Induction of bioactive metabolites in Piper psilorhachis C.DC. (Piperaceae) and antibacterial activity by chitosan | Inducción de metabolitos bioactivos en Piper psilorhachis C.DC. (Piperaceae) y actividad antibacteriana por quitosano

Inglés. Bacterial resistance to antibiotics has driven the search for new chemical compounds with biological activity derived from plants. An example of these bioactive compounds are piperamides, terpenes, alkaloids, and others found in species of the Piper L genus. Additionally, it has been observed that certain elicitors can modify the production of these bioactive compounds. Therefore, the effect of chitosan on the induction of secondary metabolites and antibacterial activity of extracts from Piper psilorhachis C. DC. was evaluated. Three wild populations of P. psilorhachis were selected, and ten individuals per population were sprayed with a 1 mg/mL chitosan solution. Subsequently, leaves were collected, and ethanolic extracts were made, with the total content of flavonoids, phenols, alkaloids, terpenes, and salicylic acid quantified using spectrophotometry. Additionally, a phytochemical profile was determined by GC-MS. Antibacterial activity was evaluated against Escherichia coli (ATCC 25922), Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Enterococcus faecalis (ATCC 29212), and Pseudomonas fluorescens (ATCC 15635) using the plate dilution method, and the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) was estimated. Chitosan stimulated the production of flavonoids, phenols, and terpenes in all three populations compared to the control, while alkaloids and salicylic acid only significantly increased in one population. Terpene and amide precursors were tentatively identified by GC-MS. Antibacterial activity was significantly higher in the chitosan-treated extracts, with Escherichia coli being the most sensitive strain.

Español; castellano. La resistencia bacteriana a los antibióticos ha propiciado la búsqueda de nuevos compuestos químicos con actividad biológica provenientes de plantas. Un ejemplo de estos compuestos bioactivos son las piperamidas, terpenos, alcaloides y otros, presentes en especies del género Piper L. Además, se ha observado que ciertos elicitores pueden modificar la producción de estos compuestos bioactivos. Para ello se evaluó el efecto inducido por quitosano en la inducción de metabolitos secundarios y la actividad antibacteriana de extractos de Piper psilorhachis C. DC. Se seleccionaron tres poblaciones silvestres de P. psilorhachis, de las cuales se asperjaron con una solución de 1 mg/mL de quitosano en 10 individuos por población. Posteriormente se colectaron las hojas y se realizaron extractos etanólicos, a los cuales se les cuantificó el contenido total de flavonoides, fenoles, alcaloides, terpenos y ácido salicílico por espectrofotometría. Asimismo, se determinó un perfil fitoquímico por GC MS. La actividad antibacteriana fue evaluada en Escherichia coli (ATCC 25922), Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Enterococcus faecalis ATCC (29212) y Pseudomonas fluorescens (ATCC 15635) por el método de dilución en placa y se estimó la Concentración Mínima Inhibitoria (CIM). El quitosano estimuló la producción de flavonoides, fenoles y terpenos en las tres poblaciones respeto al testigo; mientras que los alcaloides y ácido salicílico solo incrementaron significativamente en una población. Se identificaron tentativamente precursores de terpenos y amidas por GC MS. La actividad antibacteriana fue significativamente superior en los extractos tratados con quitosano, siendo E. coli la cepa más sensible.