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Actividad antibacteriana de la miel de Apis Mellifera proveniente de apiarios de los municipios de Rivera y Algeciras (Huila, Colombia)

Angie Gabriela González Guzmán Yuly Paola Camero Perez

Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A Facultad de ciencias agropecuarias Programa Medicina veterinaria y zootecnia Bogotá, Colombia Agosto, 2026

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 2 de 40 Actividad antibacteriana de la miel de Apis Mellifera proveniente de apiarios de los municipios de Rivera y Algeciras (Huila, Colombia)

Angie Gabriela González Guzmán Yuly Paola Camero Perez Trabajo presentado como requisito para optar al título de: Médico veterinario y zootecnista

Director:

Rosa Ines Parra Cortés Zootecnista MSc. PhD.

Codirector:

Darwin Andrés Moreno Perez Médico Veterinario Línea de investigación:

Semillero de investigación: Sistemas socio ecológicos y ruralidad "SSER"

Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A Facultad de ciencias agropecuarias Programa Medicina veterinaria y zootecnia Bogotá, Colombia Agosto, 2026

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Nota de aceptación:

Aprobado por el comité de Programa en Cumplimiento de los requisitos exigidos por El Acuerdo Superior N° 11 de 2017 y Acuerdo Académico N° 41 de 2017 para Optar al título de Médico Veterinario Zootecnista

__________________________ Jurado

_________________________ Jurado

Bogotá D.C, 28 de agosto 2026

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Dedicatoria

Este trabajo está dedicado a todas aquellas personas y seres que, de diferentes maneras, hicieron parte de este camino y nos acompañaron durante cada etapa de este proceso.

A nuestras familias, por ser nuestro apoyo constante y por brindarnos la fuerza necesaria para continuar, incluso en los momentos en los que el cansancio, las dificultades y la incertidumbre parecían superar nuestras ganas de seguir.

A nuestros amigos y seres queridos, por acompañarnos, escucharnos y recordarnos, muchas veces sin saberlo, que detrás de cada meta también existen personas que hacen el camino más llevadero.

Y, de manera especial, a El Gordito y Zafiro, quienes con su compañía, cariño y ocurrencias estuvieron presentes durante muchas de las jornadas de trabajo, estudio y cansancio. Porque, aunque probablemente nunca sepan que fueron parte de esta investigación, también hicieron que este proceso fuera un poco más bonito y llevadero.

Finalmente, dedicamos este trabajo a nosotras mismas y al camino recorrido. A las horas de esfuerzo, a las dudas, a los errores, a los aprendizajes y a todos aquellos momentos que nos enseñaron que alcanzar una meta no significa únicamente llegar al final, sino también reconocer todo lo que fue necesario vivir y aprender para conseguirlo.

Este trabajo es el reflejo de un proceso que, más allá de sus resultados, nos permitió crecer, aprender y descubrir de lo que somos capaces.

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AGRADECIMIENTOS

Queremos expresar nuestro más sincero agradecimiento a todas las personas que hicieron posible la realización de este trabajo de investigación y que, de diferentes maneras, hicieron parte de este importante proceso académico y personal.

En primer lugar, agradecemos a nuestros tutores el profesor Andrés Moreno y la profesora Rosa Parra,por su orientación, acompañamiento y disposición durante el desarrollo de esta investigación. Sus conocimientos, recomendaciones y aportes fueron fundamentales para guiar cada una de las etapas del proyecto y contribuir a nuestra formación como futuras profesionales.

Agradecemos a la Universidad por brindarnos los espacios, recursos y conocimientos necesarios para nuestra formación académica y profesional, así como por permitirnos desarrollar este proyecto de investigación como parte de un proceso que fortaleció nuestras capacidades, conocimientos y compromiso con la investigación.A nuestros docentes, por compartir sus conocimientos y experiencias a lo largo de nuestra formación, contribuyendo no solo a nuestro aprendizaje académico, sino también a nuestro crecimiento personal y profesional.

De manera especial, agradecemos a nuestras familias por su apoyo incondicional, paciencia y confianza durante este camino. Gracias por acompañarnos en los momentos de cansancio, incertidumbre y dificultad, y por celebrar junto a nosotras cada avance y cada logro alcanzado.A nuestros amigos y seres queridos, gracias por su compañía, sus palabras de aliento y por hacer más llevadero este proceso en los momentos en los que parecía difícil continuar.

Finalmente, agradecemos a todas las personas que, de una u otra manera, contribuyeron al desarrollo de esta investigación. Cada consejo, enseñanza, apoyo y experiencia hizo parte de este camino y dejó una huella en la construcción de este trabajo.

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 6 de 40 A todos ustedes, gracias por acompañarnos en este proceso y por hacer parte de una etapa que recordaremos no solo por el resultado obtenido, sino por todo lo aprendido y vivido durante el camino.

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RESUMEN

Frente a la creciente amenaza de la resistencia antimicrobiana, la miel de Apis mellifera ha surgido como una alternativa natural promisoria gracias a su compleja matriz bioactiva. En ese orden de ideas, en este estudio se exploró la actividad antibacteriana in vitro de nueve mieles del Huila (Colombia) frente a E. coli, S. aureus y dos cepas de Salmonella enterica de importancia en veterinaria (biovares Gallinarum y Pullorum). La caracterización dio evidencia de la variabilidad en las propiedades fisicoquímicas de las mieles según el apiario de origen. Por otro lado, las mieles presentaron un efecto inhibitorio dosis-dependiente que varió de acuerdo con la combinación específica miel–microorganismo. Las muestras exhibieron su mayor efectividad de inhibición completa (CMI) frente a S. enterica bvP (25%–50% v/v). Por otra parte, el análisis dosis-respuesta mostró una mayor susceptibilidad general de S. aureus, la cual presentó los menores valores de IC50 (6,58%–12,9%) y la mayor frecuencia de estimación de IC90. En contraste, la capacidad de lograr una inhibición del 90% fue considerablemente más limitada en las bacterias Gram negativas, especialmente en S. enterica bvG. Estos hallazgos demuestran que las mieles evaluadas poseen un potencial antibacteriano diferencial, determinado tanto por las propiedades únicas de cada miel como por la sensibilidad del patógeno, respaldando su interés como agentes naturales frente a bacterias de importancia veterinaria.

Palabras Clave: Apis mellifera, Miel, Actividad antibacteriana, CMI, Huila- Colombia.

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ABSTRACT

Apis mellifera honey has emerged as a promising natural alternative owing to its complex bioactive matrix given the rising threat of antimicrobial resistance. In this context, the in vitro antibacterial activity of nine honeys from Huila, Colombia, against E. coli, S. aureus, and two veterinarily relevant Salmonella enterica biovars (Gallinarum and Pullorum) was investigated. Physicochemical profiling showed origin-dependent variability across apiaries. Moreover, the honeys exerted a dosedependent inhibitory effect governed by the specific honey–microorganism combination. The samples showed their greatest complete inhibition efficacy (MIC) against S. enterica bvP (25%–50% v/v). On the other hand, dose-response analysis revealed a higher overall susceptibility in S. aureus, which exhibited the lowest IC50 values (6.58%–12.9%) and the highest rate of estimable IC90 values. Conversely, achieving 90% inhibition was markedly more restricted in Gram-negative strains, especially S. enterica bvG. Overall, these findings highlight the differential antibacterial potential of Huila honeys, driven by both individual honey traits and pathogen susceptibility, underscoring their promise as natural therapeutic agents in veterinary health.

Key Words: Apis mellifera, Honey, Antibacterial activity, MIC, Huila-Colombia.

