EVALUACIÓN DEL ACEITE ESENCIAL EXTRAÍDO DE DOS …
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EVALUACIÓN DEL ACEITE ESENCIAL EXTRAÍDO DE DOS ESPECIES DE ALBAHACA COMERCIAL (Ocimum basilicum) Y SILVESTRE (Ocimum campechianum Mill.) APLICADO A SOPORTE DE PAPEL PATRIMONIAL. ASPECTOS QUÍMICOS Y MICROBIOLÓGICOS DAVID ANTONIO BELTRÁN TORRES TRABAJO DE GRADO PARA OBTENER EL TÍTULO DE: Licenciado en Química Directora: Dra. Beatriz Ofelia Devia Castillo Codirectora: MSc. Luz Stella Villalba Asesor Químico: Esp. Darío Rodríguez UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN LICENCIATURA EN QUÍMICA Y BIBLIOTECA NACIONAL DE COLOMBIA. MINISTERIO DE CULTURA BOGOTÁ-COLOMBIA 2016
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EVALUACIÓN DEL ACEITE ESENCIAL EXTRAÍDO DE DOS ESPECIES DE
ALBAHACA COMERCIAL (Ocimum basilicum) Y SILVESTRE (Ocimum
campechianum Mill.) APLICADO A SOPORTE DE PAPEL PATRIMONIAL.
ASPECTOS QUÍMICOS Y MICROBIOLÓGICOS
DAVID ANTONIO BELTRÁN TORRES
TRABAJO DE GRADO PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
Licenciado en Química
Directora: Dra. Beatriz Ofelia Devia Castillo
Codirectora: MSc. Luz Stella Villalba
Asesor Químico: Esp. Darío Rodríguez
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN
LICENCIATURA EN QUÍMICA Y BIBLIOTECA NACIONAL DE COLOMBIA.
MINISTERIO DE CULTURA
BOGOTÁ-COLOMBIA
2016
_________________________
Nota de Aceptación
________________________________
Coordinador (a) Proyecto Curricular de Licenciatura en Química
Liz Mayoly Muñoz Albarracín
_______________________________
Director (a)
Beatriz Ofelia Devia Castillo
_______________________________
Firma Jurado I
Javier Andrés Matulevich Peláez
DEDICATORIA
A Dios por darme la salud, la fortaleza y la sabiduría para realizar este proyecto de
investigación y por darme la oportunidad de conocer personas maravillosas durante mi
carrera y a mi mejor amiga Neila Rojas (Q.E.P.D) por darme la motivación para seguir
adelante como profesional y como persona
AGRADECIMIENTOS
Agradezco mucho a la profesora Beatriz Devia quien con su apoyo, colaboración,
comprensión y sus buenos consejos, me permitieron realizar mi trabajo de investigación de
manera satisfactoria; también quiero agradecer al profesor Javier Matulevich por su ayuda y
colaboración en cuanto al manejo de los equipos instrumentales, el préstamo de algunos
reactivos necesarios para usar los equipos y las recomendaciones en las inquietudes que tuve
en algunos momentos para realizar mi trabajo; y a los profesores del Proyecto Curricular de
Licenciatura en Química quienes me aportaron el conocimiento y las herramientas necesarias
para ser un buen estudiante y una persona de bien que contribuya con el progreso de la
sociedad.
También agradezco a la microbióloga Luz Stella Villalba, al químico Darío Rodríguez, al
personal que trabaja en el Laboratorio de Conservación de la Biblioteca Nacional de
Colombia y a la empresa Haerentia por permitirme realizar mi trabajo en los momentos en
que lo necesitaba y por toda la asesoría necesaria para realizar las actividades experimentales
dentro de estos laboratorios.
Quiero extender mi agradecimiento a la Química Liliana Mejía, al personal del laboratorio
de Física, Química y Biología del Archivo de Bogotá y a la Licenciada Paola Borrego de la
Fundación Universitaria Juan N. Corpas quienes me abrieron las puertas de sus laboratorios
para realizar algunas etapas experimentales de mi trabajo de investigación.
Por último, agradezco mucho a mis amigos y compañeros de la línea de investigación de
Colorantes Naturales y a todas las personas que estuvieron a mi lado durante el transcurso de
toda mi carrera y me dieron su apoyo, acompañamiento, ayuda y buenos consejos para ser
mejor persona.
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 2
2. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA .................................................................................. 3
3. JUSTIFICACIÓN Y ANTECEDENTES ....................................................................... 3
4. HIPÓTESIS .................................................................................................................... 4
5. OBJETIVOS ................................................................................................................... 4
5.1. OBJETIVO GENERAL .............................................................................................. 4
5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................... 5
6. MARCO REFERENCIAL .............................................................................................. 5
6.1. Deterioro del patrimonio documental. ........................................................................ 5
6.1.1. Composición del papel ............................................................................................ 5
6.1.2. Fibras presentes en el papel documental. ................................................................ 6
6.1.3. Degradación del papel ............................................................................................. 6
6.1.4. Causas de la degradación del papel. ........................................................................ 6
6.2. Agentes biocidas aplicados en laboratorios de conservación de documentos
patrimoniales. ......................................................................................................................... 7
6.3. Métodos de control de degradación de documentos patrimoniales ............................ 8
6.3.1. Métodos de evaluación de los cambios del color en el papel. ................................. 8
6.3.1.1. Sistema de color Munsell. .................................................................................... 9
6.3.1.2. Sistema CIE-XYZ ................................................................................................ 9
6.3.1.3. Sistema CIELAB (L*a*b*). ................................................................................ 9
6.3.1.4. Sistema CIELCH (L*C*h*)............................................................................... 10
6.4. Aceites esenciales...................................................................................................... 10
6.4.1. Composición de los aceites esenciales. ................................................................. 10
6.4.2. Clasificación de los aceites esenciales. ................................................................. 10
6.4.3. Compuestos de los aceites esenciales con actividad biocida................................. 11
6.5. Género Ocimum. ....................................................................................................... 12
6.5.1. Ocimum basilicum. ................................................................................................ 12
6.5.2. Ocimum campechianum. ....................................................................................... 13
7. DISEÑO METODOLÓGICO....................................................................................... 14
7.1. Recolección de las especies a estudiar e identificación taxonómica......................... 14
7.2. Extracción y determinación de las constantes físicas de los aceites esenciales ....... 15
7.3. Caracterización de los componentes de los aceites esenciales por CG-EM: ............ 16
7.3.1. Condiciones operacionales del cromatógrafo. ....................................................... 16
7.3.2. Preparación y caracterización de las muestras de aceite esencial. ........................ 16
7.4. Análisis de la actividad microbicida de los aceites esenciales. ................................. 17
7.5. Determinación de los efectos del aceite esencial sobre muestras de papel
patrimonial. .......................................................................................................................... 17
7.5.1. Caracterización física de la muestra de papel........................................................ 17
7.5.1.1. Medición del color de la muestra de papel. ....................................................... 18
7.5.1.2. Determinación del gramaje de la muestra de papel. .......................................... 18
7.5.1.3. Medición del calibre del papel. .......................................................................... 18
7.5.2. Análisis químico de las muestras del papel de referencia. .................................... 18
7.5.2.1. Identificación de las fibras presentes en las muestras de papel. ........................ 18
7.5.2.2. Determinación del pH de las muestras de papel. ............................................... 19
7.5.2.3. Cuantificación de azúcares reductores en las muestras de papel por el método de
Dubois. 19
7.5.2.3.1. Preparación de la muestra. ................................................................................. 19
7.5.2.3.2. Análisis de los extractos metanólicos de papel. ................................................. 19
8. RESULTADOS Y ANÁLISIS ..................................................................................... 20
8.1. Recolección del material vegetal e identificación taxonómica. ................................ 20
8.1.1. Recolección e identificación taxonómica de la especie Ocimum basilicum. ........ 20
8.1.2. Recolección e identificación taxonómica de la especie Ocimum campechianum. 21
8.2. Extracción, rendimiento y control de los aceites esenciales. .................................... 22
8.2.1. Extracción del aceite esencial de la especie Ocimum basilicum. .......................... 22
8.2.2. Extracción del aceite esencial de la especie Ocimum campechianum. ................. 23
8.3. Determinación de las constantes físicas de los aceites esenciales. ........................... 23
8.4. Identificación de los compuestos presentes en los aceites esenciales por CG-EM... 24
8.4.1. Ocimum basilicum L. ............................................................................................. 25
8.4.2. Ocimum campechianum Mill. ................................................................................ 31
8.4.3. Análisis del espectro de masas del componente mayoritario de uno de los aceites
esenciales.............................................................................................................................. 35
8.5. Evaluación de la actividad microbicida de los aceites esenciales. ............................ 36
8.5.1. Ocimum basilicum L. ............................................................................................. 37
8.5.1.1. Técnica por compuestos volátiles. ..................................................................... 38
8.5.1.2. Técnica por contacto. ......................................................................................... 38
8.5.1.3. Comprobación de la actividad fungicida o fungistática del aceite esencial. ..... 39
8.5.2. Ocimum campechianum. ....................................................................................... 40
8.5.2.1. Ensayo por compuestos volátiles. ...................................................................... 40
8.5.2.2. Comprobación actividad fungistática o fungicida del aceite esencial, técnica
volátiles. 41
8.5.2.3. Técnica por contacto. ......................................................................................... 41
8.5.2.4. Comprobación de la actividad fungicida o fungistática del aceite esencial. ..... 42
8.6. Evaluación del aceite esencial sobre la muestra de papel patrimonial...................... 42
8.6.2. Determinación del pH en el papel patrimonial. ..................................................... 44
8.6.3. Cuantificación de azúcares reductores en la muestra de papel por el método de
Dubois. 44
8.6.4. Evaluación de la variación del color en el papel patrimonial. ............................... 44
9. DISCUSIÓN DE RESULTADOS ................................................................................ 48
10. INDICADORES DE CUMPLIMIENTO .................................................................. 49
11. CONCLUSIONES .................................................................................................... 51
12. RECOMENDACIONES ........................................................................................... 52
13. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 52
ANEXOS ............................................................................................................................. 57
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Curva de calibración para cuantificación de azúcares reductores.......................... 20
Tabla 2. Clasificación taxonómica de Ocimum basilicum L. ............................................... 21
Tabla 3. Clasificación taxonómica de Ocimum campechianum Mill. .................................. 21
Tabla 4. Extracciones del aceite esencial de la especie Ocimum basilicum L y códigos
asignados a las muestras....................................................................................................... 22
Tabla 5. Extracciones del aceite esencial de la especie Ocimum campechianum Mill
recolectada en el municipio de Honda, finca EL TRÉBOL y códigos asignados a las
muestras................................................................................................................................ 23
Tabla 6. Constantes físicas de los aceites esenciales de Ocimum basilicum y Ocimum
campechianum...................................................................................................................... 24
Tabla 7. Compuestos identificados en el aceite esencial OBH1FC. .................................... 25
Tabla 8. Compuestos identificados en el aceite esencial OBP2FC. ..................................... 27
Tabla 9. Componentes identificados en el aceite esencial OBP2SV. .................................. 29
Tabla 10.Consolidado componentes AE Ocimum basilicum ............................................... 30
Tabla 11. Compuestos identificados en el aceite esencial OC2FC. ..................................... 32
Tabla 12. Compuestos identificados en el aceite esencial OC2SV. ..................................... 33
Tabla 13. Consolidado componentes AE Ocimum campechianum ..................................... 34
Tabla 14. Resultados técnica por contacto del aceite esencial OBH1FC ............................ 37
Tabla 15. Resultados de la técnica por compuestos volátiles del aceite esencial OBP2SV. 38
Tabla 16. Resultados técnica por contacto del aceite esencial OBP2SV. ............................ 39
Tabla 17. Resultados actividad fungicida o fungistática del aceite esencial OBP2SV. ....... 39
Tabla 18. Resultados del ensayo por compuestos volátiles del aceite esencial OC2SV...... 40
Tabla 19. Resultados actividad fungicida o fungistática del aceite esencial OC2SV. ......... 41
Tabla 20. Resultados ensayo por contacto del aceite esencial OC2SV. .............................. 41
Tabla 21. Resultados actividad fungicida o fungistática del aceite esencial OC2SV. ......... 42
Tabla 22. Resultados medición del pH del papel patrimonial. ............................................ 44
Tabla 23. Resultados colorimétricos del papel en los sistemas CIE L*a*b* y CIE L*C*h*.
.............................................................................................................................................. 45
Tabla 24. Datos colorimétricos iniciales del papel en el sistema x y z. ............................... 45
Tabla 25. Datos colorimétricos muestra de papel patrimonial. ............................................ 45
Tabla 26. Color del papel expresado en el sistema L* C* h* .............................................. 46
Tabla 27. Color del papel después de cortar expresado en coordenadas de cromaticidad ... 46
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Estructuras de algunos compuestos con actividad biocida. .................................. 11
Figura 2. Ocimum basilicum ................................................................................................ 12
Figura 3. Ocimum campechianum........................................................................................ 13
Figura 4. Localización geográfica del municipio de Honda, Tolima ................................... 14
Figura 5. Localización geográfica del municipio de San Antonio del Tequendama,
Cundinamarca ...................................................................................................................... 15
Figura 6. Corriente iónica total (TIC) aceite esencial OBH1FC. ......................................... 25
Figura 7. Corriente iónica total del aceite esencial OBP2FC............................................... 27
Figura 9. Corriente iónica total del aceite esencial OBP2SV. ............................................. 29
Figura 10. Corriente iónica total del aceite esencial OC2FC. .............................................. 32
Figura 11. Corriente iónica total del aceite esencial OC2SV............................................... 33
Figura 12. Espectro de masas del compuesto y espectro de masas del metil eugenol
encontrado en el aceite OC2FC generado de la librería NIST 08 ........................................ 36
Figura 13. Patrón de fragmentación del metil eugenol ........................................................ 36
Figura 14. Muestra de papel patrimonial. ............................................................................ 43
Figura 15. Fibras del papel patrimonial observadas bajo el microscopio. ........................... 43
Figura 16. Diagrama de cromaticidad con coordenadas punto blanco patrón y coordenada
del color del papel. ............................................................................................................... 47
ABREVIATURAS
AE: Aceite esencial
AV: Arrastre con vapor
CG-EM: Cromatografía de gases acoplado a Espectrometría de Masas
Conc: Concentración
eV: Electrón voltios
HC: Hidrodestilación con trampa clevenger
HA: Hongo Ambiental
HD: Hongo Documental
IR: Infrarrojo
I Ret: Índice de retención
m/z: Relación Masa-Carga
OBH1FC: muestra de Ocimum basilicum recolectada en Honda, extracción del aceite
esencial de las hojas frescas por hidrodestilación con trampa clevenger.
OBH1FV: muestra de Ocimum basilicum recolectada en honda, extracción del aceite
esencial de las hojas frescas por arrastre con vapor
OBP2FC: muestra de Ocimum basilicum recolectada en la plaza de mercado de Paloquemao,
extracción del aceite esencial de las hojas y flores frescas por hidrodestilación con trampa
clevenger.
OBP2SV: muestra de Ocimum basilicum recolectada en la plaza de mercado de Paloquemao,
extracción del aceite esencial de las hojas y flores secas por arrastre con vapor.
OC2FC: muestra de Ocimum campechianum, extracción del aceite esencial de las hojas y
flores frescas por hidrodestilación con trampa clevenger.
OC2FV: muestra de Ocimum campechianum, extracción del aceite esencial de las hojas y
flores frescas por arrastre con vapor.
OC2SV: muestra de Ocimum campechianum, extracción del aceite esencial de las hojas y
flores secas por arrastre con vapor.
ppm: Partes por millón
Rend: Rendimiento
TIC: Corriente iónica total
UDBC: Herbario Universidad Distrital
UV/VIS: Ultravioleta-Visible
1
RESUMEN
El presente trabajo muestra los estudios sobre la actividad microbicida de los aceites
esenciales de dos especies de albahaca: comercial (Ocimum basilicum L) y silvestre (Ocimum
campechianum Mill) y sus efectos a nivel físico y químico sobre una muestra de papel
patrimonial del siglo XIX otorgado por la Biblioteca Nacional de Colombia siguiendo la
metodología de los trabajos realizados por (Laverde, 2015; López & Romero, 2013; Silva &
Tellez, 2013).
Los aceites esenciales se obtuvieron mediante extracciones de los materiales vegetales
frescos y secos utilizando los métodos de arrastre con vapor e hidrodestilación. Después se
determinó a cada uno el índice de refracción y densidad y se identificaron los compuestos
presentes mediante CG-EM y se encontró que los compuestos mayoritarios en los aceites
esenciales de Ocimum basilicum L obtenidos de los dos métodos son el estragol (14,59%,
7,79% y 6,99%), linalol (9,73%, 21,42% y 24,19%) y (E) cinamato de metilo (14,96% y
20,3%); y los compuestos mayoritarios en los aceites esenciales de Ocimum campechianum
Mill obtenidos de los dos métodos son el metil eugenol (46,11%), (E) 9-epi-cariofileno
(9,62%), α-bisaboleno (18,11%), (Z) metil eugenol (10,76%%), (E) metil eugenol (8,72%) y
alcohol arteanuico (11,91%).
