FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD ESCUELA PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA In vitro DEL ACEITE ESENCIAL DE Origanum vulgare L. (ORÉGANO) SOBRE Staphylococcus aureus ATCC 25923 TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE QUÍMICO FARMACÉUTICO AUTORES Bach. LACHOS PINTADO, EVERLY YANIRA https://orcid.org/0000-0002-5212-0122 Bach. LOPEZ PEREZ, LUIS ALBERTO https://orcid.org/0000-0002-5616-8801 ASESOR Mg. FLORES LÓPEZ, OSCAR BERNUY https://orcid.org/0000-0001-9091-2537 LIMA – PERÚ 2022 2 DEDICATORIA A mis padres por hacer de mi la persona que hoy en día soy, por los valores y la motivación que me brindaron para culminar esta etapa, por apostar por mí y formarme con reglas y libertades, llevándome así a cumplir mis objetivos y alcanzar mis anhelos. Everly Yanira Lachos Pintado A mis padres por hacer de mi la persona que hoy en día soy, por los valores y la motivación que me brindaron para culminar esta etapa, por apostar por mí y formarme con reglas y libertades, llevándome así a cumplir mis objetivos y alcanzar mis anhelos. Luis Alberto López Pérez 2 AGRADECIMIENTO En primer lugar, agradecer a Dios por permitirme estar en esta universidad, a mis maestros por todas las enseñanzas, a mis compañeros por nuestras vivencias y sobretodo agradecer a mis padres y hermanos por forjarme a seguir adelante y cumplir con este objetivo, por apoyarme siempre y ser parte de este logro. En primer lugar agradecer a Dios por permitirme estar en esta universidad, a mis maestros por todas las enseñanzas, a mis compañeros por nuestras vivencias y sobretodo agradecer a mis padres y hermanos por forjarme a seguir adelante y cumplir con este objetivo, por apoyarme siempre y ser parte de este logro. 3 ÍNDICE RESUMEN viii ABSTRACT ix I. 10 II. 18 2.1 18 2.2 18 2.3 19 2.4 19 2.5 20 2.6 22 2.7 22 III. 22 IV. 28 4.1 28 4.2 30 4.3 30 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 33 ANEXOS 38 4 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Análisis de los datos recolectados con respecto al tamaño del halo de inhibición de los grupos experimentales y control. 25 Tabla 2. Análisis de la distribución normal para cada grupo de tratamientos 26 Tabla 3. Análisis de la homogeneidad de varianzas 27 Tabla 4. Análisis de la varianza (ANOVA) de los grupos de tratamientos 27 Tabla 5. Análisis por subgrupos homogéneos de la prueba de Tukey 28 Tabla 6. Análisis de la sensibilidad de Staphylococcus frente al aceite de Origanum vulgare L, a diferentes concentraciones, según la escala de Duraffourd 28 5 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Análisis gráfico de los diámetros de los halos de inhibición según grupo de los grupos experimentales y control 26 6 INDICE DE ANEXOS Anexo A. Instrumento de recolección de datos 39 Anexo B. Matriz de consistencia 40 Anexo C. Operacionalización de las variables 41 Anexo D. Identificación taxonómica de la especie vegetal 42 Anexo E. Certificado de análisis de la cepa de Staphylococcus aureus ATCC 25923 43 Anexo F. Fotografías del trabajo de campo 45 7 ⮚ RESUMEN Objetivo: Demostrar la actividad antibacteriana In vitro del aceite esencial de Origanum vulgare (orégano) sobre Staphylococcus aureus ATCC 25923 Metodología: Se empleó un estudio de enfoque cuantitativo, con diseño experimental de tipo transversal y prospectivo, la población de estudio vegetal fue Origanum vulgare (orégano) recolectada en el Reque, provincia de Chiclayo, departamento de Lambayeque y la población microbiológica fue Staphylococcus aureus ATCC N°25923. La muestra vegetal empleada fue el aceite esencial de Origanum vulgare (orégano) a las concentraciones de 100%, 75% y 50% las que se evaluaron mediante el método de difusión en pozo. Resultados: El valor promedio de los halos de inhibición para el aceite de Origanum vulgare L. (orégano) al 50% fue de 11,16 + 0,36mm; de 13,13 + 0,31mm para el 75% y para el 100% fue de 14,91 + 0,55mm, así mismo, el control negativo (DMSO) obtuvo un halo promedio de 6,13mm + 0,18 y el control positivo (ciprofloxacino) de 27,83mm + 0,28, el análisis estadístico se realizó mediante las pruebas de ANOVA Y TUKEY encontrando diferencias estadísticamente significativas en todos los grupos de datos analizados con un alfa de 0.05. Conclusiones: El aceite esencial de Origanum vulgare L. (orégano) a las concentraciones del 100%, 75% y 50% presentan actividad antibacteriana In vitro sobre Staphylococcus aureus ATCC 25923. Palabras clave: Origanum vulgare, orégano, Staphylococcus aureus, actividad antibacteriana. 8 ⮚ ABSTRACT Objective: To demonstrate the in vitro antibacterial activity of the essential oil of Origanum vulgare (oregano) on Staphylococcus aureus ATCC 25923. Methodology: A quantitative approach study was used, with a cross-sectional and prospective experimental design, the plant study population was Origanum vulgare (oregano) collected in Reque, Chiclayo province, Lambayeque department and the microbiological population was Staphylococcus aureus ATCC No. 25923. The plant sample used was the essential oil of Origanum vulgare (oregano) at concentrations of 100%, 75% and 50%, which were evaluated by the well diffusion method. Results: The average value of the inhibition halos for Origanum vulgare L. (oregano) oil at 50% was 11.16 + 0.36mm; 13.13 + 0.31mm for 75% and for 100% it was 14.91 + 0.55mm, likewise, the negative control (DMSO) obtained an average halo of 6.13mm + 0.18 and the positive control (ciprofloxacin) of 27.83mm + 0.28, the statistical analysis was performed using the ANOVA and TUKEY tests, finding statistically significant differences in all the data groups analyzed with an alpha of 0.05. Conclusions: The essential oil of Origanum vulgare L. (oregano) at concentrations of 100%, 75% and 50% have in vitro antibacterial activity on Staphylococcus aureus ATCC 25923. Keywords: Origanum vulgare, oregano, Staphylococcus aureus, antibacterial activity. 