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CONTENIDO

RESUMEN

CONTENIDO

LISTA DE FIGURAS

LISTA DE TABLAS

1. INTRODUCCIÓN

2. OBJETIVOS

3. MARCO TEÓRICO

4. ARTÍCULO CIENTÍFICO

5. CONCLUSIONES

6. BIBLIOGRAFÍA

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Caracterización fisico-química de las mieles. Figura 2. Efecto de la concentración de mieles de A. mellifera sobre el crecimiento de E. coli.

Figura 3. Efecto de la concentración de mieles de A. mellifera sobre el crecimiento de S. aureus.

Figura 4. Efecto de la concentración de mieles de A. mellifera sobre el crecimiento de S. entérica bvP.

Figura 5. Efectos de la concentración y del origen de mieles de A. mellifera sobre el crecimiento de S. enterica bvG.

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Ubicación geográfica y origen botánico de los apiarios muestreados en los municipios de Rivera y Algeciras (Huila, Colombia). Tabla 2. Características fisicoquímicas promedio de las mieles evaluadas, por apiario.

Tabla

Supuestos del modelo estadístico e interacción tratamiento×concentración por bacteria.

Tabla 4. CMI (% v/v) de las mieles evaluadas frente a E. coli, S. aureus y S. enterica bvP y bvG.

Tabla 5. IC₅₀ e IC₉₀ de las mieles evaluadas frente a E. coli, S. aureus y S. enterica bvP y bvG.

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1. INTRODUCCIÓN

La resistencia a los antimicrobianos (RAM) constituye una de las principales amenazas para la salud humana, la sanidad animal y la seguridad alimentaria. Entre 2018 y 2023, la resistencia a los antibióticos aumentó en más del 40 % de las combinaciones patógeno-antibiótico monitoreadas, con un incremento anual estimado entre el 5% y el 15% (WHO, 2026). Este fenómeno se sustenta en diversos mecanismos de resistencia bacteriana, entre ellos la disminución de la permeabilidad al antimicrobiano, la modificación del sitio diana, la inactivación enzimática del antibiótico y su expulsión mediante bombas de eflujo (Straniero V., 2024). La aparición y diseminación de estos mecanismos ha sido favorecida por el uso inadecuado y excesivo de antibióticos, el acceso no regulado a estos medicamentos, las prácticas de producción agropecuaria y el limitado desarrollo de nuevos agentes antimicrobianos. En conjunto, estos factores han acelerado la propagación de cepas resistentes, con un impacto particularmente marcado en países de ingresos bajos y medianos, aunque sus consecuencias representan un desafío global (Dembede S., 2026).

Entre los microorganismos de mayor preocupación se encuentran bacterias multirresistentes como Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Acinetobacter baumannii y Pseudomonas aeruginosa, responsables de un número creciente de infecciones difíciles de tratar (Dembede S., 2026). En medicina veterinaria, Escherichia coli, Campylobacter spp., Salmonella spp. no tifoidea y Staphylococcus aureus ocasionan infecciones entéricas, septicémicas y respiratorias que afectan a múltiples especies animales y representan un riesgo para la salud pública debido a su potencial zoonótico y a la circulación de cepas resistentes a múltiples antimicrobianos (Thomas P. et al., 2019). En respuesta a este escenario, organismos internacionales como la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Organización Mundial de Sanidad Animal (WOAH) han enfatizado la necesidad de desarrollar estrategias complementarias que reduzcan la dependencia de los antibióticos sin comprometer el control de las enfermedades infecciosas.

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 12 de 40 de peróxido de hidrógeno, los compuestos fenólicos, los compuestos 1,2-dicarbonílicos y la defensina-1 de origen apícola. La concentración y proporción de estos componentes varían según el origen botánico, la especie de abeja, las condiciones ambientales y el almacenamiento de la miel. La interacción sinérgica entre estos factores confiere a la miel actividad frente a un amplio espectro de microorganismos, incluidas bacterias multirresistentes, mediante mecanismos que afectan la integridad de la membrana celular, el metabolismo bacteriano y la formación de biopelículas, entre otros (Almasaudi S., 2021). Esta diversidad de mecanismos de acción ha suscitado un creciente interés por el uso de la miel como alternativa o complemento a los tratamientos antimicrobianos convencionales en medicina humana y veterinaria. Diversos estudios han demostrado la actividad antibacteriana de mieles procedentes de diferentes regiones del mundo. Quevedo F. et al. (2025), por ejemplo, reportaron que las 15 mieles evaluadas inhibieron el crecimiento de bacterias Gram positivas y Gram negativas de importancia clínica y veterinaria. De manera similar, Luca L. et al. (2024) observaron que el 40,46% de las muestras analizadas presentó una actividad bactericida superior o comparable a la de la miel de manuka MGO550 frente a S. aureus, el 57,69% frente a S. enterica serovar Typhimurium, el 74,15% frente a P. aeruginosa y el 75% frente a E. coli. Adicionalmente, algunas mieles han demostrado capacidad para inhibir la formación de biopelículas y potenciar la eficacia de determinados antibióticos frente a cepas multirresistentes. En este sentido, Gómez N. et al. (2024) reportaron que concentraciones superiores al 8% redujeron significativamente la biomasa de biopelículas establecidas de S. epidermidis, hallazgo consistente con observaciones previas realizadas por Lu J. et al. (2019). En conjunto, estos resultados destacan el potencial terapéutico de la miel y justifican la búsqueda de nuevas variedades con elevada actividad antimicrobiana.

A pesar de lo anterior, la actividad antibacteriana de la miel presenta una marcada variabilidad asociada a su origen botánico y geográfico, factores que determinan la composición y concentración de los compuestos bioactivos responsables de su efecto antimicrobiano (Luca L., 2024). Asimismo, la diversidad floral, las condiciones climáticas, las características del suelo, la disponibilidad hídrica y las prácticas de manejo apícola influyen sobre la composición fisicoquímica y fitoquímica de la miel y, en consecuencia, sobre su actividad biológica. Por esta razón, los resultados obtenidos con mieles producidas en regiones templadas, como la miel de manuka de Nueva Zelanda (Barańska K., 2024) o distintas mieles europeas (Pasca C., 2021), no pueden extrapolarse directamente a mieles originadas en ecosistemas tropicales, caracterizados por una biodiversidad vegetal considerablemente mayor. Esto hace necesario evaluar de manera individual las mieles producidas en cada región antes de plantear posibles aplicaciones terapéuticas o veterinarias.

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 13 de 40 Colombia constituye un escenario particularmente favorable para este tipo de investigaciones debido a su extraordinaria diversidad biológica y florística, la cual favorece la producción de mieles con perfiles fisicoquímicos y fitoquímicos altamente variables. Dentro de este contexto, el departamento del Huila, reconocido por su riqueza ecosistémica y el crecimiento sostenido de su actividad apícola, reúne condiciones ambientales que podrían influir significativamente sobre el potencial antimicrobiano de las mieles locales. Sin embargo, la mayor parte de la evidencia disponible proviene de estudios realizados en Europa, Oceanía y Asia, mientras que las investigaciones desarrolladas en Colombia siguen siendo limitadas. En particular, existe poca información acerca de la actividad antibacteriana de las mieles huilenses frente a patógenos de importancia veterinaria como S. enterica biovar Gallinarum (bvG) y biovar Pullorum (bvP), agentes etiológicos de la tifosis y la pullorosis aviar, enfermedades responsables de importantes pérdidas económicas en la industria avícola.

2. OBJETIVOS

General: Evaluar la eficacia de la actividad antibacteriana de la miel de Apis mellifera proveniente de apiarios de los municipios de Rivera y Algeciras (Huila, Colombia). Especificos:

1. Identificar la actividad antibacteriana in vitro de las mieles provenientes de los

apiarios de Rivera y Algeciras contra cepas bacterianas de referencia.