En la Biblioteca Nacional se realizó la evaluación de la actividad microbicida de los dos
aceites y se encontró que el aceite de Ocimum basilicum L presenta actividad fungicida frente
a los microorganismos Stachybotris (HD 322), Fusarium (HA 219) y Penicillium (HD 37),
presentes en los documentos patrimoniales y en el ambiente de los depósitos de
almacenamiento de la Biblioteca. La evaluación de los efectos de los aceites esenciales sobre
el papel se realizó en la Biblioteca Nacional y en el Archivo de Bogotá, donde se determinó
el tipo de fibras con las que se fabricó el papel, empleando el método de tinción con el
reactivo Graff C realizaron pruebas de variación de pH y cuantificación de azúcares
reductores empleando el método de Dubois a la muestra de papel patrimonial humedecida
con el aceite esencial de Ocimum campechianum y sometida a envejecimiento acelerado en
un horno a 80°C durante tres días. Además de realizar estas pruebas, se realizaron pruebas
de los efectos de este aceite esencial sobre el color del papel empleando un colorímetro de
contacto y usando los sistemas Munsell, CIE L*a*b, CIE L*C* h*, CIEXYZ y las
coordenadas cromáticas obtenidas se graficaron en el diagrama de cromaticidad. Los
resultados mostraron que el aceite esencial no ejerce ningún efecto sobre el pH ni en el color
del papel. La cuantificación de azúcares reductores dio resultados inconclusos debido a
dificultades en el seguimiento del método.
2
1. INTRODUCCIÓN
La mayoría de la información sobre los hechos históricos que sucedieron en el país se
encuentra documentada en soportes de papel, el cual es susceptible a sufrir alteraciones a
nivel físico, químico y biológico en el momento de ser almacenado y manipulado. Esto lleva
a la degradación de los compuestos con los que está fabricado el papel y a la inminente
pérdida de la información allí documentada.
La Biblioteca Nacional, siendo una de las instituciones más antiguas de Latinoamérica en
donde se almacenan estos documentos, contiene la mayor parte de la información de lo
sucedido en el país durante la época de la Colonia y es por eso que es muy importante
mantenerlos conservados. Ante esto, la Biblioteca usa diferentes productos que controlan la
degradación de los soportes de papel ocasionado por los microorganismos, aunque varios de
ellos aceleran el envejecimiento del papel al aumentar la ruptura de las moléculas de celulosa,
modificaciones en las tintas de los documentos e inclusive, generan cambios en el color del
papel. Por tal razón, la Biblioteca Nacional, desde el año 2010 trabaja la línea de
investigación de búsqueda de nuevos productos de síntesis química o natural para el control
del biodeterioro.
Para esto, la Universidad Distrital, bajo el convenio de cooperación 1078 de 2013 con el
Ministerio de Cultura, Biblioteca Nacional, han venido realizando el proyecto “Estudio de
aceites esenciales a partir de especies vegetales promisorias, como posibles productos del
control del biodeterioro del patrimonio bibliográfico colombiano” bajo la modalidad pasantía
y se han realizado tres trabajos de grado: los dos primeros orientados a la selección de
especies promisorias de aceites con propiedades biocidas y el tercero a la optimización y
aplicación de métodos químicos y fisicoquímicos para medir los posibles efectos que puede
ocasionar la aplicación del aceite biocida sobre las características morfológicas del papel.
En el presente trabajo se incorporaron dos nuevas especies de albahaca, comercial Ocimum
basilicum L y silvestre Ocimum campechianum Mill, las cuales se realizaron las extracciones
de los aceites empleando los métodos de extracción por arrastre con vapor e hidrodestilación,
se caracterizaron los componentes mediante GC-EM.
La evaluación de la actividad microbicida se realizó con tres microorganismos que
contribuyen en la degradación de los documentos patrimoniales bajo diferentes técnicas y la
evaluación de los posibles efectos del aceite esencial se realizó mediante la identificación de
la variación de la acidez, la variación del color y la medición de los azúcares reductores
presentes en el papel patrimonial.
3
2. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
Los documentos patrimoniales que se encuentran en el país contienen información sobre los
hechos sucedidos durante la época de la colonia, de la independencia y eventos posteriores a
esta, por lo cual es de vital importancia mantenerlos conservados. Sin embargo, el
biodeterioro, la degradación por factores ambientales y el paso del tiempo son las principales
causas de la pérdida de estos documentos, dado que ocasionan desgastes a nivel macro y
micro en el papel. Es por esto que bajo el convenio entre la Universidad Distrital y el
Ministerio de Cultura, en particular con la Biblioteca Nacional se presenta este y anteriores
trabajos de investigación mediante la modalidad pasantía, en donde se realizan diversos
estudios químicos acerca de la extracción de aceites esenciales de especies nativas y sencillas
de obtener (como la albahaca), su posterior análisis de los compuestos presentes, análisis
microbiológicos y estudios sobre documentos de carácter patrimonial.
3. JUSTIFICACIÓN Y ANTECEDENTES
Diversas investigaciones se han realizado con el fin de encontrar métodos y sustancias que
puedan ser usados para preservar los documentos patrimoniales (de Saravia et al., 2012), ya
sea por métodos físicos o por métodos químicos (Bello Urgellès & Borrell Chreuet, 2002;
Vargas, 2015). Dentro de los depósitos de almacenamiento de documentos patrimoniales se
utilizan diferentes sistemas de ventilación para extraer la humedad del ambiente y mantener
una temperatura óptima para evitar el crecimiento de microorganismos y otros organismos
que puedan crecer dentro de estos depósitos (Vargas, 2011); y para proteger cada uno de los
documentos (ya sean registros fotográficos, manuscritos, reportes, libros, etc.), utilizan
diferentes sustancias para conservarlos durante más tiempo. Sin embargo, muchas de estas
sustancias son tóxicas para ser usadas en ambientes cerrados y otras causan alteraciones en
los componentes de estos documentos (Bello Urgellès & Borrell Chreuet, 2002).
La Biblioteca Nacional de Colombia es uno de los lugares donde se almacenan documentos
patrimoniales y, al igual que todas las bibliotecas y depósitos de estos documentos, debe
buscar e implementar estrategias para mantener los documentos libres de factores que puedan
alterarlos tanto a nivel físico como en su composición química. Ante esto, la Biblioteca ha
venido realizando estudios sobre la conservación de documentos en los depósitos, los que se
encuentran en las salas de consulta y también para los objetos que se usan para su
manipulación. Todo esto se ha publicado en la revista Conservamos, la cual inició desde el
año 2005 y en el año 2015 se publicó una tabla con lo que se debe hacer para conservar los
documentos, destinado principalmente al personal del laboratorio de conservación de la
Biblioteca (Angulo, 2015).
4
En los trabajos de investigación se han encontrado sustancias de origen natural, como los
aceites esenciales, que tienen propiedades antimicrobianas y su aplicación se encuentra
principalmente en la industria farmacéutica (Zapata, Stashenko, Galvis, Mesa-arango, &
Mesa, 2002).
Teniendo en cuenta que los microorganismos que se encuentran en los documentos
patrimoniales poseen características morfológicas similares a las que afectan los alimentos y
al cuerpo humano y su crecimiento puede ser controlado o inhibido por sustancias como los
aceites esenciales, se han realizado proyectos de investigación en universidades como la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas con el objetivo de encontrar aceites esenciales
de plantas nativas y fáciles de adquirir que inhiban el crecimiento de microorganismos
presentes en los documentos patrimoniales (López & Romero, 2013; Silva & Tellez, 2013)
sin afectar las características físicas y químicas del papel (Laverde, 2015).
Dentro de estos trabajos, que hacen parte del macroproyecto titulado: “Estudio de Aceites
Esenciales a partir de Especies Vegetales Promisorias, como Posibles Productos de Control
del Biodeterioro del Patrimonio Documental Colombiano”, que se realiza en la Universidad
Distrital Francisco José de Caldas, específicamente la línea de investigación de Colorantes
Naturales y en la Biblioteca Nacional, se encontró actividad antimicrobiana en aceites
esenciales de plantas que se pueden obtener de zonas cercanas a la ciudad de Bogotá y se
pudo observar para algunos casos que, dependiendo de las condiciones climáticas y del suelo
en el que se siembran, la actividad antimicrobiana puede variar en plantas de la misma
especie. Como sucedió en el trabajo de investigación realizado por (Laverde, 2015), donde
se usó uno de los aceites esenciales estudiados previamente y los resultados en actividad
microbicida fueron diferentes.
4. HIPÓTESIS
Los aceites esenciales de las especies de albahaca estudiadas, Ocimum basilicum y Ocimum
campechianum, de acuerdo a los compuestos volátiles que contienen y a investigaciones
realizadas anteriormente, presentan actividad biocida frente a microorganismos presentes en
documentos patrimoniales.
5. OBJETIVOS
5.1. OBJETIVO GENERAL
Evaluar la acción química y microbicida del aceite esencial de albahaca comercial (Ocimum
basilicum L.) y de albahaca silvestre (Ocimum Campechianum Mill) para ser aplicado en
documentos patrimoniales con biodeterioro.
5
5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Establecer el diseño experimental y proceso de obtención del aceite esencial de las
dos especies de albahaca y monitoreo para verificar las condiciones de composición
y estabilidad para su aplicación sobre soportes de papel en documentos patrimoniales.
Establecer la relación entre la composición de las dos especies de albahaca analizadas
y su actividad biocida.
Evaluar la acción microbicida del aceite esencial para ser aplicado sobre soportes de
papel en documentos patrimoniales y seleccionar la especie de albahaca con mayor
actividad microbicida.
Evaluar los posibles efectos químicos ocasionados por la aplicación del aceite sobre
el material bibliográfico.
6. MARCO REFERENCIAL
6.1. Deterioro del patrimonio documental.
Dentro de los llamados documentos patrimoniales se encuentran los elaborados sobre papel,
pergamino y cuero como documentos jurídicos, planos, mapas, manuscritos, dibujos,
grabados, protocolos, etc. (Beck, 1992), elaborados antes y en el siglo XX, que tienen
importancia a nivel nacional; además de los registros audiovisuales desarrollados durante
este siglo y en la actualidad.
Los documentos patrimoniales son susceptibles a sufrir daños irreversibles que son
ocasionados por factores bióticos y abióticos (Vargas, 2011), siendo los materiales más
sensibles para ser conservados (Rodríguez, 2013).
6.1.1. Composición del papel
El papel se compone principalmente de celulosa, proveniente de fuentes vegetales como
tallos maderables (en el caso de las coníferas) y no maderables (lino, cáñamo, yute), frutos
(cáscara de coco, algodón), hojas (abacá) y de gramíneas (paja, esparto, trigo, arroz) (García,
1988), cuyas fibras de diferentes longitudes se entrelazan y forman una malla (Martin, 1965;
Rodríguez, 2013).
Las fibras también se componen de lignina, las cuales son macromoléculas fenólicas y le dan
a las fibras rigidez y atracción intermolecular; y hemicelulosas, que son polisacáridos
conformados por monosacáridos de cinco carbonos como la xilosa y arabinosa y de seis
carbonos como la glucosa, manosa y galactosa (García, 1988).
6
6.1.2. Fibras presentes en el papel documental.
El papel se fabrica a partir de fibras de diferentes plantas, algunas de ellas se mencionaron
en el numeral 6.1.1.
Morfológicamente, las fibras provenientes de maderas de coníferas o maderas blandas son
alargadas. En el papel suelen tener una longitud entre 2 y 4 mm y el grosor de sus paredes
varía dependiendo de la estación del año. Se usan para fabricar papeles duraderos y de
calidad. Las fibras provenientes de maderas duras o latifoliadas (fibras de roble, por ej.) son
más diversas. Sus células son estrechas, presentan pequeños hoyos y perforaciones dispersos.
Se usan para fabricar papeles con textura más lisa que se usan para impresión, aunque su
calidad es menor que los papeles elaborados con fibras de pastas blandas. Por último, están
las fibras provenientes de plantas no maderables. (García, 1988; Rodríguez R., 2015).
Las fibras de lino son rígidas, tubulares y después de teñidas con el colorante Graff C, que es
un reactivo compuesto por soluciones de cloruros de aluminio, calcio y zinc en una solución
de yodo-yoduro; pueden tener un color amarillento debido a la presencia de lignina, azul
cuando solamente hay material celulósico y algunas veces puede adquirir un color rojizo;
donde también puede observarse el canal interno, estrías y nódulos presentes en toda la fibra.
Las fibras de cáñamo son más gruesas y rígidas que las de lino. Las fibras de algodón tienen
forma de cinta enroscada y por lo general no se observan las extremidades de cada fibra
(García, 1988; Rodríguez R., 2015).
Los papeles que se fabrican con fibras de algodón y lino se conocen como trapos, aunque
hay trapos que están compuestos únicamente por fibras de algodón (Rodríguez R., 2015).
6.1.3. Degradación del papel
La degradación del papel puede ser ocasionada por factores intrínsecos y extrínsecos. Dentro
de los intrínsecos están todos aquellos materiales con los que se fabricó el papel y por su
naturaleza pueden ser inestables y susceptibles a la degradación. Entre ellos están fibras,
aglutinantes y componentes inestables. Por otro lado, los factores extrínsecos son aquellos
que se relacionan con los daños causados por causas físicas, químicas, biológicas y físico-
mecánicas (Beck, 1992).
6.1.4. Causas de la degradación del papel.
Las causas de la degradación del papel se deben a varios factores que pueden ser físicos,
físico-mecánicos, químicos y biológicos (Beck, 1992; Bello Urgellès & Borrell Chreuet,
2002).
7
Dentro de los factores de degradación causados por agentes físicos se encuentran las fuentes
de radiación electromagnética que provienen del Sol, las bombillas incandescentes y las
bombillas fluorescentes, los cuales emiten radiaciones de tipo UV-VIS e IR que ocasionan la
degradación de la celulosa y los demás componentes del papel por reacciones de oxidación
y despolimerización (Beck, 1992; Bello Urgellès & Borrell Chreuet, 2002).
Los factores físico-mecánicos son todos aquellos que se deben a la mala manipulación de los
documentos como por ejemplo la mala manipulación dentro del personal encargado de la
conservación, la ausencia de implementos de protección, daños causados por rasgaduras,
dobleces y manchas y desastres que pueden ocasionar la pérdida total de los documentos
(Beck, 1992).
Los factores químicos de degradación son todas aquellas sustancias que se encuentran en el
ambiente como el polvo, el dióxido de carbono y los óxidos de nitrógeno y azufre que hacen
parte de los contaminantes atmosféricos; o en los materiales que se usan para su conservación
que ocasionan la hidrólisis de la celulosa, reacciones de oxidación y de corrosión por tintas
ácidas, grapas y materiales metálicos, los cuales generan manchas en los documentos que se
observan a simple vista y posteriormente ocasionan su destrucción (Beck, 1992). Con el paso
del tiempo, los contaminantes atmosféricos, que generalmente son ácidos, rompen las
cadenas de glucosa y forman compuestos de naturaleza ácida quienes reaccionan
progresivamente para formar compuestos igualmente ácidos y de esta manera se degrada el
papel, haciéndolo más rígido y frágil (Library of Congress, n.d.).
Dentro de los factores biológicos de degradación, también conocidos como biodeterioro, se
encuentran aquellos organismos vivos que crecen sobre los documentos, utilizando los
componentes de estos documentos como fuente de alimento. Tal es el caso de los
microorganismos como hongos y bacterias, donde establecen colonias que generan enzimas
celulolíticas, amilasas, proteasas y ácidos orgánicos que provienen de su metabolismo
secundario que generan manchas y alteran las propiedades químicas del papel, ocasionando
así su deterioro (Manrique, Patiño, Villalba, Rodríguez, & Gutiérrez, 2010).
6.2. Agentes biocidas aplicados en laboratorios de conservación de documentos
patrimoniales.
Son diversos los agentes biocidas que se han usado en la conservación de documentos, los
cuales poseen principalmente acción insecticida y fungicida. Entre los que poseen acción
insecticida se encuentran: bromuro de metilo, lindane (1,2,3,4,5,6-hexaclorociclohexano),
paradiclorobenceno, xilofeno, piretrina, carbamatos y organofosforados. Entre los agentes
con acción fungicida se encuentran: timol, formaldehído, paraformaldehído, pentaclorofenol,
ortofenilfenol, entre otros. (Bello Urgellès & Borrell Chreuet, 2002).
8
6.3. Métodos de control de degradación de documentos patrimoniales.
El control de la degradación de los documentos se realiza mediante métodos físicos y
químicos. Dentro de los físicos se encuentra la refrigeración de los depósitos de
almacenamiento para inhibir y ralentizar el crecimiento de los microorganismos; la
deshidratación controlada para reducir el porcentaje de humedad en los depósitos utilizando
equipos especiales o productos absorbentes y también se reporta que en algunos sitios se usa
radiación gamma, UV y microondas para eliminar los microorganismos (Allsopp, Seal, &
Gaylarde, 2008).