9 I. INTRODUCCIÓN Staphylococcus aureus es una bacteria patógena, frecuentemente aislada a nivel hospitalario y comunitario, 1 elevando el costo, la estadía hospitalaria y el número de muertes a nivel mundial. 2-4 Las infecciones causadas por S. aureus generan una elevada morbimortalidad. De igual manera el 30% de la población esta colonizada por esta bacteria, simultáneamente, S. aureus es la causa principal de bacteriemias, endocarditis, infecciones osteomusculares, infección de tejidos blandos, pulmonares e infecciones concernientes con dispositivos médicos.5,6 La Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Organización Panamericana de la Salud (OPS) reportaron que cada año, cerca de 700 mil personas fallecen a consecuencia de la resistencia bacteriana a los antimicrobianos. En el año 2016 se reportó que Staphylococcus aureus fue el causante de 200 mil muertes de neonatos, por año. Por otro lado, se estima que para el año 2050 la resistencia a los antimicrobianos matara por lo menos a 10 millones de personas cada año. 7 También se calcula que por lo menos el 64% de los pacientes infectados por S. aureus metiloresitente (SARM) tiene una mayor probabilidad de morir que los pacientes infectados por cepas no resistentes, pero esto depende de factores como perfil de resistencia y el tipo de paciente.8,4 La organización mundial de la salud (OMS) público un informe donde se reportó que 144 países afirman que, las bacterias han elevado su nivel de resistencia hacia los antimicrobianos, lo que hace que las patologías de origen infeccioso se prolonguen por más tiempo incrementando de esta manera el riesgo de defunciones.8 El mismo informe revela datos epidemiológicos sobre la resistencia de las infecciones causadas por S. aureus a los antimicrobianos por regiones, siendo estos los siguientes: Américas (90%), África (80%), Pacifico Occidental (80%). Europa (60%) y Asia sudoriental (25%) 8. Por otro lado, en Perú, en el hospital Cayetano Heredia se realizó un estudio de Bacteriemia por Staphylococcus aureus entre los años 2017 y 2018, donde se reportó que el 46.6% de pacientes es MRSA y el 53.4% MSSA, además la 10 mayoría de casos eran corresistentes a la mayoría de grupos de antibióticos. 9 También un estudio realizado por Magiña C. en diferentes hospitales de la ciudad de Lima, se determinó que el 50% de cepas de Staphylococcus aureus aislados de hemocultivos fueron resistentes a la meticilina. (7) De igual manera en un estudio publicado por la revista Experiencia en Medicina del Hospital Regional Lambayeque (10), encontró que S. aureus tiene una prevalencia del 10,67% en infecciones del tracto urinario, mayormente en el grupo etario comprendido entre los 23 a 30 años, además se reportó la formación de la enzima betalactamasa. El Perú es un país que dispone de una amplia variedad de especies vegetales que a un no cuentan con estudios científicos, como es el caso de Origanum vulgare (orégano) especie vegetal que posee diversas propiedades terapéuticas, con la cuales se puede implementar alternativas terapéuticas en el tratamiento de las infecciones por Staphylococcus aureus y disminuir la morbimortalidad en la población peruana. En cuanto a las bases teóricas que respaldan y describen nuestras variables de estudio, tenemos: Staphylococcus aureus, pertenece a la familia staphylococcaceae, es un patógeno anaerobio Gram positivo de morfología esférica, tiene un diámetro de aproximadamente 1 μm y que racimos en forma de uva. Es una bacteria comensal presente de manera asintomática en diversas partes del cuerpo, como la nariz, glándulas cutáneas, piel, membranas mucosas e intestino. La mayoría de estudios demostraron que el 20% de individuos son portadores persistentes nasales, el 30% son portadores intermitentes y el 50% son no portadores. 11 La importancia clínica de S. aureus radica que a pesar de ser uno de los primeros patógenos descritos aún sigue siendo una de las principales causas de infecciones en humanos. Esta bacteria tiene una amplia plétora de infecciones, así mismo tiene una gran capacidad de adaptación a las diferentes condiciones medioambientales. Es la principal causa de infecciones tanto intrahospitalarias como extrahospitalarias, puede generar graves consecuencias que van desde afecciones en el torrente sanguíneo, la piel, tracto respiratorio inferior y tejidos 11 blandos, también se relaciona con infecciones causadas por instrumental médico, como sucede con la infección del torrente sanguíneo asociado a la vía central (CLABSI), infecciones internas como la endocarditis y osteomielitis. S. aureus es responsable de enfermedades causadas por toxinas, entre estas se incluye a síndrome de choque toxico, síndrome de piel escaldada y enfermedades transmitidas por alimentos, esto debido a que Staphylococcus aureus está equipado con un potente repertorio de toxinas y diversos factores de virulencia. 