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EVALUACIÓN FITOQUÍMICA PRELIMINAR
DE Xanthium spinosum L.
(CASHAMARUCHA) EN ECUADOR
Marco Castillo1, Eduardo Quinatoa1, David Risco1, Itziar Arnelas2
1Universidad Técnica de Ambato, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Ambato-Ecuador
2Universidad Técnica Particular de Loja, Departamento de Ciencias Naturales, Loja-Ecuador
RESUMEN
Se llevó a cabo el estudio toquímico de Xanthium spinosum L. en Ecuador, dadas sus propiedades medicinales tradicionales
relacionadas con las afecciones de pulmón, hígado, riñones y próstata. Los resultados obtenidos mostraron la presencia de
metabolitos secundarios de interés medicinal como los alcaloides, esteroles, triterpenos, leucoantocianinas y saponinas, si bien
la presencia de leucoantocianinas se restringe al fruto y la raíz, y la de saponinas al tallo y hojas. Tanto los alcaloides como los
esteroles y triterpenos fueron detectados en todas las estructuras analizadas. No se detectaron en ninguna estructura compuestos
fenólicos, avonoides, lactonas, antraquinonas, taninos y glicósidos cianogénicos. La ausencia de avonoides y taninos en la po-
blación estudiada, a diferencia de poblaciones de las misma especie en Bolivia estudiada por otros autores, podría ser consecuen-
cia de la inuencia de factores bióticos y/o abióticos que contribuyen a la síntesis de los mencionados metabolitos secundarios. El
interés medicinal de las especies de este género, combinado con la diversidad de metabolitos secundarios que presentan, hacen
que esta especie sea de interés cientíco para futuros estudios en diferentes poblaciones en Ecuador. Esto es especialmente im-
portante, dado al escaso conocimiento que tenemos sobre los Andes Tropicales. Es de vital importancia continuar con este tipo de
investigaciones preliminares, contribuyendo como medida de conservación de estos diversos ecosistemas y su riqueza cultural,
reportando un benecio a la sociedad en general.
Palabras clave: Plantas medicinales, etnomedicina, etnobotánica, Ecuador.
ABSTRACT
Phytochemical study of Xanthium spinosum L. in Ecuador was done, due its medicinal properties for diseases of lung, liver, kidney
and prostate. Results showed the presence of medicinal secondary metabolites such as alkaloids, steroids, triterpenes, leuco-an-
thocyanins and saponins. The presence of leuco-anthocyanins were detected on fruit and roots, and the saponins on stems and
leaves. Alkaloids, steroids and triterpenes were detected in all studied structures. Phenolic compounds, avonoids, lactones, an-
thraquinone, tannins and cyanogenic glycosides, were not detected from any structures. There is no evidence of the presence of
avonoids and tannins in the studied population, in contrast to Bolivian population of the same species studied by other authors.
Abiotic/biotic factors might induce the synthesis of these secondary metabolites. The medicinal interest of some species in this
genus, combined with the diversity of the presence of secondary metabolites, makes of scientic interest this species for futures
studies in different populations from Ecuador. This is especially important due to the poor knowledge of Andean ecosystem that
we have. It is of vital importance to continue with these types of preliminary investigations, contributing to conservationist actions
of these ecologically and cultural rich ecosystems, reporting a benet society.
Keywords: Medicinal plants, ethnomedicine, ethnobotany, Ecuador.
INTRODUCCIÓN
Los ecosistemas tropicales son considerados los hábitats más diversos de la Tierra [1] aunque su descripción y clasicación dista
de ser completa. Ecuador es uno de los países que presenta un alto valor en diversidad de especies plantas [2], así como de
grupos culturales3. Sin embargo, este país se ubica entre uno de los primeros en la crisis de deforestación y pérdida de conoci-
mientos ancestrales. El uso de las plantas en las diversas poblaciones humanas, está intrínsecamente ligado a las tradiciones
culturales [4].De esta forma, la investigación etnobotánica ha sido un punto clave para saber cómo cada población aprovecha la
ora de su entorno por ser parte sustancial de su identidad [5]. Es por ello que, este tipo de investigaciones son de vital impor-
Volumen 6, número 1, julio, 2014, Articulo Recibido: 1 de abril del 2014; Articulo Aceptado: 8 de Mayo del 2014;
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tancia para la conservación de estos ecosistemas, del conocimiento ancestral de las plantas que las poblaciones tienen, y para
contribuir que estas investigaciones inuyan en el bienestar de los dueños intelectuales de dichos conocimientos, y de la sociedad
en general previo reconocimiento de dichos derechos. Así mismo, completar este conocimiento etnobotánico con estudios to-
químicos, es de gran importancia para un reconocimiento preliminar de los metabolitos secundarios presentes en dichas plantas.
