Cien. Inv. Agr. 35(1): 17-26. 2008

REVISION DE LITERATURA

Estandarización en propóleos: antecedentes químicos y biológicos

Propolis standardization: a chemical and biological review

Raúl C. Peña

Pontificia Universidad Católica de Chile, Facultad Agronomía e Ingeniería Forestal, Casilla 306-22, Santiago, Chile

Dirección para correspondencia

Abstract

Propolis is a natural product dispensed in pharmacies and natural product warehouses. Its properties have long been acknowledged in traditional medicine, yet presently there is no monographic standard. The propolis properties most cited in the literature are its anti-inflammatory, antioxidant, and antiseptic properties, as well as its ability to act as an anti-neoplastic agent. In this paper, the pharmacologic and analytical data for propolis are reviewed, with the aim of providing a standardization technique that allows the production of effective and safe propolis products.

Key words: Analytic standards, Apis mellifera, honeybees, palynological method, pharmacology, propolis.

Resumen

El propóleos es un producto apícola resinoso y complejo, con una variable apariencia física, recogido y transformado por las abejas melíferas (Apis mellifera) desde la vegetación que visitan. Se distribuye en farmacias y almacenes naturistas, y en la actualidad carece de un estándar de calidad. Las propiedades biológicas y farmacológicas más estudiadas son aquellas que lo describen como agente antiinflamatorio, antioxidante, antiséptico y antineoplásico. En este trabajo se revisa la información farmacológica y analítica tendiente a una estandarización que permita producir medicamentos de eficacia y seguridad terapéutica comprobable.

Palabras clave: Abejas, Apis mellifera, estándares analíticos, farmacología, método palinológico, propóleos.

Introducción

El propóleos (número de registro Chemical Abstracts Service (CAS) 9009-62-5) es un producto apícola resinoso y complejo, con una variable apariencia física, recogido y transformado por las abejas melíferas, Apis mellifera, desde la vegetación que visitan. Puede ser ocre, rojo, pardo, marrón claro o verde, algunos son friables y firmes, mientras que otros son gomosos y elásticos (Krell, 1996; Salatino et al, 2005). Etimológicamente el término proviene del griego y significa en "defensa de la ciudad (o colmena)". Geopropolis es el equivalente del propóleos de abeja melífera, producido por himenópteros (Hymenoptera: Meliponinae) nativos de Brasil, el cual contiene materiales arcillosos del suelo (Pereira et al, 2003; Barfh 2003, 2004, 2006). Se postula que diferentes propóleos pueden presentar diferentes propiedades químicas y farmacológicas (Bankova, 2005). Por lo tanto, la estandarización de los propóleos es una necesidad. Cabe destacar que en Chile y posiblemente en otros países la autoridad sanitaria los considera como alimento o suplemento alimentario.

Esta revisión tiene por objetivo presentar una actualización de los métodos de caracterización palinológica y química de los propóleos.

Origen floral y perfil palinológico

El propóleos producido por A. mellifera se caracteriza por presentar gran variedad de colores y subsidiariamente por su perfil palinológico. Así tenemos propóleos ricos en polen de especies de Eucalyptus (Montenegro et al., 2000,2001a), Populus (P. alba, P. nigra y P. trémula) (Adelmann et al., 2007; Bankova et al, 2002; Montenegro et al, 2001b; DAlbore, 1979) y Baccharis (Park et al, 2004; Barth, 1998).

El origen floral y composición palinológica de los propóleos depende en gran medida de las especies veget ales presentes en una zona. Por ejemplo, existen propóleos verde de Brasil y de Chile central en los que predominan polen de Baccharis dracunculifolia y B. linearis, respectivamente (Bankova, 2005; Montenegro et al, 2001a). En Cuba, existen propóleos donde predominan especies de Clusia (Cuesta Rubio et al, 1999).

En una red de apiarios de Chile central, las especies más frecuentes fueron Salix humboldtiana y E. globulus entre las plantas endémicas e introducidas, respectivamente (Montenegro et al, 2001b; Koenig, 1995). En otras partes del mundo, los propóleos provienen de especies de los géneros Acacia, Betula, Cistus, Pinus, Quercus, Salix, Ulmus y Xantorrhea (Bankova et al, 2000b; Martos et al, 1997).

El origen botánico de los propóleos de la zona central de Chile se ha determinado por análisis micro-morfológicos de polen y anexos epidérmicos (Montenegro et al, 2001a). Sin embargo, los métodos espectrofotométricos, incluyendo el de Folin Cicalteu (Hernández et al, 2005), se cuentan entre los más empleados y se incluyen en diversas farmacopeas (Gómez-Caravaca et al, 2006; Tosi et al, 2006; Cunha et al, 2004).