12,13,11 Pruebas de susceptibilidad bacteriana, 14 se trata de una de las funciones más significativas de los laboratorios clínicos que realizan análisis microbiológicos. Es un proceso que se desarrolla mediante pruebas de sensibilidad in vitro o también llamado antibiograma, el que tiene como objetivo principal la evaluación de la respuesta un uno o varios antibióticos frente a un microorganismo. Uno de los métodos más usados para la determinación de la susceptibilidad bacteriana es el Método del antibiograma disco-placa o disco difusión, este método está basado en el trabajo de Kirby-Bauer y colaboradores, es el método recomendado por el National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS) para la determinación de la susceptibilidad bacteriana a los antimicrobianos. El fundamento de este método cosiste en colocar en la superficie del agar contenido en una placa Petri previamente inoculada con el microorganismo, discos de papel impregnados con los diversos antibióticos, tan pronto el disco se ponga en contacto con la superficie húmeda de agar, el antibiótico se difundirá de manera radial a través del espesor del agar, formando una gradiente de concentración. Una vez transcurridas entre 18 a 24 horas de incubación los discos aparecerán rodeados por un halo al que llamaremos halo de inhibición. Las lecturas de los halos de inhibición se interpretaran de la siguiente manera: sensible (S), intermedia (I) y resistente (R), según el NCCLS. Aceites esenciales, según la Organización Internacional de Normalización (ISO) en su ISO 9235, los aceites esenciales son compuestos que se originan a partir mezclas complejas originadas del metabolismo secundario de las plantas, producidos por diferentes estructuras secretoras, como los tricomas glandulares. Los aceites esenciales pueden estar compuestos por terpenos, en asociación con otros componentes por lo general volátiles los mismos que 12 proporcionan el olor y sabor a las plantas. Por lo general son compuestos volátiles, hidrófobos, solubles en alcohol y con una densidad inferior a la del agua. Químicamente lo AE están compuestos por más de 100 componentes, entre los cuales se encuentra principalmente los compuestos terpénicos, entre ellos los terpenoides el que representa más del 60% de la composición de los productos naturales. 15 Se conocen cerca de 3000 tipos de AE, de los cuales solo 300 tienen importancia comercial en el mercado de las fragancias. Hoy en día los AE han demostrado tener una gran actividad biológica y farmacológica, gracias a sus propiedades antioxidantes, bactericidas, antifúngicas, insecticidas y antivirales, las que prometen ser una alternativa natural para la prevención y tratamiento de diversas enfermedades.16,17 Existen diversos métodos de extracción para los aceites esenciales, estos pueden obtenerse por destilación mediante cualquiera de sus variantes, puede ser por hidrodestilación, destilación por arrastre de vapor o destilación en seco, también se puede obtener mediante procesos mecánicos como prensado, mediante extracción con solventes volátiles, fluidos supercríticos y mediante microondas. 18-20 Origanum vulgare L. Es una Planta herbácea perenne, que agrupa por lo menos a 38 especies. Su nombre deriva del griego “OROS” que significa montaña y “GANOS” adorno, el cual se traduce a adorno de las montañas.21 Sus características botánicas nos indican que es una especie vegetal aromática, utilizada por su alto contenido en aceites esenciales, con aspecto leñoso en la base, presenta tallos herbáceos que pueden llegar a medir hasta 1 metro de altura. Sus hojas pueden ser pecioladas, ovaladas, generalmente enteras, presenta vellosidades generalmente por debajo, además presenta glándulas de forma esferoidal las mismas que contienen las esencias. Las flores se agrupan en inflorescencias de manera esférica o alargada, generalmente florecen en verano. 17 El aceite esencial obtenido de Origanum vulgare (orégano) está constituido químicamente por más de 22 compuestos entre los cuales se encuentran en cantidades más considerables el carvacrol y timol siendo el carvacrol (monoterpeno fenólico) el compuesto más predominante y además en cantidades menores, presenta monoterpenos, con notable predominio de los hidrocarburos monoterpenos (limoneno, γ-terpineno y p- cimeno). También 13 contiene ácidos fenólicos como el cafeíco, rosmarínico y clorogénico, también se encuentran en cantidades menores flavonoides, taninos, principios amargos y triterpenos derivados de los ácidos ursólico. 22-27 Con respecto la actividad biológica y farmacológica, que se le atribuye a Origanum vulgare (orégano), encontramos efectos tales como: antitumoral, antimutagénico, antibacteriano, antifúngico, antigenotóxico, antiespasmódico, analgésico, antinflamatorio, antiparasitario, inhibidoras de la acetilcolinesterasa, antiplaquetario, antiparasitario, hepatoprotector, antioxidante, hipoglucemiante, anti-Alzheimer y trastornos de la piel. 28-30 Además estudios recientes han demostrado su efecto sobre el cáncer de mama. 31 La actividad antibacteriana del aceite esencial de orégano se le atribuye al carvacrol y timol, cuyo mecanismo de acción se debe a que estos compuestos provocan alteraciones de tipo funcional y estructural en la membrana celular de la de las bacterias.32 También puede inhibir el metabolismo respiratorio y energético, además pueden cambiar la estructura del ADN bacteriano. 33 Para enmarcarnos dentro del contexto de la investigación acerca del efecto antibacteriano del orégano, citaremos los siguientes antecedentes internacionales: Lopes L. et al (2021)34 determino el efecto del aceite esencial de Origanum vulgare L. (EOO) y carvacrol (CAR) sobre el crecimiento de bacterias patógenas en la orofaringe, tuvo como. Según los resultados, se halló que el tamaño de los halos de inhibición variaron de 21,00 mm, para E. coli, a 33,56 mm, para S. aureus para EOO. El CAR tiene una CIM más baja para K. pneumoniae y una concentración más alta para S. aureus. El MBC mostró valores similares al MIC. Se concluyó que el aceite esencial de Origanum vulgare L. y el Carvacrol mostraron actividad inhibitoria sobre el crecimiento bacteriano en la orofaringe. Pérez O. et al (2021),35 evaluaron la capacidad antibacteriana in vitro del extracto etanólico de hojas de Origanum vulgare frente a Staphylococcus aureus, Pseudomona aeruginosa y Escherichia coli. Según los resultados, se observó halos de inhibición, con tamaño promedio de 21.64mm, 15.24mm y 11.45mm para S. aureus; de 13.31, 12.27 y 7.35 mm para P. aeruginosa, y 12.5, 14 11.40 