Xanthium spinosum L. (Asteraceae) es una planta anual considerada nativa de Sudamérica [6], si bien ha sido introducida y/o
naturalizada en numerosas partes del mundo, considerándose esta y otras especies de este género como invasoras en de-
terminadas regiones del viejo mundo [7]. X. spinosum se caracteriza por presentar indumento pubescente, tallos densamente
ramicados, espinas trifurcadas amarillas en las axilas de las hojas, éstas de forma ovado-lanceoladas o lanceoladas, simples o
trilobadas, con haz verdoso y envés grisáceo o blanquecino, con capítulos femeninos solitarios, axilares, los masculinos agrupa-
dos en los extremos de las ramas, involucro de los capítulos masculinos con brácteas lanceoladas y los de los femeninos con dos
picos. A menudo se la encuentra creciendo en bordes de cultivos o terrenos abandonados.
Xanthium strumarium L. ha sido una de las especies de este género con mayor interés medicinal y dónde mayores contribuciones
cientícas se han realizado, siendo de gran interés su capacidad antitumoral y anticancerígena, entre otras [8]. Para X. spinosum
se han reportado numerosos usos medicinales en países andinos como Bolivia haciendo uso del tallo, hojas, raíz y fruto. Así, gra-
cias al conocimiento ancestral, se sabe que esta especie presenta propiedades medicinales relacionadas con las afecciones de
pulmón, hígado, riñones y próstata[9]. Sin embargo, los estudios etnobotánicos o toquímicos en esta especie son muy escasos,
no habiéndose localizado estudio cientíco alguno al respecto en Ecuador. Es por ello que, el objetivo de este estudio fue realizar
un estudio toquímico preliminar para determinar que metabolitos secundarios presenta esta especie en Ecuador.
MATERIAL Y MÉTODOS
Recolección y procesamiento del material vegetal
Xanthium spinosum L. fue recolectada a lo largo del mes de abril del 2009 en la provincia de Tungurahua, cantón Cevallos, Pa-
rroquia La Matriz, en las coordenadas UTM 0766143E 9851894N (2851 msnm). Los ejemplares recolectados están disponibles
para su consulta y se encuentran conservados en la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Técnica de Ambato.
El material vegetal fue colectado y secado a temperatura ambiente durante 15 días. Posteriormente, se procedió a la separación
de las hojas, tallos y raíz, seguido de la pulverización de cada estructura en un molino de cuchillas.
Estudio toquímico
Para la extracción de los compuestos se utilizó etanol como solvente. 100 g de material vegetal molido se mezclaron con 300 ml
de etanol al 80%. Durante 1 hora, se procedió al calentamiento de la muestra al baño maría para después dejar reposar a tem-
peratura ambiente durante 24 horas. Se realizó una primera ltración del extracto etanólico, y posteriormente el ltrado se mezcló
con 50 ml de etanol (80%) para una segunda posterior ltración. Finalmente, a través del volumen obtenido, se calcularon los
gramos de droga cruda por cada mililitro de extracto vegetal. Para cada metabolito secundario se llevaron a cabo 5 repeticiones
del análisis.
Alcaloides
Se colocaron 25 ml del extracto total equivalente a 50 g de material vegetal en una cápsula de porcelana, y se procedió a la
evaporación hasta obtener una consistencia viscosa de la muestra. Seguidamente se adicionaron 5 ml de ácido clorhídrico 2N
calentando y agitando al baño maría durante 5 minutos. Una vez enfriada la mezcla a temperatura ambiente, se alcalinizó la mez-
cla con 0.5 g de cloruro de sodio y se añadió el reactivo de S.R. Mayer, S.R. Wagner y de Dragendorff a diferentes muestras. La
presencia de turbidez en la muestra, fue indicativo de la presencia de alcaloides.
