Investigadores rusos probaron una metodología electroquímica que mide la actividad antimicrobiana según la concentración y el tiempo de exposición, con una fiabilidad del 95 %
Redactor: Santiago Duarte
Editor: Eduardo Schmitz
Investigadores de Rusia desarrollaron nuevos sensores y una metodología capaz de evaluar en dos horas la actividad biológica de los aceites esenciales. El trabajo fue realizado por especialistas del Instituto de Instrumentación Analítica de la Academia Rusa de Ciencias y de la Universidad Estatal Químico-Farmacéutica de San Petersburgo.
El sistema registra cambios electroquímicos producidos cuando diferentes concentraciones de aceite interactúan con microorganismos vivos. Posteriormente, un procedimiento matemático integra las mediciones y determina si la muestra inhibe o estimula la actividad microbiana.
La metodología fue probada con nueve aceites esenciales y comparada con el procedimiento microbiológico convencional, basado en cultivar bacterias y contar sus colonias después de 24 horas. La concordancia entre ambos métodos permitió establecer una fiabilidad del 95 % para la nueva evaluación rápida.
El avance puede resultar de interés para las cadenas agrícolas que producen plantas aromáticas y medicinales, así como para las industrias que transforman sus aceites en ingredientes alimentarios, cosméticos o farmacéuticos. Una medición más rápida facilitaría comparar lotes, ajustar concentraciones y descartar materias primas deterioradas o de calidad insuficiente.
Los sensores registran tres variables electroquímicas
El procedimiento utiliza tres mediciones: el pH del medio y las diferencias de potencial obtenidas mediante dos sensores especialmente diseñados. Uno de ellos incorpora un electrodo indicador de acero y el otro emplea latón, mientras ambos funcionan frente a un electrodo de referencia de plata y cloruro de plata.
Los nuevos electrodos fueron identificados como EFe y ECuZn. El primero utiliza una aleación compuesta principalmente por hierro, mientras el segundo emplea latón con cobre y zinc. Ambos se conectan mediante un dispositivo estándar a un medidor capaz de registrar las diferencias de potencial.
Durante la primera fase, cada aceite se mide tres veces a intervalos de 40 minutos. Las variaciones de pH y potencial muestran cómo cambia la actividad de los microorganismos presentes en el medio al entrar en contacto con una concentración determinada de aceite esencial.
Los datos de los tres sensores son procesados mediante fórmulas que consideran tanto la evolución temporal como la concentración de la muestra. El resultado resume la actividad biológica en un valor cuantitativo, en lugar de depender únicamente de una interpretación visual.
La prueba utilizó una bacteria como organismo indicador
Los ensayos se realizaron con Lactobacillus acidophilus ATCC 4356, una bacteria utilizada como microorganismo de prueba. Los investigadores prepararon medios líquidos con y sin aceites esenciales para observar cómo cada muestra modificaba la actividad microbiana.
La validación se efectuó mediante el cultivo convencional de la bacteria. Después de 24 horas, los científicos contaron las colonias formadas en presencia y ausencia de los aceites y compararon esos resultados con las lecturas electroquímicas.
La coincidencia confirmó que los sensores podían detectar las diferencias de actividad observadas mediante el método microbiológico. La principal ventaja reside en que la lectura instrumental reduce el análisis a unas dos horas y proporciona datos digitales comparables.
El procedimiento también requiere menos equipos y reactivos que otros análisis especializados. Según sus desarrolladores, las mediciones pueden efectuarse con un único bloque estándar conocido como ionómetro, al cual se conectan los electrodos.
El aceite de clavo mostró la mayor actividad
Los resultados demostraron que la respuesta antimicrobiana depende de la cantidad de aceite utilizada y de la duración del contacto con las bacterias. Las concentraciones más altas produjeron generalmente una inhibición más intensa.
Entre las nueve muestras examinadas, el aceite obtenido de las flores del árbol del clavo, Syzygium aromaticum, presentó la mayor actividad antimicrobiana. El aceite procedente de las hojas de estragón, Artemisia dracunculus, registró la respuesta más débil.
