivos
presentes en las plantas de las especies R. pinnata, R.
graveolens y
P. bituminosa, se emplearon muestras de la parte aérea de las mismas, tomadas de plantas maduras en distintos estadios de fructificación, además de muestras de frutos con diferentes grados de maduración presentes en dichas plantas.
P. bituminosa, se emplearon muestras de la parte aérea de las mismas, tomadas de plantas maduras en distintos estadios de fructificación, además de muestras de frutos con diferentes grados de maduración presentes en dichas plantas.
Para la extracción de los extractos bioactivos
presentes en las muestras recogidas de la parte aérea de las plantas
mencionadas arriba, las muestras se secaron en umbría a temperatura
ambiente (aprox. 20-22ºC) durante
25-30 días, asegurando una óptima aireación mediante
volteos y sacudidas regulares de la biomasa para evitar infecciones
con hongos y/o bacterias y evitando posibles fermentaciones del
material vegetal. Una vez seca, la biomasa se homogeneizó empleando
una máquina trituradora para obtener una muestra uniforme que se
empleó posteriormente para la extracción de los extractos bioactivos
de las plantas arriba mencionadas. La extracción se practicó
empleando diferentes disolventes orgánicos, como por ejemplo hexano,
diclorometano, etanol, metanol etc; o agua. También se puede
realizar dicha extracción mediante cualquier método descrito en el
estado de la técnica, aplicable para el tratamiento de biomasa
vegetal, como por ejemplo la extracción por superfluidos, la
extracción con CO_{2}, la extracción asistida por microondas,
etc.
Para la extracción con los disolventes orgánicos
de forma individual, la biomasa vegetal (aprox. 0,750 Kg) se
empaquetó en una bolsa de papel de filtro, se introdujo en la
columna de un equipo Soxhlet con 5,5 L de cualquiera de los
disolventes orgánicos mencionados anteriormente y se extrajo en
caliente (50-60ºC) hasta agotamiento
(24-48 h). Posteriormente, el extracto bioactivo
obtenido se secó a vacío utilizando un rota-vapor
sobre un baño de agua a una temperatura de
38-40ºC.
Para la extracción de los extractos bioactivos
utilizando como disolvente el agua, la biomasa homogeneizada (0,5
Kg) se hirvió en agua destilada (5,5 L) durante 40 min y luego se
filtró para eliminar los restos vegetales. El extracto bioactivo
acuoso obtenido se guardó en nevera (4ºC) para preservarlo y evitar
la aparición de contaminantes.
De la misma forma, se practicó también la
extracción de los extractos bioactivos presentes en los frutos con
distinto grado de maduración. Para ello, se tomaron aproximadamente
70 g de frutos maduros que se homogeneizaron tras congelarlos en
nitrógeno líquido, con el fin de disgregarlos y así realizar una
extracción más efectiva. El homogeneizado de los frutos se empaquetó
en sobres de papel que se introdujeron en la columna de un equipo
Soxhlet, como se mencionó anteriormente, empleando un volumen de
disolvente orgánico de 1,5 L para extracción hasta agotamiento
(24-48 h).
En el presente ejemplo se realizó la extracción
de los principios activos presentes en los frutos de las
plantas
R. pinnata, R. graveolens y P. bituminosa, utilizando como disolvente el metanol. Los extractos bioactivos metanólicos de los principios activos obtenidos fueron además fraccionados (Esquema 1).
R. pinnata, R. graveolens y P. bituminosa, utilizando como disolvente el metanol. Los extractos bioactivos metanólicos de los principios activos obtenidos fueron además fraccionados (Esquema 1).
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(Esquema pasa a página
siguiente)
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Esquema
1
Fraccionamiento realizado con el
extracto bioactivo extraído de frutos de R. pinnata
utilizando como disolvente
metanol
La fracción aceitosa del extracto (sobrenadante)
se separó por decantación y presión reducida, (15 mm Hg) primero
mediante precipitación por gravedad y a continuación con la
asistencia de una ligera centrifugación. (3000 rpm durante
6-8 min.) La parte semisólida (pellet) se disolvió
en agua y posteriormente la disolución fue sometida a una extracción
líquido-líquido empleando consecutivamente los
disolventes: hexano, cloroformo y acetato de etilo, añadidos a igual
volumen final que la fracción acuosa a extraer. De la extracción de
los principios bioactivos metanólicos, con estos tres disolventes se
obtuvo una fracción acuosa final. Los extractos obtenidos mediante
este método, se utilizaron a diferentes concentraciones en los
correspondientes ensayos in vitro, utilizando como
disolventes todos aquellos sistemas compatibles tanto con los
métodos de determinación de la actividad, como con su posible
aplicación in vivo, como por ejemplo agua, DMSO, EtOH, etc.