y 10.6 mm para E. coli, para las diferentes concentraciones. Se llegó a la conclusión que el extracto etanólico de O. vulgare tienen capacidad antibacteriana sobre S. aureus, P. aeruginosa y E. coli. Carrillo E. (2020), 36 evaluó de la capacidad inhibitoria de mezcla de aceites esenciales de orégano (Origanum vulgare) y albahaca (Ocimum basilicum) frente a Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes y S. Typhimurium. Según los Resultados, se halló que la concentración de orégano al 100% mostro un halo de inhibición de 25,33mm para L. monocytogenes; mientras que la mezcla de 67% orégano y 33% albahaca mostro un halo de inhibición de 24,02mm para S. aureus y la mezcla de 12% orégano y 88% albahaca mostro un halo de inhibición de 35,86mm en S. enterica ser. Typhimurium. Se llegó a la conclusión que los aceites esenciales de albahaca (Ocimum basilicum) y orégano (Origanum vulgare) tienen efecto antibacteriano sobre Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes y Salmonella typhimurium. Con respecto a los antecedentes nacionales citamos a: Medrano E. y Medrano D. (2021), 37 determinaron la actividad antimicrobiana y efecto desinfectante del aceite esencial de Origanum vulgare L. (orégano) frente a Staphylococcus aureus y Escherichia coli. Según los resultados, se halló halos de inhibición para Staphylococcus aureus de 8,0 mm, 8,0 mm, 9,3 mm y 14,7 mm, para Escherichia coli fue de 8,0 mmm, 9,3 mm, 15,7 mm y 12,0 mm a las concentraciones de 20%, 40%, 80% y 100% respectivamente para cada cepa. Conclusión: se concluye que las concentraciones de 80% y 100% presentan efecto antimicrobiano, comprobando así la acción desinfectante del aceite esencial de Origanum vulgare L. (orégano). Sánchez J. y Perez Y. (2021),38 realizaron el estudio sobre la actividad antimicótica del aceite esencial de la flor de Origanum vulgare “Orégano” y Piper Aduncum “Matico” frente Candida albicans. Según los resultados, se observó halos de inhibición promedios obtenidos para el aceite de orégano de 25.50mm, 29.78mm y 32.53mm y para el aceite de matico fueron de 6.87mm, 8.59mm y 11.84mm, para las concentraciones al 50%, 75% y 100% respectivamente. Se concluyó que el efecto antimicótico del aceite de orégano fue superior al control 15 positivo de nistatina; el aceite de matico presento efecto antimicótico leve sobre Candida albicans. Condori F. (2020, 39 realizó el estudio sobre el efecto antibacteriano del aceite esencial de Origanum majorana y Origanum onites frente a Staphylococcus aureus atcc 25923, arequipa-2019. Según los resultados, se halló halos de inhibición, con tamaño promedio de 7mm al 1%, 10mm al 5%,18mm al 10% y 21mm al 20% y de 35mm para la penicilina. Se llegó a la conclusión que el aceite esencial de los Origanum majorana y Origanum onites posee actividad antibacteriana frente a Staphylococcus aureus ATCC 25923. La importancia de la presente investigación radica en que actualmente la resistencia bacteriana a los antibióticos se ha apuntado como un indiscutible problema de salud pública, incrementando cada año la morbimortalidad. Por otro lado, la búsqueda de nuevas propiedades terapéuticas a base de plantas se ha convertido en nuestros días en una esperanza para el tratamiento de algunas enfermedades que afectan a la población peruana y mundial ya que más del 80 % de la población hace uso de la medicina tradicional en especial los países que se encuentran en vías de desarrollo. La justificación teórica del presente estudio, se basa en la poca información bibliográfica acerca de estudios científicos que sustenten el efecto antibacteriano de Origanum vulgare (orégano), además no hay estudios suficientes que establezcan las concentraciones y dosis adecuada, para alcázar la actividad antibacteriana. De igual forma este estudio pretende contribuir con el conocimiento acerca de la seguridad y el efecto del aceite esencial de Origanum vulgare (orégano), en el tratamiento de las infecciones causada por bacterias, constituyendo una nueva alternativa de tratamiento natural. Así mismo el presente estudio tiene una justificación social, porque de esta manera se pretende incentivar a la población a hacer uso de Origanum vulgare (orégano) como una nueva alternativa de tratamiento de enfermedades de origen bacteriano, con información validada científicamente, y así reducir el consumo de medicamentos sintéticos que causan diversas reacciones adversas. 16 De esta manera el presente estudio plantea el siguiente objetivo general: ⮚ Demostrar la actividad antibacteriana In vitro del aceite esencial de Origanum vulgare (orégano) sobre Staphylococcus aureus ATCC 25923. La hipótesis general que se plantea en el presente estudio es la siguiente: ⮚ El aceite esencial de Origanum vulgare (orégano) posee actividad antibacteriana In vitro sobre Staphylococcus aureus ATCC 25923. 17 II. MATERIALES Y MÉTODOS 2.1 Enfoque y diseño de investigación Enfoque cuantitativo: Porque se utilizara herramientas de análisis estadístico con el propósito de describir, explicar y cuantificar el problema de investigación. Diseño experimental: Es experimental, debido a que se manipulara la variable independiente y luego se analizara el efecto producido sobre la variable dependiente. Tipo de investigación: Transversal y Prospectivo. Transversal: porque los datos serán recolectados en un tiempo único. Prospectivo: porque los datos serán analizados transcurrido un determinado tiempo en el futuro. 2.2 Población, muestra y muestreo 2.2.1 Población ⮚ La población vegetal en estudio estará constituida por Origanum vulgare (orégano). Cultivado en el distrito de Reque, provincia de Chiclayo, departamento de Lambayeque. ⮚ Cepas de Staphylococcus aureus ATCC N°25923, que serán obtenidas del laboratorio Microclin de la ciudad de Trujillo. 