Dentro de los métodos químicos se encuentra el uso de los productos mencionados
anteriormente, en donde algunos de ellos se usan en cámaras de gases como el bromuro de
metilo, otros se usan como polvos dispersantes o como líquidos. Aunque el uso de estos
productos ocasiona daños en los documentos y afecta la salud del personal y al medio
ambiente (Allsopp et al., 2008; Bello Urgellès & Borrell Chreuet, 2002).
6.3.1. Métodos de evaluación de los cambios del color en el papel.
El papel es susceptible a sufrir cambios de color al pasar el tiempo. Por eso, la medición
sistemática del color o colorimetría es uno de los aspectos más importantes que se deben
considerar en la determinación de los cambios físicos que ocurren en un objeto, ya sea de
interés común o de interés científico. En este caso es de interés científico, ya que se tiene en
cuenta la medición del color sobre el papel.
La colorimetría se basa en mediciones espectrofotométricas que registran con precisión las
magnitudes con las cuales se identifican de manera objetiva los colores y son el tono, la
claridad y la saturación. Esto permite diferenciar sistemáticamente un color de otro con una
precisión numérica que sería difícil de distinguir mediante una observación directa al objeto
(Chuchuca, Dick, & Peñafiel, 2012; Salinas & Roux, 2005).
Cuando se mide el color en un espectrofotómetro, se obtienen unos valores numéricos que
representan las tres magnitudes mencionadas anteriormente que se llaman componentes
cromáticos. La representación de estas tres magnitudes se llama coordenada cromática y se
representa en un diagrama tridimensional que se conoce como espacios de color. Aunque
también puede hacerse constante una de las magnitudes y ubicar las demás en un espacio
bidimensional que se llama diagrama de color (Salinas & Roux, 2005).
La medición del color se realiza mediante las normas establecidas por la CIE (Commission
Internationale L´Eclairage) o Comisión Internacional de Iluminación, en sus siglas en
español (LaCie, n.d.).
9
6.3.1.1. Sistema de color Munsell.
Es un sistema basado en la percepción del color, que reemplazaron el vocabulario popular
de las denominaciones de los colores a uno más sistemático, utilizando parámetros como el
tono (H), la claridad (V) y el croma (C) (Chuchuca et al., 2012). Los colores se organizan
de manera circular y equidistante, a cada uno se le asigna una letra del nombre del color en
inglés que son el rojo (R), amarillo (Y), verde (G), azul (B) y púrpura (P). En medio de cada
color se ubican otros colores que son los intermedios y son el amarillo-rojo (YR), verde-
amarillo (GY), azul-verde (BG), púrpura-azul (PB) y rojo-púrpura (RP). Para abarcar más
cantidad de colores, hay una escala de variación de 1 a 10 entre el color principal y el
intermedio, en donde el valor 5 corresponde al color central característico. En el valor (V),
que se refiere a la claridad del color, hay una secuencia de grises entre el blanco y el negro
y tiene una denominación que va de 0 (correspondiente al negro) hasta 10 (correspondiente
al blanco) y los grises van de 1 a 9 y este valor puede combinarse con cualquier color
mediante la comparación con el gris correspondiente (Caivano, 1995; Chuchuca et al.,
2012).
6.3.1.2. Sistema CIE-XYZ
Es el sistema estándar de medición del color. Sigue usando como referencia los colores que
son percibidos por el ojo humano y se basa en tres colores primarios imaginarios, los cuales,
cuando se combinan, forman todos los colores y pueden ser visibles por un observador
(LaCie, n.d.).
Debido a que son difíciles de graficar en el papel porque forman una figura tridimensional,
la CIE transformó el espacio de color en dos dimensiones artificiales de color o cromaticidad,
tomando el tercer parámetro como intensidad de luz. Este espacio de color se conoce como
diagrama de cromaticidad o diagrama de cromaticidad CIE xyY (Chuchuca et al., 2012;
LaCie, n.d.), el cual se muestra en la figura 16. Este diagrama tiene forma de lengua y muestra
la gama de todos los colores. En el extremo curvado se encuentran los colores del espectro
visible y en el extremo recto se encuentran los tonos púrpura que están fuera del espectro. En
el interior se encuentran los colores menos saturados y el blanco se encuentra en el centro,
(Chuchuca et al., 2012; LaCie, n.d.), en las coordenadas 0,3333 en el eje x y 0,3333 en eje y
(Rodríguez Ramírez, 2015).
6.3.1.3. Sistema CIELAB (L*a*b*).
Es el sistema más empleado para la representación espacial del color debido a que definen al
color de manera más cotidiana. El parámetro L* define la claridad métrica o luminancia, el
parámetro a* define la contribución en los componentes verde-rojo y el parámetro b* define
la contribución de los componentes amarillo-azul. Todos estos parámetros permiten
10
identificar un color en todos sus atributos como la luminosidad, el tono y la saturación
(LaCie, n.d.; Salinas & Roux, 2005).
6.3.1.4. Sistema CIELCH (L*C*h*).
Es la representación del sistema CIELAB en coordenadas cilíndricas, donde el parámetro L*
no cambia, el parámetro C* es el croma o saturación y el parámetro h* es el tono del color
(Chuchuca et al., 2012). Este sistema es necesario para dar un nombre sistemático al color,
cuya asignación se encuentra en (Rodríguez Ramírez, 2015).
6.4. Aceites esenciales.
Los aceites esenciales son sustancias líquidas volátiles que son uno de los productos del
metabolismo secundario de las plantas (Sena, 2011). Se encuentran en unas 60 familias de
plantas, entre ellas las Compuestas, Labiadas, Lauráceas, Mirtáceas, Pináceas, Rosáceas,
Rutáceas, Umbelíferas, entre otras (Martinez, 2003).
Los aceites esenciales se encuentran en varias partes de la planta, como las hojas, semillas,
tallos, glándulas, pelos glandulares, sacos, venas, raíces, frutos, madera cortada o sin cortar
y en la corteza de árboles y plantas pequeñas (Burt, 2004; Martinez, 2003; Sena, 2011).
Actualmente se conocen alrededor de 3000 aceites esenciales, donde 300 de estos tienen
aplicaciones en la industria (Burt, 2004).
6.4.1. Composición de los aceites esenciales.
Los aceites esenciales son una mezcla compleja de compuestos volátiles de diversa
naturaleza química que se componen de hidrocarburos terpénicos o terpenos, fenilpropanos
y sus respectivos derivados oxigenados. Si los terpenos tienen fórmula base C10H16 se llaman
monoterpenos, si tienen fórmula C15H24 se llaman sesquiterpenos y en ocasiones se
encuentran terpenos con cadenas de veinte carbonos que se llaman diterpenos (Martinez,
2003; Stashenko, 2009).
6.4.2. Clasificación de los aceites esenciales.
Los aceites esenciales se clasifican de acuerdo a su consistencia, origen y naturaleza química
de los componentes mayoritarios. En cuanto a la consistencia, pueden ser esencias fluidas,
bálsamos y oleorresinas, dependiendo del grado de polimerización de los compuestos
presentes en el aceite; por su origen se clasifican en aceites naturales, artificiales o sintéticos;
y en cuanto a la naturaleza química de los componentes mayoritarios, los aceites esenciales
pueden llamarse también aceites esenciales monoterpenoides (ricos en monoterpenos),
sesquiterpenoides (ricos en sesquiterpenos), fenilpropanoides (ricos en fenilpropanos) y
otros con clasificación más compleja (Martinez, 2003; Stashenko, 2009).
11
6.4.3. Compuestos de los aceites esenciales con actividad biocida.
Figura 1. Estructuras de algunos compuestos con actividad biocida.
A nivel general, los aceites esenciales presentan diferentes compuestos que se han reportado
que tienen actividad biocida y algunos de ellos se observan en la figura 1 (Burt, 2004; Cowan,
1999; Reyes B. & Patiño P., 2007).
Aunque se han encontrado diversos compuestos con actividad biocida, aún es incierto el
mecanismo por el cual estos componentes logran destruir los microorganismos debido a la
complejidad en la composición de los aceites esenciales de una planta y a las diferentes partes
de la célula del microorganismo que puede atacar (Burt, 2004). Solamente se sabe, en el caso
de las bacterias, que los componentes de los aceites esenciales pueden alterar la
permeabilidad de la membrana plasmática debido a su naturaleza apolar y en su interior
afectan las proteínas y los ácidos nucleicos (Tortora, Funke, & Case, 2007).
12
6.5. Género Ocimum.
El género Ocimum, perteneciente a la familia Lamiaceae, está formado por más de 150
especies que se conocen comúnmente como basil (Patel et al., 2016), en el lenguaje inglés;
y albahaca en el lenguaje hispano (Rodriguez Herrera, 2011). Se han cultivado en diversos
países por su importancia a nivel medicinal, nutricional, ornamental, culinario, industrial y
religioso. Desde la antigüedad se ha extraído el aceite esencial de estas plantas por destilación
a vapor para ser usados como saborizante de comidas, en la elaboración de perfumes,
cosméticos y en la industria de la aromaterapia y la farmacéutica, donde la India es uno de
los países donde se cultivan más especies para exportar sus productos (Patel et al., 2016;
Stashenko, 2009). Dentro de las especies del género Ocimum empleadas en el presente
trabajo están la Ocimum basilicum, que es la albahaca comercial y la especie Ocimum
Campechianum, la cual es una albahaca que se encuentra de manera silvestre.
6.5.1. Ocimum basilicum.
Es una planta aromática y medicinal, anual, de tallos erectos y ramificados, frondosa y
alcanza una altura de 30 a 50 cm. Las hojas son suaves, oblongas, opuestas, pecioladas,
ligeramente dentadas y miden de 2 a 5 cm de longitud. Las flores son blancas, distribuidas
en espigas alargadas, ubicadas en la parte superior del tallo o en los extremos de las ramas
(Vega, Escandón, Soto, & Mendoza, 2004). Es originaria de Asia Tropical y es la especie de
albahaca más cultivada y usada en el mundo, especialmente en la gastronomía (Burnie et al.,
2006).
Figura 2. Ocimum basilicum. (SIB, 2015)
El aceite esencial de esta especie ha sido ampliamente estudiado en el mundo, en donde se
reporta que los compuestos mayoritarios del aceite esencial son el estragol (2), 1,8-cineol (5),
linalol (8), eugenol (12) y (E) cinamato de metilo (13) (Reyes B. & Patiño P., 2007), cuyas
estructuras se muestran en la figura 1 y se ha encontrado que presentan actividad
13
antimicrobiana frente a microorganismos patógenos. Se reporta que una solución de este
aceite esencial preparado a una concentración entre 0,1 y 1% v/v, tiene la misma capacidad
desinfectante que una solución de cloro de 125 ppm sobre hojas de lechuga (Cowan, 1999;
Wan, Wilcock, & Coventry, 1998).
6.5.2. Ocimum campechianum.
Es una planta herbácea que mide entre 40 y 60 cm de altura, sus tallos son tetragonales de
color rojizo a púrpura, hojas opuestas, ovadas a elípticas con base delgada hacia el pecíolo,
los cuales son delgados, acanalados y miden hasta 3 cm de largo. La inflorescencia es
ascendente ubicadas en el tallo central que forman grupos de seis flores. Las flores son de
color blanco o lila claro (Can-Sulu, 2015).
Figura 3. Ocimum campechianum (www.tropicos.org, 2016)
Se encuentra en las tierras bajas de Centroamérica, Suramérica y las Antillas de manera
silvestre. En Colombia se ha reportado la presencia de esta planta cerca del río Magdalena,
en el Eje cafetero y en la parte sur y suroccidental del país (SIB, 2015).
Las hojas de esta especie se usan en infusión para controlar la fiebre, gripe, resfriados
disentería, reumatismo, parálisis, epilepsia, enfermedades mentales y problemas en las vías
respiratorias. La cocción de la raíz sirve para tratar problemas digestivos y además se ha
reportado que la planta se usa como insecticida nematicida, fungicida y antimicrobiano (Can-
Sulu, 2015; SIB, 2015).
En el aceite esencial, se ha reportado que contiene linalol (8), β-cariofileno (9), eugenol (12),
elemicina (14) y β-elemeno (15) cuyas estructuras se muestran en la figura 1 y tienen la
capacidad de inhibir el crecimiento de bacterias como Staphylococcus aureus, Enterococcus
foecalis y Escherichia coli; y de hongos como Saccharomyces cerevisiae y Rhodotorula
glutinis (Reyes B. & Patiño P., 2007; Zoghbi et al., 2007).
14
7. DISEÑO METODOLÓGICO
Para el desarrollo de este proyecto de investigación la metodología se dividió en cinco etapas:
recolección de las especies a estudiar e identificación taxonómica; extracción, control y
determinación de las constantes físicas de los aceites esenciales; caracterización de los
componentes de los aceites esenciales por CG-EM; análisis de la actividad microbicida de
los aceites esenciales y determinación de los efectos del aceite esencial sobre muestras de
papel patrimonial.
7.1. Recolección de las especies a estudiar e identificación taxonómica.
La albahaca comercial se obtuvo inicialmente de un cultivo en el vivero EL PORVENIR,
situado en la carretera entre el municipio de Honda y el municipio de Mariquita, a 3 Km del
casco urbano de Honda (figura 4). Posteriormente esta albahaca, Ocimum basilicum, se
adquirió en la plaza de mercado de Paloquemao, en la cuidad de Bogotá debido a que por el
cambio climático ocasionado por el fenómeno del niño la producción en el vivero de Honda
se interrumpió. De acuerdo con la información dada en el establecimiento donde se compró
la especie, plaza de Paloquemao, esta proviene de San Antonio del Tequendama,
Cundinamarca (figura 5).
Figura 4. Localización geográfica del municipio de Honda, Tolima (bandera a
cuadros). Fuente: http://wego.here.com
La identificación taxonómica de la albahaca comercial se realizó mediante consultas en bases
de datos del Herbario Nacional de Colombia, el Herbario Forestal UDBC y Tropicos®
15
Figura 5. Localización geográfica del municipio de San Antonio del Tequendama,
Cundinamarca (bandera a cuadros). Fuente: http://wego.here.com
La albahaca silvestre (Ocimum campechianum) fue colectada en la finca EL TREBOL
situada en la vereda rio Seco, departamento de Cundinamarca, a 10 km de la ciudad de Honda
en la carretera principal Honda - Bogotá.
La identificación taxonómica de la especie Ocimum campechianum se realizó en el Herbario
Forestal (UDBC), Donde se siguió el proceso de recolección y entrega de materiales
vegetales que se encuentra en la página web del Herbario. Dentro del Herbario, según la
información suministrada por el personal, el material vegetal se sometió a un proceso de
secado, se dejó en cuarentena durante cinco días a -40°C y posteriormente se realizó el
proceso de identificación taxonómica mediante el sistema de clasificación APG III 2009.
7.2. Extracción y determinación de las constantes físicas de los aceites esenciales
Se tomaron las hojas, en algunos casos, hojas, flores y tallos en otros, de material fresco de
las especies Ocimum basilicum y Ocimum campechianum para la obtención del aceite
esencial mediante extracción por arrastre con vapor y por hidrodestilación con trampa
clevenger durante tres horas. A los aceites esenciales obtenidos se les adicionó sulfato de
sodio anhidro para eliminar la presencia de agua, se conservaron en refrigeración y alejados
de la luz. Posteriormente se calculó el rendimiento de cada una de las extracciones, se les
determinó su densidad e índices de refracción. Para determinar la densidad se usó la fórmula
(1) y el índice de refracción se realizó a una temperatura de 20 ± 2°C en un refractómetro
ABBE AR4 de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
densidad =Masa del aceite (g)
volumen (mL) (1)
Este procedimiento se repitió para obtener el aceite esencial a partir del material que se secó
durante 24 horas según los procesos de extracción de aceites descritos por (Pino Benitez,
Meléndez León, & Stashenko, 2009; Zapata et al., 2002).
16
El aceite esencial obtenido de estas especies, se distribuyó una parte para la caracterización
físico-química y análisis de la composición y otra parte para el análisis microbiológico y para
los ensayos sobre el papel patrimonial.
7.3. Caracterización de los componentes de los aceites esenciales por CG-EM:
Para la caracterización de los componentes de los aceites esenciales mediante CG-EM se
utilizó un cromatógrafo de gases Shimadzu QP2010-plus acoplado a un espectrómetro de
masas con ionización electrónica de 70 eV y analizador de masas cuadrupolar; y espectros
de masas de la librería interna del equipo (NIST 08).