En la Tabla 1 se muestran los resultados de la eficacia de
extracción de los extractos bioactivos metanólicos (al utilizarse
como disolvente el metanol) en diferentes muestras y especies.
Ejemplo
2
Las formas parasitarias utilizadas en los
ejemplos de la presente invención para la realización de las pruebas
in vitro en los ensayos bioguiados con nemátodos se
obtuvieron mediante la inoculación en animales donantes ovinos
mediante vía oral con larvas de estadio 3 (L3) de Haemonchus
contortus, específicas para ganado ovino. La cepa se mantiene
mediante pases sucesivos en animales donantes.
Las formas parasitarias utilizadas en la
presente invención para los ensayos bioguiados con coccidios son de
la especie Eimeria ninakohlyakimovae, mantenida igualmente en
animales donantes caprinos mediante pases sucesivos.
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Una vez inoculados los animales donantes y
constatada la presencia de huevos de nemátodos en las heces, éstas
se recogieron e incubaron a una temperatura de 22ºC durante dos
semanas y posteriormente se aislaron las larvas de estadio L3
mediante el método de Baerman (MAFF, 1989). Para la obtención de
huevos de H. contortus, se recogieron heces de los animales
infectados en pequeños cubos y se disgregaron con una solución
saturada de NaCl. La mezcla se filtró posteriormente por mallas de
poro decreciente para eliminar el detritus y obtener una solución de
huevos limpia. La determinación del número de huevos en solución se
determinó mediante la técnica de McMaster (Sloss
et al., 1994). Para la obtención de los vermes o gusanos adultos, los animales donantes se sacrificaron a las 2-3 semanas del comienzo de la eliminación de los huevos en las heces, obteniéndose los vermes o gusanos adultos del estómago glandular del animal donante sacrificado.
et al., 1994). Para la obtención de los vermes o gusanos adultos, los animales donantes se sacrificaron a las 2-3 semanas del comienzo de la eliminación de los huevos en las heces, obteniéndose los vermes o gusanos adultos del estómago glandular del animal donante sacrificado.
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La cepa de E. ninakohlyakimovae fue
obtenida en 2006 a partir de un aislado de campo y ha sido mantenida
mediante pases sucesivos en cabritos (baifos) hasta la actualidad.
Para la producción de ooquistes, se inocularon cabritos de entre
4-5 semanas de edad con 200.000 ooquistes
esporulados vía oral. Los ooquistes excretados se aislaron de las
heces a partir del día 14 post-infección mediante
flotaciones con solución de azúcar previa filtración a través de
mallas de diferente calibre según el método de Jackson (1964). Los
ooquistes no esporulados se mantuvieron a 4ºC durante no más de 3
días hasta la realización de los ensayos de inhibición de la
esporulación. Otra parte de los ooquistes se incubó en dicromato
potásico (K_{2}Cr_{2}O_{7}) a temperatura ambiente y aireación
periódica durante una semana para favorecer la esporulación. Los
ooquistes esporulados se mantuvieron a 4ºC y se utilizaron en un
periodo máximo de 5-6 meses para el mantenimiento de
la cepa.
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Ejemplo
3
Para analizar el efecto ovicida de los extractos
bioactivos metanólicos de las plantas R. pinnata y P.
bituminosa se utilizó el ensayo de eclosión de huevos (EEH). El
ensayo EEH se llevó a cabo siguiendo las recomendaciones de la
"World Association for the Advancement of Veterinary
Parasitology" (W.A.A.V.P) para determinar la resistencia
antihelmíntica (Coles et al., 1992). Como tratamientos
activos se utilizaron los extractos bioactivos metanólicos obtenidos
de las plantas R. pinnata y P. bituminosa. Como
control positivo se utilizó el antihelmíntico comercial de efecto
ovicida oxibendazol (Oxibendaziven®, Laboratorios Iven) y como
control negativo se utilizaron huevos no tratados que fueron
diluidos en diferentes concentraciones de DMSO.
El ensayo EEH se realizó en placas de 96
pocillos añadiendo en cada pocillo 100 \mul de una suspensión con
aproximadamente 150-200 huevos a los cuales se
añadió 100 \mul de las distintas concentraciones de extracto
bioactivo metanólico, control positivo o control negativo (DMSO)
(Tabla 2).
Tras incubar las placas a una temperatura de
28ºC durante 24 horas, se determinó, mediante la utilización de un
microscopio invertido, el porcentaje de:
- a)
- Huevos no larvados;
- b)
- Huevos larvados;
- c)
- Larvas inmóviles;
- d)
- Larvas móviles en un microscopio invertido.