Composición

Más de 300 compuestos químicos se han descrito en los propóleos de diversos orígenes (Castaldo y Capasso, 2002; Pereira et al, 2002). Así por ejemplo, se identificaron lignanos en muestras de propóleos obtenidas de Santa Cruz (VI Región, Chile) (Valcic et al, 1998, 1999). En forma similar se ha encontrado presencia de flavonoides en muestras comerciales (Astudillo et al, 2000). En muestras de propóleos tipificadas palinológicamente se demostró la presencia de terpenos y flavonoides. Entre estos últimos sehareportadolapresenciade acacetina, ácido cinámico, cumarina, galangina, izalpina, kaempferido pinocembrina, preniletina, viscidona y vanillina (Muñoz et al, 2001a, b). La preniletina se ha identificado en extractos epicuticulares obtenidos de Haplopappus foliosus (Vogel et al, 2006; Urzua, 2004).

Por otro lado, en muestras obtenidas en Valdivia se identificó galangina, crisina, 3-metilgalangina 7-metilgalangina (Alarcón Bartolotti, 1989). La 5, 7-dihidroxiflavona, 3, 5, 7-trihidroxiflavona y 5, 7-dihidroxiflavanona exhibieron un fuerte efecto como atrapadores de radicales libres (Astudillo et al, 2000).

Métodos para la caracterización química

Químicamente, los propóleos más estudiados son los que siguen la composición de los Populus europeos (Havsteen, 2002). Estos estudios se han realizado por cromatografía de gas acoplada a espectrometría de masas. Sin embargo, debido a la baja reproducibilidad de estos métodos, actualmente se recomienda el uso de cromatografía líquida de alta presión (HPLC) (Figura 1).

Una variantemetodológicapor electro-aspersión se ha ensayado recientemente, tanto para determinar los patrones como las cantidades de compuestos polifenólicos de propóleos (Volpi y Bengonzini, 2006). Uno de los mejores métodos de detección se obtiene por resonancia magnética nuclear, ya que detecta compuestos sensibles o insensibles a la luz ultravioleta (Gómez-Caravaca et al, 2006, Watson et al, 2006). Además, los métodos quimiométricos son cada vez más comunes en la literatura y se prevé la posibilidad de detectar adulteraciones (Watson et al, 2006).

Por otra parte, los métodos empleados para la extracción de compuestos de propolis requieren una adecuada estandarización. D'Albore (1979) usó una mezcla de etanol, cloroformo y acetona, seguido de hidróxido de potasio etanol y acetólisis. La acetólisis permite separar gran cantidad de material orgánico post-extracción (Barth, 1998). Otros autores simplifican la extracción con etanol seguido de hidróxido de potasio, ultrasonido y tratamiento de acetólisis, con lo cual mejoran la concentración de polen (Barth, 1998).

Un método de extracción innovador, mediante altas presiones hidrostáticas (HHP), logra extraer eficientemente los flavonoides, disminuyendo considerablemente el tiempo de extracción (Shouqin et al, 2005).

Propiedades medicinales, tolerancia y efectos indeseables

La farmacodinamia ha sido revisada recientemente por Menezes (2005), destacando propiedades antiinflamatorias, antimicrobianas, antioxidantes y antineoplásicas. No obstante, muchas de estas cualidades aun requieren de una verificación adicional (Nakajima et al. 2007., Paulino et al. 2003, Nagai et al. 2001, Natarajan et al. 1996).

En general, el propóleos es un producto bien tolerado. Faltan estudios sobre los efectos alergénicos debidos a las ceras presentes en estos productos. No obstante, se han reportado casos de dermatitis asociados a ciertos propóleos (Hasan et al., 2005; Gambichler et al, 2004; Kuegler et al, 2005; Callejo, 2001).

presencia de compuestos tales como ácidos y esteres fenólicos: 3, 3-dimetilalilcafeato, cafeato de isoprenilo y el derivado feniletil éster del ácido cafeico (CAPE) (Lübbe y Sánchez-Politta, 2005; Burdock, 1998; Hansson et al, 1995) (Figura 2). Recientemente, compuestos premiados como el ácido 3-[4-hidroxi-3,5-bis (3-metil-2-butenil)fenil]-2(E)-propenoico se han estudiado por su eficiente actividad antioxidante (Nakanishi et al, 2003) (Figura 2). De igual modo sesquiterpenlactonas, muy comunes en plantas de la familia Asteraceae, presentan fuerte actividad antiinflamatoria. Una molécula muy frecuente de este grupo es dehidrocostus lactona (Figura 2).