2. Comparar la CMI de las mieles evaluadas según su origen geográfico (Rivera

y Algeciras)

3. MARCO TEORICO

Apicultura en Colombia La apicultura en Colombia se desarrolla en un contexto de alta biodiversidad, gracias a la variedad de ecosistemas, pisos térmicos y especies florales presentes en el territorio nacional (FAO, 2018; FAO, 2019). Esta diversidad permite la producción de mieles con características fisicoquímicas y biológicas diferenciadas, directamente relacionadas con el origen botánico y geográfico. La apicultura no solo contribuye a la conservación de la biodiversidad mediante la polinización, sino que también constituye

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 14 de 40 una actividad de importancia económica y social para pequeños y medianos productores rurales (FAO, 2018).

En el sector agropecuario colombiano, la apicultura desempeña un papel relevante como actividad complementaria que genera ingresos, promueve prácticas sostenibles y mejora la productividad agrícola a través del servicio ecosistémico de la polinización. Además, los productos apícolas, especialmente la miel y el propóleo, han despertado interés por sus propiedades funcionales, lo que amplía su potencial de uso más allá del ámbito alimentario. En particular, Colombia tiene más de 32,6 millones de hectáreas con potencial para la producción comercial de abejas Apis mellifera, lo que representa el 75,9 % de la frontera agrícola nacional. De esta área, 13,6 millones de hectáreas presentan aptitud alta, distribuidas principalmente en departamentos como Meta, Vichada, Antioquia, Santander y Huila. La UPRA socializó, en el 21º Congreso Nacional de Apicultores, la Zonificación de aptitud productiva para la apicultura en Colombia, escala 1:100.000. (Minagricultura, UPRAColombia. 2025).

La miel: composición y factores que determinan su variabilidad La miel es un producto natural cuya composición está influenciada principalmente por el origen botánico, la ubicación geográfica y las condiciones climáticas del entorno donde se produce. Entre sus componentes se encuentran carbohidratos (principalmente fructosa y glucosa), agua, enzimas, ácidos orgánicos, aminoácidos, vitaminas, minerales y compuestos fenólicos. Las variaciones en estos componentes determinan diferencias en el color, sabor, pH, conductividad eléctrica y actividad biológica de la miel. Las características fisicoquímicas de la miel están estrechamente relacionadas con su calidad y funcionalidad. Por ejemplo, las mieles con mayor contenido de compuestos fenólicos y flavonoides suelen presentar mayor actividad antioxidante y antimicrobiana, lo que resalta la importancia de caracterizar mieles de diferentes regiones para evaluar su potencial funcional y terapéutico. (Bogdanov et al., 2008; Cianciosi et al., 2018)

Bacterias de interés pecuario E. coli es una bacilo Gramnegativo que causa infecciones en animales y humanos. En los últimos años, esta bacteria ha causado un aumento de los brotes con un efecto significativo en los sistemas de salud y la producción agrícola como consecuencia del mecanismo de transmisión por alimentos contaminados; por ejemplo, los productos lácteos y los zumos no pasteurizados, la carne elaborada y cocida de manera insuficiente, las frutas y las hortalizas crudas y la manipulación y el almacenamiento insalubres de los alimentos preparados (FAO. 2026). En un estudio se reportó que diferentes aislados de esta bacteria presentaron la capacidad de generar resistencia a

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 15 de 40 diferentes antimicrobianos y, por ende, se han clasificado como cepas multirresistentes (MDR del inglés Multi Drug Resistant) (Gwida, et.2020). Dentro de las especies de interés veterinario se encuentra E. coli patógena que causa infecciones respiratorias, entéricas o septicémicas lo cual afecta el sector aviar por las elevadas tasas de muerte y pérdidas económicas (Mohamed, L., Ge, Z., Yuehua, L. et.2018). Además de lo anterior, E. coli cuenta con diferentes serotipos que son capaces de producir enfermedad intestinal dadas sus características patogénicas como la adhesión, producción de toxinas e invasión celular. De esta manera, se ha reportado que, en animales de producción (bovinos y cerdos), puede llegar a causar colisepticemia, enterotoxenia o colibacilosis entérica que se caracterizan por la producción de fiebre, debilidad, colapso, síndrome diarreico y muerte súbita de becerros (saenz, et. 2023).

S. aureus es un coco anaerobio facultativo Grampositivo altamente contagioso por sus características de escape frente al sistema inmune (por la producción de catalasa y coagulasa). Esta bacteria produce infecciones crónicas de larga duración y se ha identificado como uno de los principales patógenos asociados a la mastitis bovina en todo el mundo (Levison, et. 2016). Diferentes aislados de S. aureus han desarrollado resistencias a las tetraciclinas de amplio espectro las cuales son ampliamente en medicina humana y veterinaria (Castro, et.2020).

Salmonella enterica serovar Gallinarum y sus biovares Gallinarum y Pullorum son bacilos Gramnegativo, anaerobios facultativos no móviles (Rivera, p. 2018) que infectan aves (barrow, 2023).

El biovar Gallinarum es el agente etiológico de la fiebre tifoidea aviar, enfermedad septicémica que afecta principalmente a aves en crecimiento y adultas, con altas tasas de morbilidad y mortalidad. A pesar de que infección puede resolverse, algunas aves sobreviven como portadoras subclínicas, manteniendo el microorganismo en la parvada y favoreciendo su transmisión horizontal. Por su parte, el biovar Pullorum es responsable de la pulorosis, enfermedad que afecta principalmente a pollitos y aves jóvenes. Este biovar presenta una marcada adaptación a las aves y se distingue por su capacidad para producir portadores crónicos. La persistencia de aves portadoras genera importantes pérdidas económicas, especialmente en regiones donde las medidas de bioseguridad y los programas de erradicación son limitados (REVOLLEDO, FERREIRA. 2012). Un aspecto adicional de relevancia es el incremento de la resistencia a los antimicrobianos en aislados de S. Gallinarum y S. Pullorum. Diversos estudios han reportado la presencia de cepas multirresistentes en sistemas avícolas, asociadas al uso indiscriminado de antibióticos (Ramtahal et al. (2022)). Esta situación limita las opciones terapéuticas y refuerza la necesidad de implementar estrategias

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 16 de 40 alternativas de control, incluyendo medidas de bioseguridad, programas de monitoreo y el uso de compuestos naturales con actividad antimicrobiana.

Resistencia antimicrobiana como problema global y en el sector agropecuario La resistencia antimicrobiana representa uno de los principales desafíos sanitarios a nivel mundial, afectando tanto la salud humana como la producción animal (WHO, 2014; O’Neill, 2016). El uso inadecuado y prolongado de antibióticos ha favorecido la aparición de bacterias multiresistentes, reduciendo la eficacia de los tratamientos convencionales y aumentando los costos productivos y sanitarios. En el sector agropecuario, patógenos como E. coli, S. aureus, Salmonella spp. y Pseudomonas spp. han desarrollado mecanismos de resistencia que dificultan su control en sistemas productivos (WHO, 2014) y como consecuencia representan un riesgo para la salud pública, lo que impulsa la búsqueda de alternativas naturales que permitan reducir el uso de antimicrobianos convencionales.

Propiedades antimicrobianas de la miel La miel posee propiedades antimicrobianas atribuibles a diversos mecanismos de acción, entre los que se incluyen la producción de peróxido de hidrógeno, su bajo pH, la alta osmolaridad y la presencia de compuestos fenólicos y flavonoides (Almasaudi, 2021). Estos factores actúan de manera sinérgica, inhibiendo el crecimiento y la supervivencia de microorganismos patógenos. La evidencia científica reciente ha demostrado la actividad antimicrobiana de la miel frente a bacterias de importancia clínica y veterinaria, incluso frente a cepas resistentes a antibióticos (Almasaudi, 2021; Brudzynski, 2020). Debido a estas propiedades, la miel ha sido considerada como una alternativa potencial en sistemas productivos, ya sea como tratamiento complementario, preventivo o como parte de estrategias para reducir la presión antimicrobiana en la producción pecuaria.