La inhibición del desarrollo de los huevos puede
verse sólo en las fases iniciales, ya que la sensibilidad de los
extractos puede decrecer a medida que el desarrollo embrionario
avanza, por lo que se utilizaron solamente huevos frescos para
realizar este tipo de ensayo. Las muestras se analizaron por
triplicado dentro de cada ensayo y se realizaron dos ensayos
idénticos en diferentes días.
Tal y como puede apreciarse en la Fig. 1A, tras
24 h de incubación la mayoría (80-90%) de los huevos
no larvados de H. contortus evolucionaron a larvas de primer
estado (L1) móviles en los controles negativos (DMSO), mientras que
prácticamente el 100% de los mismos permaneció sin evolucionaren el
control positivo (oxibendazol) a todas las concentraciones ensayadas
(Fig. 1B). Concentraciones finales de 5 mg/ml de extracto bioactivo
metanólico extraído de R. pinnata presentaron un efecto
similar al del control positivo (oxibendazol) y se mantuvo el efecto
ovicida hasta la concentración de 1,25 mg/mL, aunque se observó que
a la concentración de 0,3 mg/mL del extracto bioactivo metanólico de
R. pinnata, el efecto también resultó atractivo pues a esta
concentración sólo el 20% de las larvas fueron móviles (Fig. 1C). A
partir de esta concentración de 0,3 mg/mL del extracto bioactivo
metanólico de R. pinnata, se comprometió la viabilidad de las
larvas de primer estadio (L1), que o bien permanecieron dentro del
huevo o bien se encontraron inmóviles fuera de él. Así, el efecto
ovicida y larvicida frente a larvas L1 de H. contortus, del
extracto bioactivo metanólico extraído de R. pinnata fue por
tanto dosis dependiente.
Los extractos bioactivos metanólicos de P.
bituminosa no lograron inhibir el desarrollo del huevo
completamente a ninguna de las concentraciones ensayadas, pero sí
tuvo un efecto sobre la viabilidad de las larvas L1 de H.
contortus, que fue aproximadamente 10 veces menor que el
observado con los extractos de R. pinnata (Fig. 1D).
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Ejemplo
4
Para analizar el efecto larvicida in
vitro de extractos bioactivos metanólicos extraídos de las
plantas R. pinnata,
R. graveolens y P. bituminosa sobre larvas del nemátodo H. contortus, se utilizó el ensayo de parálisis larvaria (EPL). El procedimiento seguido es similar a Kotzte et al. (2004). Brevemente, suspensiones de 100 \mul de 150-200 larvas de tercer estadio L3 se mezclaron con concentraciones conocidas de los correspondientes extractos bioactivos metanólicos en placas de 96 pocillos incubadas a temperatura ambiente durante 24 horas. Como control positivo se incluyó el antihelmíntico comercial Levamisol (Cyver antihelmintíco®, Fort Dodge) y como control negativo DMSO a las correspondientes concentraciones (Tabla 3).
R. graveolens y P. bituminosa sobre larvas del nemátodo H. contortus, se utilizó el ensayo de parálisis larvaria (EPL). El procedimiento seguido es similar a Kotzte et al. (2004). Brevemente, suspensiones de 100 \mul de 150-200 larvas de tercer estadio L3 se mezclaron con concentraciones conocidas de los correspondientes extractos bioactivos metanólicos en placas de 96 pocillos incubadas a temperatura ambiente durante 24 horas. Como control positivo se incluyó el antihelmíntico comercial Levamisol (Cyver antihelmintíco®, Fort Dodge) y como control negativo DMSO a las correspondientes concentraciones (Tabla 3).
Transcurrido el tiempo de incubación, se
determinó la movilidad larvaria, clasificándose el movimiento de la
siguiente forma:
- (0)
- larvas con movilidad normal;
- (1)
- movilidad algo reducida;
- (2)
- movilidad reducida;
- (3)
- movilidad bastante reducida;
- (4)
- movilidad muy reducida;
- (5)
- larvas completamente inmóviles.
Se consideró que la larva estaba completamente
inmóvil cuando no se observaba movimiento durante 5 segundos de
observación. Las muestras se analizaron por triplicado dentro de
cada ensayo y se realizaron dos ensayos idénticos en diferentes
días.