Los antecedentes de productos cosméticos permiten afirmar que la cera alba (cera de abeja) (CAS 8012-89-3), un producto extraído de propóleos, produce dermatitis de contacto. Esto fue comprobado por pruebas cruzadas contra propóleos. Además, la cera alba se emplea como aditivo alimentario por lo que se debe tener especial cuidado con los individuos sensibles (Jensen y Andersen, 2006).

Existen informes que confunden la presencia de cera de abejas con propóleos. En estos informes se considera que los productos farmacéuticos serían sensibilizantes por la Por otra parte, se debe considerar que algunos tipos de propóleos muy oscuros contienen flavonoides altamente tóxicos (Greenaway, 1987). Finalmente existe un informe de un caso de daño renal reversible por exposición a un producto con propóleos brasileños ocurrido en una mujer de 57 años con colangiocarcinoma (Li et al, 2005).

La cera que se separa de los propóleos entre otros compuestos contiene aléanos, alquenos, alcadienos y ácidos grasos. Sin embargo, las ceras de los propóleos brasileños se basan en monoésteres de ácidos carboxílicos o alcoholes triterpénicos (Custodio et al, 2003; Pereira y Aquino Neto, 2002).

Las propiedades antimicóticas de propóleos, incluyendo la actividad sobre varias especies de Candida y de Trichosporon, se han estudiado previamente (Oliveira et al., 2006). La recomendación general es realizar un estudio de costo beneficio, considerando que la aplicación de terbinafina y fluconazol, tienen baja confiabilidad y efectividad antimicótica, ya que sólo un cuarto de los pacientes reacciona bien a la terapia vía oral con estos compuestos antimicóticos (Roberts et al., 2003). Además de determinar el costo se hace necesaria la bus queda de nuevas alternativas (Bristow,2005). Según Silici et al. (2005) los flavonoides tienen propiedades antimicótica, principalmente los provenientes de A. mellifera subsp. caucásica.

Tanto los flavonoides (Havsteen, 2002) como el etil fenil cafeato (CAPE) han sido objeto de intensas evaluaciones farmacológicas (Mafia et al, 2002a, b; Rossi et al, 2002). CAPE inhibe la síntesis de eicosanoides (Márquez et al, 2004; Rossi et al, 2002, Michaluart et al, 1999) y del ácido nítrico (Nagaoka et al, 2003), lo que se podría tratar de un efecto indirecto debido a la inhibición de radicales libres o de algún promotor de la óxido nítrico sintetasa (E.C.l.14.13.39). Galangina es un flavonoide relevante y posiblemente junto al compuesto anterior dan cuenta de la mayor actividad inhibitoria de radicales libres (Farré et al, 2004; Rossi et al, 2002).

El tratamiento dental con resinas adhesivas es una técnica para sellar la dentadura, evitando la entrada de microbios a la pulpa dentaria. Tagakashi et al. (2002) ensayaron la fase flavonoide y no flavonoide del propóleos, considerando que contenidos superiores a 2 mg de propóleos son tóxicos para la dentina. Estos autores encontraron que la fase flavonoide es antiinflamatoria, confirmando los estudios previos (Almeida y Menezes, 2004; Scheller et al.,1978).

El efecto de propóleos Apiherbal® en periodontitis crónica y agresiva fue estudiado por Del Río (2006). La periodontitis es una patología infecciosa provocada por Porphyromonas gingivalis, bacteria Gram negativa, la que tradicionalmente se trata con antibióticos penicilámicos y quinólicos. Por su acción contra Streptococcus mutans está siendo investigada para el tratamiento de las caries (Koo et al., 2002). Las sustancias del propóleos inhiben la glucosil transferasa, enzima relacionada con la fijación de microbios al tejido dentario. La apigenina y tt-farnesol serían en parte responsables de tal inhibición. Obviamente la acción sinergista de varios compuestos flavonoides y terpenos presentes en el propóleos mejora la acción de este producto natural (Kosalec et al., 2005). Por sus propiedades antibióticas, el propóleos, también ha sido ensayado en otitis de animales (Holz, 1999), o como aditivo alimentario en la cría de pollos (Khojasteh Shalmany y Shivazad, 2006; Biavatti et al, 2003).

Propiedades antioxidantes

Las propiedades antioxidantes del propóleos también son notables. Sólo son superadas por el té verde (Sroka, 2006). Algunos compuestos antioxidantes identificados incluyen ácido ferúlico, quercetina y ácido cafeico (Usami et al., 2004). Propóleos de algunas fuentes serían bioactivos por la presencia de compuestos premiados (Chen et al., 2004). Apigenina, compuesto presente en mieles y propóleos, presentaría un efecto supresor de tumores p53 (Muñoz et al, 2007; McVean et al, 2000).