2.2.2 Muestra ⮚ Aceite esencial de Origanum vulgare (orégano) en concentraciones de 100%, 75% y 50%. ⮚ UFC de cepas Staphylococcus aureus ATCC 25923. Criterios de inclusión ▪ Muestras en las concentraciones indicadas (100%, 75% y 50%). ▪ Cepas de Staphylococcus aureus ATCC 25923 puras. 18 Criterios de exclusión ▪ Muestras que no contengan la concentración indicada. ▪ Cepas de Staphylococcus aureus no identificadas. 2.2.3 Muestreo Muestreo no probabilístico por conveniencia, significa que la elección de los elementos o va a depender de la probabilidad sino de las diversas condiciones que permitan realizar el muestreo. 2.3 Varibles de investigacion Variable independiente: Aceite esencial de Origanum vulgare (orégano). Definición conceptual: Aceite extraído a partir de las hojas Origanum vulgare (orégano) por el método de arrastre de vapor de agua. Definición operacional: concentración del aceite esencia de Origanum vulgare (orégano). Variable dependiente: Actividad antibacteriana sobre Staphylococcus aureus ATCC 25923. Definición Conceptual: Capacidad del aceite esencial de inhibir el crecimiento bacteriano. Definición operacional: Sensibilidad de Staphylococcus aureus frente al aceite esencial de Origanum vulgare (orégano). Obtenida mediante la medida del diámetro de los halos de inhibición. 2.4 Técnica e Instrumentos de recolección de datos El instrumento que utilizó la presente investigación, fue una hoja de registro (Guía de observación) en la que se registraron todas las observaciones realizadas durante el proceso de investigación, para posteriormente ser ingresado a una base de datos de manera ordenada para su posterior análisis estadístico. (Ver anexo A). 19 2.5 Plan metodológico para la recolección de datos 2.5.1 Recolección de la muestra vegetal Se recolectaron 5 kilogramos de Origanum vulgare (orégano) en el distrito de Reque, provincia de Chiclayo, departamento de Lambayeque. La muestra fue envuelta en papel kraff y posteriormente embalada en cajas de cartón respectivamente rotuladas y trasladada al laboratorio. 2.5.2 Identificación de la muestra vegetal Se remitió una muestra de la especie vegetal al especialista botánico, en la ciudad de lima, para su identificación y clasificación taxonómica correspondiente y emisión de la constancia respectiva (anexo D). 2.5.3 Obtención del aceite esencial Se seleccionaron las muestras de la especie vegetal que presentaron buenas condiciones y conservaron sus características organolépticas, descartando aquellos que no cumplían con los criterios de inclusión. Después de realizar la selección de la muestra vegetal se procedió a lavar con agua potable y desinfectada con solución de hipoclorito de sodio al 0,1% durante 3 minutos. Posteriormente fueron enjuagados con agua destilada esteril hasta eliminar por completo el hipoclorito de sodio. Una vez lavadas se secaron bajo sombra sobre papel kraff por 48 horas. La extracción del aceite esencial se realizará según la metodología empelada por Flores A. 40 el cual consistió en extraer aceite esencial de 5 kg de hojas frescas de Origanum vulgare (orégano) empleando el método de arrastre con vapor de agua también llamado método directo, en el que el material está en contacto íntimo con el agua generadora del vapor. Se colocó en el mismo recipiente el agua y el material a extraer, se calentó el agua a ebullición y el aceite extraído es arrastrado junto con el vapor de agua hacia un condensador, que enfría la mezcla, la cual es separada posteriormente para obtener el producto deseado. Debido a la diferencia de propiedades físicas como densidad e inmiscibilidad, el aceite esencial se separó del agua en una pera de decantación, se agregó sulfato de sodio anhidro Na2SO4 al aceite como 20 secante para eliminar las trazas de agua; el aceite esencial se envasó en un frasco de vidrio color ámbar y se mantuvo alejado de la luz solar a una temperatura de 4°C hasta su uso. 2.5.4 Preparación de las concentraciones de trabajo Una vez obtenido el aceite esencial, se procedió a realizar las respectivas diluciones con dimetilsulfóxido (DMSO) obteniendo concentraciones al 100%, 75% y 50%. 2.5.5 Reactivación y estandarización del inoculo bacteriano La reactivación de la cepa de Staphylococcus aureus ATCC se realizó según la información técnica del catálogo de la empresa comercializadora de la cepa, utilizando los medios de cultivo agar Baird - Parker, posteriormente se incubará en medio de anaerobiosis a 37ºC + 1 por 24 – 48 horas, para posteriormente preparar las diluciones según a ensayar. 2.5.6 Preparación y estandarización del inoculo bacteriano A partir de la placa incubada por 24 horas, con la ayuda de un asa bacteriológica se procedió a extraer 2 a 3 colonias y se preparó una suspensión bacteriana; equivalente al tubo N° 0.5 de la escala de McFarland en solución salina fisiológica esteril, esta se agitó por 30 segundos, obteniendo el inoculo empleado para la determinación de la sensibilidad. 2.5.7 Determinación del efecto antibacteriano El efecto antibacteriano se determinó mediante la técnica de difusión en pozo, la cual consiste en colocar realizar pozos en las placas con el cultivo bacteriano y colocar en estos 30 uL de las diferentes concentraciones al 100%, 75% y 50% del aceite esencial de Origanum vulgare (orégano). Luego se llevó a incubación en estufa a 37°C, durante 24 horas. Trascurrido el tiempo de incubación se procedió a medir los diámetros de los halos de inhibición formados con la ayuda de un vernier digital o pie de rey, los datos fueron registrados en la ficha de recolección de datos. 21 2.6 Procesamiento del análisis estadístico Los datos recolectados serán analizados y procesados mediante el software estadístico SPSS Ver. 26. Mediante las pruebas de normalidad, ANOVA y TUKEY, con un alfa de 0.005, para contrastación de hipótesis. 