InGenio Journal

Revista de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo

https://revistas.uteq.edu.ec/index.php/ingenio

e-ISSN: 2697-3642 CC BY-NC-SA 4.0

Volumen 5 | Número 1 | Pp. 56–64 | Enero 2022 Recibido (Received): 2021/10/04

DOI: https://doi.org/10.18779/ingenio.v5i1.476 Aceptado (Accepted): 2021/12/10

Hymenocallis caribaea (L); una planta con potencial

agroindustrial, medicinal y farmacológico

(Hymenocallis caribaea (L); a plant with agro-industrial, medicinal and

pharmacological potential)

Eva Salas Olivet

, Jenny Ruiz Cardona

, Jhunior Abrahan Marcía Fuentes

Instituto de Farmacia y Alimentos, Universidad de La Habana, La Habana, Cuba.

Facultad de Ciencias Tecnológicas, Universidad Nacional de Agricultura, Catacamas, Olancho.

evaso@ifal.uh.cu, cardona15jenny@gmail.com, jmarcía@unag.edu.hn

Resumen: Hymenocallis caribaea L., conocida comúnmente como Lirio de San Juan, es una

especie de planta geófita perteneciente a la familia de las amarilidáceas, se encuentra

distribuida en Centroamérica y en Cuba, además es considerada medicinal. Por lo anterior,

esta investigación tuvo como objetivo evaluar la toxicidad aguda dérmica y oral de los

extractos acuosos e hidroalcohólicos a partir de las hojas y los bulbos de esta planta, para su

potencial aprovechamiento agroindustrial, medicinal y farmacológico. Para su alcance se

empleó estudios in vivo a partir de ratas Winstar, empleando dosis límite de 2000 mg/kg. Los

resultados indicaron que existió una tendencia al incremento del peso de las ratas durante la

experimentación, además no se observó mortalidad, ni cambios en la conducta en los

animales, lo que sugiere la ausencia de efectos tóxicos sistémicos. Asimismo, estos resultados

demostraron la inocuidad de esta planta cuando se aplica de forma aguda por las vías

ensayadas.

Palabras clave: Hymenocallis caribaea, toxicidad aguda dérmica, toxicidad aguda oral,

ensayos in vivo.

Abstract: Hymenocallis caribaea L., commonly known as Lirio de San Juan, is a species of

geophyte plant belonging to the family of amaryllidaceae, is distributed in Central America

and in Cuba, and is also considered medicinal. Therefore, this research aimed to evaluate the

acute toxicity dermal and oral aqueous and hydroalcoholic extracts from the leaves and bulbs

of this plant, for their potential agro-industrial, medicinal and pharmacological use. For its

scope, in vivo studies were used from Winstar rats, using a limit dose of 2000 mg/kg. The

results indicated that there was a tendency to increase the weight of rats during the

experiment, in addition there was no mortality or changes in behavior in animals, suggesting

the absence of systemic toxic effects. Also, these results demonstrated the safety of this plant

when applied acutely by the tested routes.

Keywords: Hymenocallis caribaea, acute dermal toxicity, acute oral toxicity, in vivo tests.

1. INTRODUCCIÓN

Las plantas del género Hymenocallis, de manera general, son geófitas, herbáceas o

caducifolias. Su nombre genérico proviene del griego, que significa membrana hermosa,

aludiendo a la morfología de la corona estaminal de las flores, característica que constituye su

rasgo más sobresaliente [1]-[3]. En él se agrupan aproximadamente 82 especies de plantas

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bulbosas. Este género se considera nativo de México y Centroamérica, tomando como base la

gran diversidad de especies colectadas y que han sido descritas en este país que alcanzan alrededor

de 30 especies [3].

La especie Hymenocallis caribaea L. (H. caribaea) representa una de las plantas más

empleadas en la decoración de parques, plazas y avenidas [4].

En estudios realizados, se han encontrado evidencias de que muchos médicos europeos en la

antigüedad la utilizaban junto con H. amancaes, en Venezuela y las Antillas, para tratar los

tumores y la inflamación [5], [6]. Además, sus bulbos triturados con aceite de olivo se usan para

aliviar los dolores de oído y algunas llagas complicadas. Por otra parte, en las Antillas Francesas

la decocción de los bulbos se utiliza como emético y contra las afecciones pectorales, por lo que

tiene utilidad para tratar el asma. Esta misma especie en el Caribe se ha usado como suavizante

en los dolores de orquitis, hemorroides, gota, quemaduras, tumores, y en las convulsiones

violentas. Los bulbos secos son diuréticos, y se usan externamente en cataplasmas contra los

tumores inflamatorios, abscesos, furúnculos, llagas inflamadas y conjuntivitis [7].