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Camero Pérez Paola, González Guzman Gabriela, Moreno Pérez Andrés, *Parra Cortés Rosa.

Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 17 de 40 1 Programa de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Facultad de Ciencias Agropecuarias, calle 222 #55-37 Bogotá D.C.; yucamero.jau@udca.edu.co; angonzalez.jau@udca.edu.co; rosparra@udca.edu.co 2 Programa de Zootecnia, Facultad de Ciencias Agropecuarias, calle 222 #55-37 Bogotá D.C.; cenriquez@udca.edu.co.

3 Programa de Medicina Veterinaria, Facultad de Ciencias Agropecuarias, calle 222 #55-37

Bogotá D.C.; darmoreno@udca.edu.co

RESUMEN

Frente a la creciente amenaza de la resistencia antimicrobiana, la miel de Apis mellifera ha surgido como una alternativa natural promisoria gracias a su compleja matriz bioactiva. En ese orden de ideas, en este estudio se exploró la actividad antibacteriana in vitro de nueve mieles del Huila (Colombia) frente a E. coli, S. aureus y dos cepas de Salmonella enterica de importancia en veterinaria (biovares Gallinarum (bvG) y Pullorum (bvP)). La caracterización dio evidencia de la variabilidad en las propiedades fisicoquímicas de las mieles según el apiario de origen. Por otro lado, las mieles presentaron un efecto inhibitorio dosis-dependiente que varió de acuerdo con la combinación específica miel–microorganismo. Las muestras exhibieron su mayor efectividad de inhibición completa (CMI) frente a S. enterica bvP (25%–50% v/v). Por otra parte, el análisis dosis-respuesta mostró una mayor susceptibilidad general de S. aureus, la cual presentó los menores valores de IC50 (6,58%–12,9%) y la mayor frecuencia de estimación de IC90. En contraste, la capacidad de lograr una inhibición del 90% fue considerablemente más limitada en las bacterias Gram negativas, especialmente en S. enterica bvG. Estos hallazgos muestran el efecto antibacteriano in vitro de las mieles del huila, determinado por las propiedades de cada miel, así como la sensibilidad del patógeno, destacando

Actividad antibacteriana de la miel de Apis Mellifera proveniente de apiarios de los municipios de Rivera y Algeciras (Huila, Colombia)

Camero Pérez Paola1, González Guzmán Gabriela1, Enriquez Cruz2, Moreno Pérez Darwin Andrés3 y Parra Cortés Rosa1* jueves, 20 de agosto de 2026

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Camero Pérez Paola, González Guzman Gabriela, Moreno Pérez Andrés, *Parra Cortés Rosa.

Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 18 de 40 así su utilidad como agente natural con actividad antimicrobiana in vitro contra patógenos de interés veterinario.

Palabras Clave: Apis mellifera, Miel, Actividad antibacteriana, CMI, Huila- Colombia.

ABSTRACT

Apis mellifera honey has emerged as a promising natural alternative owing to its complex bioactive matrix given the rising threat of antimicrobial resistance. In this context, the in vitro antibacterial activity of nine honeys from Huila, Colombia, against E. coli, S. aureus, and two veterinarily relevant Salmonella enterica biovars (Gallinarum and Pullorum) was investigated. Physicochemical profiling showed origin-dependent variability across apiaries. Moreover, the honeys exerted a dose-dependent inhibitory effect governed by the specific honey–microorganism combination. The samples showed their greatest complete inhibition efficacy (MIC) against S. enterica bvP (25%–50% v/v). On the other hand, dose-response analysis revealed a higher overall susceptibility in S. aureus, which exhibited the lowest IC50 values (6.58%–12.9%) and the highest rate of estimable IC90 values. Conversely, achieving 90% inhibition was markedly more restricted in Gram-negative strains, especially S. enterica bvG. Overall, these findings highlight the in vitro antibacterial effect of Huila honeys, driven by both individual honey traits and pathogen susceptibility, highlighting their promise as natural agents with in vitro antibacterial activity against pathogens of veterinary interest.

Key Words: Apis mellifera, Honey, Antibacterial activity, CMI, Huila-Colombia.

INTRODUCCIÓN

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Camero Pérez Paola, González Guzman Gabriela, Moreno Pérez Andrés, *Parra Cortés Rosa.

Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 19 de 40 anual estimado entre el 5% y el 15% (WHO, 2026) . Este fenómeno se sustenta en diversos mecanismos de resistencia bacteriana, entre ellos la disminución de la permeabilidad al antimicrobiano, la modificación del sitio diana, la inactivación enzimática del antibiótico y su expulsión mediante bombas de eflujo (Reygaert, 2018) . La aparición y diseminación de la resistencia antimicrobiana se relaciona con múltiples factores, entre ellos el uso excesivo o inapropiado de antimicrobianos, su utilización en producción animal, deficiencias en la regulación y las limitaciones en el desarrollo de nuevos agentes terapéuticos (Mulchandani et al., 2023; Straniero, 2024; Van Boeckel et al., 2015) . En conjunto, estos factores han acelerado la propagación de cepas resistentes, con un impacto particularmente marcado en países de ingresos bajos y medianos, aunque sus consecuencias representan un desafío global (Murray et al., 2022; Steve et al., 2026) .

Entre los microorganismos de mayor preocupación se encuentran bacterias multirresistentes como Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Acinetobacter baumannii y Pseudomonas aeruginosa, responsables de un número creciente de infecciones difíciles de tratar (Murray et al., 2022) . En medicina veterinaria, Escherichia coli, Campylobacter spp., Salmonella spp., no tifoidea y Staphylococcus aureus ocasionan infecciones entéricas, septicémicas y respiratorias que afectan a múltiples especies animales y representan un riesgo para la salud pública debido a su potencial zoonótico y a la circulación de cepas resistentes a múltiples antimicrobianos (Mulchandani et al., 2023; OMSA, 2026) . En respuesta a este escenario, organismos internacionales como WHO y la Organización Mundial de Sanidad Animal (OMSA) han enfatizado la necesidad de desarrollar estrategias complementarias que reduzcan la dependencia de los antibióticos sin comprometer el control de las enfermedades infecciosas (OMSA, 2026; WHO,

2026) .

En este contexto, la miel producida por Apis mellifera ha despertado un creciente interés como fuente de compuestos antimicrobianos naturales. Su actividad antibacteriana resulta de la acción combinada de múltiples factores, entre ellos la elevada concentración de azúcares, la baja actividad de agua, el pH ácido, la producción de peróxido de hidrógeno, los compuestos fenólicos, los compuestos 1,2-dicarbonílicos y la defensina-1 de origen apícola. La concentración y proporción de estos componentes varían según el origen botánico, la especie de abeja, las condiciones ambientales y el almacenamiento

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Camero Pérez Paola, González Guzman Gabriela, Moreno Pérez Andrés, *Parra Cortés Rosa.

Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 20 de 40 de la miel. La acción combinada de estos factores contribuye a la actividad antibacteriana contra un amplio espectro de microorganismos, incluidas bacterias multirresistentes, mediante mecanismos que afectan la integridad de la membrana celular, el metabolismo bacteriano y la formación de biopelículas (en el caso de P. aeruginosa y S. epidermidis), entre otros (Almasaudi, 2021; Lu et al., 2019) . Esta diversidad de mecanismos de acción ha suscitado un creciente interés por el uso de la miel como alternativa o complemento a los tratamientos antimicrobianos convencionales en medicina humana y veterinaria.