2.7 Aspectos éticos En el presente trabajo de investigación Se aplicará los principios de las Buenas Prácticas de Laboratorio (BPL). Se tendrá en cuenta la correcta manipulación y desecho de las muestras sobre todo de la cepa de Staphylococcus aureus, de acuerdo al manual de bioseguridad en laboratorios de microbiología durante la ejecución del trabajo se tomará todas las precauciones necesarias para evitar cualquier contaminación. 41,42 22 III. RESULTADOS Tabla 1. Análisis de los datos recolectados con respecto al tamaño del halo de inhibición de los grupos experimentales y control. 95% Intervalo de confianza de la media N Media Std. Std.Desviación Error Mínimo Máximo Límite Límite Grupos inferior superior Aceite de orégano - 10 14,91 0,55 0,17 14,52 15,30 13,60 15,56 100% Aceite de orégano - 10 13,13 0,31 0,10 12,91 13,35 12,55 13,52 75% Aceite de orégano - 10 11,16 0,36 0,11 10,90 11,41 10,32 11,68 50% Control negativo- 10 6,13 0,18 0,06 6,00 6,25 5,95 6,53 DMSO Control positivo - 10 27,83 0,28 0,09 27,63 28,04 27,36 28,26 Ciprofloxacino Fuente: SPSS ver. 26 En la tabla 1 se observa el análisis estadístico realizado a los datos de los halos de inhibición obtenidos en los grupos experimentales y control donde se obtiene los parámetros de media, desviación estándar, intervalos de confianza y valores máximo y mínimo mediante el programa estadístico SPSS versión 26; se observa que el valor promedio de los halos de inhibición para el aceite de Origanum vulgare L. (orégano) al 50% fue de 11,16 + 0,36mm; de 13,13 + 0,31mm para el 75% y para el 100% fue de 14,91 + 0,55mm, así mismo, el control negativo (DMSO) obtuvo un halo promedio de 6,13mm + 0,18 y el control positivo (ciprofloxacino) de 27,83mm + 0,28. 23 Figura 1.Análisis gráfico de los diámetros de los halos de inhibición según grupo de los grupos experimentales y control Fuente: SPSS ver. 26 En la figura 1, podemos observar la actividad antibacteriana según el diámetro de los halos de inhibición obtenidos por los grupos control y experimentales sobre Staphylococcus aureus, donde se puede apreciar un mayor efecto antibacteriano por parte del control positivo (ciprofloxacino), con respecto a los grupos experimentales, así mismo, se observa efecto antimicótico creciente con respecto a la concentración del aceite siendo mayor a mayores concentraciones; por otro lado, no se observa diámetros similares con el control negativo. Tabla 2. Análisis de la distribución normal para cada grupo de tratamientos Tests of Normality Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk Grupos de trabajo Statistic df Sig. Statistic df Sig. Aceite de orégano - 100% 0,22 10,00 ,200* 0,86 10,00 0,08 Aceite de orégano - 75% 0,11 10,00 ,200* 0,96 10,00 0,79 Diámetro del halo de Aceite de orégano - 50% 0,26 10,00 0,05 0,89 10,00 0,16 inhibición (mm) Control negativo- DMSO 0,27 10,00 0,04 0,85 10,00 0,05 Control positivo - 0,15 10,00 ,200* 0,98 10,00 0,94 Ciprofloxacino *. This is a lower bound of the true significance. a. Lilliefors Significance Correction Fuente: SPSS ver. 26 En la tabla 2, se observa el análisis de las pruebas de distribución normal de Kolmogorov-Smirnov y Shapiro-Wilk realizada mediante el programa estadístico 24 SPSS versión 26, se observa valores de significancia superior al 0,05 establecido en el estudio, por lo que se confirma la hipótesis de que los grupos de datos analizados presentan una distribución normal. Tabla 3. Análisis de la homogeneidad de varianzas Levene p- Statistic df1 df2 valor Se basa en la media 1,582 4 45 0,195 Diámetro del Se basa en la mediana 1,016 4 45 0,409 halo de Se basa en la mediana y con gl 1,016 4 22,458 0,420 inhibición ajustado Se basa en la media recortada 1,475 4 45 0,226 Fuente: SPSS ver. 26 La tabla 3, del mismo se puede apreciar el análisis realizado mediante la prueba de Levene o de varianzas homogéneas a los grupos de datos analizados; así mismo, se observa un valor p > 0.05, por lo tanto, se confirma que los grupos de datos estudiados tienen varianzas homogéneas. Tabla 4. Análisis de la varianza (ANOVA) de los grupos de tratamientos Diámetro del halo de inhibición Suma de cuadrados df Media al cuadrado F p-valor. Entre grupos 2610,926 4 652,731 5150,513 0,000 Dentro de los grupos 5,703 45 0,127 Total 2616,628 49 Fuente: SPSS ver. 26 En la tabla 4 se muestra la prueba de ANOVA o de análisis de la varianza realizados a los grupos de tratamiento experimental y control, donde se observa un p < 0,05, por lo tanto, se confirma que existe diferencias estadísticamente significativas en al menos uno de los grupos de datos analizados. Tabla 5. Análisis por subgrupos homogéneos de la prueba de Tukey HSD Tukeya Grupos de trabajo N Subconjunto para alfa = 0.05 1 2 3 4 5 25 Control negativo- DMSO 10 6,12 Aceite de orégano - 50% 10 11,15 Aceite de orégano - 75% 10 13,12 Aceite de orégano - 100% 10 14,90 Control positivo - Ciprofloxacino 10 27,83 Sig. 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 Se visualizan las medias para los grupos en los subconjuntos homogéneos. a. Utiliza el tamaño de la muestra de la media armónica = 10,000. Fuente: SPSS ver. 26 La tabla 5 muestra la prueba de Tukey por subgrupos homogéneos la cual complementa la información del análisis por sub grupos homogéneos y establece jerarquías o niveles de clasificación de acuerdo a la media de los halos de inhibición de cada grupo de trabajo, donde se puede apreciar mayor actividad antibacteriana contra Staphylococcus aureus para el control positivo con halo de 27,83mm; seguido por el aceite de Origanum vulgare L al 100%, 75% y 50% y sin actividad antibacteriana sobre este microorganismo al control negativo. Tabla 6. Análisis de la sensibilidad de Staphylococcus frente al aceite de Origanum vulgare L, a diferentes concentraciones, según la escala de Duraffourd Sensibilidad Muy Sumamente Tratamiento nula Sensible sensible sensible < 8 mm 8–<14 mm 14-<20 mm > 20 mm Control negativo- DMSO 6,12 Aceite de orégano - 50% 11,15 Aceite de orégano - 75% 13,12 Aceite de orégano - 14,90 100% Control positivo - Ciprofloxacino 23,94 En la tabla 6, se muestra la escala valorativa de Duraffourd para la determinación de la sensibilidad de Staphylococcus aureus frente al aceite de Origanum vulgare L. a las concentraciones del 100%, 75% y 50%, se observa que Staphylococcus aureus es sumamente sensible al ciprofloxacino, quien muestra un halo superior a 20mm, además es muy sensible al aceite de Origanum vulgare al 100% y sensible 26 al aceite de Origanum vulgare L. al 50% y 75%, esta bacteria no presentó sensibilidad antibacteriana al control negativo. 