7.3.1. Condiciones operacionales del cromatógrafo.
Dentro del horno del cromatógrafo contenía una columna marca Restek de referencia RTX
5MS de 0,25 mm x 0,25 μm y una longitud de 60 m, con fase estacionaria de 95%
dimetilpolixiloxano y 5% difenil. Las condiciones del cromatógrafo se ajustaron de la
siguiente manera: temperatura del horno de la columna 40°C, temperatura de inyección
250°C, modo de inyección Splitless, tiempo de muestreo 1 minuto, presión 132 kPa, flujo
total 14 mL/min, flujo de la columna 1.20 mL/min, voltaje de la energía ionizante 70eV. La
rampa de temperatura del horno se ajustó de la siguiente manera: velocidad 0.0, temperatura
40°C, tiempo de espera 5 min; velocidad 4.00, temperatura 160°C, tiempo de espera 0 min;
velocidad 2.5, temperatura 220 °C, tiempo de espera 0 min; velocidad 8.0, temperatura
280°C, tiempo de espera 4 min.
7.3.2. Preparación y caracterización de las muestras de aceite esencial.
Para el análisis cromatográfico de los aceites extraídos se agregó en cada vial, 50 μL de aceite
esencial, 1 μL de tetradecano como patrón interno y se completó a 1 mL con diclorometano.
Una vez obtenidos los cromatogramas, se identificaron los componentes presentes en cada
uno de los aceites a partir del espectro de masas generado por el equipo y del índice de
retención, que se calculó usando la ecuación (2), tomada de (National Institute of Standards
and Technology, 2003), y se comparó con el índice de retención y el espectro de masa
generado en la librería NIST 08 del equipo y la literatura (Adams, 1995).
IR = 100n +100(tx−tn)
(tn+1−tn) (2)
Donde n representa el número de átomos de carbono del alcano que eluye antes del
compuesto desconocido; tn y tn+1 representan los tiempos de retención de los alcanos de
cadena lineal de referencia que eluyen inmediatamente antes y después del compuesto
desconocido (X), respectivamente; y tx representa el tiempo de retención del compuesto
desconocido.
17
Después de identificar los componentes de los aceites , con el patrón interno agregado en el
análisis, se calculó la concentración de los componentes mayoritarios para cada muestra
usando la siguiente fórmula (Matulevich, 2013):
Cx = CA ×Ax
AA (3)
Donde Cx es la concentración del compuesto de interés x en ppm; CA es la concentración del
patrón interno (tetradecano) en ppm; Ax es el área del pico del compuesto de interés y AA es
el área del patrón interno
7.4. Análisis de la actividad microbicida de los aceites esenciales.
Para el procedimiento se siguió el protocolo de evaluación de aceites esenciales establecido
en el laboratorio de Ciencias de la Biblioteca Nacional de Colombia (Villalba & Patiño,
2011), los ensayos fueron realizados por las microbiólogas Luz Stella Villalba y Eliana
Pachón, en el laboratorio de ciencias de la Biblioteca Nacional de Colombia.
Los microorganismos evaluados hacen parte del cepario del laboratorio de ciencias de la
Biblioteca Nacional: Stachybotrys sp (HD322), Fusarium sp. (HA219) y Penicillium sp
(HD37) mediante las técnicas de contacto y compuestos volátiles usando concentraciones de
aceite esencial de 0,125%, 0,5%, 1%, 25%, 50% y 100% v/v.
Los ensayos se realizaron por triplicado o duplicado para cada microorganismo y los tiempos
de evaluación del crecimiento de los microorganismos fueron 3, 7 y 10 días.
7.5. Determinación de los efectos del aceite esencial sobre muestras de papel
patrimonial.
La muestra de papel utilizada fue proporcionada por el Laboratorio de Conservación de la
Biblioteca Nacional y consistió en papel manual elaborado en el siglo XIX que son parte de
los papeles guardados en esta biblioteca. Este papel se caracterizó a nivel físico y químico
antes y después de ser sometido a un proceso de envejecimiento acelerado en un horno a una
temperatura de 80°C durante tres días con el aceite esencial seleccionado. Para ello se cortó
el papel en cuatro partes: la primera se usó como control, la segunda se sometió a
envejecimiento acelerado, la tercera se humedeció con 1 mL la solución de aceite esencial
que obtuvo el resultado más óptimo en las pruebas microbiológicas y la cuarta fue igualmente
humedecida y se sometió a envejecimiento acelerado.
7.5.1. Caracterización física de la muestra de papel.
Se determinó el color, gramaje y calibre; los cuales se realizaron en el laboratorio de Física,
Química y Biología del Archivo de Bogotá.
18
7.5.1.1. Medición del color de la muestra de papel.
La medida del color se realizó con un colorímetro de contacto marca BYK spectro-guide
45/0 gloss. Donde el colorímetro se colocó encima del papel y se registraron por triplicado
los parámetros de brillo (L), color hacia el rojo o verde (a) y color hacia el amarillo o azul
(b) (Chuchuca et al., 2012; Rodríguez Ramírez, 2015). Posteriormente se interpretaron los
valores obtenidos en el colorímetro, se realizaron las conversiones del sistema CIE L*a*b*
al sistema CIE L*C*h* y al sistema CIE XYZ y los valores se ubicaron en la gráfica de
coordenadas cromáticas, siguiendo el procedimiento descrito por (Rodríguez Ramírez,
2015).
7.5.1.2. Determinación del gramaje de la muestra de papel.
Para calcular el gramaje se midió un fragmento de la muestra de papel para calcular el área.
Más adelante se pesó el fragmento y se usó la fórmula (4), la cual es una versión modificada
de la fórmula mostrada en la Norma Técnica Colombiana 352:
gramaje =peso papel (g)
área del papel (m2) (4)
7.5.1.3. Medición del calibre del papel.
El papel se sujetó con un micrómetro digital Fowler IP54, de uso manual y con una exactitud
de 0,000 05 pulgadas (ICONTEC, 2008). Se registró el valor dado en el micrómetro y se
realizó la conversión de esta medida a milímetros.
7.5.2. Análisis químico de las muestras del papel de referencia.
En el análisis físico-químico del papel de referencia se tuvo en cuenta la identificación del
tipo de fibras con las que se fabricó el papel y la medición del color. Como aspectos químicos
se midió el pH y se evaluaron los posibles efectos de oxidación por medio de la cuantificación
de azúcares reductores, antes y después de ser sometidos a un proceso de envejecimiento
acelerado en un horno durante tres días a 80°C.
7.5.2.1. Identificación de las fibras presentes en las muestras de papel.
Para la identificación del tipo de fibras que componen las muestras de papel, se realizó en el
laboratorio de conservación de la Biblioteca Nacional y se siguió el protocolo descrito por
(Rodríguez R., 2015), en el cual se tomó un pequeño fragmento del papel y se llevó a un
beaker con una solución de 60 mL de agua destilada, 5 mL de etanol al 96% y una lenteja de
NaOH. Se calentó durante 30 minutos. Pasado este tiempo se colocó el fragmento en una
lámina portaobjetos y se separaron las microfibrillas con la ayuda de la observación por el
estereoscopio. Una vez separadas las fibras, se aplicó una gota del reactivo Graff C y se dejó
19
en reposo durante cinco minutos, encima se colocó una lámina cubreobjetos y se llevó a un
microscopio para observar las características morfológicas de las fibras y el color que
adquirieron después de la adición del reactivo. La comparación de las fibras se realizó con
las tablas que se encuentran en el protocolo de (Rodríguez R., 2015).
7.5.2.2. Determinación del pH de las muestras de papel.
La determinación del pH en las muestras de papel se realizó con un pH metro de contacto
marca SCHOTT con electrodo Blue Line 27 y termómetro incorporado, en donde se
humedeció el electrodo y se colocó en cada una de las muestras de papel en tres puntos
diferentes, siguiendo el procedimiento descrito por (Mejía & Rodríguez, 2010) para el
desarrollo del trabajo titulado: “Determinación del Deterioro de la Celulosa del Papel Bajo
la Acción de la Luz Ultravioleta por el Método de Espectroscopía UV-Visible”.
7.5.2.3. Cuantificación de azúcares reductores en las muestras de papel por el método
de Dubois.
En la evaluación de los posibles efectos del aceite esencial en la oxidación de la celulosa
presente en el papel se siguió el procedimiento descrito por (Mejía & Rodríguez, 2010),
donde establece el método para cuantificación de azúcares reductores en papel.
7.5.2.3.1. Preparación de la muestra.
Los cuatro fragmentos de la muestra de papel mencionado en el numeral 7.5 se cortaron en
trozos de 2 mm x 2 mm aproximadamente, se pesaron 1,5 g de la muestra de papel y se
llevaron a tubos falcon. Posteriormente se agregaron 25 mL de solución agua-metanol
(80:20) a cada tubo y se sometieron a agitación durante 24 horas a 173 rpm en un agitador
orbital a temperatura ambiente. Pasado este tiempo se filtraron los extractos con papel filtro
cuantitativo, se guardaron en frascos ámbar y alejados de la luz y conservados bajo
refrigeración hasta su análisis.
7.5.2.3.2. Análisis de los extractos metanólicos de papel.
Para la cuantificación de los azúcares reductores en los extractos, se realizó una curva de
calibración siguiendo el cuadro que se muestra en la tabla 1. Una vez realizada la curva, se
tomaron 2 mL de cada uno de los extractos metanólicos mencionados anteriormente y a cada
uno de los tubos junto con los de la curva de calibración se les agregó 140 μL de solución de
fenol 80% p/v y 5 mL de H2SO4 concentrado y se dejaron reaccionar durante 30 minutos,
teniendo en cuenta de que el ácido se agregara con mucho cuidado debido a que reacciona
exotérmicamente y además se usó guantes, gafas y tapabocas como medida de seguridad en
el laboratorio.
20
Tabla 1. Curva de calibración para cuantificación de azúcares reductores.
Tubo Concentración
glucosa (mg/mL)
Volumen Solución Volumen
solvente
Factor de
dilución
1 1 2000 μL 0 0
2 0,5 1000 μL solución 1 mg/mL 1000 2
3 0,25 500 μL solución 1 mg/mL 1500 4
4 0,125 250 μL solución 1 mg/mL 1750 8
5 0,0625 125 μL solución 1 mg/mL 1875 16
6 0,0315 63 μL solución 1 mg/mL 1937 32
7 0,015625 31 μL solución 1 mg/mL 1969 65
Pasados los 30 minutos se midió la absorbancia de la curva de calibración y de los extractos
en un espectrofotómetro UV/VIS marca SAFAS Monaco 320 de la Universidad Distrital a
una longitud de onda de 490 nm y se interpolaron los valores obtenidos de los extractos en
la curva de calibración.
8. RESULTADOS Y ANÁLISIS
De acuerdo a la metodología realizada para lograr los objetivos propuestos en este trabajo
de investigación, se obtuvieron los siguientes resultados.
8.1. Recolección del material vegetal e identificación taxonómica.
Los materiales vegetales se recolectaron en lugares que son de fácil acceso y con la menor
manipulación para ser transportados, permitiendo así que las muestras estuviesen en óptimas
condiciones antes de ser sometidas al proceso de extracción de los aceites esenciales.
8.1.1. Recolección e identificación taxonómica de la especie Ocimum basilicum.
Para la recolección de la especie Ocimum basilicum o albahaca comercial se realizó una
búsqueda preliminar de las zonas de cultivo de esta especie con el fin de obtener las muestras
más frescas y hacer un estudio comparativo del rendimiento en las extracciones del aceite
esencial con la muestra fresca y la muestra seca, teniendo en cuenta la accesibilidad y la
facilidad para transportarla y la seleccionada fue la que se cultiva en el municipio de Honda,
ya que se cultiva con altos estándares de calidad para ser exportada. Sin embargo, como se
mencionó en el diseño metodológico, debido al cambio climático causado por el Fenómeno
del Niño, hubo escases de la especie en la región, razón por la cual se continuó comprando
21
en la Plaza de Mercado de Paloquemao, ubicada en Bogotá. El costo de la albahaca comercial
en el vivero es mayor debido a que en este lugar se procesa la planta para ser exportada,
dejando solamente las hojas y los tallos pequeños. En cambio, el costo de la albahaca en la
plaza de Paloquemao es menor debido a que se comercializa con todas las partes aéreas.
La identificación taxonómica de la albahaca comercial se realizó mediante la búsqueda en
bases de datos y en la literatura que se mencionaron anteriormente debido a que esta especie
es sencilla de obtener en el mercado y es ampliamente cultivada en el territorio colombiano.
En esta consulta, se obtuvo la clasificación taxonómica que se encuentra en la tabla 2.
Tabla 2. Clasificación taxonómica de Ocimum basilicum L.
Nombre común Albahaca
Nombre científico Ocimum basilicum L.
Phylum Magnoliophyta
Clase Magnolipsida
Familia Lamiaceae
Género Ocimum
Epíteto científico Basilicum
Autor L. linneo
8.1.2. Recolección e identificación taxonómica de la especie Ocimum campechianum.
Para la albahaca de monte (Ocimum campechianum), la recolección se realizó cuando
finalizó el período de sequía ocasionado por el Fenómeno del Niño debido a que esta especie
solamente crece cuando el ambiente es húmedo y con altas precipitaciones. La identificación
taxonómica de esta especie se realizó en el Herbario Distrital (UDBC), donde se llevó un
total de cuatro muestras de la misma especie, las cuales se secaron en el lugar de su
recolección.
Colector y número del ejemplar (UDBC): B. Devia 001.
Tabla 3. Clasificación taxonómica de Ocimum campechianum Mill.
Nombre común Albahaca de monte
Nombre científico Ocimum campechianum Mill.
Phylum Magnoliophyta
Clase Magnoliopsida
Familia Lamiaceae
Género Ocimum
Epíteto científico Campechianum
Autor Mill.
22
En esta tabla se encuentra la clasificación taxonómica de la especie Ocimum campechianum
teniendo en cuenta el reporte dado en el Herbario Distrital UDBC (certificado N° 15-2016)
y la información encontrada sobre esta especie en las bases de datos y en la literatura.
8.2. Extracción, rendimiento y control de los aceites esenciales.
Se realizaron dos métodos de extracción: extracción por arrastre con vapor en los laboratorios
de química de la universidad Distrital y extracción por hidrodestilación con trampa clevenger
en el laboratorio de Ciencias Básicas y Patología de la Fundación Universitaria Juan N.
Corpas. Los rendimientos se calcularon teniendo en cuenta el volumen obtenido de aceite
con respecto al peso del material vegetal usado en la extracción.
8.2.1. Extracción del aceite esencial de la especie Ocimum basilicum.
En la tabla 4 se encuentran los resultados de las extracciones del aceite esencial de la especie
Ocimum basilicum que se obtuvieron en los dos métodos de extracción. Se seleccionaron los
más representativos para realizar los posteriores análisis y se les asignó un código.
Tabla 4. Extracciones del aceite esencial de la especie Ocimum basilicum L y códigos
asignados a las muestras
Código
muestra
Procedencia Fecha
recolección
Partes
usadas
Cant.
(g)
Estado Método Rend
(%)
Rend
sobre
muestra
fresca (%)
OBH1FV Honda 19/07/15 Hojas 392,4 Fresca AV 0,025 0,025
OBH1FC Honda 19/07/15 Hojas 636,7 Fresca HC 0,130 0,130
OBP2FC Plaza
Paloquemao
4/11/15 Hojas
flores
736,7 Fresca HC 0,110 0,110
OBP2SV Plaza
Paloquemao
29/07/16 Hojas
flores
211,9 Seca AV 0,570 0,100
HC = Hidrodestilación con trampa clevenger; AV = arrastre de vapor
Para la muestra OBH1FV se utilizó una cantidad de En las primeras extracciones se utilizó
la albahaca traída del vivero EL PORVENIR, ubicada en el municipio de Honda; en las
siguientes se usó la albahaca comprada en la plaza de mercado de Paloquemao. En las
extracciones donde se usó el material vegetal seco, éstas se dejaron secando durante 5 días a
temperatura ambiente debido a las condiciones climáticas y la humedad en el ambiente. De
esta manera, también se calculó el porcentaje de humedad para esta especie y fue del 82%.
Para las muestras recogidas en Honda, OBH1FV y OBH1FC, resultó más efectivo el método
de extracción por hidrodestilación que por arrastre con vapor. Esto se puede deber a que en
el balón de extracción con arrastre con vapor, no existía suficiente espacio para la circulación
del vapor de agua debido a que el material vegetal formaba una masa densa y compacta. Para
23
las muestras adquiridas en Paloquemao, donde el material estaba constituido por hojas y
flores (heterogéneo) este inconveniente no se presentó, obteniéndose rendimientos muy
similares tanto para la muestra fresca como seca (OBP2FC y OBP2SV).
8.2.2. Extracción del aceite esencial de la especie Ocimum campechianum.
En la tabla 5 se encuentran los resultados de las extracciones del aceite esencial de la especie
Ocimum campechianum Mill empleando los dos métodos de extracción y a los que se les
realizaron análisis posteriores. Se seleccionaron los más representativos para realizar los
posteriores análisis y de igual manera se les asignó un código.
Tabla 5. Extracciones del aceite esencial de la especie Ocimum campechianum Mill
recolectada en el municipio de Honda, finca EL TRÉBOL y códigos asignados a las
muestras.
Código
muestra
Fecha
recolección
Partes
usadas
Estado Cantidad (g) Método Rend.