Saponinas
Se colocaron 100 mg de muestra vegetal seca con 10 ml de agua destilada. La muestra se tapó adecuadamente. Se agitó vigoro-
samente durante 30 segundos. Tras 30 minutos de reposo se observó la presencia de espuma por encima de la supercie líquida.
La presencia de espuma pasados 30 minutos más en reposo, fue indicativo de la presencia de saponinas.
Esteroides
15 ml de extracto etanólico se evaporaron hasta la sequedad al baño maría. Una vez enfriado a temperatura ambiente, se adi-
cionaron 10 ml de éter de petróleo desechando el líquido sobrenadante después del reposo. Este proceso se repitió tantas veces
como fueron necesarias hasta que la muestra tornase a un color claro. Seguidamente, se añadieron 10 ml de cloroformo junto con
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100 mg de sulfato de sodio anhidro, procediéndose a una ltración nal del extracto. Para determinar la presencia de este tipo de
metabolitos, se llevaron a cabo 2 pruebas:
a) Test de Liebermann. Para llevar a cabo este test, se adicionó 1 ml de ácido acético glacial al ltrado obtenido en el paso anterior.
Cuidadosamente, se añadió 1 ml de ácido sulfúrico concentrado. Un cambio de color comparado con una muestra control, indicó
la presencia de triterpenos y esteroides.
b) Test de Salkowski. En este caso, al ltrado obtenido se le añadieron 2 ml de ácido sulfúrico concentrado. La presencia de color
rojo en la capa de cloroformo, indicó la presencia de esteroides.
Lactonas
En un papel de ltro se colocaron 3 gotas de extracto etanólico en concentraciones de 0.1, 0.2 y 0.3 ml. El papel de ltro fue
secado hacienda uso de una corriente de aire caliente. Una vez secado, se añadió el reactivo de Kedde. La presencia de una
mancha coloreada o un anillo púrpura alredor de la muestra, comparado con una muestra control, indicó la presencia de lactonas.
Flavonoides
Se evaporaron 15 ml de extracto etanólico hasta la sequedad al baño maría. Una vez enfriado a temperatura ambiente, se adi-
cionaron 10 ml de éter de petróleo desechando el líquido sobrenadante después del reposo. Este proceso se repitió tantas veces
como fueron necesarias hasta que la muestra tornase a un color claro. Seguidamente, se añadieron 10 ml de cloroformo junto con
100 mg de sulfato de sodio anhidro, procediéndose a una ltración nal del extracto. Se llevaron a cabo las siguientes pruebas:
a) Test de la Cianidina. El extracto obtenido después de la ltración fue mezclado con 0.5 ml de HCl concentrado y tres virutas de
magnesio. Se observaron los cambios de coloración dentro de los 10 minutos siguientes. Si persistió alguna coloración, la muestra
fue diluida con agua destilada al mismo volumen. Seguidamente, se añadió 1 ml de alcohol octílico y se procedió a la agitación.
Una vez pasado el tiempo necesario para la separación de las capas, se observó el color en cada una comparándolo con una
muestra control que sirvió como patron referencial. En caso de no existir separación de capas, se consideró la inexistencia de
avonoides.
b) Test para Leucoantocianinas. El extracto obtenido después de la ltración fue mezclado con 0.5 ml de ácido clorhidrico con-
centrado y calentado durante 5 minutos. La presencia de una coloración roja en la muestra pasado una hora, indicó la presencia
de leucoantocianinas.