Todos los aceites generaron un efecto antimicrobiano apreciable cuando su concentración superó el 1 % del volumen del medio. Al reducirse la concentración, también disminuyó su actividad.
Los investigadores observaron además que el efecto tendía a debilitarse con el tiempo. Plantearon como posibles explicaciones la adaptación de las bacterias y la pérdida gradual de actividad de algunos compuestos presentes en las muestras, aunque esos mecanismos requieren una interpretación específica para cada aceite.
Las mediciones breves mostraron adecuadamente la sensibilidad inicial de los microorganismos, mientras las observaciones más prolongadas se aproximaron mejor al resultado obtenido mediante el recuento tradicional de colonias.
Una herramienta para controlar materias primas vegetales
Los aceites esenciales son mezclas concentradas y volátiles extraídas de flores, hojas, cortezas y otras partes de las plantas. Su composición puede variar según la especie, la variedad, el ambiente de cultivo, la etapa de cosecha, el procesamiento y las condiciones de almacenamiento.
Estas variaciones hacen necesario comprobar cada lote antes de utilizarlo como ingrediente. La nueva metodología podría ayudar a determinar la concentración efectiva de una muestra y detectar productos que hayan perdido actividad o que no correspondan con la calidad declarada.
Para los productores de plantas aromáticas, un método instrumental rápido puede aportar información adicional sobre el valor de la cosecha. Sin embargo, el resultado microbiológico no sustituye los análisis de composición química, pureza, residuos, identidad botánica ni seguridad exigidos para cada uso comercial.
La investigación se relaciona con el interés agrícola por aprovechar sustancias producidas por las plantas. En otros ensayos, una mezcla de neem, hierba limón, ajo y chile inhibió hongos Fusarium en maíz almacenado, lo que muestra la necesidad de contar con procedimientos fiables para comparar la actividad de los preparados vegetales.
La actividad en laboratorio no garantiza eficacia en el campo
La prueba rusa determina el efecto de los aceites sobre un microorganismo específico dentro de un medio controlado. Por ello, sus resultados no demuestran automáticamente que una muestra pueda controlar bacterias, hongos o insectos en cultivos agrícolas.
Una posible aplicación fitosanitaria exigiría ensayos adicionales con el organismo objetivo, la planta y las condiciones ambientales correspondientes. También sería necesario evaluar la dosis, estabilidad, persistencia, toxicidad para el cultivo y efectos sobre organismos beneficiosos.
La precaución es importante porque los productos de origen vegetal no tienen un comportamiento uniforme. La experiencia con pesticidas naturales y agricultura regenerativa en Brasil refleja el interés por disminuir la dependencia de sustancias sintéticas, pero cada alternativa necesita validación y manejo técnico.
La metodología tampoco identifica por sí misma qué compuesto químico produce la inhibición. Dos aceites con una actividad semejante pueden contener sustancias distintas, mientras muestras procedentes de la misma especie pueden comportarse de manera diferente por su origen o procesamiento.
El método puede adaptarse a otros extractos vegetales
Los autores consideran que el sistema podría ajustarse para estudiar otros tipos de extractos obtenidos de plantas. Esa ampliación necesitaría nuevas comparaciones con métodos microbiológicos de referencia para confirmar su precisión en cada matriz.
Una evaluación rápida permitiría seleccionar primero las muestras con mayor actividad y reservar los análisis más complejos para los productos mejor posicionados. Esta secuencia podría reducir costos durante el desarrollo de conservantes, ingredientes funcionales o formulaciones de origen vegetal.
El trabajo complementa otras líneas que estudian las relaciones entre microorganismos, cultivos y producción agrícola sostenible. En ambos casos, la utilidad práctica depende de medir correctamente los procesos biológicos antes de formular recomendaciones productivas.
Los resultados fueron publicados en 2026 en el volumen 36, número 2, de la revista científica rusa Nauchnoye Priborostroyeniye, especializada en instrumentación. La investigación proporciona una herramienta analítica para comparar muestras, pero su adopción industrial requerirá protocolos estandarizados y validaciones para los diferentes aceites y productos.
Fuentes referenciales:
AgroXXI
Nauka Mail