(%)
Rendimiento
sobre muestra
fresca (%)
OC2FC 20/02/16 Hojas flores Fresca 731,9 HC 0,68 0,68%
OC2FV 12/03/16 Hojas flores Fresca 302,7 AV 0,83 0,83%
OC2SV 26/03/16 Hojas flores Seca 229,1 AV 0,70 0,42 %
HC = Hidrodestilación con trampa clevenger; AV = arrastre de vapor
El porcentaje de humedad calculado en la especie Ocimum campechianum Mill fue del 40%.
Los valores corregidos sobre muestra fresca se observan en la última columna de la tabla.
En la tabla se puede observar para las muestras OC2FC y OC2FV poca variación en los
rendimientos obtenidos en la extracción por hidrodestilación respecto a la extracción por
arrastre con vapor, mientras que el estado de la muestra (fresca o seca) parece tener mayor
efecto. El rendimiento es mayor cuando se emplea la muestra fresca que cuando se emplea
la muestra seca, pero, también se debe considerar la posible influencia de los cambios
climáticos en la región debido a que las tres muestras se recolectaron en diferente fecha.
8.3. Determinación de las constantes físicas de los aceites esenciales.
Los aceites esenciales obtenidos se depositaron en tubos eppendorf, se secaron y se guardaron
en refrigeración alejados de la luz, de allí se tomaron las muestras para las medidas de las
constantes físicas.
En la determinación de las constantes físicas de los aceites esenciales se tuvo en cuenta el
índice de refracción y la densidad de dos de los aceites esenciales seleccionados para cada
especie y los datos se muestran en la tabla 6.
24
En la especie Ocimum basilicum, muestras OBH1FC y OBP2FC, se obtuvo índices de
refracción similares, teniendo en cuenta que las fechas de extracción y las zonas de obtención
de la planta fueron diferentes, ver tabla 5. Este índice de refracción es similar al reportado
por (Cardoso Ugarte & Sosa Morales, 2012), para la misma especie, con valores entre 1.4995
± 0,002 y 1,5045 ± 0,003 dependiendo de la estación del año.
Tabla 6. Constantes físicas de los aceites esenciales de Ocimum basilicum y Ocimum
campechianum.
Muestra Índice de refracción (T =
20°C ± 2°C)
Densidad (g/ml, T = 19°C ±
2°C)
OBH1FC 1,5000 0,8967
OBP2FC 1,5010 0,908
OC2FC 1,5230 1,0600
OC2SV 1,5195 1,0233
Los índices de refracción medidos para los aceites esenciales de la especie Ocimum
campechianum, muestras OC2FC y OC2SV, tienen una diferencia de 0,0035, la cual puede
deberse a la condición del material vegetal que se usó para hacer las extracciones y también
al método de extracción.
Con respecto a la densidad de los aceites esenciales, se observa en la tabla que las densidades
obtenidas en el aceite esencial de la especie Ocimum basilicum L son menores que las
obtenidas en la especie Ocimum campechianum Mill. Esto se pudo observar en el momento
de realizar las extracciones, en los dos métodos, el aceite esencial de la especie Ocimum
basilicum permanecía en la parte superior del colector de ambos montajes; mostrando así que
este aceite esencial presenta una densidad menor que la del agua. En cambio, en el momento
de realizar la extracción del aceite esencial de la especie Ocimum campechianum, el aceite
que se iba acumulando en el colector, descendía cuando llegaba a un volumen determinado
y por esta razón fue necesario recolectarlo varias veces durante el proceso de extracción.
8.4. Identificación de los compuestos presentes en los aceites esenciales por CG-EM.
Para la identificación de los compuestos presentes en los aceites esenciales de las especies
estudiadas se mostrará a continuación la corriente iónica total (TIC) de cada análisis
realizado, una tabla con los compuestos identificados por los índices de retención calculados
con la ecuación 1 y su respectiva comparación con la biblioteca interna del equipo (NIST 08)
y la literatura (Adams, 1995).
25
8.4.1. Ocimum basilicum L.
Se analizaron por CG-EM los aceites esenciales extraídos el 24 de julio (OBH1FC) y el 5 de
noviembre de 2015 (OBP2FC), con el fin de observar las posibles variaciones en
composición relacionadas con las partes dela planta utilizada, sitio y la fecha de recolección.
Cabe resaltar que varios de los componentes se identificaron mediante la comparación de los
espectros de masas mostrados en la librería NIST 08 y en la literatura (Adams, 1995) debido
a que los índices de Kovats calculados difieren en más de 30 unidades y de igual manera se
reporta esta identificación en todas las tablas, tanto de la especie Ocimum basilicum L. como
de la especie Ocimum campechianum Mill.
El cromatograma obtenido del aceite esencial OBH1FC se muestra en la figura 6.
Figura 6. Corriente iónica total (TIC) aceite esencial OBH1FC.
En este cromatograma fueron integrados 60 picos, incluyendo el pico del patrón interno que
tuvo un tiempo de retención de 37,066 minutos y un porcentaje de área de 11,54%.
La tabla 7 muestra los componentes identificados en el aceite esencial, los cuales representan
el 78,86% del total de la composición del aceite, incluyendo el área del patrón interno. El
20,03% corresponde a monoterpenos con sus derivados oxigenados, 16,11% corresponde a
fenilpropenos y 31,18% a sesquiterpenos con sus derivados oxigenados.
Tabla 7. Compuestos identificados en el aceite esencial OBH1FC.
N°
Señal
Tiempo
Retención
I Ret.
Calculado
I Ret.
Referencia
Compuesto Conc.
(ppm)
* Id
1 18,998 913,38 926 Tricicleno 62 M ab
2 20,739 952,52 976 Sabineno 77 M ab
26
3 21,009 958,59 980 β-pineno 129 M ab
5 23,192 1104,27 1031 Limomeno 39 M b
6 23,356 1106,32 1033 1,8-Cineol 154 M b
7 23,801 1111,89 1088 Terpinoleno 167 M ab
8 24,389 1119,25 1062 γ-Terpinoleno 4 M b
10 25,547 1133,74 1086 Isoterpinoleno 8 M b
11 26,104 1140,71 1098 Linalol 644 AM b
12 27,131 1153,57 1142 Ocimene neo-allo 4 M ab
13 28,135 1166,13 1143 Camfor 4 CM ab
14 29,628 1184,84 1165 Borneol 7 MO ab
15 30,129 1191,10 1195 Estragol 966 FP ab
16 31,721 1412,33 1253 Chavicol 26 FP b
17 33,160 1432,49 1285 Acetato de bornilo 15 MO b
18 34,583 1452,43 1433 γ-Elemeno 19 S ab
19 35,253 1461,82 1494 Biciclogermacreno 7 S b
20 35,954 1471,64 1447 (E) Isoeugenol 74 FP ab
21 36,527 1479,67 1477 γ-Muuroleno 48 S ab
22 36,659 1481,52 1503 α- germacreno 38 S ab
23 37,715 1496,31 1499 β-Himalacheno 5 S ab
24 38,091 1501.54 1460 Cis-4(1,4)-muurola-5-dieno 98 S ab
25 38,195 1502,95 1494 α-selineno 83 S ab
26 38,422 1506,04 1515 (Z) γ-bisaboleno 141 S ab
27 38,595 1508,39 1493 Viridifloreno 90 S ab
28 38,873 1512,17 1509 β-bisaboleno 36 S ab
29 39,011 1514,05 1497 Epizonareno 73 S ab
30 39,292 1520,70 1473 γ- gurjuneno 37 S b
31 39,787 1522,83 1513 γ- cadineno 107 S b
32 40,422 1533,24 1500 Trans-β-guaieno 438 S ab
33 41,476 1547,57 1524 δ-cadineno 151 S ab
34 41,691 1550,50 1521 Cis-calameneno 251 St ab
35 42,042 1555,27 1514 Cubebol 37 AS b
36 42,257 1558,19 1499 α- muuroleno 17 S b
37 42,811 1565,73 1534 Z- Nerolidol 126 AS b
38 43,095 1569,59 1554 Cis-5-muurolen-4-ol 26 AS ab
39 43,865 1580,06 1576 Espatulenol 75 AS ab
40 44,145 1583,87 1581 Óxido de cariofileno 28 SO ab
41 44,253 1585,34 1630 γ- Eudesmol 5 AS b
42 44,449 1588,00 1585 Gleenol 9 AS ab
43 45,266 1599,12 1614 1,10-diepicubenol 115 AS ab
Convenciones: (M) Monoterpeno; (S) Sesquiterpeno; (St) sesquiterpenoide (D) Diterpeno; (FP)
Fenilpropeno; (HA) Hidrocarburo Alifático; (MO) monoterpeno oxigenado (AM) alcohol
monoterpenoide; (CM) cetona monoterpenoide; (AS) alcohol sesquiterpeno; (SO) sesquiterpeno
oxigenado (IRet) índice de retención; (a) compuestos identificados por índice de retención; (b)
compuestos identificados por espectro de masas.
Los compuestos que presentan mayor porcentaje de área son el estragol (14,59%), linalol
(9,73%) y trans β-guaieno (6,62%). Tomando el porcentaje de área del tetradecano en este
análisis (11,54%), la concentración dentro de la solución analizada (764 ppm) y aplicando la
ecuación (3), las concentraciones obtenidas de los compuestos mayoritarios de este aceite
27
esencial son 966 ppm para el estragol, 644 ppm para el linalol y 438 ppm para el trans β-
guaieno.
El cromatograma obtenido del aceite esencial OBP2FC se muestra en la figura 7. En este
cromatograma se integraron 60 picos. El pico del patrón interno tuvo un tiempo de retención
de 37,047 minutos y un porcentaje de área de 10,70%. Los compuestos identificados se
muestran en la tabla 8.
Figura 7. Corriente iónica total del aceite esencial OBP2FC.
Tabla 8. Compuestos identificados en el aceite esencial OBP2FC.
N°
Señal
Tiempo
Retención
I Ret.
Calculado
I Ret.
Referencia
Compuesto Conc.
(ppm)
* Id
1 19,013 913,71 939 α- pineno 29 M ab
2 20,753 952,83 976 Sabineno 34 M ab
3 20,909 956,34 978 1-octen-3-ol 9 HA ab
4 21,017 958,77 980 β- pineno 66 M ab
5 21,368 966,66 991 Mirceno 143 M ab
6 23,199 1104,36 1031 Limoneno 40 M b
7 23,378 1106,60 1033 1,8-cineol 331 MO b
8 23,797 1111,84 1050 β- Ocimeno 101 M b
9 24,395 1119,32 1062 γ- Terpineno 9 M b
10 24,913 1125,81 1068 Sabineno hidrato 10 M b
11 25,743 1136,20 1087 Fenchona 19 CM b
12 26,178 1141,64 1098 Linalol 1529 AM b
13 27,542 1158,71 1142 (E) Miroxida 34 M ab
14 28,923 1175,99 1189 α- Terpineol 10 AM ab
15 29,363 1181,50 1177 4-terpineol 16 AM ab
16 30,007 1189,56 1195 Estragol 556 FP b
17 31,707 1412,13 1255 Geraniol 31 AM b
18 31,780 1413,16 1253 Chavicol 10 FP b
28
19 32,374 1421,48 1270 Geranial 25 MA b
20 33,157 1432,45 1285 Acetato de bornilo 9 M b
21 33,738 1440,59 1301 (Z) Cinamato de metilo 202 M b
22 34,930 1457,29 1433 γ- Elemeno 53 S ab
23 36,781 1464,44 1402 (Z) Isoeugenol 61 FP b
24 36,781 1483,23 1379 (E) cinamato de metilo 1068 E b
25 37,173 1488,72 1351 α- Cubeneno 9 S b
26 38,089 1501,51 1373 Isoledeno 42 S b
27 38,199 1503,01 1467 (E) 9-epi cariofileno 36 S b
28 38,422 1506,04 1436 α- trans cariofileno 230 S b
29 38,596 1508,40 1439 α- Guaieno 104 S b
30 38,854 1511,91 1458 β- Farneseno 20 S b
31 39,004 1513,95 1460 Cis-muurola-4,5-dieno 34 S b
32 39,285 1517,78 1473 γ- Gurjuneno 15 S b
33 39,461 1520,17 1454 α- Humuleno 79 S b
34 39,646 1522,68 1497 Epizonareno 56 S ab
35 40,213 1530,40 1480 D- Germacreno 236 S b
36 40,670 1536,61 1493 Viridifloreno 31 S b
37 40,870 1539,33 1494 Biciclogermacreno 90 S b
38 41,029 1541,49 1505 α- Bulneseno 146 S ab
39 41,440 1547,08 1513 γ- Cadineno 190 S ab
40 41,623 1549,57 1524 β- Sesquifelandreno 26 S ab
41 42,038 1555,22 1514 Cubebol 15 AS b
42 42,253 1558,14 1499 α- Muuroleno 9 S b
43 42,789 1565,52 1534 (Z) Nerolidol 19 AS ab
44 43,090 1569,52 1554 Cis-5-muurolen-4-ol 10 AS ab
45 43,849 1579,84 1576 Espatulenol 16 AS ab
46 44,462 1588,18 1595 Guaiol 16 AS ab
47 45,255 1598,97 1614 1,10-diepicubenol 85 AS ab
48 46,220 2011,64 1645 α- Muurol 306 AS b
49 46,698 2017,90 1653 α- Cadinol 23 AS b
50 46,811 2019,37 1649 β- Eudesmol 25 AS b
51 48,506 2041,56 1611 n-Tetradecanal 8 HA b
52 62,403 - 1949 Fitol 12 D b
Convenciones: (M) Monoterpeno; (S) Sesquiterpeno; (St) sesquiterpenoide (D) Diterpeno; (FP)
Fenilpropeno; (HA) Hidrocarburo Alifático; (MO) monoterpeno oxigenado (AM) alcohol
monoterpenoide; (CM) cetona monoterpenoide; (MA) monoterpeno aldehído; (E) éster; (AS) alcohol
sesquiterpeno; (SO) sesquiterpeno oxigenado (IRet) índice de retención; (a) compuestos identificados
por índice de retención; (b) compuestos identificados por espectro de masas.
De los compuestos identificados en este aceite esencial, el 36,94% corresponde a
monoterpenos y sus derivados oxigenados, 8,78% corresponde a fenilpropenos, 0,24% son
hidrocarburos alifáticos y 28,20% corresponde a sesquiterpenos.
En este análisis, los compuestos mayoritarios fueron el linalol (21,42%), (E) cinamato de
metilo (14,96%) y el estragol (7,79%) y sus concentraciones dentro del total del aceite son
1529 ppm, 1068 ppm y 556 ppm, respectivamente y sus estructuras se muestran en la figura
1 (página 11).
29
El siguiente cromatograma corresponde al aceite esencial OBP2SV que se llevó a la
Biblioteca Nacional para realizar los estudios microbiológicos después de estandarizar la
metodología de extracción.
Figura 8. Corriente iónica total del aceite esencial OBP2SV.
Se integraron en el cromatograma 50 picos, de los cuales se identificaron 31 componentes
que representan el 90,38% de la totalidad del aceite esencial, incluyendo al patrón interno
que tuvo un porcentaje de área de 7,88% y un tiempo de retención de 37,028 minutos y se
muestran en la tabla 9.
Tabla 9. Componentes identificados en el aceite esencial OBP2SV.
N°
Señal
Tiempo
retención
I Ret.
calculado
I Ret.
referencia
Compuesto Conc.
(ppm)
* Id
1 18,990 913,197 939 α-pineno 39 M ab
2 20,730 952,316 976 Sabineno 35 M ab
3 20,999 958,363 980 β-pineno 77 M ab
4 21,352 966,299 991 Mirceno 153 M ab
5 23,186 1104,193 1031 Limoneno 33 M b
6 23,363 1106,408 1033 1,8-cienol 376 MO b
7 23,784 1111,677 1050 (E) β-ocimeno 82 M b
8 25,724 1135,957 1087 Fenchona 17 CM b
9 26,243 1142,453 1098 Linalol 2345 AM b
10 30,023 1189,762 1195 Estragol 678 FP b
11 30,715 1198,423 1220 biciclo [2.2.1] heptan-2-ol 12 AM ab
12 31,705 1210,814 1255 Geraniol 36 AM b
13 31,842 1414,026 1253 Chavicol 26 FP b
14 33,145 1432,282 1285 acetato de bornilo 15 E b
15 33,749 1440,745 1301 (Z) cinamato de metilo 277 E b
16 35,479 1464,985 1354 Eugenol 113 FP b
30
17 35,512 1465,448 1373 Isoledeno 33 S b
18 36,894 1484,812 1379 (E) cinamato de metilo 1968 E b
19 37,193 1489,001 1390 β-cubebeno 11 S b
20 38,207 1703,114 1404 (Z) cariofileno 16 S b
21 38,439 1706,270 1415 cis α-bergamoteno 290 S b
22 38,604 1708,514 1439 α-guaieno 134 S b
23 38,849 1711,846 1443 (Z) β-farneseno 37 S b
24 39,003 1713,940 1460 cis-muurola-4(14),5-dieno 34 S b
25 39,766 1724,317 1642 Cubenol 32 AS b
26 40,089 1728,709 1480 Germacreno D 324 S b
27 41,036 1741,588 1490 Guaia-1(10),11-diene 206 S b
28 41,454 1747,273 1477 γ-muuroleno 268 S b
29 41,608 1749,368 1524 β-sesquifelandreno 26 S b
30 42,026 1755,052 1554 muurol-5-en-4-alpha-ol <cis> 10 AS b
31 46,211 2011,520 1640 cadinol <epi-alfa> 297 AS b
(M) Monoterpeno; (S) Sesquiterpeno; (FP) Fenilpropeno; (HA) Hidrocarburo Alifático; (MO)
monoterpeno oxigenado (AM) alcohol monoterpenoide; (CM) cetona monoterpenoide; (MA)
monoterpeno aldehído; (E) éster; (AS) alcohol sesquiterpeno; (IRet) índice de retención; (a)
compuestos identificados por índice de retención; (b) compuestos identificados por espectro de masas.