Diversos estudios han demostrado la actividad antibacteriana de mieles procedentes de diferentes regiones del mundo. Quevedo y su grupo, por ejemplo, reportaron que las 15 mieles de diferentes especies de abejas sin aguijón evaluadas inhibieron el crecimiento de bacterias Gram positivas y Gram negativas de importancia clínica y veterinaria (Faleiros-Quevedo et al., 2025) . De manera similar, Luca et al observaron que el 40,46% de las muestras analizadas presentó una actividad bactericida superior o comparable a la de la miel de manuka MGO550 frente a S. aureus, el 57,69% frente a S. enterica serovar Typhimurium, el 74,15% frente a P. aeruginosa y el 75% frente a E. coli (Luca et al., 2024) . Adicionalmente, algunas mieles han demostrado capacidad para inhibir la formación de biopelículas y potenciar la eficacia de determinados antibióticos frente a cepas multirresistentes. En este sentido, Gómez et al. reportaron que concentraciones superiores al 8% redujeron significativamente la biomasa de biopelículas establecidas de S. epidermidis (Núñez-Gómez et al., 2024) , con un estudio previo que demuestra actividad antibiofilm de la miel frente a S. epidermidis y P. aeruginosa (Lu et al., 2019) . En conjunto, estos resultados destacan el efecto antibacteriano in vitro de la miel y justifican la búsqueda de nuevas variedades con elevada actividad antimicrobiana.

A pesar de lo anterior, La actividad antibacteriana de la miel puede variar según su origen botánico y geográfico, así como por factores asociados con la maduración, el procesamiento y el almacenamiento (Luca et al., 2024) . Asimismo, la diversidad floral, las condiciones climáticas, las características del suelo, la disponibilidad hídrica y las prácticas de manejo apícola influyen sobre la composición fisicoquímica y fitoquímica de la miel y, en consecuencia, sobre su actividad biológica. Por esta razón, los resultados obtenidos con mieles producidas en regiones templadas, como la miel de manuka de Nueva Zelanda

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 21 de 40 (Al-Kafaween et al., 2023; Carter et al., 2016) o distintas mieles europeas (Stagos et al., 2018) , deben interpretarse con cautela y no extrapolarse directamente sin considerar las diferencias en origen botánico, clima, procesamiento y composición fisicoquímica. Esto hace necesario evaluar de manera individual las mieles producidas en cada región antes de considerar su posterior evaluación en modelos in vivo o posibles aplicaciones en sanidad animal.

Colombia constituye un escenario particularmente favorable para este tipo de investigaciones debido a su extraordinaria diversidad biológica y florística, la cual favorece la producción de mieles con perfiles fisicoquímicos y fitoquímicos altamente variables (Valdés-Silverio et al., 2018) . Dentro de este contexto, el departamento del Huila, reconocido por su riqueza ecosistémica y el crecimiento sostenido de su actividad apícola, reúne condiciones ambientales que podrían influir significativamente sobre el potencial antimicrobiano de las mieles locales (Rojas et al., n.d.) . Sin embargo, la mayor parte de la evidencia disponible proviene de estudios realizados en Europa, Oceanía y Asia, mientras que las investigaciones desarrolladas en Colombia siguen siendo limitadas. En particular, existe poca información acerca de la actividad antibacteriana de las mieles huilenses frente a patógenos de importancia veterinaria como S. enterica biovar Gallinarum (bvG) y biovar Pullorum (bvP), agentes etiológicos de la tifosis y la pullorosis aviar, enfermedades responsables de importantes pérdidas económicas en la industria avícola.

Con base en lo anterior, el presente estudio tuvo como objetivo evaluar la actividad antibacteriana in vitro de mieles de A. mellifera provenientes de apiarios ubicados en los municipios de Rivera y Algeciras (Huila, Colombia) frente a E. coli, S. aureus, y S. enterica bvG y bvP, con el fin de generar evidencia preliminar sobre las propiedades de inhibición de estas mieles colombianas frente a patógenos de interés en salud veterinaria.

SECCIÓN EXPERIMENTAL

Tipo de estudio: Se realizó un estudio experimental in vitro, de enfoque cuantitativo y alcance exploratorio, orientado a evaluar la actividad antibacteriana de mieles de A. mellifera frente a cepas de referencia de importancia veterinaria.

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 22 de 40 Coleta de mieles y transporte: Se recolectaron muestras de miel en tres apiarios ubicados en los municipios de Rivera y Algeciras (Huila, Colombia): Apiario Rivera (AR, 482 m s.n.m.), Apiario Perdiz (APE, 1.664 m s.n.m.) y Apiario Palestina (APA, 2.423 m s.n.m.) (Tabla 1). De cada apiario se seleccionaron al azar tres colmenas y de cada una se extrajo, bajo condiciones de asepsia, un fragmento de panal con miel de 3 × 5 cm, el cual se depositó en un frasco de vidrio estéril previamente rotulado. Los frascos se sellaron con película de Parafilm y luego se transportaron en una Caja isotérmica de EPS para transporte biológicos, protegidos de la luz y a temperatura ambiente, hasta el Laboratorio de Microbiología de la U.D.C.A.

Tabla 1. Ubicación geográfica y origen botánico de los apiarios muestreados en los municipios de Rivera y Algeciras (Huila, Colombia). Municipio Apiario (código) Coordenadas (Lat, Long) Altitud (m s.n.m.)

Origen botánico predominante Rivera AR

2,8264,

−75,2935

482

Guásimo, iguá, gualanday, mosquerillo, dinde, caracolí, caguanejo, caucho Algeciras

APE

2,4804,

−75,2773

1.664

Café, guamo, nogal cafetero, arrayán, cabo de hacha, eucalipto, agraz, arboloco, laurel, pasto (Melinis minutiflora), aguacate Algeciras

APA

2,3789,

−75,3861

2.423

Chilca, arboloco, ensenillo, roble, siete cueros, sangre de drago de montaña, laurel, cauchillo, cedro, cabo de hacha, cenizo AR: Apiario Rivera; APE; Apiario perdiz; APA: Apiario palestina. m.s.n.m: metros sobre el nivel del mar.

Procesamiento de mieles: Cada muestra de miel se diluyó en medio Mueller-Hinton líquido en proporción 1:1 (5 g de miel en 5 mL de medio) y luego se esterilizó por filtración a través de una membrana de 0,22 μm, empleando jeringas estériles. La esterilidad de cada muestra se verificó sembrando 100 μL de miel (antes y después de la filtración) en agar Mueller- Hinton, incubado durante 24 h a 37 °C. Adicionalmente, se realizó tinción de Gram sobre las colonias que crecieron usando las muestras de mieles sin filtrar para confirmar la morfología de los microorganismos presentes. A partir de las mieles estériles se prepararon diluciones seriadas en medio Mueller-Hinton

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 23 de 40 líquido a concentraciones de 50, 25, 12,5 y 6,25 % (v/v), las cuales se almacenaron en oscuridad a temperatura ambiente hasta su uso. Adicionalmente, se hizo una caracterización fisicoquímica de las mieles (grados Brix, porcentaje de humedad, materia seca, cenizas y pH) siguiendo los protocolos estandarizados del Codex Alimentarius (CODEX STAN 12-1981). Mantenimiento y propagación de cepas: Se realizó un inoculo de las cepas de referencia E. coli (ATCC 25922), S. aureus (ATCC 25923), S. enterica bvG (ATCC 9184) y bvP (ATCC 9120) en agar Mueller-Hinton el cual se incubó a 37 °C durante 24 h. Posteriormente, se preparó un inoculo fresco en caldo Mueller-Hinton y se incubó a 37 °C durante 4 h hasta verificar que la densidad óptica a 595nm (DO595) se encontrara en la fase exponencial de crecimiento (DO595 = 0,4-0,6). Cada inoculo se lavó tres veces con medio de cultivo estéril, centrifugando a 4500 r.p.m durante 5 min en cada lavado y finalmente se dejó a una concentración de 2.5 x 106 UFC/mL.

