Perfil fitoquímico, propiedades antioxidantes, antimicrobiana y antibiopelícula del extracto de brácteas de buganvilia (Bougainvillea glabra)

Abstract

Resumen El objetivo del estudio fue evaluar el potencial biológico y fitoquímico del extracto de brácteas de Bougainvillea glabra, un órgano vegetal poco conocido, destacando sus propiedades antioxidantes, antimicrobianas, antibiopelícula y citotoxicas. Primeramente, se evaluaron tres técnicas de extracción: Soxhlet, maceración y sonicación, utilizando diferentes solventes (agua, metanol, etanol, acetona). La eficiencia de cada método fue evaluada en función del contenido de fenoles totales, la capacidad antioxidante (ABTS y FRAP) y de rendimiento. El extracto metanólico obtenido por Soxhlet presentó el mayor contenido fenólico (168.98 EAG µg/ml), así como la mejor capacidad antioxidante (ABTS de 84.64 ET µg/ml y 165.57 EAG µg/ml en FRAP), por lo que fue seleccionado para pruebas posteriores. La caracterización espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), reveló la presencia de grupos funcionales típicos de compuestos fenólicos y flavonoides. Posteriormente, se identificaron metabolitos específicos mediante cromatografía líquida de ultra alto rendimiento (UPLC), entre ellos quercetina y kaempferol. La actividad antimicrobiana del extracto se evaluó contra bacterias patógenas mediante el método de difusión en pozo, observándose mejores zonas de inhibición contra P. aeruginosa (15.6 mm). Las pruebas de concentración mínima inhibitoria (MIC) y concentración mínima bactericida (MBC) mostraron valores entre 15.7 y 17.8 mg/ml. Asimismo, se determinó su capacidad para inhibir la formación de biopelículas mediante el ensayo de cristal violeta y análisis con microscopía confocal láser (CLSM). El extracto inhibió hasta el 100 % de la formación de biopelículas y redujo significativamente su biomasa. La cuantificación de betacianinas mostró un mayor contenido de betaxantinas (15.3 mg/ml) respecto a betacianinas (13.1 mg/ml), lo que puede explicar en parte la potente actividad antioxidante y antibacteriana. Finalmente, la evaluación de citotoxicidad se realizó utilizando células epiteliales de tráquea de cerdo recién nacido (NPTr). El análisis morfológico con tinción Hoechst y faloidina-Alexa Fluor 488 demostró que el extracto no produce daño estructural en el núcleo ni en el citoesqueleto. Estos resultados posicionan a B. glabra como una nueva fuente potencial, segura y eficaz de compuestos bioactivos con aplicaciones en el desarrollo de agentes antioxidantes, antimicrobianos y antibiopelícula de origen natural.

Abstract The objective of this study was to evaluate the biological and phytochemical potential of the bract extract of Bougainvillea glabra, a little-studied plant organ, with emphasis on its antioxidant, antimicrobial, antibiofilm, and cytoprotective properties. Three extraction techniques: Soxhlet, maceration, and sonication, were assessed using different solvents (water, methanol, ethanol, and acetone). Extraction efficiency was evaluated based on total phenolic content, antioxidant capacity (ABTS and FRAP assays), and yield. The methanolic extract obtained via Soxhlet showed the highest phenolic content (168.98 µg GAE/mL) and the strongest antioxidant activity (84.64 µg TE/mL for ABTS and 165.57 µg GAE/mL for FRAP), and was therefore selected for further analyses. Characterization by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) confirmed the presence of functional groups characteristic of phenolic compounds and flavonoids. Specific metabolites, including quercetin and kaempferol derivatives, were identified using ultra-high-performance liquid chromatography (UPLC). Antimicrobial activity was evaluated against pathogenic bacteria using the well diffusion method, with the largest inhibition zone observed for Pseudomonas aeruginosa (15.6 mm). Minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) assays revealed values ranging from 15.7 to 17.8 mg/mL. The extract’s antibiofilm activity was assessed using crystal violet staining and confocal laser scanning microscopy (CLSM), showing up to 100% inhibition of biofilm formation and a significant reduction in biomass. Betalain analysis revealed a higher concentration of betaxanthins (15.3 mg/mL) compared to betacyanins (13.1 mg/mL), which may contribute to the extract’s strong antioxidant and antimicrobial properties. Lastly, cytotoxicity was evaluated using newborn pig tracheal epithelial (NPTr) cells. Morphological analysis using Hoechst and phalloidin-Alexa Fluor 488 staining confirmed that the extract did not cause structural damage to the nucleus or cytoskeleton. These findings suggest that B. glabra bracts represent a promising, safe, and effective natural source of bioactive compounds, with potential applications in the development of antioxidant, antimicrobial, and antibiofilm agents.