27 IV. DISCUSIÓN 4.1 Discusión Los datos recolectados con respecto a la actividad antibacteriana In vitro del aceite esencial de Origanum vulgare L. (orégano) sobre Staphylococcus aureus ATCC 25923, correspondieron a los diámetros de los halos de inhibición formados por el aceite de Origanum vulgare L. (orégano) a las concentraciones del 50%, 75% y 100% sobre dicha bacteria; así mismo, se emplearon grupos control; control negativo conformado por el dimetil sulfóxido (DMSO) el cual se empleó para diluir el aceite y control positivo conformado por el ciprofloxacino, los datos recolectados fueron analizados estadísticamente empleando el software estadístico SPSS versión 26 con un nivel de confianza del 95%. En los resultados obtenidos del estudio; se observa que el valor promedio de los halos de inhibición para el aceite de Origanum vulgare L. (orégano) al 50% fue de 11,16 + 0,36mm; de 13,13 + 0,31mm para el 75% y para el 100% fue de 14,91 + 0,55mm, así mismo, el control negativo (DMSO) obtuvo un halo promedio de 6,13mm + 0,18 y el control positivo (ciprofloxacino) de 27,83mm + 0,28. Lopes L. et. al. (2021) determino el efecto del aceite esencial de Origanum vulgare L. (EOO) y carvacrol (CAR) al evaluarlo sobre Staphylococcus aures, observaron halos de inhibición promedio a 33,56 mm para el aceite al 100%, los resultados de este estudio no se contrastan con los obtenidos ya que se encontraron halos de inhibición promedio de menor tamaño para la misma concentración. Así mismo, Pérez O. et. al. (2021) evaluó la capacidad antibacteriana in vitro del extracto etanólico de hojas de Origanum vulgare frente a Staphylococcus aureus, Pseudomona aeruginosa y Escherichia coli a las concentraciones de 80 mg/mL, 40 mg/mL y 20 mg/mL, encontrando halos de inhibición promedio frente a Staphylococcus aureus de 21.64mm, 15.24mm y 11.45mm, estos resultados se muestran similares a los obtenidos; sin embargo, se debe precisar que se evaluó el extracto etanólico de las hojas más el aceite. 28 Por otro lado, Carrillo E. (2020), evaluó de la capacidad inhibitoria de la mezcla de aceites esenciales de orégano (Origanum vulgare) y albahaca (Ocimum basilicum) frente a Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes y S. Typhimurium, la mezcla de 67% orégano y 33% albahaca mostró un halo de inhibición de 24,02mm para Staphylococcus aureus, a pesar que el estudio muestra la capacidad inhibitoria la mezcla de orégano (Origanum vulgare) y albahaca (Ocimum basilicum) frente a Staphylococcus aureus coincide con el estudio en el poder antimicrobiano del aceite de Origanum vulgare L. frente a Staphylococcus aureus. Los estudios a nivel internacional presentan de manera general mayor efecto antimicrobiano del aceite de orégano (Origanum vulgare L.) sobre Staphylococcus aureus y otros microorganismos, esto puede estar relacionado con la variedad de la planta y los distintos factores que influyen en la riqueza de nutrientes y metabolitos de esta. Por otro lado, los estudios a nivel nacional muestran resultados similares entre estos, como los que se presentan a continuación. Medrano E. y Medrano D. (2021), determinaron la actividad antimicrobiana y efecto desinfectante del aceite esencial de Origanum vulgare L. (orégano) frente a Staphylococcus aureus y Escherichia coli. halos de inhibición obtenidos para Staphylococcus aureus de 8,0 mm, 8,0 mm, 9,3 mm y 14,7 mm, a las concentraciones de 20%, 40%, 80% y 100% resultados que se corroboran con nuestro estudio al ser similares a las mismas concentraciones. Sánchez J. y Perez Y. (2021), realizaron el estudio sobre la actividad antimicótica del aceite esencial de la flor de Origanum vulgare “Orégano” y Piper Aduncum “Matico” frente Candida albicans. el aceite de orégano de 25.50mm, 29.78mm y 32.53mm; a pesar de no evaluar el estudio la actividad antibacteriana, también confirma el poder antibacteriano del aceite de Origanum vulgare “Orégano” en distintas partes de la planta. Cabe precisar que en todos los estudios se ha demostrado la actividad antibacteriana del aceite de Origanum vulgare “Orégano”, y los extractos de 29 diferentes partes de la planta frente a Staphylococcus aureus y otros microorganismos, lo que corrobora los resultados del estudio y demuestra el poder antimicrobiano de esta planta. 4.2 Conclusiones: 1. El aceite esencial de Origanum vulgare L. (orégano) presentó actividad antibacteriana sobre Staphylococcus aureus ATCC 25923 a una concentración del 100 % con un halo de inhibición promedio de 14,91 + 0,55mm. 2. El aceite esencial de Origanum vulgare L. (orégano) presentó actividad antibacteriana sobre Staphylococcus aureus ATCC 25923 a una concentración del 75 % con un halo de inhibición promedio de 11,16 + 0,36mm. 3. El aceite esencial de Origanum vulgare L. (orégano) presentó actividad antibacteriana sobre Staphylococcus aureus ATCC 25923 a una concentración del 50 % con un halo de inhibición promedio de 11,16 + 0,36mm. 4.3 Recomendaciones − Se recomienda a futuras investigaciones identificar y cuantificar los principios activos contenidos en diferentes partes de la planta, tanto del aceite como de sus extractos. − Realizar estudios comparativos y de sinergismo del aceite de Origanum vulgare L. (orégano) con diferentes medicamentos y cepas microbiológicas − Promover el uso del aceite de Origanum vulgare L. (orégano) en el tratamiento alternativo de ciertas enfermedades o como tratamiento complementario al farmacológico. 