En la figura 2A se observa que los extractos
bioactivos extraídos de R. pinnata mostraron un alto
porcentaje de inhibición del movimiento larvario y por tanto un
importante efecto larvicida frente a larvas de tercer estado (L3),
llegando a producir reducción significativa de la movilidad larvaria
(34%) incluso a dosis de 0,015625 mg/mL (\approx 15 \mug/mL). La
inhibición de la movilidad larvaria en presencia de los extractos
bioactivos metanólicos extraídos de la especie del mismo género
R. graveolens fue considerablemente menor, aunque sí se
observó inhibición de la movilidad larvaria, aproximadamente
alrededor de un 30%, a mayores dosis de entre 12,5 y 3,125 mg/mL
(Fig. 2B). Por el contrario, la reducción de la movilidad larvaria
con el extracto bioactivo metanólico de P. bituminosa fue
moderada y sólo se observó a la dosis más alta empleada (12,5
mg/mL).
El grado de movilidad larvaria en presencia de
los extractos bioactivos metanólicos de R. pinnata osciló
entre las categorías (3) y (4) y entre (0) y (2) en los extractos
bioactivos metanólicos de R. graveolens y P.
bituminosa. Prácticamente el 100% de las larvas presentaron
movilidad normal (categoría 0) en los controles negativos (Fig. 2D).
En los controles positivos (Fig. 2D), empleando el compuesto
comercial Levamisol (Cyver antihelmintíco®, Fort Dodge), el grado de
movilidad larvaria siguió un patrón similar a lo descrito para los
extractos de R. pinnata, aunque para conseguir el mismo
porcentaje de inhibición con Levamisol que con los extractos
bioactivos extraídos de las plantas se necesitan mayores
concentraciones del compuesto comercial. A concentraciones de
Levamisol de 0,0187 \mug/mL la inhibición fue del
80-100% y a partir de ahí se redujo hasta el
25-30%.
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Ejemplo
5
Para analizar el efecto adulticida in
vitro, de extractos bioactivos metanólicos de plantas R.
pinnata, R. graveolens y P. bituminosa, se utilizó
el ensayo de viabilidad de adultos (EVA), siguiendo las
recomendaciones descritas por Sharma et al. (1971). Los
gusanos o vermes maduros del nemátodo se recogieron del estómago
glandular (abomaso) de los animales sacrificados. Tras sucesivos
lavados, los gusanos se resuspendieron en medio RPMI 1640 con 1%
penicilina-estreptomicina (P/E) a una concentración
de 10 vermes/mL y se incubaron en placas de 12 pocillos a una
temperatura de 37ºC y 5% de CO_{2} con diferentes diluciones del
extracto bioactivo metanólico extraído de las plantas antes
mencionadas, con diferentes concentraciones del control positivo
(Levamisol) y con diferentes concentraciones del control negativo
(DMSO) (Tabla 4). Se determinó la movilidad de los gusanos a las 24
h de incubación. Las muestras se analizaron por triplicado y los
ensayos se repitieron dos veces en condiciones idénticas.
El efecto adulticida de los extractos bioactivos
metanólicos extraídos de R. pinnata, medido como el
porcentaje de inhibición de la movilidad de individuos adultos, fue
mucho mayor que el efecto larvicida, mostrado en el ejemplo
anterior, utilizando las mismas dosis (Fig. 3A), siendo el
porcentaje de inhibición del 100% a todas las concentraciones de
extracto bioactivo utilizadas, incluso a la concentración de 0,625
mg/mL. Dicho porcentaje de inhibición disminuyó hasta el 90% cuando
se empleó una concentración 10 veces menor (0,0625 mg/mL) de
extracto bioactivo. Estos altos porcentajes de inhibición de los
individuos adultos en presencia de los extractos bioactivos de la
invención, podría deberse a varias razones, en primer lugar a que el
estado adulto del parásito sea per se más susceptible que las
larvas L3 (consideradas como elementos de resistencia en su ciclo
biológico) al efecto del extracto bioactivo y en segundo lugar a
que, aparte de la absorción del producto a través del tegumento, los
gusanos o vermes adultos sean capaces de incorporarlo por ingestión
(las larvas L3 no se alimentan del medio).
En el caso de los extractos bioactivos
metanólicos extraídos de R. graveolens, el efecto adulticida
fue similar al observado con los extractos bioactivos extraídos de
R. pinnata, únicamente a la concentración más baja (0,0625
mg/mL) los extractos bioactivos extraídos de R. pinnata
parecieron resultar más eficaces que los de R. graveolens,
90% de inhibición de la movilidad de adultos frente a 65%
respectivamente (Fig. 3B). La mayor sensibilidad del estado adulto
del nemátodo H. contortus se confirma con los resultados de
los extractos bioactivos extraídos de P. bituminosa, que
también fueron eficaces como adulticidas, aunque con menor efecto
que los extractos de las dos especies de Ruta (Fig. 3C). El control
positivo utilizado en los ensayos (Levamisol) inhibió totalmente la
movilidad de los adultos a partir de las 3 h de incubación pero el
efecto se revirtió a las 24 h (ver Ejemplo 10). El mecanismo de
acción reconocido de este fármaco antihelmíntico, Levamisol, es
precisamente la producción de una parálisis muscular del verme, que
será retirado de su localización habitual mediante el movimiento
peristáltico del hospedador y eliminado finalmente con las
heces.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
6
Para analizar in vitro el efecto
anticoccidiósico y antiséptico de los diferentes extractos
bioactivos extraídos de las plantas R. pinnata, R.