Taninos y fenoles
Se evaporaron 5 ml de extracto etanólico hasta la sequedad al baño maría. Una vez enfriado a temperatura ambiente, se agre-
garon 25 ml de agua destilada calentando y mezclando bien. Se adicionaron 4 ml de cloruro sódico al 10% con la intención de
eliminar cualquier compuesto no tánico. Una vez enfriada a temperatura ambiente y ltrada la mezcla, se realizaron 3 pruebas
para determinar la presencia de taninos o fenoles.
a) Test con cloruro férrico. Se mezclaron 3 ml de extracto acuoso con 3 ml de cloruro férrico (1%). La presencia de un color
negro-azulada indicó la presencia de fenoles. La presencia de un color verde o verde azulado obscuro, indicó la presencia de
taninos.
b) Test de la Gelatina. Se mezclaron 3 ml de extracto acuoso con 5 ml de gelatina al 5%. La formación de un precitado, indicó la
presencia de fenoles.
c) Test de la Gelatina-Cloruro de sodio. Se mezclaron 3 ml de extracto acuoso con 5 ml de gelatina al 5%-cloruro de sodio). La
presencia de un precipitado, indicó la presencia de fenoles.
Glicósidos
a) Test de Bornträger para la detección de antraquinonas. El extracto etanólico equivalente a 1 g se evaporó hasta la sequedad uti-
lizando el baño maría. El residuo se redisolvió en 30 ml de agua destilada, para una posterior ltración. Una vez enfriado el ltrado,
se procedió a mezclar con 10 ml de benceno. Pasado el tiempo suciente para la separación de las capas, la capa bencénica se
transrió a un nuevo tubo de ensayo en el cuál se agregaron 5 ml de amoniaco. La presencia de un color rojo en la capa alcalina
fue indicativo de la presencia de antraquinonas.
b) Test para la detección de glicósidos cianogénicos. Se mezclaron 5 g de material vegetal seco con 125 ml de agua destilada.
Después, se procedió a la preparación de un papel impregnado con pricato de sodio sumergiendo una tira de papel ltro en una
solución recientemente preparada de pricato de sodio (0.5 g de CO3Na + 0.5 g de ácido pícrico en 100 ml de agua destilada). Se
insertó el papel impregnado de pricato de sodio cuidando de no tocar las pareces, se tapó debidamente sujetando el papel desde
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DISCUSIÓN
Los alcaloides son metabolitos secundarios muy frecuentes en la naturaleza, los cuales presentan diferentes propiedades anti-
cancerígenas, antimicrobianas, antinamatorias así como la capacidad para inhibir determinadas enzimas[10]. Los esteroles han
sido relacionados con el control del colesterol[11] y con propiedades antivirales[12]. Estudios en Vaccinium uliginosum L. mostra-
ron como la presencia de antocianinas (las leucoantocianinas son las precursoras de éstas[13]) estuvieron correlacionadas con
la actividad antioxidante[14]. Estudios en ratones, indicaron que el suministro de determinadas antocianinas puede contribuir a
controlar el peso por dietas ricas en grasas[15]. Diferentes estudios han atribuido diferentes propiedades a las saponinas. Los
basados en la familia Caryophyllaceae[16], concluyeron como determinadas tipos pueden ser precursores de medicinas, deter-
gentes y cosméticos. En el caso de las propiedades medicinales, el interés de las saponinas es relevante. Estudios especícos
en especies de esta familia de plantas indicaron una importante capacidad antioxidante y hemolítica[17]. Otros, basados en el
estudio del conocimiento ancestral del uso medicinal de las plantas[18, 19], indicaron como determinados tipos de saponinas pre-
sentaron actividad antitumoral. Los relacionados con el desarrollo de vacunas, mostraron la capacidad de este tipo de metabolito
secundario como estímulo inmune para el mejoramiento de las mismas[20].
Tabla 1. Resultados obtenidos del estudio toquímico de X. spinosum L. Abundancia del metabolito: (-) ausencia; (+)
escasa presencia del metabolito; (++) moderada; (+++) alta.
tallos y hojas fruto raiz
Alcaloides ++ ++ ++
Compuestos fenólicos ─ ─ ─
Esteroles + +++ ++
Flavonoides ─ ─ ─
Lactonas ─ ─ ─
Leucoantocianinas ─ +++ ++
Antraquinonas ─ ─ ─
Saponinas ++ ─ ─
Taninos ─ ─ ─
Triterpenos + +++ ++
Glicósidos cianogénicos ─ ─ ─
el tapón, y se incubó a 35ºC durante 3 horas. Si pasadas 3 horas se observaba un cambio de coloración en el papel, se asumió la
presencia de glicósidos cianogénicos. Si tras 48 horas no se observaba ningún cambio de coloración, se asumió la no presencia
de este metabolito secundario.