En la tabla se observa que, de los 31 compuestos identificados, 11 compuestos son
monoterpenos y derivados oxigenados de monoterpenos que representan el 33,06% del total
del aceite esencial; 3 son fenilpropenos (8,43%); 14 compuestos son sesquiterpenos (17,7%)
y 3 ésteres que representan el 23,31% del total del aceite esencial. Entre los compuestos
mayoritarios en este aceite esencial está el linalol (24,19%), (E) cinamato de metilo (20,30%)
y el metil chavicol (6,99%), cuyas concentraciones son 2345 ppm, 1968 ppm y 678 ppm
respectivamente. Además, la mayoría de los compuestos se identificaron a partir de la
comparación de los espectros de masas generados por el equipo con los reportados en la
literatura (Adams, 1995) y la biblioteca interna NIST 08.
La siguiente tabla muestra el consolidado de los componentes de los aceites de la especie
Ocimum basilicum L caracterizados por CG-EM y cuyos porcentajes de área son mayores
del 1%.
Tabla 10.Consolidado componentes AE Ocimum basilicum
N° IR
Ref.
Compuesto % Área
OBH1FC OBP2FC OBP2SV
1 976 Sabineno 1,17 0,48 0,36
2 980 β- pineno 1,95 0,92 0,79
3 991 Mirceno - 2,00 1,58
4 1033 1,8-cineol 2,33 4,63 3,88
5 1050 β-ocimeno - 1,42 -
6 1088 Terpinoleno 2,53 - -
7 1195 Estragol 14,49 7,79 6,99
31
8 1098 Linalol 9,73 21,42 24,19
9 1301 (Z) Cinamato de metilo - 2,83 2,86
10 1354 Eugenol - - 1,17
11 1379 (E) Cinamato de metilo - 14,96 20,30
12 1415 cis-α-bergamoteno - - 2,99
13 1436 α-trans-cariofileno - 3,22 -
14 1439 α-guaieno - 1,45 -
15 1447 (E) isoeugenol 1,12 - -
16 1454 α-humuleno - 1,10 -
17 1460 Cis-4(1,4)-muurola-5-dieno 1,48 0,48 0,35
18 1477 γ-muuroleno - - 2,76
19 1480 D-germacreno - 3,30 3,34
20 1490 Guaia-1(10),11-diene - - 2,12
21 1493 Viridifloreno 1,36 0,43 -
22 1494 α-selineno 1,26 - -
23 1494 Biciclogermacreno - 1,26 -
24 1497 Epizonareno 1,11 - -
25 1500 Trans-β-guaieno 6,62 - -
26 1505 α-bulneseno - 2,04 -
27 1513 γ-cadineno 1,62 2,66 -
28 1515 (Z) γ-bisaboleno 2,13 - -
29 1521 Cis-calameneno 3,79 - -
30 1524 δ-cadineno 2,28 - -
31 1534 (Z)-nerolidol 1,91 - -
32 1576 Espatulenol 1,14 0,22 -
33 1614 1,10-diepicubenol 1,74 1,19 -
34 1640 Cadinol <epi-alfa> - - 3,06
35 1645 α-muurol - 4,28 -
Se observa en la tabla que los compuestos que se encuentran en los tres aceites son el 1,8-
cienol, estragol, linalol y cis-4(1,4)-muurola-5-dieno. Siendo el estragol y el linalol
compuestos mayoritarios en los tres aceites analizados. Los aceites OBP2FC y OBP2SV
tienen en común que presentan cinamato de metilo en sus formas E y Z y presentan similitud
en el resto de sus componentes, al igual que en las cantidades encontradas.
8.4.2. Ocimum campechianum Mill.
Al igual que con la especie Ocimum basilicum L., en esta especie se realizaron varias
extracciones y se identificaron los componentes de dos aceites: OC2FC y OC2SV, el cual se
llevó a la Biblioteca Nacional (ver tablas 11 y 12).
El cromatograma obtenido del aceite esencial OC2FC se muestra en la figura 11. En este
cromatograma se integraron 40 picos, de los cuales se identificaron 18 compuestos que
representan el 88,35% de la composición total del aceite esencial. El pico del patrón interno
tiene un tiempo de retención de 37,104 minutos y tiene un porcentaje de área de 12,55%. Los
compuestos identificados se encuentran en la tabla 11.
32
Figura 9. Corriente iónica total del aceite esencial OC2FC.
Tabla 11. Compuestos identificados en el aceite esencial OC2FC.
N°
Señal
Tiempo
Retención
I Ret.
Calculado
I Ret.
Referencia
Compuesto Conc.
(ppm)
* Id
1 18,969 913,547 939 α-pineno 13 M ab
2 20,712 955,266 976 Sabineno 8 M ab
3 20,867 958,976 978 1-octen-3-ol 27 HA ab
4 20,976 961,584 980 β-pineno 36 M ab
5 21,325 969,938 991 Mirceno 9 M ab
6 23,169 1107,119 1031 Limoneno 13 M b
7 23,350 1109,310 1033 1,8-cineol 205 MO b
8 29,843 1187,918 1161 α-trans dihidroterpineol 6 AM ab
9 29,899 1188,596 1251 (Z) Anetol 5 FP b
10 31,692 1411,924 1255 Geraniol 12 AM b
11 34,936 1457,377 1339 δ-elemeno 120 S b
12 35,459 1464,705 1356 Eugenol 85 FP b
13 36,929 1485,302 1391 β-elemeno 218 S b
14 37,521 1493,597 1401 Metil eugenol 2807 FP b
15 38,369 1705,318 1467 (E) 9-epi-cariofileno 586 S b
16 38,693 1709,724 1500 Trans β-guaieno 118 S b
17 39,129 1715,653 1524 β-sesquifelandreno 9 S b
18 40,976 1740,772 1556 Germacreno B 339 S b
Convenciones: (M) Monoterpeno; (AM) alcohol monoterpeno; (MO) monoterpeno oxigenado; (S)
Sesquiterpeno; (D) Diterpeno; (HA) Hidrocarburo Alifático; (FP) Fenilpropeno; (IRet) índice de
retención; (a) compuestos identificados por índice de retención; (b) compuestos identificados por
espectro de masas.
En la tabla 11 se observa que el 4,94% de los componentes identificados corresponde a
monoterpenos y sus derivados oxigenados; el 22,83% corresponde a sesquiterpenos y el
47,59% corresponde a fenilpropenos. Los componentes mayoritarios en este aceite son el
metil eugenol (46,11%), el (E) 9-epi-cariofileno (9,62%) y el germacreno B (5,57%), Las
33
concentraciones de estos tres compuestos dentro del aceite esencial son 2807 ppm para el
metil eugenol, 585 ppm para el (E) 9-epi-cariofileno y 339 ppm para el germacreno B.
La figura 11 muestra el cromatograma obtenido del aceite esencial OC2SV.
Figura 10. Corriente iónica total del aceite esencial OC2SV.
En el cromatograma se integraron 50 picos, de los cuales se identificaron 31 componentes y
representa el 87,68% de la composición total del aceite esencial. El pico del patrón interno
tiene un tiempo de retención de 37,387 minutos y un porcentaje de área de 18,25%. Los
compuestos identificados se muestran en la tabla 12.
Tabla 12. Compuestos identificados en el aceite esencial OC2SV.
N°
Señal
Tiempo
Retención
I Ret.
Calculado
I Ret.
Referencia
Compuesto Conc.
(ppm)
* Id
1 18,980 912,972 926 Tricicleno 4 M ab
2 20,487 946,853 972 Propanoato de pentilo 1 E ab
3 20,725 952,203 976 Sabineno 3 M ab
4 20,875 955,576 978 1-octen-3-ol 3 HA ab
5 20,991 958,183 980 β pineno 14 M ab
6 21,338 965,985 991 Mirceno 3 M ab
7 21,620 972,325 993 3-octanol 1 HA ab
8 23,179 1007,374 1031 Limoneno 5 M ab
9 23,369 1011,646 1033 1,8-cineol 68 MO ab
10 23,773 1020,728 1040 (Z)-β-ocimeno 3 M ab
11 25,955 1069,784 1098 Linalol 7 MO ab
12 29,910 1158,701 1195 Estragol 4 FP b
13 30,044 1161,713 1196 Dihidro citronelol 1 AM b
14 35,473 1257,972 1356 Eugenol 13 FP b
15 35,700 1260,814 1402 Isoeugenol 19 FP b
16 36,530 1271,202 1409 α cedreno 4 S b
17 37,700 1285,845 1456 (Z) metil isoeugenol 450 FP b
34
18 37,740 1496,665 1495 (E) Metil isoeugenol 365 FP b
19 38,678 1509,808 1504 α Bisaboleno 758 S ab
20 39,125 1516,071 1508 (E,E)-α Farneseno 13 S ab
21 39,356 1519,308 1509 β Bisaboleno 29 S ab
22 39,940 1527,491 1513 γ Cadineno 288 S ab
23 40,324 1532,871 1556 B Germacreno 19 S ab
24 40,588 1536,570 1574 Germacrene D-4-ol 79 AS b
25 40,953 1541,684 1595 Guaiol 180 AS b
26 41,279 1546,252 1607 Arteaniuc alcohol 499 AS b
27 41,739 1552,697 1524 β Sesquifelandreno 23 S b
28 43,952 1583,705 1576 Espatulenol 24 S ab
29 44,238 1587,712 1581 Oxido de cariofileno 21 SO ab
30 44,641 1593,359 1583 Globulol 3 AS ab
31 45,026 1598,753 1590 Viridiflorol 3 AS ab
Convenciones: (M) Monoterpeno; (MO) monoterpeno oxigenado; (AM) alcohol monoterpeno (S)
Sesquiterpeno; (AS) alcohol sesquiterpeno (SO) sesquiterpeno oxigenado; (HA) Hidrocarburo
Alifático; (FP) fenilpropeno; (E) éster; (IRet) índice de retención; (a) compuestos identificados por
índice de retención; (b) compuestos identificados por espectro de masas.
En los compuestos identificados en este aceite esencial, se observa que hay un éster (0,02%),
dos hidrocarburos alifáticos (0,09%), nueve monoterpenos con sus derivados oxigenados
(2,58%); cinco fenilpropenos (20,33%) y catorce sesquiterpenos (46,41%). Los compuestos
mayoritarios son α bisaboleno (18,11%), alcohol arteanuico (11,91%) y los isómeros E y Z
del metil isoeugenol (19,48%). Aplicando la fórmula (3), los datos obtenidos en el
cromatograma del patrón interno y que se mencionaron en la descripción del cromatograma
de la figura 9, la concentración del α bisaboleno es de 758 ppm, la concentración del alcohol
arteanuico es de 499 ppm y la concentración del (Z) metil isoeugenol es 450 ppm.
La tabla 13 muestra el consolidado de los componentes de los aceites de la especie Ocimum
basilicum L caracterizados por CG-EM y cuyos porcentajes de área son mayores del 1%.
Tabla 13. Consolidado componentes AE Ocimum campechianum
N° IR
Ref.
Compuesto % Área
OC2FC OC2SV
1 1033 1,8-cineol 3,37 1,62
2 1339 δ-elemeno 1,97 -
3 1356 Eugenol 1,39 0,30
4 1391 β-elemeno 3,58 -
5 1401 Metil eugenol 46,11 -
6 1456 (Z) metil isoeugenol - 10,76
7 1467 (E) 9-epi-cariofileno 9,62 -
8 1495 (E) metil isoeugenol - 8,72
9 1500 trans β-guaieno 1,94 -
35
10 1504 α-bisaboleno - 18,11
11 1513 γ-cadineno - 6,87
12 1556 Germacreno B 5,57 0,46
13 1574 Germacrene D-4-ol - 1,89
14 1595 Guaiol - 4,30
15 1607 Arteanuic alcohol - 11,91
Comparando los componentes identificados en este aceite esencial (OC2SV) con los
encontrados en el aceite extraído por hidrodestilación (OC2FC), hay ausencia de metil
eugenol y hay presencia de los isómeros con configuración E y Z del metil isoeugenol, que
están ausentes en el aceite OC2FC. Esto puede deberse a que en el aceite extraído por
hidrodestilación se usó el material vegetal fresco y en el aceite que se llevó a la Biblioteca se
usó el material vegetal seco, además del tiempo de recolección del material que fue en fechas
diferentes y dependiendo de las condiciones climáticas se afecta la presencia y la cantidad de
los terpenos presentes en los aceites esenciales según (Stashenko, 2009).
8.4.3. Análisis del espectro de masas del componente mayoritario de uno de los aceites
esenciales.
A continuación se muestra la ruta de fragmentación propuesta del metil eugenol, componente
mayoritario encontrado en el aceite esencial de la especie Ocimum campechianum Mill.
8.4.3.1. Ruta de fragmentación del metil eugenol.
En la figura 12 se muestra el espectro de masas del metil eugenol, compuesto mayoritario
que se encontró en el aceite esencial de Ocimum campechianum (OC2FC) generado en el
espectro de masas y el espectro con el mayor índice de similitud (SI) y la ruta de
fragmentación propuesta se observa en la figura 13. El pico base y el ion molecular se
encuentran en m/z 178, que corresponde al metil eugenol sin fragmentar, las demás señales
son de menor intensidad que demuestran la estabilidad de la molécula. La señal en m/z 163
corresponde a la ruptura homolítica del grupo metilo del ion molecular y la señal que se
encuentra en m/z 147 corresponde a la ruptura heterolítica del grupo metoxilo del mismo ion
molecular.
36
Figura 11. Espectro de masas del compuesto (arriba) y espectro de masas del metil
eugenol encontrado en el aceite OC2FC generado de la librería NIST 08 (abajo).
Figura 12. Patrón de fragmentación del metil eugenol. (Autor)
8.5. Evaluación de la actividad microbicida de los aceites esenciales.
Se realizó una evaluación preliminar del aceite esencial de la especie Ocimum basilicum L
de Honda, obteniendo bajos porcentajes de inhibición frente a los tres géneros fúngicos
evaluados. El porcentaje de inhibición disminuía progresivamente al décimo día de
37
evaluación, de manera que se decidió suspender el estudio del aceite esencial de la especie
Ocimum basilicum.
A continuación se muestran los resultados obtenidos del análisis de la actividad microbicida
de los aceites esenciales.
8.5.1. Ocimum basilicum L.
Se realizaron unas pruebas preliminares del aceite esencial de Ocimum basilicum L OBH1FC
para conocer la actividad microbicida de este aceite sobre los microorganismos evaluados.
Los resultados obtenidos para el aceite esencial de la especie Ocimum basilicum L de Honda
fueron poco significativos en actividad microbicida con las técnicas evaluadas. La técnica
que presentó los mejores resultados fue la de contacto y puede verse en la tabla 14 y, aun así,
el porcentaje de inhibición al décimo día fue menor del 50%.
Tabla 14. Resultados técnica por contacto del aceite esencial OBH1FC
STACHYBOTRIS HD 322 FUSARIUM HA 219 PENICILLUM HD 37
Día
evaluación
Conc.
%
%
inhibic
ión
Día
evaluación
Conc.
%
%
inhibi
ción
Día
evaluación
Conc.
%
%
inhibi
ción
3 1 65 3 1 100 3 1 62
7 1 36 7 1 77 7 1 16
10 1 21 10 1 55 10 1 22
3 0,5 62 3 0,5 56 3 0,5 26
7 0,5 32 7 0,5 14 7 0,5 0
10 0,5 20 10 0,5 21 10 0,5 0
Se observa en la tabla que se realizaron evaluaciones del aceite a bajas concentraciones y se
muestra que, a medida que pasa el tiempo, en los microorganismos evaluados, solamente se
observa un ligero aumento no significativo en la inhibición del aceite en el microorganismo
Fusarium con el aceite esencial al 0,5% y en el microorganismo Penicillium con el aceite
esencial al 1% y se encuentran resaltados en la tabla.
Esto indicó que el aceite esencial de la especie traída de Honda no tuvo acción microbicida
determinante para continuar con su estudio y por esta razón se centró el estudio en el aceite
esencial de Ocimum campechianum Mill.