graveolens y P. bituminosa, se utilizó el ensayo de
esporulación de ooquistes (EEO). Aproximadamente 5.000 ooquites de
E. ninakohlyakimovae no esporulados se incubaron durante 24
horas en tubos Eppendorf con distintas concentraciones de extracto
bioactivo metanólico extraído de cada una de las plantas arriba
mencionadas, con diferentes concentraciones del control positivo, el
desinfectante clorado Aquagen ® SDF (SUCITESA) y con diferentes
concentraciones del control negativo (DMSO) (Tabla 5). Tras la
incubación, se realizaron tres lavados para eliminar los restos del
cocktail de incubación. Posteriormente los ooquistes se
transfirieron a placas microtiter de 24 pocillos con dicromato
potásico al 2% para evaluar el progreso de la esporulación a
intervalos de 24 horas incubados a una temperatura de 27ºC. Las
muestras se analizaron por triplicado dentro de cada ensayo y se
realizaron dos ensayos idénticos en diferentes días.
En la figura 4A se observa que los extractos
bioactivos metanólicos extraídos de R. pinnata son capaces de
inhibir de forma considerable la esporulación de E.
ninakohlyakimovae de manera dosis dependiente. Los mayores
resultados de inhibición de la esporulación se obtuvieron a las
concentraciones de 3,125-12,5 mg/mL, donde se
obtuvieron porcentajes de inhibición de la esporulación entre el 65%
y el 85% (Fig. 4A). Estos altos porcentajes de inhibición de la
esporulación de E. ninakohlyakimovae no se observaron con los
extractos de ninguna de las otras dos plantas analizadas, R.
graveolens y P. bituminosa. Con los extractos bioactivos
metanólicos extraídos de P. bituminosa (Fig. 4B) y R.
graveolens (Fig. 4C) sólo se obtuvo una ligera inhibición de la
esporulación a la concentración más alta (12,5 mg/mL).
El porcentaje de inhibición de la esporulación
de ooquistes con la concentración más elevada del extracto bioactivo
metanólico extraído de R. pinnata (12.5 mg/ml) fue comparable
con el porcentaje de inhibición observado con el control positivo
utilizado, Aquagen®SDF a cualquiera de las concentraciones
utilizadas (Fig. 4D). Dado que el ooquiste se considera como el
elemento de resistencia de éste y otros coccidios parásitos de los
animales domésticos y del hombre, el resto de formas evolutivas del
parásito serían necesariamente más sensibles al efecto de los
extractos de R. pinnata por lo que, aparte del efecto
antiséptico, se asume el efecto anticoccidiósico de la planta. Esta
hipótesis ha sido contrastada de forma preliminar con la especie de
coccidios de bovinos Eimeria bovis, cuyos esporozoítos
demostraron ser también considerablemente sensibles al efecto de los
extractos de R. pinnata. En este sentido, se ha observado que
concentraciones de 0,1 mg/ml y 0,08 mg/ml de extracto metanólico de
planta fructificada son capaces de inhibir en un 50% la esporulación
de ooquistes y la viabilidad de esporozoitos en esta especie bovina
de Eimeria, respectivamente.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
7
En la presente invención se analizó también la
actividad antiparasitaria de los extractos bioactivos extraídos de
los frutos de R. pinnata, según se describe en el ejemplo 1,
y dicha actividad fue comparada con la que presentaban los extractos
bioactivos extraídos del resto de zonas de la planta R.
pinnata fructificada.
Los resultados del porcentaje de inhibición de
la movilidad larvaria obtenidos al comparar extractos bioactivos
metanólicos extraídos de la planta entera fructificada, con
extractos bioactivos metanólicos extraídos del fruto maduro, son
indicativos de que gran parte de la actividad antihelmíntica de los
extractos de R. pinnata se halla concentrada en el fruto
maduro (Fig. 5A). Estos datos apoyan las observaciones de que los
extractos metanólicos extraídos de la planta fructificada presentan
más actividad antiparasitaria que similares extractos extraídos de
la planta sin
fructificar.
fructificar.