RESULTADOS
Los resultados obtenidos en este estudio, se resumen en la Tabla 1. El estudio toquímico preliminar mostró la presencia de dife-
rentes metabolitos como alcaloides, esteroles, triterpenos, leucoantocianinas y saponinas. Sin embargo, no todas las estructuras
vegetales analizadas presentaron todos los metabolitos secundarios analizados. Así, tanto los alcaloides como los esteroles y
triterpenos, se detectaron en todas las estructuras analizadas (tallos, hojas, fruto y raíz). Sin embargo, la presencia de leucoan-
tocianinas solo fue detectada en el fruto y la raíz, y la de saponinas en tallos y hojas. No se detectaron en ninguna estructura
compuestos fenólicos, avonoides, lactonas, antraquinonas, taninos y glicósidos cianogénicos.
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Los estudios toquímicos en X. spinosum son escasos, y hasta la fecha, no se sabe de la existencia de este tipo de análisis bá-
sicos para esta especie en Ecuador. Los llevados a cabo en Bolivia[21], indicaron la presencia de avonoides y taninos (además
de alcaloides y saponinas), resultados que discrepan de los obtenidos en este estudio. Los obtenidos en otras especies como
X. strumarium[22, 23], muestran la presencia de alcaloides y terpenos acordes a los resultados obtenidos en este estudio, sin
embargo, también se reportan la presencia de avonoides y taninos. La inexistencia de estos metabolitos secundarios en las
muestras analizadas de X. spinosum, podría explicarse por el hecho de la notable diversidad de metabolitos secundarios que este
género presenta, y que algunos autores han relacionado con la sistemática y la distribución geográca de las especies de este
género[24].
La presencia y variabilidad en el contenido de estos metabolitos secundarios, ha sido relacionado con las adaptaciones abióticas
y bióticas al medio[25]. Determinados autores demuestran como en algunas especies en la familia Asteraceae, el aumento de
la altitud acompañado de una mayor radiación ultravioleta, puede inducir la síntesis de determinados tipos de avonoides, como
respuesta a las condiciones xéricas del medio[26]. Así mismo, los taninos, entre otras funciones, han sido relacionados con la
defensa ante patógenos[27], y ciertos estudios han demostrado que la variación de su concentración tiene que ver con aspectos
como las condiciones ambientales, fenología, sexo y edad, relacionando la incidencia de la radiación ultravioleta, con la síntesis
de los mismos para la protección del genoma celular[28]. Si bien estas cuestiones no pueden resolverse con el objetivo perse-
guido en este trabajo, los resultados obtenidos y en base a los argumentos presentados en los trabajo citados, podría plantearse
la hipótesis de si la presencia de avonoides y taninos en la población en Bolivia, podría estar relacionado con las condiciones
xéricas del medio y con la incidencia de la radiación ultravioleta por la elevada altitud (alrededor 3800 msnm), si se compara con
poblaciones de la misma especie a menor altitud, menor incidencia en la radiación ultravioleta y condiciones menos extremas,
como es el caso de la población estudiada en Ecuador (colectada a 2851 msnm, con unas condiciones ambientales menos exi-
gentes que en el altiplano boliviano).
CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos en este estudio, muestran la presencia de metabolitos secundarios importantes desde el punto de vista
medicinal. Este tipo de estudios abre las puertas para futuras investigaciones que puedan determinar aquellas poblaciones con
mayor diversidad de compuestos metabólicos secundarios de interés medicinal en esta especie, y poder así correlacionarlo con
variaciones morfológicas y ecológicas. Esto es especialmente importante, dado al escaso conocimiento que se tiene sobre los
Andes Tropicales. Ampliar este tipo de conocimiento, no solo puede contribuir a la sociedad en general por las aplicaciones medi-
cinales que X. spinosum pueda tener, sino que también como medida de conservación de estos diversos ecosistemas, su riqueza
cultural y el conocimiento ancestral.
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