Ensayo de microdilución en caldo: Para este ensayo se dispensaron 80 μL de medio Mueller-Hinton líquido por pozo en placas de ELISA de 96 pozos, con excepción del control de esterilidad, al que se adicionaron 100 μL. Los antibióticos de referencia se emplearon exclusivamente como controles positivos de inhibición de crecimiento bacteriano para validar la sensibilidad de las cepas, siguiendo los lineamientos del Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, M07) y del European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST, v.13.0). Las concentraciones evaluadas cubrieron o estuvieron por debajo de los los rangos de control de calidad según la normativa vigente: ciprofloxacina (0.04, 0.08, 0.16 y 0.32 μg/mL) para E. coli (rango de 0.004 - 0.016 μg/mL), gentamicina (0.5, 1, 2 y 4 μg/mL) para S. aureus (Rango de 1 - 4 μg/mL) y cloranfenicol (2, 4, 8 y 16 μg/mL) para S. entérica bvG y bvP (Rango de 2 - 8 μg/mL). Posteriormente, a cada pozo, excepto al control de esterilidad, se le adicionaron 20 μL de la suspensión bacteriana (para que quedara a una concentración final de 5 x 105 UFC/mL) y se homogenizó mediante pipeteo suave. Las placas se incubaron durante 17 h a 37°C en cámara húmeda para evitar la evaporación, y la lectura de absorbancia se realizó en un lector de microplacas (modelo 680, Bio-Rad) a 595 nm.

La concentración mínima inhibitoria (CMI) (v/v) de cada miel frente a cada cepa bacteriana se calculó a partir de la DO media de las réplicas técnicas para

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 24 de 40 cada concentración evaluada. Posteriormente, para cada bacteria y cada día experimental, se estableció un criterio espectrofotométrico operacional para definir la inhibición completa basado en la medida de densidad óptica del control de esterilidad (caldo Mueller–Hinton sin inoculación bacteriana) más dos veces la desviación estándar (media DO + 2DE). No se realizó una validación directa frente a la lectura visual convencional de CMI. Este valor umbral garantizó objetivamente la ausencia de turbidez en la lectura espectrofotométrica, operando como criterio de inhibición completa equivalente a la lectura visual estándar (CLSI). La CMI se definió como la menor concentración de miel que cumplió este criterio en cada réplica biológica. Posteriormente, la concordancia entre los tres días de ensayo se evaluó mediante un criterio de consenso. Cuando al menos dos de las tres repeticiones experimentales independientes coincidieron en la misma concentración, se definió como la CMI de consenso del tratamiento; la coincidencia total en los tres días se indicó con un asterisco (*). Cuando las tres repeticiones presentaron valores diferentes, la CMI se clasificó como variable (&) y no se asignó un valor único.

Para el análisis de las concentraciones inhibitorias, el porcentaje de inhibición del crecimiento bacteriano se calculó para cada observación mediante la expresión: Inhibición (%) = 100 x (1 - (DO tratamiento – DO control negativo) / (DO control crecimiento – DO controlo negativo)), donde el control negativo correspondió al caldo Mueller–Hinton estéril y el control de crecimiento al cultivo bacteriano sin miel. Los valores obtenidos se limitaron al intervalo biológicamente posible entre 0 y 100%. A partir de estos datos, se calcularon la concentración inhibitoria media (IC₅₀) y la concentración inhibitoria al 90% (IC₉₀), correspondientes a las concentraciones de miel requeridas para inhibir el 50% y el 90% del crecimiento bacteriano, respectivamente. Las estimaciones se realizaron mediante modelos de regresión no lineal dosis–respuesta de tres parámetros (Log-logistic, LL.3), ajustados sobre lalos valores de DO promediados previamente entre replicas técnicas dentro de cada jornada experimental independiente, utilizando el paquete drc de R. En los casos en que el modelo no logró converger, no se reportaron valores de IC. Con el fin de evitar extrapolaciones biológicamente no sustentadas, los valores de IC₅₀ e IC₉₀ únicamente se reportaron cuando el porcentaje de inhibición correspondiente quedó comprendido dentro del rango de respuesta observado experimentalmente para cada tratamiento, evaluado a partir de la respuesta

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 25 de 40 media en las concentraciones ensayadas. Las estimaciones que requirieron extrapolación fuera del intervalo experimental no fueron reportadas. Análisis estadístico: Las características fisicoquímicas de las mieles fueron resumidas mediante estadística descriptiva. La densidad óptica, utilizada como indicador del crecimiento bacteriano, fue analizada de forma independiente para cada bacteria mediante modelos lineales factoriales. La unidad analítica utilizada en el modelo para cada bacteria correspondió, a cada combinación de miel individual, concentración y día experimental, después de promediar las repeticiones técnicas. Las muestras individuales de miel constituyeron las unidades biológicas evaluadas. Aunque las nueve mieles procedían de tres orígenes, cada miel fue considerada una muestra individual y constituyó el factor principal de análisis. Para cada bacteria evaluada, las repeticiones técnicas de laboratorio fueron promediadas previamente dentro de cada combinación de miel, día experimental y concentración. Cada día correspondió a una nueva corrida del ensayo, en la cual se prepararon nuevamente las diluciones a partir de las mismas muestras de miel. Por esta razón, el día experimental fue incluido como efecto fijo de ajuste para controlar la variación asociada a todo el proceso de la jornada de evaluación. Para cada bacteria se ajustó el siguiente modelo: Yᵢⱼₖₗ = μ + Dᵢ + Mⱼ + Cₖ + (MC)ⱼₖ + εᵢⱼₖₗ, donde Yᵢⱼₖₗ corresponde a la densidad óptica observada, μ a la media general, Dᵢ al efecto fijo del día experimental, Mⱼ al efecto individual de la miel (Ej. M1_Rivera, M9_palestina), Cₖ al efecto de la concentración (0; 6,25; 12,5; 25; 50), (MC)ⱼₖ a la interacción miel × concentración y εᵢⱼₖₗ al error residual. La concentración fue tratada como factor categórico para comparar los niveles evaluados sin asumir una relación lineal dosis-respuesta. Cuando la interacción miel × concentración fue significativa, se realizaron comparaciones de efectos simples mediante medias marginales estimadas, comparando concentraciones dentro de cada miel y mieles dentro de cada concentración. En ausencia de interacción significativa, se interpretaron los efectos principales (miel, concentración). Las comparaciones múltiples fueron ajustadas mediante el método de Holm, y los resultados se expresaron como medias ajustadas ± error estándar. Se consideraron diferencias significativas con p < 0,05. La normalidad de los residuos y la homogeneidad de varianzas se evaluaron mediante las pruebas de Shapiro-Wilk y Levene, respectivamente.