La caracterización y los ensayos de seguridad de productos derivados de las plantas son

pruebas importantes dentro de la ruta crítica de cualquier compuesto que se pretenda utilizar como

fármaco. De ahí que el desarrollo de nuevos medicamentos o fitomedicamentos impone la

necesidad de evaluar su potencial tóxico en modelos experimentales. Esto es posible gracias a la

realización de estudios toxicológicos en diferentes especies de animales que permiten identificar

la toxicidad intrínseca, así como los órganos y tejidos diana de la toxicidad relacionada con el

compuesto en evaluación. Asimismo, el uso de plantas con características nutricionales y

medicinales proveniente de Centroamericana y Cuba para su aprovechamiento en regímenes

especiales de alimentación y potencial nutracéuticos ha crecido en estos últimos años [8]-[10].

Por lo anterior, esta investigación tuvo como objetivo evaluar la toxicidad aguda dérmica y

oral de los extractos acuosos e hidroalcohólicos a partir de las hojas y los bulbos de esta planta,

para su potencial aprovechamiento agroindustrial, medicinal y farmacológico.

2. TRABAJOS RELACIONADOS

Existen diversas investigaciones que se refieren a la caracterización de la Hymenocallis

caribaea tales como:

Salas y colaboradores [11]; desarrollaron un estudio farmacognóstico de la H. caribaea,

determinando la presencia de fenoles, flavonoides, saponinas y alcaloides, a quienes se les

atribuye actividad antitumoral, antiviral, antipalúdica e inhibidora de inmunoestimulantes. Otras

investigaciones reportadas por el programa de investigación aplicada a la medicina popular del

Caribe, expresan que el extracto etanólico (95%) de bulbo (0.5 g/persona), mediante vía oral en

300 asmáticos adultos de ambos sexos, mostró actividad antiasmática e inhibió la bronco

constricción inducida por alérgenos inhalados [12]. Sin embargo, el Instituto de Investigación de

Recursos Biológicos “Alexander von Humboldt”, recomienda antes del uso de la H. caribaea,

desarrollar análisis de toxicidad para garantizar su inocuidad [13].

Existen estudios que atribuyen la toxicidad de extractos obtenidos a partir de especies

pertenecientes a la familia Amaryllidaceae frente a Artemia salina, a la existencia de metabolitos

como saponinas y alcaloides [8].

Otras investigaciones con plantas que se encuentran en Centroamérica y Cuba, como la Cassia

grandis, han demostrado su efecto medicinal, nutricional y farmacológico, por la presencia de

fitoquímicos con alta actividad antioxidante, contenido carotenoides y moléculas bioactivas,

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convirtiéndose en una alternativa para la producción agroindustrial, como fuentes de alimentos

potencialmente funcionales [14]-[16].

3. METODOLOGÍA

Los materiales vegetales de la especie H. caribaea fueron recolectados en el mes de junio del

2020, en San Agustín, municipio La Lisa, provincia La Habana. En el momento de la recolección

la especie se encontraba en estado vegetativo, además no presentaba alteraciones morfológicas

visibles, ni signos de daños causados por hongos, insectos, ni quemaduras por el sol.

Posteriormente se realizó la identificación botánica de la especie, para ello, la misma se herborizó

y registró (N

.90077) en el herbario “Johannes Bisse” (HAJB) de la Universidad de La Habana.

Del material recolectado se emplearon las hojas y los bulbos. Estos fueron lavados con abundante

agua potable, seguidamente se sumergieron en hipoclorito de sodio al 1 % por un tiempo de 5

minutos e inmediatamente se lavaron nuevamente con agua potable. Con el objetivo de favorecer

el proceso de secado se decidió cortar los materiales en trozos pequeños utilizando tijeras de corte

estériles.

3.1. Procedimiento

Los pasos a seguir para evaluar la toxicidad aguda dérmica y oral de los extractos acuosos e

hidroalcohólicos a partir de las hojas y los bulbos de H. caribaea, fueron los siguientes:

Secado y obtención de la droga de H. caribaea: Tanto los bulbos como las hojas, fueron

sometidos a un proceso de secado en una estufa (YLD-6000 AISET, China) a una temperatura de

40 °C con recirculación de aire. En el estudio se utilizaron 200 g de muestra por cada réplica, que

se colocaron esparcidas dentro de la estufa en bandejas esmaltadas. Se registraron las

observaciones de la droga, relacionadas con la proliferación de hongos, moho y ennegrecimiento.