Además, al comparar la actividad de las
fracciones hexánicas, obtenidas mediante el proceso de
fraccionamiento de los extractos bioactivos metanólicos de los
frutos maduros y de los frutos verdes de R. pinnata (Fig. 5B)
se encontró mayor actividad antihelmíntica en el fruto maduro, lo
que indicaría que a medida que el fruto madura se incrementa la
concentración de producto activo.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
8
Los extractos bioactivos de R. pinnata
extraídos utilizando como disolvente agua, presentaron un efecto
sobre la inhibición de la movilidad larvaria significativamente
menor que los correspondientes extractos metanólicos, entre las
concentraciones de 12,5 mg/mL y 3,125 mg/mL; mientras que no se
observaron diferencias en cuanto al porcentaje de inhibición de la
movilidad larvaria a concentraciones de 0,352 mg/mL a 0,0625 mg/mL
(Fig. 6). El efecto antihelmíntico del extracto acuoso obtenido de
frutos de R. pinnata, aproximadamente un 90% de inhibición a
la máxima concentración del mismo, es importante de reseñar debido a
la facilidad de obtención de dicho extracto, lo que posibilita que
macerados de la planta seca sin extracción alguna puedan ser
utilizados como tratamiento antiparasitario directo.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
9
Para la obtención de los cultivos in
vitro de R. pinnata, se hizo uso de la tecnología
conocida en el estado de la técnica, para los cultivos in
vitro de material vegetal, (células en suspensión, agregados
celulares, tejidos, raíces, brotes, etc.) empleando medios
nutritivos tales como Murashige-Skoog (1962) o B5
(Gamborg et al.1968), así como la adición de reguladores de
crecimiento tales como auxinas y citoquininas, cultivados en
distintas condiciones de luz, temperatura y agitación. Los datos de
inhibición de movilidad larvaria recogidos en la Fig. 7 demuestran
que los extractos bioactivos metanólicos de cultivos in vitro
de R. pinnata presentaron un efecto antihelmíntico
considerable y dicho efecto fue claramente dosis dependiente. A la
mayor concentración utilizada de extracto bioactivo (25 mg/mL) se
obtuvo una inhibición de la movilidad de aproximadamente un 70%, una
reducción sensiblemente menor que la observada con las mismas
concentraciones de extracto metabólico de planta entera, donde la
inhibición llegó a ser del 100%. En este sentido, esta fuente de
obtención de biomasa de R. pinnata es también de gran
interés.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
10
Tal y como puede observarse en las Figuras
8A-B, el efecto antihelmíntico de los extractos
bioactivos obtenidos de ambas plantas, prácticamente no se perdió
tras los lavados, a diferencia de lo que ocurrió en el control
positivo (Levamisol), donde a concentraciones de Levamisol de entre
3,75 y 0,01875 \mug/mL, tras el lavado de éste del medio de
incubación, se produjo una recuperación de la movilidad larvaria
considerable (Fig. 8C). Este mismo fenómeno se observó también en
los ensayos de viabilidad de adultos (Fig. 4), incluso sin realizar
lavados. Como ya se discutió en el Ejemplo 5, la movilidad de los
adultos de H. contortus, mermada en prácticamente un 100% a
las 3 h de incubación con Levamisol se recuperó extraordinariamente
cuando la incubación se prolongó hasta las 24 h. Estos resultados
indicarían que, sorprendentemente, los extractos de R.
pinnata y P. bituminosa causan parálisis irreversible o
muerte de los parásitos.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
11
Para la obtención de los datos mostrados en el
presente ejemplo, se utilizaron insectos trips (Frankliniella
occidentalis), también llamado trips de flores occidentales.
Dicha plaga constituye una seria amenaza que afecta a un gran número
de cultivos en todo el planeta, incluyendo cultivos de frutales y de
plantas ornamentales. También afecta, de manera muy grave, a los
cultivos de invernaderos, con serias consecuencias para la
producción de los mismos.
Se utilizaron placas multipocillo en las que se
depositaron en el fondo de cada pocillo, 50 \muL a diferente
concentración, de los extractos bioactivos de frutos maduros de
R. pinnata o en el caso de las muestras control, se depositó
en el fondo de los pocillos medio nutritivo convencional para el
crecimiento de los insectos, sin presencia de extracto bioactivo.
Posteriormente se incluyeron las larvas de los trips. Las muestras
de los extractos bioactivos de R. pinnata a diferentes
concentraciones, se disolvieron en agua para llevar a cabo los
estudios. La muestra de extracto de fruto maduro de R.
pinnata se evaluó a tres concentraciones diferentes (100% =
33,375 mg/mL, 50% = 16,687 mg/mL y 20% = 6,675 mg/mL). Para cada
dilución se emplearon 30 larvas de primer estadio de trips (F.
occidentalis), tomándose como parámetro de control. Se
realizaron 3 repeticiones de cada ensayo y de cada dilución. Después
de tres días, se registró el número de larvas supervivientes en los
distintas diluciones y se compararon con la respuesta control.