En la etapa final de la parte experimental se retomó el estudio de las propiedades biocidas
del aceite esencial de Ocimum basilicum L, donde esta vez se usó el aceite esencial OBP2SV.
38
8.5.1.1. Técnica por compuestos volátiles.
Los porcentajes de inhibición del crecimiento de los hongos evaluados se muestran en la
tabla 15, donde se observa que el aceite esencial OBP2SV tuvo inhibición del 100% frente
al hongo filamentoso Stachybotrys a las concentraciones evaluadas. Para los
microorganismos evaluados Fusarium y Penicillium, los porcentajes de inhibición en las
concentraciones de aceite esencial evaluadas hasta el 1%, que están resaltadas, superan el
60% a los tres días de incubación y se mantiene constante. En las concentraciones más bajas
evaluadas se observa una disminución del porcentaje de inhibición en los microorganismos
Fusarium y Penicillium.
Tabla 15. Resultados de la técnica por compuestos volátiles del aceite esencial
OBP2SV.
STACHYBOTRYS HD 322 FUSARIUM HA 219 PENICILLIUM HD 37
Día
evaluación
Conc
%
%
inhibic
ión
Día
evaluaci
ón
Conc % %
inhibició
n
Día
evaluaci
ón
Conc.
%
%
inhibición
3 100 100 3 100 89,9 3 100 100
7 100 100 7 100 90 7 100 100
10 100 100 10 100 87,7 10 100 99,4
3 50 100 3 50 76 3 50 97,5
7 50 100 7 50 69 7 50 92,7
10 50 100 10 50 53,8 10 50 83,7
3 25 100 3 25 65,8 3 25 80,5
7 25 100 7 25 49,7 7 25 25,8
10 25 100 10 25 28,7 10 25 30,85
3 1 100 3 1 97,5 3 1 100
7 1 100 7 1 95.3 7 1 87,8
10 1 100 10 1 93,9 10 1 91,5
3 0,5 100 3 0,5 84,15 3 0,5 100
7 0,5 100 7 0,5 83,7 7 0,5 92,7
10 0,5 100 10 0,5 80,9 10 0,5 91,4
3 0,125 100 3 0,125 75,4 3 0,125 56,6
7 0,125 100 7 0,125 59 7 0,125 42,7
10 0,125 100 10 0,125 40,4 10 0,125 44,7
8.5.1.2. Técnica por contacto.
En la tabla 16 se observa el resultado obtenido del análisis del aceite esencial OBP2SV en la
técnica por contacto, donde se observa que los porcentajes de inhibición fueron del 100%
para los tres microorganismos estudiados, a las concentraciones de aceite esencial evaluadas.
39
Tabla 16. Resultados técnica por contacto del aceite esencial OBP2SV.
STACHYBOTRYS HD 322 FUSARIUM HA 219 PENICILLIUM HD 37
Día
evalua
ción
Conc.
%
%
inhibición
Día
evalua
ción
Conc.
%
%
inhibició
n
Día
evaluaci
ón
Conc. % %
inhibición
3 1 100 3 1 100 3 1 100
7 1 100 7 1 100 7 1 100
10 1 100 10 1 100 10 1 100
10 Ctrl - 21,8mm
growth
10 Ctrl - 78,9mm
growth
10 Ctrl - 15,97mm
growth
3 0,5 100 3 0,5 100 3 0,5 100
7 0,5 100 7 0,5 100 7 0,5 100
10 0,5 100 10 0,5 100 10 0,5 100
10 Ctrl - 21,8mm
growth
10 Ctrl - 78,9mm
growth
10 Ctrl - 15,97mm
growth
3 0,125 100 3 0,125 100 3 0,125 100
7 0,125 100 7 0,125 100 7 0,125 100
10 0,125 100 10 0,125 100 10 0,125 100
10 Ctrl - 21,8mm
growth
10 Ctrl - 78,9mm
growth
10 Ctrl - 15,97mm
growth
Ctrl: Control
8.5.1.3. Comprobación de la actividad fungicida o fungistática del aceite esencial.
Posterior a las técnicas implementadas y con el fin de comprobar si la acción del aceite era
fungicida o fungistática, luego de los 10 días de evaluación, los plug de microorganismo se
pasaron a medio fresco sin aceite y se dejaron incubando a 28ºC por 10 días, los resultados
se observan en la tabla 17.
Tabla 17. Resultados actividad fungicida o fungistática del aceite esencial OBP2SV.
STACHYBOTRYS HD 322 FUSARIUM HA 219 PENICILLIUM HD 37
Día
Eval
Conc
%
Crecimiento
colonia
Día
Eval
Conc
%
Crecimiento
colonia
Día
Eval
Conc
%
Crecimiento
colonia
10 1 Crecimiento
negativo 10 1 Crecimiento
negativo 10 1 Crecimiento
negativo
10 Ctrl - 10 Ctrl - 10 Ctrl -
10 0,5 Crecimiento
negativo 10 0,5 Crecimiento
negativo 10 0,5 Crecimiento
negativo
10 Ctrl - 10 Ctrl - 10 Ctrl -
10 0,125 Crecimiento
negativo 10 0,125 Crecimiento
negativo 10 0,125 Crecimiento
negativo
10 Ctrl - 10 Ctrl - 10 Ctrl -
Ctrl: Control
Se observa post tratamiento que los microorganismos evaluados de los géneros Stachybotrys,
Fusarium y Penicillium, luego de ser pasados a medios de cultivo sin el aceite, no crecieron
a los 10 días de evaluación. Lo que podría indicar acción fungicida del aceite extraído de las
40
hojas y flores de la especie Ocimum basilicum L para los microorganismos evaluados, bajo
las condiciones definidas para el estudio.
8.5.2. Ocimum campechianum.
Para el estudio de la actividad microbicida del aceite esencial de la especie Ocimum
campechianum Mill se realizaron los mismos ensayos y se utilizó el aceite esencial OC2SV.
8.5.2.1. Ensayo por compuestos volátiles.
Los resultados obtenidos de la técnica por compuestos volátiles se muestran en la tabla 18,
donde se observó el porcentaje de inhibición de los microorganismos evaluados a los 3, 7 y
10 días de su incubación con las concentraciones mencionadas anteriormente.
Tabla 18. Resultados del ensayo por compuestos volátiles del aceite esencial OC2SV.
STACHYBOTRYS HD 322 FUSARIUM HA 219 PENICILLIUM HD 37
Día
evalua
ción
Conc. % %
inhibic
ión
Día
evalua
ción
Conc. % %
inhibic
ión
Día
evalua
ción
Conc. % %
inhibición
3 100 49 3 100 42 3 100 2
7 100 70 7 100 36 7 100 0
10 100 70 10 100 25,2 10 100 0
3 50 74,7 3 50 58 3 50 33,6
7 50 77 7 50 56 7 50 43,7
10 50 82 10 50 37 10 50 32,3
3 25 39,4 3 25 45,8 3 25 31,3
7 25 83 7 25 30,8 7 25 32,5
10 25 74 10 25 16,6 10 25 41,1
3 1 58,3 3 1 51,8 3 1 51
7 1 72 7 1 38 7 1 68,3
10 1 73,6 10 1 32,8 10 1 61,9
3 0,5 5,2 3 0,5 32,3 3 0,5 13,5
7 0,5 69,8 7 0,5 32 7 0,5 Descarta
10 0,5 70,4 10 0,5 35 10 0,5 22,8
3 0,125 2,46 3 0,125 31,5 3 0,125 27,41
7 0,125 44,22 7 0,125 31 7 0,125 58
10 0,125 48,44 10 0,125 17 10 0,125 52
Se observa en la técnica de volátiles una inhibición del crecimiento mayor al 60% en el 10
día de evaluación para los géneros Stachybotrys y Penicillium al 1%, de 73,6% y 61,9
respectivamente, se encuentran resaltados en la tabla. Para el género Fusarium no hubo
inhibición significativa (mayor al 60%) frente a las diferentes concentraciones evaluadas.
Además, se observa que el porcentaje de inhibición del hongo Stachybotrys fue aumentando
progresivamente al pasar el tiempo a las concentraciones de 50% y 25%, aumenta en las
41
demás concentraciones evaluadas; y en el hongo Penicillium se observa que el porcentaje de
inhibición aumenta hasta el día 7 y luego de este día el porcentaje disminuye en todas las
concentraciones evaluadas, exceptuando los ensayos al 100% que se observa un descenso en
el porcentaje de inhibición hasta 0% y en el ensayo al 25% que se observa un descenso
progresivo del crecimiento de este hongo.
8.5.2.2. Comprobación actividad fungistática o fungicida del aceite esencial, técnica
volátiles.
Luego de los 10 días de evaluación, los plug se pasaron a medio fresco sin aceite y se dejaron
incubando a 28ºC por 10 días, los resultados se observan en la tabla 19 en donde se observa
post tratamiento que los microorganismos evaluados Stachybotrys, Fusarium y Penicillium
luego de ser pasados a medios de cultivo sin el aceite, a los 10 días de observación,
presentaron crecimiento sobre el medio.
Tabla 19. Resultados actividad fungicida o fungistática del aceite esencial OC2SV.
STACHYBOTRYS HD 322 FUSARIUM HA 219 PENICILLIUM HD 37
Día
Eval
Conc.
%
Crecimiento
colonia
Día
Eval
Conc.
%
Crecimiento
colonia
Día
Eval
Conc.
%
Crecimiento
colonia
10 100 9 10 100 21 10 100 12
10 50 9,5 10 50 17 10 50 9
10 25 10 10 25 19 10 25 11
10 1 9 10 1 23 10 1 11
10 0,5 11 10 0,5 22 10 0,5 13
10 0,125 12 10 0,125 27 10 0,125 12
8.5.2.3. Técnica por contacto.
Los resultados obtenidos del ensayo por contacto se muestran en la tabla 20. El control
negativo que se usó fue agua destilada.
Tabla 20. Resultados ensayo por contacto del aceite esencial OC2SV.
STACHYBOTRIS HD 322 FUSARIUM HA 219 PENICILLUM HD 37
Día
evalua
ción
Conc.
%
%
inhibición
Día
evalua
ción
Conc. % %
inhibició
n
Día
evaluaci
ón
Conc.
%
%
inhibición
3 1 100 3 1 100 3 1 100
7 1 100 7 1 100 7 1 100
10 1 100 10 1 100 10 1 100
10 Ctrl -
21,8mm
growth 10 Ctrl -
78,9mm
growth 10 Ctrl -
15,97mm
growth
3 0,5 100 3 0,5 100 3 0,5 100
7 0,5 100 7 0,5 100 7 0,5 100
10 0,5 100 10 0,5 100 10 0,5 100
42
10 Ctrl -
21,8mm
growth 10 Ctrl -
78,9mm
growth 10 Ctrl -
15,97mm
growth
3 0,125 100 3 0,125 100 3 0,125 100
7 0,125 100 7 0,125 100 7 0,125 100
10 0,125 100 10 0,125 100 10 0,125 100
10 Ctrl -
21,8mm
growth 10 Ctrl -
78,9mm
growth 10 Ctrl -
15,97mm
growth
Ctrl: Control
Se observa en la tabla que no se evidenció crecimiento de los microorganismos evaluados
frente a las diferentes concentraciones.
8.5.2.4. Comprobación de la actividad fungicida o fungistática del aceite esencial.
Luego de los 10 días de evaluación, los plug se pasaron a medio fresco sin aceite y se dejaron
incubando a 28ºC por 10 días y los resultados se observan en la tabla 21.
Tabla 21. Resultados actividad fungicida o fungistática del aceite esencial OC2SV.
STACHYBOTRIS HD 322 FUSARIUM HA 219 PENICILLUM HD 37
Día
Eval
Conc
%
Crecimiento
colonia
Día
Eval
Conc
%
Crecimiento
colonia
Día
Eval
Conc
%
Crecimiento
colonia
10 1 NC 10 1 87 10 1 21,5
10 0,5 16 10 0,5 84 10 0,5 25
10 0,125 30.25 10 0,125 83 10 0,125 24
NC: No Crecimiento
Se observa post tratamiento que los microrganismos Fusarium y Penicillium, luego de ser
pasados a medios de cultivo sin el aceite, crecieron a los 10 días, sin evidenciar cambios
significativos a nivel macroscópico ni microscópico, respecto a los controles. El hongo
filamentoso afectado fue Stachybotris a la concentración del 1%. Como se presenta en la
tabla no se observó crecimiento evidente, los datos anteriores podrían indicar acción
fungistática del aceite bajo las condiciones definidas para el estudio.
Los siguientes resultados se obtuvieron a partir del aceite esencial de la especie Ocimum
campechianum Mill, teniendo en cuenta que se estableció la metodología de extracción del
aceite esencial de Ocimum basilicum L después de haberse realizado todas las pruebas
microbiológicas con el aceite de Ocimum campechianum.
8.6. Evaluación del aceite esencial sobre la muestra de papel patrimonial.
En la evaluación del efecto del aceite esencial sobre la muestra de papel patrimonial,
inicialmente se caracterizó realizando la identificación de las fibras que componen el papel,
la determinación del gramaje y la medición del calibre. Posteriormente se realizó sobre esta
muestra la medición colorimétrica, la medida del pH y la cuantificación de azúcares
reductores antes y después de la adición del aceite esencial.
43
Figura 13. Muestra de papel patrimonial.
8.6.1. Caracterización del papel patrimonial
La identificación de las fibras que componen la muestra de papel patrimonial se realizó
mediante la tinción con el reactivo Graff C. El color obtenido de estas fibras se observa en la
figura 13. Después de la adición del reactivo Graff C, se observa que las fibras adquirieron
un color naranja rojizo, presentan diversos grosores, algunas presentan estrías que cruzan por
toda la fibra y en otras se observa el canal interno. Según el protocolo escrito por (Rodríguez
R., 2015), el papel fue fabricado con fibras de algodón y lino, característicos de las pulpas de
trapo. Además, el hecho de que se observe el tono rojizo en la coloración de las fibras,
indicando que este papel fue sometido a algún blanqueamiento.
Figura 14. Fibras del papel patrimonial observadas bajo el microscopio.
Después de la identificación de las fibras presentes en la muestra de papel patrimonial, se
determinó el gramaje y el calibre del mismo. El gramaje del papel fue de 69 g/m2 y el calibre
fue de 0,7747 mm.
44
8.6.2. Determinación del pH en el papel patrimonial.
Se midió inicialmente el pH de la muestra de papel patrimonial sin cortar en tres puntos
diferentes y de igual manera se midió el pH del papel después del tratamiento con la solución
de aceite esencial de la especie Ocimum campechianum Mill al 1% en etanol al 75%, teniendo
en cuenta los resultados del análisis microbiológico. Esto se realizó a una temperatura de 20
± 2°C.
Tabla 22. Resultados medición del pH del papel patrimonial.
Muestra Ensayo Prom. Ajuste
(0,17) 1 2 3
Antes de cortar 5,35 5,32 5,59 5,42 -
Control 5,24 5,44 5,08 5,25 -
Control + AE 5,22 5,48 5,60 5,43 5,26
Envejecido 5,45 5,47 5,58 5,50 5,33
Envej. + AE 5,07 5,47 5,60 5,38 5,21
El ajuste se calculó con la diferencia entre los valores de pH del papel antes de cortar y el
papel después de cortado que se usó como control, ya que los dos hacen parte del mismo y
debido a fluctuaciones en el potenciómetro, los valores fueron diferentes.
En la tabla se observa que en cada punto donde se midió el pH de la muestra de papel es
diferente y en los promedios ajustados se observa que no hubo una variación significativa en
el pH de las muestras de papel humedecidas con la solución de aceite esencial. Esto muestra
que el aceite esencial no hace parte del aumento de la acidez del papel.
8.6.3. Cuantificación de azúcares reductores en la muestra de papel por el método de
Dubois.
Se realizó el procedimiento de la preparación de los extractos metanólicos de las muestras de
papel de acuerdo a lo descrito por (Mejía & Rodríguez, 2010). Sin embargo, debido a
situaciones ajenas a este trabajo de investigación, estas muestras quedaron guardadas en el
refrigerador durante más de un mes y eso alteró los resultados obtenidos en la medición de
la concentración de azúcares.
8.6.4. Evaluación de la variación del color en el papel patrimonial.
Inicialmente se determinó el color del papel antes de cortar y someterse a envejecimiento
acelerado. Los datos numéricos que muestra el colorímetro hacen parte del sistema CIE
L*a*b*, los cuales se pasaron a valores del sistema CIE L*C*h* y se los resultados se
muestran en la tabla 23.
45
Tabla 23. Resultados colorimétricos del papel en los sistemas CIE L*a*b* y CIE
L*C*h*.
Sistema L* a* b* Sistema L* C* h*
L* a* b* L* C* h*
81,15 2,98 15,32 81 16 88°
81,29 3,00 15,31 81 16 88°
81,04 3,05 15,57 81 16 88°
Promedio: 81 16 88°
Con los datos del sistema CIE L*C*h* y usando las notas de (Rodríguez Ramírez, 2015) y
la comparación realizada en el documento de (Torso-Verlag, n.d.), el color del papel según
la escala Munsell es 5Y 8/3; y el nombre del color es Amarillo blanco débil.