Se realizaron pesadas sucesivas cada 24 horas. Se tomaron en consideración los siguientes

parámetros: número de días que demoraba la droga en alcanzar peso constante (tiempo de secado)

y pérdida en peso por desecación promedio de tres réplicas. El proceso culminó cuando se

obtuvieron tres pesadas consecutivas del material vegetal constantes y se comprobaron tanto la

fragilidad desmenuzable; así como en forma visual, la ausencia de hongos, mohos o

ennegrecimiento. Los materiales secos se redujeron a un tamaño de partícula menor de 2 mm, en

un molino de cuchilla (FUMAR, Italia). Posteriormente, se almacenaron en recipientes de cristal

de color ámbar, cerrados herméticamente a 25 ± 3 ºC y se colocaron en una desecadora provista

de sílica gel activada hasta el momento de su utilización.

Obtención de los extractos: Los extractos se prepararon a partir de 20 g de las hojas y los bulbos,

previamente secos y molidos. A partir de las hojas se obtuvo un extracto hidroalcohólico, mientras

que a partir de los bulbos fue acuoso. Ambos extractos se conservaron a temperatura ambiente y

protegidos de la luz. Para la obtención del extracto hidroalcohólico el método de extracción

utilizado fue la maceración durante 7 días a una temperatura de 30 ± 2 ºC. El material vegetal se

extrajo con 100 mL de etanol al 50 % (v/v) [17]-[19]. El método de extracción que se empleó

para la obtención del extracto acuoso fue la decocción, durante 30 minutos. Se utilizó como

disolvente 120 mL de agua destilada y una plancha de calentamiento (IKAC-MAG, Alemania) a

una temperatura de 80 °C [20].

Evaluación preclínica de los extractos de H. caribaea (L): Para la evaluación preclínica de la

especie, se emplearon ratas albinas Winstar. Para la evaluación del potencial tóxico dérmico se

utilizaron ratas hembras y machos con un peso aproximado de 180 a 238 gramos, mientras que

para el potencial tóxico agudo oral, solo hembras con un peso de 160 a 204 gramos. Los animales

de experimentación fueron suministrados por el Centro para la Producción de Animales de

Laboratorio (CENPALAB), Bejucal, La Habana. Durante todo el ensayo los animales

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permanecieron bajo temperatura controlada (20 ± 3 ºC), humedad (30 - 70 %), ciclo alternativo

luz/oscuridad de 12 horas, así como alimentación y agua ad libitum. Todos los animales

empleados recibieron el cuidado y la atención según las normativas internacionales establecidas,

siguiendo la Guía para los cuidados y el empleo de los animales de laboratorio establecida por la

Comunidad Económica Europea [21] y aprobadas por el Centro de Estudios para las

Investigaciones y Evaluaciones Biológicas (CEIEB).

3.2. Diseño experimental para ensayos de toxicidad aguda

Para evaluar la seguridad de los extractos, acuoso de los bulbos e hidroalcohólico al 50 % de

las hojas, se realizaron los ensayos de toxicidad aguda dérmica [22] y de vía oral [23], establecidas

en el Centro de Estudios para las Investigaciones y Evaluaciones Biológicas (CEIEB). Los

ensayos tuvieron una duración de 19 días (5 de aclimatación y 14 de ensayo), para ambos extractos

[24].

Vía dérmica: Se confeccionaron dos grupos tratados (machos y hembras) que recibieron los

extractos en estudio. Los grupos estaban compuestos por cinco animales cada uno. Se empleó

para ambos extractos una dosis de 2000 mg/kg de peso corporal; como ensayo límite, usando la

vía de administración tópica.

Las ratas, 24 horas antes del inicio del ensayo, fueron rapadas en un área del 10 % de la

superficie corporal en el dorso de la misma. Posteriormente se aplicó de forma directa el extracto

y se cubrió con una almohadilla de gasa atada de forma segura a la piel y toda la región fue

cubierta con una banda de goma elástica hipoalergénica, enrollada en la región media del cuerpo

para de esta manera evitar que el animal pudiera lamerse la zona de aplicación y por ende se

alteraran los resultados. La sustancia en estudio se dejó en contacto con la piel por un tiempo de

24 horas, transcurrido este se removió la cubierta y el agente residual fue eliminado por lavado

con solución de Cloruro de Sodio al 0.9 % con la ayuda de una almohadilla de gasa estéril.