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 26 de 40 La concentración mínima inhibitoria (CMI) se determinó de forma independiente al ANOVA mediante un algoritmo de clasificación basado en el umbral de inhibición establecido para cada bacteria y día experimental. La CMI final de cada tratamiento se obtuvo aplicando un criterio de consenso entre las tres réplicas biológicas, considerando como válida la concentración coincidente en dos o tres réplicas independientes. Debido a que la CMI corresponde a una variable discreta derivada de un criterio microbiológico y no a una variable continua, no se realizaron comparaciones inferenciales entre tratamientos. Las concentraciones inhibitorias al 50% (IC₅₀) y al 90% (IC₉₀) se estimaron mediante modelos de regresión no lineal dosis–respuesta de tres parámetros (modelo log-logístico, LL.3), ajustados sobre los valores de porcentajes de inhibición promediados por jornada experimental (omitiendo réplicas técnicas individuales para evitar pseudoreplicación), utilizando el paquete drc de R. La calidad del ajuste se verificó mediante inspección visual de las curvas dosis– respuesta y la convergencia del algoritmo de optimización. Cuando el modelo no convergió, no fue posible estimar la concentración inhibitoria correspondiente. Asimismo, únicamente se reportaron los valores de IC₅₀ e IC₉₀ cuando el nivel de inhibición respectivo (50% o 90%) fue alcanzado dentro del rango experimental de respuestas observado para cada tratamiento, evitando reportar estimaciones obtenidas exclusivamente por extrapolación del modelo. Todos los análisis se realizaron con el software R versión 4.5.1 utilizando RStudio como entorno de desarrollo.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Las mieles presentaron perfiles fisicoquímicos diferenciados según el apiario de origen Las nueve muestras de miel analizadas presentaron diferencias cualitativas asociadas a su apiario de origen. Las muestras del apiario Palestina se caracterizaron por una coloración ámbar oscuro y una mayor viscosidad respecto a las de APE y AR, mientras que el aroma dulce fue homogéneo entre las nueve muestras. Aunque la viscosidad no se relaciona directamente con la actividad antibacteriana, sí constituye un indicador indirecto de variables fisicoquímicas como el contenido de humedad y la concentración de sólidos

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 27 de 40 solubles, las cuales pueden estar influenciadas por el manejo apícola, la época de cosecha, la flora circundante y las condiciones ambientales de cada apiario. La caracterización fisicoquímica de las mieles se realizó calculando un valor promedio por apiario debido al limitado volumen recuperado de estas (Figura

1) (Tabla 2).

Los valores de °Brix obtenidos son consistentes con los reportados para mieles comerciales colombianas del departamento del Cauca (76,4–81,3 °Bx; Ortega- Bonilla et al., 2021), lo que sugiere un contenido de sólidos solubles característico de mieles florales maduras (Tabla 1). Sin embargo, la miel APE registró un valor °Bx de 71,2, inferior al rango reportado, lo que podría estar relacionado con un mayor contenido de humedad, un menor grado de maduración o diferencias de su origen botánico. Por otra parte, los valores de pH determinados (3,54–3,63) se encuentran dentro del rango típico descrito para mieles multiflorales colombianas y de otras regiones (3,38 – 5,41; Ortega- Bonilla et al., 2021). Asimismo, son comparables con los valores reportados para mieles del piedemonte amazónico colombiano, donde las mieles asociadas con Apis mellifera presentaron un pH de 3,68 ± 0,27 (Quicazán et al., 2026) . Estos datos son consistentes con el carácter ácido reportado para A. mellifera, condición que contribuye per se a la actividad antimicrobiana.

En contraste, el contenido de humedad de las tres mieles evaluadas (24,51– 26,50%) superó de manera considerable el límite máximo establecido tanto por la normativa colombiana (NTC-1273) como por el Codex Alimentarius (20%), y también excedió el rango reportado para mieles comerciales del Cauca (17,9–20,0%; (Ortega-Bonilla et al., 2021) ). Este hallazgo reviste importancia práctica para la calidad comercial, dado que la humedad es uno de los parámetros más estrechamente vinculados a la estabilidad y la vida útil de la miel; valores superiores al 20% favorecen procesos fermentativos no deseados, mediados por levaduras osmófilas, que pueden alterar la calidad organoléptica del producto (Ortega-Bonilla et al., 2021) . Este exceso de humedad podría explicarse por una cosecha en panales aún no completamente operculados, por las condiciones climáticas propias de la región (mayor humedad relativa ambiental en zonas de bosque húmedo tropical del Huila) o por prácticas de manejo poscosecha. Sin embargo, aunque el contenido de humedad puede influir sobre las características fisicoquímicas de la miel y su disponibilidad de agua, las diferencias observadas en la actividad antibacteriana no pueden atribuirse exclusivamente a este parámetro dado que en este estudio no se evaluaron de manera independiente.

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Figura 1. Caracterización fisico-química de las mieles. La imagen muestra las características de colores (A), así como la determinación de los grados Br (B) de una miel característica de cada apiario.

Tabla 2. Promedio de las características fisicoquímicas de las mieles evaluadas, por apiario.

Parámetro AR

APA

APE

Grados Brix (°Bx)

77,5

81,3

71,2

Humedad (%)

25,14

26,5

24,51

Materia seca (%)

74,85

73,49

75,48

Ceniza (%)

0,32

0,9

0,23

% materia húmeda

74,53

72,59

75,24

3,63

3,6

3,54

AR: Apiario Rivera; APE; Apiario perdiz; APA: Apiario palestina. m.s.n.m: metros sobre el nivel del mar.

En cuanto al contenido de cenizas, la muestra del APA superó el límite normativo (0,6%), mientras que las muestras de AR y APE se mantuvieron dentro de lo permitido (0,32% y 0,23%, respectivamente). El mayor contenido de cenizas observado en APA sugiere una mayor concentración de minerales y

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 29 de 40 es compatible con la coloración más oscura registrada en esta muestra; sin embargo, el color también depende de otros componentes, por lo que esta asociación no permite establecer causalidad (Gregório et al., 2021; Ortega- Bonilla et al., 2021) . La relación con el mayor valor de °Brix y la mayor viscosidad debe interpretarse con cautela, puesto que estas propiedades también están determinadas por el contenido de humedad, la composición de azúcares, la temperatura y otros factores fisicoquímicos. De igual manera, la mayor altitud del apiario APA (2.423 m s. n. m.; Tabla 1) y las características edáficas de la zona podrían influir indirectamente en la composición mineral de la miel a través de la flora circundante; sin embargo, esta hipótesis requeriría estudios específicos de suelo, vegetación y composición elemental para ser confirmada (Latifa et al., 2020) . En general, estos datos sugieren ampliar la caracterización fisicoquímica en futuros estudios para determinar si esta condición es representativa de las mieles de la región o si se limita particularmente a las muestras analizadas.

Las mieles inhiben el crecimiento bacteriano de manera dependiente de la concentración y del origen

El evaluar el efecto de las mieles mediante microdilución en caldo, se observó que la inhibición fue dependiente de la concentración de miel en las cuatro bacterias evaluadas y dependió del microorganismo como del origen de la miel. Previo al análisis de varianza, se verificó el cumplimiento de los supuestos de normalidad de los residuales (Shapiro-Wilk) y de homogeneidad de varianzas (Levene) para cada bacteria (Tabla 3); todos los modelos cumplieron el supuesto de homogeneidad de varianzas, mientras que únicamente el modelo de E. coli incumplió el de normalidad, por lo que sus resultados se validaron mediante un modelo no paramétrico complementario de rangos alineados (ART). La interacción tratamiento × concentración fue estadísticamente significativa para E. coli, S. aureus y S. enterica bvP (Tabla 3), lo que indica que el efecto de la concentración de miel sobre el crecimiento bacteriano varió según el tratamiento evaluado. Este resultado es consistente con lo descrito en la literatura en donde se reporta que la actividad antibacteriana de la miel variaba según el origen floral y la bacteria evaluada, así como una interacción significativa entre ambos factores (Laallam et al., 2015) . En contraste, para S. enterica bvG la interacción no fue significativa, por lo que sus resultados se interpretan a través de los efectos principales de tratamiento y concentración por separado.

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Tabla

Supuestos del modelo estadístico e interacción tratamiento×concentración por bacteria.