Para expresar las coordenadas del sistema CIE L*C*h* al sistema de coordenadas cromáticas
(sistema x y z), se obtuvieron los siguientes resultados que se muestran en la tabla 24.
Tabla 24. Datos colorimétricos iniciales del papel en el sistema x y z.
Eje 1 2 3 Promedio
x 0,324 0,324 0,324 0,324
y 0,340 0,340 0,340 0,340
z 0,336 0,336 0,336 0,336
Después de cortarse la muestra de papel patrimonial y de realizarse el tratamiento de
envejecimiento acelerado con el aceite esencial, se volvieron a tomar los datos obtenidos del
colorímetro a cada uno de los trozos de papel para saber las diferencias de color cuando se
humedece con el aceite esencial y cuando se somete a envejecimiento acelerado. Los datos
numéricos obtenidos del colorímetro se muestran en la tabla 25.
Tabla 25. Datos colorimétricos muestra de papel patrimonial.
Control Control + AE Envejecido sin AE Envejecido con AE
L* a* b* L* a* b* L* a* b* L* a* b*
82,23 2,54 14,35 80,62 2,68 16,28 80,75 3,14 17,30 81,74 2,68 15,69
82,71 2,55 14,74 80,86 1,99 15,04 81,48 2,90 16,14 81,68 2,73 15,78
81,72 2,75 15,59 80,41 2,11 15,20 81,99 2,60 14,86 81,92 2,65 15,29
Se observa en la tabla que los resultados mostrados por el colorímetro en los tres parámetros.
Sin embargo, para comprender mejor estos datos, estos parámetros se expresaron en términos
del sistema CIE L*C*h* para identificar el nombre del color y la escala Munsell y saber si
hubo diferencias en el cambio de color usando este sistema.
46
Tabla 26. Color del papel expresado en el sistema L* C* h*
Control Control + AE Envejecido sin
AE
Envejecido con
AE
L* C* h* L* C* h* L* C* h* L* C* h*
82 15 89° 81 16 90° 81 18 89° 82 16 89°
83 15 89° 81 15 92° 81 16 89° 82 16 89°
82 16 89° 80 15 91° 82 15 89° 82 16 89°
Prom. 82 15 89° 81 15 91° 81 16 89° 82 16 89°
Orden
Munsell
5Y 8/2 5Y 8/2 5Y 8/2 5Y 8/2
Nombre
color
Amarillo claro
Muy débil
Amarillo claro
Muy débil
Amarillo claro
Muy débil
Amarillo claro
Muy débil
En este sistema se observa que no hubo cambios de color en ninguna de las muestras
evaluadas. Sin embargo, si se comparan estos resultados con los mostrados en la tabla 23 y
en la discusión de esa tabla, hay un cambio en el nombre del color del papel sin cortar con el
indicado, ya que los valores mostrados en la tabla 26 difieren ligeramente, cambiando así el
nombre del color del papel de amarillo blanco débil a amarillo claro muy débil.
Para conocer la longitud de onda del papel antes y después de cortar, se tomaron los valores
de los parámetros expresados en el sistema de coordenadas cromáticas y se graficaron en el
diagrama de cromaticidad xyY. Los resultados del papel cortado se muestran en la tabla 27.
Tabla 27. Color del papel después de cortar expresado en coordenadas de
cromaticidad (x,y,z).
Eje Control sin AE Control con AE Envejecido sin
AE
Envejecido con
AE
x 0,324 0,325 0,325 0,324
y 0,340 0,340 0,340 0,337
z 0,336 0,336 0,335 0,337
Los datos mostrados en la tabla son los valores promedio de cada una de las mediciones de
las muestras de papel, ya que en el momento de hacer el cálculo de la conversión del sistema
CIE L*a*b* a las coordenadas de cromaticidad, los valores obtenidos fueron los mismos.
Además, se observa en la tabla que los valores de las coordenadas son prácticamente los
mismos, indicando que no hubo cambios significativos en el cambio de color en las cuatro
muestras de papel.
47
A continuación se ubicaron estos valores en el diagrama de cromaticidad xyY, ubicando
primero el “punto blanco patrón”, que se encuentra en las coordenadas 0,3333 en el eje x y
0,3333 en el eje y (figura 16).
Figura 15. Diagrama de cromaticidad con coordenadas punto blanco patrón (línea
azul) y coordenada del color del papel (línea negra).
P B
48
9. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Analizando los resultados obtenidos en los cromatogramas de los aceites de Ocimum
basilicum L, se observa que en los aceites OBH1FC y OBP2FC se encuentra el linalol como
componente mayoritario. Sin embargo, la cantidad de linalol presente en el aceite esencial
OBH1FC (9,73 %) es menor que la que se encuentra en los aceites OBP2FC (21,42%) y
OBP2SV, lo que demuestra que los compuestos presentes en los aceites esenciales cambian
según uno o varios de los parámetros considerados, que son la ubicación, el tiempo de
recolección y las partes usadas; y según lo encontrado, el linalol se encuentra en mayor
proporción en las flores de la planta y de igual manera es reportado por (Reyes B. & Patiño
P., 2007).
Con respecto al aceite esencial de Ocimum campechianum Mill, muestra OC2FC, se encontró
el compuesto metil eugenol como componente mayoritario, que corresponde al mismo
componente reportado por (Caballero-Gallardo, Pino-Benitez, Pajaro-Castro, Stashenko, &
Olivero-Verbel, 2014; Pandey, Singh, & Tripathi, 2014), en la caracterizaron del aceite
esencial de Ocimum campechianum Mill proveniente del Brasil y del Chocó. Sin embargo,
en el aceite OC2SV este componente está ausente, encontrándose otros como el metil
isoeugenol, γ-cadineno y alcohol arteanuico
La actividad fungicida sobre los géneros microbianos evaluados, del aceite esencial de
Ocimum basilicum L se debe principalmente a la presencia del monoterpeno linalol y el
fenilpropeno (Z) cinamato de metilo, que se encuentran en mayor cantidad en este aceite
esencial y registrados por (Reyes B. & Patiño P., 2007), además de otros compuestos con
actividad microbicida como el 1,8-cineol, estragol y el eugenol, que pueden generar algún
efecto sinérgico en la actividad microbicida del linalol y del (Z) cinamato de metilo.
En el aceite esencial de la especie Ocimum campechianum Mill, su actividad fungistática
(pero no fungicida) se comprobó en las técnicas de contacto y volátiles y se debe a que los
compuestos con actividad microbicida presentes en este aceite se encuentran en bajo
porcentaje y al hecho de presentar otros compuestos (metil isoeugenol, γ-cadineno) que no
han sido reportados con acción microbicida y que podrían generar algún efecto negativo en
la actividad microbicida de este aceite.
49
10. INDICADORES DE CUMPLIMIENTO
1. Protocolo para la obtención del aceite esencial en las cantidades requeridas para el
desarrollo de la parte experimental.
El desarrollo experimental para la obtención del aceite esencial de las especies Ocimum
basilicum L y Ocimum campechianum Mill, evidenció que no hay variaciones significativas
en la realización de la extracción por hidrodestilación o por arrastre con vapor. Y que, en el
caso de Ocimun basilicum el empleo de la muestra seca o fresca en la extracción no afecta el
rendimiento. En el caso de Ocimum campechianum el empleo de muestra fresca presenta
mayor rendimiento. Con el fin de reducir costos, es más accesible obtener las muestras de la
albaca comercial en plazas de mercado como la de Paloquemao, ya que es más económica
con respecto a la que se adquirió en el municipio de Honda con calidad de exportación.
De acuerdo con lo anterior y los correspondientes valores dados en cada etapa experimental
el protocolo para la obtención del aceite esencial es el siguiente:
Comprar 7 Kg de albahaca comercial en una plaza de mercado, teniendo en cuenta que se
vende por atados de 700 g. Se dejan secar durante una semana a temperatura ambiente. Más
adelante se toman 300 g de hojas y flores, se extrae el aceite esencial en un montaje de
arrastre con vapor durante tres horas. Finalizado este tiempo, se separa el aceite esencial
del hidrosol, se recolecta en un tubo eppendorf y se seca con sulfato de sodio anhidro. Esta
extracción se repite hasta obtener 7 mL de aceite esencial, en donde se realiza un total de
cuatro extracciones divididas en dos días de trabajo.
De los 7 mL de aceite esencial, se toman 6 mL para realizar las pruebas de microbiología y
1 mL para realizar los estudios de identificación de los componentes por CG-EM, medidas
de la densidad e índice de refracción y estudios de los efectos del aceite sobre el papel
patrimonial.
Para la albahaca silvestre, se recolecta 1 Kg en el municipio de Honda, Tolima, se realizan
las extracciones del aceite de la misma manera que el realizado con la albahaca comercial,
con la diferencia de que estas no se dejan secar.
2. Tabla de caracterización de los aceites analizados.
Especie Muestra Ver tabla Página
Ocimum basilicum L
OBH1FC 7 26
OBP2FC 8 28
OBP2SV 9 30
Ocimum
campechianum Mill
OC2FC 11 33
OC2FV 12 34
50
Se observaron diferencias en la composición de los aceites esenciales de las dos especies
estudiadas en el análisis por CG-EM. Los resultados mostraron que el componente
mayoritario del aceite esencial de la especie Ocimum basilicum L que se trajo de Honda fue
el estragol y los componentes mayoritarios que se encontraron de la misma especie y que fue
adquirida en la plaza de mercado de Paloquemao fueron el linalol, metil chavicol y α-
bisaboleno. En cambio, los componentes mayoritarios del aceite esencial de la especie
Ocimum campechianum Mill son el metil eugenol y metil isoeugenol.
3. Tablas de técnicas evaluadas con la actividad microbicida de los aceites analizados.
Informe de resultados de la acción microbicida de los aceites esenciales de las
especies de Ocimum estudiadas.
Actividad biocida de Ocimum basilicum, muestra OBH1FC: ver tabla 14, página 38.
Actividad biocida de Ocimum basilicum, muestra OBP2SV: ver tabla 15, página 39; tabla
16, página 40.
Actividad biocida de Ocimum campechianum, muestra OC2SV: ver tabla 18, página 41; tabla
20, página 42.
Las pruebas microbiológicas mostraron que los aceites esenciales de Ocimum presentaron
actividad microbicida fungicida (Ocimum basilicum L) o fungistática (Ocimum
campechianum Mill) frente a los microorganismos Stachybotris, Fusarium y Penicillium.
4. Relación entre la composición de las dos especies de albahaca analizadas y su
actividad microbicida.
La actividad fungicida y fungistática que presenta el aceite esencial de la especie Ocimum
basilicum (muestra OBP2SV) se debe a que, en su composición, se determinó el 1,8-cineol
(3,88%), eugenol (1,17%), (Z) cariofileno (0,17%), (E) cinamato de metilo (20,3%) y el
linalol (24,19%), componente mayoritario, que junto con el cinamato de metilo han sido
reportados como componentes microbicidas (Reyes B. & Patiño P., 2007).
La actividad fungistática presentada por el aceite esencial de Ocimum campechianum,
muestra OC2SV, se puede atribuir a la presencia en su composición de linalol (8) (0,16%),
β-cariofileno (9) (0,51% como óxido de cariofileno) y eugenol (12) (0,30%) (Figura 1),
compuestos de hongos como Saccharomyces cerevisiae y Rhodotorula glutinis (Reyes B. &
Patiño P., 2007; Zoghbi et al., 2007).
51
5. Informe de resultados del proceso experimental relacionados con la evaluación de
los efectos químicos ocasionados por la aplicación del aceite sobre soportes de papel
en documentos patrimoniales.
La muestra de papel patrimonial no presentó cambios significativos cuando se realizaron las
pruebas con el aceite esencial de la especie Ocimum campechianum Mill a la concentración
establecida en los resultados de microbiología, especialmente en el análisis colorimétrico.
Aunque faltó realizar estas pruebas con el aceite esencial de la especie Ocimum basilicum
porque el método de extracción se estableció después de hacer toda la etapa experimental.
En este trabajo se revisó y se contribuyó a la mejora de la metodología para el análisis de los
aceites esenciales relacionada con la cantidad de aceite para el análisis de la actividad
microbicida y para la evaluación de los efectos físicos y químicos ocasionados por la
aplicación del aceite sobre soportes de papel:
Para las especies de Ocimum estudiadas, se determinó la cantidad mínima requerida
de aceite esencial para dar un diagnóstico sobre su actividad microbicida (6 mL) y
estudios sobre el papel (1 mL).
Se replicaron los procedimientos de medida de pH, calibre, gramaje y cuantificación
de azúcares reductores realizados por (Laverde, 2015), pasantía realizada en el marco
del proyecto en colaboración con la Biblioteca Nacional. En el caso de la especie
Ocimum campechianum, no se observaron variaciones en pH.
Se introdujo el estudio colorimétrico como un parámetro para evaluar el posible
efecto de la adición del aceite esencial sobre el papel. En el caso de la especie
Ocimum campechianum, no se observaron variaciones en el color.
11. CONCLUSIONES
Se comprobó que los rendimientos obtenidos en los dos métodos de extracción (extracción
por arrastre con vapor e hidrodestilación) de los aceites esenciales de las especies Ocimum
basilicum L y Ocimum campechianum Mill son similares y los rendimientos son más óptimos
si se emplea el material vegetal seco.
Los principales componentes del aceite esencial extraído de hojas y flores (secas o frescas)
de la especie Ocimum basilicum L fueron el linalol, estragol y cinamato de metilo.
Los principales componentes del aceite esencial extraído de hojas y flores frescas de la
especie Ocimum campechianum Mill fueron el metil eugenol y (E) 9-epi-cariofileno. En hojas
y flores secas los principales componentes son el (Z) metil isoeugenol y α-bisaboleno.
52
La actividad fungicida del aceite esencial de Ocimum basilicum L mostrada en los
microorganismos Stachybotris, Fusarium y Penicillium se debe principalmente a la presencia
del monoterpeno linalol y al fenilpropeno cinamato de metilo. Este aceite es un posible agente
microbicida para controlar el biodeterioro de los documentos patrimoniales.
Las pruebas microbiológicas realizadas en el aceite esencial de Ocimum campechianum Mill
indican que presenta acción fungistática frente a los microorganismos evaluados.
El aceite esencial de Ocimum campechianum Mill no tuvo ningún efecto sobre el color y en
la composición química en el papel patrimonial a la concentración establecida en los
resultados de la actividad microbicida.
12. RECOMENDACIONES
Se recomienda realizar las pruebas químicas y fisicoquímicas de los efectos del aceite
esencial de la especie Ocimum basilicum L sobre el papel. Realizando la extracción de
acuerdo al procedimiento establecido en este trabajo de investigación.
Se recomienda también repetir la cuantificación de azúcares reductores por el método de
Dubois debido a que en el desarrollo de este trabajo de investigación se obtuvo resultados
inconclusos que impidieron obtener la degradación de la celulosa en el papel patrimonial
estudiado. Por último, se recomienda evaluar la actividad microbicida del aceite esencial de
Ocimum basilicum con otros microorganismos.
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57
ANEXOS
Anexo 1: conversión coordenadas cromáticas Sistema CIE L*a*b* al Sistema CIE
L*C*h*
Para calcular L*: es el mismo del sistema L*a*b*
Para calcula C*:
C∗ = √(a∗)2 + (b∗)2
Para calcular h*:
ℎ∗ = tan−1𝑏∗
𝑎∗
El resultado se expresa en grados (°)
Anexo 2: nombre sistemático del color y asignación del orden Munsell:
L* h*/C*
Se consultan las tablas que se anexan y se asignan los valores L*, C* y h* siguiendo el orden
mostrado arriba. Para asignar el nombre sistemático del color, inicialmente se toma el valor
h*, luego el valor C* y por último el valor L*. Si se compara el color Munsell con los
catálogos, primero se toma el valor del matiz (H), después el valor (V) y por último el croma
(C).
Anexo 3: conversión de valores del sistema CIE L*a*b* al sistema XYZ y
coordenadas cromáticas x y z.
Inicialmente se calculan las dimensiones Yn, Xn y Zn usando las siguientes fórmulas:
Yn =L∗ + 16
116
Xn = (a∗
500) + Yn
Zn = Yn − (b∗
200)
Luego se calcula X Y Z usando las siguientes fórmulas:
X = 95,047 Xn Y = 100 Yn Z = 108,883 Zn
58
Los resultados se aproximan y expresan en números enteros.
Para calcular las coordenadas cromáticas x y z se calcula el cociente entre el valor X, Y o Z
y la sumatoria de los tres valores.
𝑥 =X
X + Y + Z
𝑦 =Y
X + Y + Z
𝑧 =Z
X + Y + Z
La sumatoria de las coordenadas debe ser igual a 1.
59
Anexo 4: Sistema de asignación de nombres de colores del sistema CIE L*C*h* y
Munsell.
60