Las pesadas de las ratas se realizaron (al inicio y final del ensayo) en los tiempos siguientes:

1, 7 y 14 días. Se evaluaron en ellos, signos clínicos y conductuales, la ganancia de peso y se

examinaron varios órganos (pulmones, corazón, bazo, riñones y estómago) siguiendo lo

establecido en los procedimientos normalizados de operación vigentes en el Centro de Estudio

para la Investigación y Evaluación Biológica (CEIEB) CODIGO: IR/PI/2018. Al final del ensayo

se procedió a sacrificar los animales empleando para ello una sobredosis de barbitúrico (tiopental

sódico), evitando en lo posible que el animal sufriera y siguiendo los procedimientos que se

emplean actualmente en la Toxicología Alternativa, [22].

Vía oral: Se confeccionó primero un grupo tratado (Hembra 1) con una dosis de 2000 mg/kg de

tres animales que recibieron los extractos en estudio. Se estableció que entre el primer día y los

14 días que duró el ensayo; si no había más de una muerte, se repetía el mismo procedimiento en

un grupo de otros tres animales del mismo sexo (Hembra 1). De encontrarse dos o más muertos,

se disminuía la dosis según lo indicado [21] y se desarrollaba el mismo procedimiento. El

volumen administrado fue de no más de 4 mL/200g aplicando directamente el extracto sin

vehículo; con PH de 4.65 ± 0.04

. Después de la administración se realizaron las observaciones,

y se registraron sistemáticamente en los registros individuales para cada animal, varias veces

durante el primer día y al menos una vez al día para los 13 restantes.

Atendiendo a que la vía de administración fue la oral (se desarrolló la metodología descrita por la

OECD TG 423 y establecida en el CEIEB). Se incluyeron los signos de toxicidad oral retardada.

Las pesadas de las ratas, evaluación de los diferentes parámetros indicativos de signos tóxicos y

sacrificio de los animales se realizaron de igual manera a lo explicado anteriormente para la vía

dérmica.

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3.3. Análisis estadístico

En los ensayos toxicológicos los datos se procesaron usando el programa estadístico SPSS, para

Windows versión 8.0 y se obtuvieron las medias y las desviaciones estándar, a través del análisis

de varianza simple Anova, posteriormente fueron comparados utilizando las pruebas Student,

Newman y Keuls (p<0,05) [11].

4. RESULTADO Y DISCUSIÓN

4.1. Ensayos de toxicidad aguda dérmica y oral

Dentro de los estudios farmacognósticos encaminados a establecer la calidad de una droga

cruda se encuentra el método de secado. Se considera que es uno de los métodos principales, ya

favorece la estabilidad y conservación de la misma, debido a que evita la proliferación o

activación de procesos enzimáticos o fermentativos que modifiquen las estructuras y propiedades

de las células vegetales y por consiguiente los principios activos, además de la contaminación

microbiana de la planta [20].Durante el proceso, se pudo constatar que las hojas alcanzaron su

peso constante a las 120 horas, es decir, a los cinco días, con una pérdida en peso de agua de 76.07

%. En el caso de los bulbos, se secaron completamente a los diez días (240 horas) después de

iniciado el proceso, con una pérdida en peso de agua de 88.16 %. Las diferencias observadas entre

los órganos vegetales, tanto en el tiempo de secado como en la pérdida por desecación, pudieran

asociarse a las características de los mismos.

Como se puede observar en la Tabla 1, la administración de los extractos por vía dérmica

produjo ganancia en peso en los dos grupos de animales (hembras y machos). Durante el estudio,

este incremento en el peso fue más marcado en aquellos grupos tratados con el extracto obtenido

a partir de los bulbos que en el que recibió el extracto de las hojas [24], [25].

Tabla 1. Variación en el peso corporal (gramos) de los animales en el ensayo de toxicidad

aguda dérmica de los extractos de H. caribaea

Grupos

Peso corporal de los animales (g)

(Media ± Desviación estándar)

Tiempo (días)

Hojas

Hembras

211.2 ± 7.5a

217.6 ± 2.9a

232.8 ± 7.0b

Machos

226.0 ± 8.0a

255.2 ± 11.8b

284.4 ± 8.7c

Bulbos

Hembras

187.2 ± 7.2a

223.2 ± 5.7b

234.8 ± 10.4bc

Machos

222.0 ± 11.1a

231.6 ± 7.5a

278.0 ± 11.8b

Letras iguales indican que no existen diferencias significativas y letras diferentes que sí existen

diferencias significativas para p<0.05.

En la Tabla 2, los animales de experimentación no presentaron signos clínicos (ojo, mucosa,

piel y otros conductuales) y no se evidenció mortalidad durante los 14 días de estudio.