Russo et al. (2004, 2006) estudió un propóleos (Naturandes Chile) determinando las propiedades antioxidantes, las que se atribuyen a galangina, ácido cafeico, ácido ferúlico, p-cumárico y CAPE. En general, según Nagai et al. (2001) el propóleos es más activo que el resto de los productos de la colmena en su propiedades antioxidantes. Kumazawa et al. (2004) describen crisina, pinocembrina y 3 acetato de pinobanksina entre los compuestos mayoritarios de propóleos chilenos, pero estos compuestos no son antioxidantes muy potentes.

Otros compuestos antioxidantes como CAPE son minoritarios en la muestra analizada. Un estudio sobre la composición de los propóleos del Perú también demostró tener actividad antioxidante poco potente, correlacionando con la baja concentración de CAPE. Es posible

que la similitud de los climas bajo la corriente de Humboldt podría explicar esta situación (Banskota et al, 2001).

Mercado

Internacionalmente, la primera patente se inscribió en Rumania (1965), totalizando 239 en el mundo para el período analizado. En los años 80 predominaron en la ex URSS y los países satélites. En la actualidad, el 43% de las patentes son de origen japonés (Figura 3).

El 6,2% délas patentes correspondenaproductos para tratamientos odontológicos. Japón tuvo un crecimiento de 660% en la década de los años 80 a 90 en la productividad científica (Figura 4). De igual modo el precio ascendió de 5 a 200 dólares por kilogramo, para productos de Brasil, los que además de una mejor calidad tendrían menor contenido de met ales pesados que el propóleos de otros proveedores.

En Chile, el mercado del propóleos es cautivo y su manejo es artesanal. Por tanto, requiere de una amplia difusión de las diferentes propiedades de este producto, para interesar a los productores y empresarios a incursionar en un rubro no tradicional dentro de la actividad apícola. Se considera necesario poner especial énfasis en el manej o y explotación de la colmena, optimizando la producción, para lograr insertar el propóleos chileno en el mercado nacional e internacional (Hernández et al, 2005).

Una posibilidad es dar énfasis en trazabilidad como se ha hecho con otros productos de la colmena, particularmente con la miel. Lo que se busca son productos con denominación de origen especialmente como el propuesto por el Sistema de Inspección y Certificación para la exportación del Servicio Agrícola y Ganadero (SAG).

Comentarios Anales

El propóleos es un producto de la colmena de composición compleja, abandonado temporalmente por la industria farmacéutica (Farré et al, 2004). Sólo se tienen preparados galénicos consistentes en extractos hidro-alcohólicos carentes de protocolos de producción. Sin embargo, existe un renovado interés por parte de la industria farmacéutica y dermocosmética. En la actualidad existen métodos analíticos y biológicos, incluyendo los métodos de determinación palinológica, que permiten asegurar la calidad. El dogma que el propóleos de zona templadas se basaría en Populus ha sido superado. Por ejemplo en Chile, Salix reemplaza al álamo como fuente de resinas (Montenegro et al. 2001b, 2004; Ruoff y Bogdanov, 2004). Montenegro et al. (2000) han sugerido que la flora nativa contribuye en forma importante como recurso propolífero, incluyendo Baccharis linearis, Escallonia pulverulenta y Salix humbodtiana. La detección de viscidona en muestra de propóleos de Colliguay confirmaría al menos la presencia de romerillo (Baccharis) (Muñoz et al, 2001b).

Los métodos por cromatografía de alto rendimiento serían onerosos para control de rutina (Cunha et al., 2004). Niveles máximos de ceras, met ales pesados y acaricidas son los principales componentes que se deben normar (Ruoff y Bogdanov, 2004; Bankova et al., 2000). Es importante considerar que los mercados internacionales son muy exigentes en términos de compuestos trazas, met ales pesados y contaminantes ambientales (Pereira et al., 2002).

Conclusión

Los resultados de estainvestigaciónbibliográfica permiten destacar la importancia de los propóleos para la salud y al mismo tiempo el interés creciente manifestado por el considerable aumento de la patentes de productos a base de propóleos, a nivel mundial. Aun cuando el desarrollo de métodos que permitan establecer la calidad se encuentran en desarrollo, los protocolos actuales no necesariamente consideran la gran diversidad de propóleos existentes y sus propiedades farmacológicas. Es evidente la necesidad de pruebas adicionales y de investigar en profundidad los efectos biológicos del propóleos, especialmente considerando la variabilidad de su composición. Al mismo tiempo parece necesario desarrollar protocolos de producción debidamente estandarizados.

Agradecimientos

El autor agradece el financiamiento recibido a través del proyecto Fondecyt 1060535.

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Recibido 16 abril 2007. Aceptado 16 noviembre 2007.

Dirigir correspondencia a R.C. Peña: penarcl@gmx.de