Los resultados presentados en la Figura 9
muestran que la mortalidad registrada después de tres días de
incubación fue casi del 100%, incluso a la concentración más baja
analizada de 6,675 mg/mL (20%), por otro lado, el control (ensayo
con larvas utilizando medio nutritivo sin extracto añadido) mostró
valores casi despreciables de mortalidad de las larvas.
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Claims (31)
1. Procedimiento para la obtención de extractos
vegetales bioactivos con actividad antiparasitaria, antiséptica y
fitosanitaria que comprende los pasos de:
- a)
- Recoger muestras de biomasa de plantas seleccionadas de las especies Ruta pinnata y Psoralea bituminosa.
- b)
- Procesar las muestras de biomasa del paso anterior preferentemente mediante secado o congelación.
- c)
- Homogeneizar las muestras de biomasa una vez procesadas.
- d)
- Extraer los extractos bioactivos de la biomasa homogeneizada.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque las muestras de biomasa son recogidas
preferentemente de la parte aérea de las plantas en diferentes
estados de fructificación y/o de los frutos de dichas plantas en
diferentes estados de fructificación, preferentemente maduros.
3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y
2 caracterizado porque el procesado de la biomasa de las
partes aéreas de las plantas se realiza preferentemente mediante
secado a temperatura ambiente durante preferentemente
20-25 días, y el procesado de la biomasa de los
frutos se realiza preferentemente mediante congelación,
preferentemente en nitrógeno líquido.
4. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
3 caracterizado porque la homogeneización se realiza
preferentemente mediante trituración.
5. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
4 caracterizado porque la biomasa puede obtenerse también de
cultivos in vitro de las especies Ruta pinnata y
Psoralea bituminosa.
6. Procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque la extracción de los extractos
bioactivos se realiza mediante cualquiera de las técnicas
seleccionadas preferentemente entre: extracción mediante
superfluidos, extracción con CO_{2}, extracción asistida por
microondas, y más preferentemente mediante la extracción con
disol-
ventes.
ventes.
7. Procedimiento según la reivindicación 6
caracterizado porque los disolventes empleados en la
extracción se seleccionan entre una combinación de cualquiera de los
disolventes orgánicos, preferentemente: hexano, etanol,
diclorometano y más preferentemente metanol; y disolventes acuosos,
preferentemente agua.
8. Procedimiento según la reivindicación 7
caracterizado porque la extracción de los extractos
bioactivos con disolventes se utiliza preferentemente un extractor
Soxhltex.
9. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
8 caracterizado porque opcionalmente los extractos bioactivos
obtenidos tras la etapa d) se purifican mediante un método de
fraccionamiento que comprenda los siguientes pasos:
- a)
- Separar la fracción aceitosa del extracto bioactivo mediante preferentemente decantación y presión reducida, preferentemente de 15 mm Hg hasta obtener un pellet o precipitado.
- b)
- Disolver el pellet o precipitado obtenido en un disolvente, preferentemente agua.
- c)
- Extraer de la disolución del paso anterior mediante extracción líquido-líquido, una fracción acuosa que contiene los extractos bioactivos purificados.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Procedimiento según la reivindicación 9
caracterizado porque la extracción
líquido-líquido se realiza preferentemente empleando
consecutivamente los disolventes hexano, cloroformo y acetato de
etilo.
11. Extractos bioactivos de Ruta pinnata
y Psoralea bituminosa con actividad antiparasitaria,
antiséptica y fitosanitaria obtenibles mediante el procedimiento
descrito en las reivindicaciones 1 a 10.
12. Extractos bioactivos según la reivindicación
11 caracterizados porque la actividad antiparasitaria se
ejerce frente a parásitos de animales y de seres humanos,
preferentemente nemátodos, más preferentemente helmintos, coccidios
y parásitos filogenéticamente próximos del phylum
Apicomplexa.
13. Extractos bioactivos según la reivindicación
12 caracterizados porque los nemátodos se seleccionan
preferentemente entre cualquiera de los siguientes géneros:
Ascaris, Trichuris, Strongyloides, Enterobius y más
preferentemente, el género Haemonchus.
14. Extractos bioactivos según la reivindicación
12 caracterizados porque los coccidios se seleccionan
preferentemente entre cualquiera de los siguientes géneros:
Toxoplasma, Sarcocystis, Plasmodium,
Isospora, Cryptosporidium y más preferentemente el
género Eimeria, así como géneros próximos filogenéticamente a
los coccidios, como aquellos que se encuentran en el phylum
Apicomplexa, y más preferentemente, el género
Plasmodium.