Al final del ensayo se procedió a sacrificar los animales empleando para ello una sobredosis

de barbitúrico, evitando en lo posible que el animal sufriera y cumpliendo de esta manera con el

principio de las 3 ERRES, establecido por la Toxicología Alternativa.

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Tabla 2. Observaciones realizadas durante el ensayo de toxicidad aguda dérmica a los extractos

Signos clínicos

(hembras y machos)

Días de ensayo

Ojos

Mucosas

Sistema Respiratorio

Sistema Circulatorio

Sistema Autónomo

Sistema Nervioso Central

Mudanza de pelo

Temblores

Convulsiones

Salivación

Piel

Sedación

Somnolencia

Muerte

-: No presentan signos clínicos.

Las muestras tomadas de los principales órganos (pulmones, corazón, bazo, riñones y

estómago) no evidenciaron anormalidades perceptibles desde el punto de vista macroscópico, por

lo que se decidió no efectuar la toma de las mismas para su estudio histopatológico.

Por otra parte, el estudio toxicológico de los extractos por la vía oral (Tabla 3) mostró un

comportamiento idéntico en lo referente a los signos clínicos de acuerdo a los datos presentados

en relación al de la vía dérmica, observándose un incremento de peso dependiente del origen del

sustrato comenzando a los 7 días cuando es de origen bulbo y a los 14 días cuando es de origen

hojas. Sin embargo, de forma oral esta diferencia ya no existe, el incremento de peso es

independiente del extracto y además es siempre a partir del día 7.

Tabla 3. Variación en el peso corporal (gramos) de los animales en el ensayo de toxicidad

aguda oral de los extractos de H. caribaea

Grupos

Peso corporal de los animales (g)

(Media ± Desviación estándar)

Tiempo (días)

Hojas

Hembras 1

193.3 ± 18.5a

195.0 ± 12.7a

205.0 ± 7.0a

Hembras 2

202.6 ± 1.1a

212.0 ± 8.7b

217.3 ± 1.1b

Bulbos

Hembras 1

168.0 ± 5.2a

205.3 ± 10.2b

210.0 ± 10.0b

Hembras 2

176.0 ± 13.8a

209.3 ± 8.3b

212.0 ± 13.8b

Letras iguales indican que no existen diferencias significativas y letras diferentes que sí existen

diferencias significativas para p<0,05.

Al igual que en el estudio de toxicidad aguda dérmica, las observaciones de los signos clínicos

y órganos analizados no manifestaron signos de toxicidad alguna durante los 14 días del estudio

a los dos grupos de animales.

Los extractos de H. caribaea evaluados, no produjeron toxicidad aguda por las vías de

administración empleadas (dérmica y oral) en los animales de experimentación a dosis límite de

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2000 mg/kg. Según lo anteriormente planteado los extractos de H. caribaea (L.) quedan

catalogados como “Sin clasificar", según la Unión Europea [20], por lo que no resulta necesario

estudiar los mismos a dosis superiores. Ambos extractos se consideran prácticamente inocuos

para los humanos, cuando se aplican de forma aguda por las dos vías ensayadas.

5. CONCLUSIONES

Los extractos de H. caribaea evaluados, demostraron ser inocuos a partir de una dosis límite

de 2000 mg/kg de peso corporal del animal, mediante ensayos in vivo con ratas Winstar. Por lo

que su implementación como potencial ingrediente funcional es una alternativa para la

agroindustria y la industria farmacéutica, ya que contiene fitoquímicos de interés y que

posiblemente no cause efecto adverso en la salud humana, siendo una alternativa para el desarrollo

de suplementos nutricionales y el desarrollo de alimentos fortificados en personas con regímenes

especiales de alimentación.

AGRADECIMIENTOS: A los estudiantes de la Licenciatura de Química Farmacéutica del

Instituto de Farmacia y Alimentos de la Universidad de La Habana, Cuba, por su colaboración en

el desarrollo de esta investigación.

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[24] Informe final de resultados PI/2018/Determinación de la Toxicidad Aguda Oral del producto

LB perteneciente al proyecto: Estandarización de productos naturales como

Fitomedicamentos procedentes del Instituto de Farmacia y Alimentos (IFAL). La Habana, 4

de enero del 2018.Centro de estudio para las Investigaciones y Evaluaciones Biológicas

(CEIEB)

[25] Informe final de resultados PI/2018/Determinación de la Toxicidad Aguda dérmica del

producto LB perteneciente al proyecto: Estandarización de productos naturales como

Fitomedicamentos procedentes del Instituto de Farmacia y Alimentos (IFAL). La Habana, 4

de enero del 2018.Centro de estudio para las Investigaciones y Evaluaciones Biológicas

(CEIEB)

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