30 ⮚ REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1.Kushal V, et al. 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(ORÉGANO) SOBRE Staphylococcus aureus ATCC 25923” 35 GRUPOS EXPERIMENTALES “Concentración del aceite esencial de Origanum vulgare GRUPOS CONTROL L. (orégano) Número de Control Control placas 100% 75% 50% Negativo positivo DMSO Ciprofloxacino Placa N°01 14,87 13,02 11,04 6,04 28,04 Placa N°02 15,56 12,84 11,42 6,34 28,02 Placa N°03 15,09 13,52 11,68 5,96 27,66 Placa N°04 15,31 13,51 10,32 6,53 27,89 Placa N°05 15,11 13,16 11,41 6,08 27,55 Placa N°06 14,70 12,95 11,03 6,14 28,11 Placa N°07 14,54 13,40 11,12 5,99 28,26 Placa N°08 15,23 12,55 11,19 5,95 27,63 Placa N°09 15,07 13,24 11,07 6,10 27,36 Placa N°10 13,60 13,08 11,27 6,12 27,82 36 Anexo B. Matriz de consistencia Autor (es): Bach. Lachos Pintado, Everly Yanira / Bach. Lopez Perez, Luis Alberto Tema: “ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA In vitro DEL ACEITE ESENCIAL DE Origanum vulgare L. (ORÉGANO) SOBRE Staphylococcus aureus ATCC 25923” Problema general Objetivo general Hipótesis General Variables ydimensiones Metodología Variable Tipo de Investigación: ¿Cuál será la actividad Demostrar la actividad El aceite esencial de Origanum Independiente (x) antibacteriana In vitro del aceite antibacteriana In vitro del aceite vulgare (orégano) posee X: Aceite esencial de Investigación de tipo cuantitativa, esencial de Origanum vulgare esencial de Origanum vulgare actividad antibacteriana In vitro Origanum vulgare transversal prospectiva de diseño (orégano) sobre Staphylococcus (orégano) sobre Staphylococcus sobre Staphylococcus aureus (orégano) experimental. aureus ATCC 25923? aureus ATCC25923. 25923. Indicadores: Población: Problemas específicos Objetivos específicos Hipótesis específicas Conformada por la especie vegetal de X1: Concentración Origanum vulgare (orégano) P.E.1 ¿Cuál será la actividad O.E.1 Determinar la actividad H.E.1 El aceite esencial de del aceite antibacteriana In vitro del aceite antibacteriana In vitro del aceite Origanum vulgare (orégano) a esencial. Cepas de Staphylococcus aureus ATCC esencial de Origanum vulgare esencial de Origanum vulgare una concentración del 100 % 25923. (orégano) a una concentración del (orégano) a una concentración actividad antibacteriana In vitro 100 % sobre Staphylococcus aureus del 100 % sobre Staphylococcus sobre Staphylococcus aureus Variable Muestra: ATCC 25923? aureus ATCC 25923. ATCC 25923. Dependiente (Y) VegetalAceite esencial de Origanum vulgare (orégano) a concentraciones del 100%, 75% y 50% P.E.2 ¿Cuál será la actividad O.E.2 Determinar la actividad H.E.2 El aceite esencial de Y: Actividad antibacteriana In vitro del aceite antibacteriana In vitro del aceite Origanum vulgare (orégano) a antibacteriana sobreStaphylococcus Biológica esencial de Origanum vulgare esencial de Origanum vulgare una concentración del 75 % aureus. Cepas jóvenes de Staphylococcus aureus (orégano) a una concentración del (orégano) a una concentración posee actividad antibacteriana ATCC. 70 % sobre cepas de del 70 % sobre Staphylococcus In vitro sobre Staphylococcus Indicadores: Staphylococcus aureus ATCC aureus A ATCC 25923. aureus ATCC 25923. Técnicas de recopilación de 25923? Y1: Diámetro de información: P.E.3 Determinar la actividad H.E.3 El aceite esencial de los halos de ficha de recolección de datos P.E.3 ¿Cuál será la actividad antibacteriana In vitro del aceite Origanum vulgare (orégano) a inhibición. antibacteriana In vitro del aceite esencial de Origanum vulgare una concentración del 50 % Técnicas de procesamiento de esencial de Origanum vulgare (orégano) a una concentración posee actividad antibacteriana información: (orégano) a una concentración del del 50 % sobre Staphylococcus In vitro sobre Staphylococcus ● Pruebas de normalidad, ANOVA y TUKEY 50 % sobre cepas de aureus ATCC 25923. aureus ATCC 25923. mediante el software estadístico SPSS ver. Staphylococcus aureus ATCC 26 37 25923? 38 Anexo C. Operacionalización de las variables o VARIABLE DEFINICIÓN INDEPENDIENTE CONCEPTUAL DIMENSIONES INDICADOR UNIDAD DE MEDIDA 100% Aceite esencial de Aceite extraído a partir Concentración Origanum vulgare de las hojas de Porcentaje (orégano) Origanum vulgare (orégano) por el método de arrastre de vapor de agua. 75% 50% VARIABLE DEFINICIÓN DEPENDIENTE CONCEPTUAL DIMENSIONES INDICADOR UNIDAD DE MEDIDA Actividad Capacidad del aceite Halo de Diámetro mm antibacteriana In esencial de inhibir el inhibición < 8mm Nula vitro sobre crecimiento bacteriano 9 - 15mm (+) Staphylococcus 15-20mm (++) Sensible aureus ATCC >20mm (+++) 25923. Muy sensible Sumamente sensible 39 Anexo D. Identificación taxonómica de la especie vegetal 40 Anexo E. Certificado de análisis de la cepa de Staphylococcus aureus ATCC 25923 41 42 Anexo F. Fotografías del trabajo de campo Figura 2. Selección y Preparación de la muestra vegetal Figura 3. Instalación del equipo de arrastre por vapor 43 Figura 4. Obtención del aceite esencial Figura 5. Preparación de las concentraciones de trabajo del aceite esencial 44 Figura 6. Activación de la cepa de Staphylococcus Figura: 7. Preparación del inóculo 45 Figura 8. Sembrado del inóculo en placas Figura 9. Aplicación del aceite esencial frente a Staphylococcus aureus ATCC 25923 46 Figura 10. Medición de halos de inhibición 47