15. Extractos bioactivos según las
reivindicaciones 12 y 13 caracterizados porque la actividad
antiparasitaria frente a nemátodos se ejerce preferentemente
mediante la inhibición de la eclosión de los huevos, inducción de la
parálisis larvaria e inhibición de la viabilidad de los individuos
adultos.
16. Extractos bioactivos según las
reivindicaciones 12 y 14 caracterizados porque la actividad
antiparasitaria frente a coccidios y géneros relacionados como
Plasmodium, se ejerce preferentemente mediante la inhibición
de la esporulación de los ooquistes y la inhibición de la viabilidad
de los esporozoítos.
17. Extractos bioactivos según la reivindicación
11 caracterizados porque la actividad antiséptica se ejerce
frente a coccidios y géneros próximos relacionados
filogenéticamente, como Plasmodium, preferentemente de los
seleccionados entre cualquiera de los siguientes géneros:
Toxoplasma, Sarcocystis, Plasmodium,
Isospora, Cryptosporidium y más preferentemente el
género Eimeria.
18. Extractos bioactivos según la reivindicación
17 caracterizados porque la actividad antiséptica frente a
coccidios se ejerce preferentemente mediante la inhibición de la
esporulación de los ooquistes.
19. Extractos bioactivos según la reivindicación
11 caracterizados porque la actividad fitosanitaria se ejerce
preferentemente frente a insectos, y más preferentemente de la
especie Frankliniella occidentalis y especies afines
seleccionadas preferentemente entre el orden Thysanoptera y entre
las familias Adiheterothripidae, Aelothripidae, Phaleothripidae,
Thripidae, más preferentemente entre especies tales como
Frankliniella tritici, Frankliniella bispinosa, Frankliniella
fusca, Frankliniella schultzei, Scirtothrips dorsalis, Heliothrips
haemorrhoidalis, Thrips simplex, Thrips tabaci, Thrips palmi, Thrips
hawaiiensis, Echinothrips americans, Gynaikothrips ficorum,
Gynaikothrips uzeli, Chaetanaphothrips orchidii.
20. Extractos bioactivos según la reivindicación
19 caracterizados porque la actividad fitosanitaria frente a
insectos se ejerce preferentemente mediante la inhibición de su
crecimiento y viabilidad.
21. Uso de los extractos bioactivos de las
reivindicaciones 11 a 18 como medicamentos.
22. Uso de los extractos bioactivos de las
reivindicaciones 11 a 18 como antiparasitarios y antisépticos,
particularmente frente a nemátodos y coccidios.
23. Uso de los extractos bioactivos de las
reivindicaciones 11 a 18 para la fabricación de formulaciones
farmacéuticas o veterinarias útiles en el tratamiento de
enfermedades parasitarias debidas preferentemente a nemátodos,
coccidios y especies filogenéticamente relacionadas, pertenecientes
particularmente al phylum Apicomplexa.
24. Uso de los extractos bioactivos de las
reivindicaciones 11 a 18 para la fabricación de alimentos
funcionales para animales o seres humanos, útiles para prevenir la
aparición de enfermedades parasitarias, preferentemente debidas a
nemátodos y coccidios.
25. Uso de los extractos bioactivos de las
reivindicaciones 19 a 20 como fitosanitarios.
26. Formulación farmacéutica, veterinaria o
fitosanitaria caracterizada por comprender los extractos
bioactivos de las reivindicaciones 11 a 20 que presenta actividad
antiparasitaria, antiséptica y fitosanitaria.
27. Formulación según la reivindicación 26
caracterizada porque además comprende otros excipientes
farmacéuticamente o veterinariamente aceptables.
28. Formulación según las reivindicaciones 26 y
27 caracterizada porque puede presentarse preferentemente en
cualquiera de las formas: polvo, granulado, líquida, en suspensión,
en aerosol, pomada, ungüento, cápsula, comprimido o gragea.
29. Alimento funcional que comprende los
extractos bioactivos de las reivindicaciones 11 a 18.
30. Método de tratamiento y/o profilaxis de
plagas agrícolas e insectos domésticos caracterizado porque
comprende la administración a los mismos de una dosis efectiva de
los extractos bioactivos de las reivindicaciones 11 a 20 o de la
formulación fitosanitaria descrita en las reivindicaciones 26 a
28.
31. Método de tratamiento y/o prevención según
la reivindicación 30 caracterizado porque la administración
se realiza preferentemente mediante: pulverización, incluida en el
agua de riego o incluida en el abono.
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- 2010-03-11 ES ES201030356A patent/ES2365231B1/es not_active Expired - Fee Related
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