Bacteria Shapiro- Wilk Levene Interacción tratamiento x concentración E. coli p = 0,004 P =

0.998

ANOVA: F (32,83) = 2.18, p =

0.003; ART: F (32,83.01) =

2.07, p = 0.005.

S. aureus P = 0,074 p =

0,998

F (32, 82) = 2,04; p = 0,005 S. enterica bvP p = 0,409 p =

0,980

F (32, 79) = 1,60; p = 0,048 S. enterica bvG p = 0,129 p =

0,993

F (32, 71) = 1,57; p = 0,059 Los supuestos de normalidad de los residuales y de homogeneidad de varianzas se evaluaron mediante las pruebas de Shapiro-Wilk y de Levene, respectivamente (α = 0,05). Para E. coli, dado el incumplimiento del supuesto de normalidad, se incluyen los resultados del modelo paramétrico (ANOVA) y del modelo no paramétrico complementario de rangos alineados (ART). bvG: biovar Gallinarum; bvP: biovar Pullorum.

En E. coli, la actividad antibacteriana de las mieles estuvo condicionada tanto por la concentración como por el tratamiento. Por ejemplo, a 6,25 %, ninguna de las mieles produjo una reducción significativa del crecimiento respecto al control, mientras que a 12,5% las mieles M5–M9 ya mostraron una inhibición significativa, a diferencia de M1–M4 (p < 0.05) (Figura 2). Por su parte, a 25 y 50%, todas las mieles redujeron significativamente el crecimiento bacteriano comparado con el control (p < 0.05), evidenciando un efecto dosis–respuesta y una mayor capacidad inhibitoria. En comparación con otras mieles, Luca et al. reportaron un efecto de inhibición frente a E. coli inferior al observado en este estudio (entre 6,25 y 12,5) lo cual podría estar relacionado con la característica fisicoquímica de la humedad de las mieles (entre 16,71 y 19,29% reportado vs 20% aquí obtenido) la cual resulta determinante ya que una menor humedad puede aumentar la concentración de azúcares y contrinuir al efecto osmótico; sin embargo, en este estudio no se analizó experimentalmente el efecto de la humedad (Almasaudi, 2021; Luca et al.,

2025) .

En S. aureus, en general, las mieles mostraron una disminución significativa desde la concentración de 6.25% (Figura 3). En los tratamientos provenientes del AR (M1–M3) y APA (M7 a M9), el crecimiento disminuyó progresivamente con el incremento de la concentración, mientras que aquellos del APE (M4 a M6) se alcanzó la mayor actividad antibacteriana con una máxima inhibición

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 31 de 40 desde la concentración más baja evaluada (6,25%), sin diferencias significativas frente a concentraciones mayores (p > 0.05=. Este comportamiento concuerda con lo descrito por Al-Kafaween et al., quienes observaron una susceptibilidad de S. aureus frente a diferentes tipos de miel, incluidas mieles Manuka, Sidr y Tualang, con concentraciones más elevadas a las reportadas en este estudio (entre 12,5 y 25% (Al-Kafaween et al., 2023) ). La mayor susceptibilidad observada en S. aureus podría estar relacionada, entre otros factores, con diferencias estructurales entre bacterias Gram positivas y Gram negativas; no obstante, la respuesta también depende de la composición de cada miel y de las características de la cepa.

Figura 2. Efecto de la concentración de mieles de A. mellifera sobre el crecimiento de E. coli. Las barras representan las medias ajustadas (± error estándar) estimadas por el modelo estadístico para cada concentración de miel. Letras diferentes indican diferencias significativas entre concentraciones dentro de cada tratamiento (p < 0.05).

Figura 3. Efecto de la concentración de mieles de A. mellifera sobre el crecimiento de S. aureus. Las barras representan las medias ajustadas (± error estándar) estimadas por el modelo estadístico para cada concentración de miel. Letras diferentes indican diferencias significativas entre concentraciones dentro de cada tratamiento (p < 0.05).

Las mieles evaluadas mostraron una respuesta inhibitoria heterogénea frente a S. enterica bvP, con un incremento general del efecto conforme aumentó la concentración (Figura 4). En el caso de M5, M8 y M9 se produjo una reducción significativa del crecimiento bacteriano respecto al control a una concentración de 6,25% (p < 0,05). Al incrementar la concentración a 25 y 50%, la mayoría de las mieles (M2–M9) alcanzó una inhibición más consistente, sin diferencias significativas entre ambas concentraciones (p > 0,05), lo que sugiere que para estos tratamientos el efecto inhibitorio se estabilizó a partir del 25%. Esta variabilidad entre mieles podría estar relacionada con diferencias en su composición y, particularmente, con la concentración de compuestos bioactivos responsables de su actividad antimicrobiana, los cuales pueden variar según el origen de la miel.

Figura 4. Efecto de la concentración de mieles de A. mellifera sobre el crecimiento de S. entérica bvP. Las barras representan las medias ajustadas (± error estándar) estimadas por el modelo estadístico para cada concentración de miel. Letras diferentes indican diferencias significativas entre concentraciones dentro de cada tratamiento (p < 0.05).

En el caso de S. enterica bvG, la concentración de las mieles evaluadas ejerció un efecto significativo sobre el crecimiento bacteriano (F (4,71) = 100.71; p <

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Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 32 de 40 0.001) independiente del origen, observándose una disminución progresiva a medida que aumentó la concentración (Figura 5A). El control y la concentración de 6.25% no difirieron significativamente entre sí (p > 0.05), mientras que la concentración de 12.5% produjo la primera disminución significativa del crecimiento bacteriano (p < 0.05). Las concentraciones de 25% y 50% presentaron la mayor inhibición sin diferencias estadísticas entre ellas (p > 0.05), aunque ambas fueron significativamente inferiores al control y a las concentraciones de 6.25 y 12.5% (p < 0.05). Por otro lado, el tipo de miel también tuvo un efecto significativo sobre el crecimiento de S. entérica bvG (F (8,71) = 2.82; p = 0.009), aunque su magnitud fue considerablemente menor que la observada para la concentración (Figura 5B). Entre los tratamientos evaluados, solo M1 (AR) presentó una diferencia significativa con M9 (APA) (p<0.05), mientras que los demás mostraron valores intermedios sin diferencias estadísticas. A pesar que no hay suficiente información reportada para estos serovares de S. entérica, hay estudios que ofrecen un antecedente comparativo para la respuesta de Salmonella a diferentes concentraciones de miel. Por ejemplo, nuestros resultados son congruentes con lo reportado por Gamboa y Figueroa en Colombia, quienes al evaluar 37 muestras de miel de Tetragonisca angustula de diferentes regiones frente a Salmonella enterica serovar Typhimurium, observaron que la actividad bactericida fue alta en las concentraciones más elevadas independientemente del departamento de procedencia (Gamboa & Figueroa, 2009) . De forma similar, Bashir et al. mostraron en cepas de S. typhi que la efectividad de la miel está estrechamente relacionada con la concentración (Bashir et al., 2024; Tan et al., 2023) . No obstante, es importante resaltar que, si bien la literatura analiza el impacto de la miel en serovares zoonóticos de Salmonella (S. Typhimurium o S. Typhi), la información respecto a la biovariedad S. enterica bvG y bvP, continúa siendo escasa. Por lo tanto, el presente hallazgo cobra particular relevancia al evidenciar que, a pesar de las sutiles fluctuaciones fisicoquímicas atribuibles al origen botánico de las mieles evaluadas (como la diferencia puntual entre M1 y M9), la concentración del producto es el factor determinante para lograr la inhibición efectiva de este patógeno de interés pecuario.

Figura 5. Efectos de la concentración y del origen de mieles de A. mellifera sobre el crecimiento de S. enterica bvG. La figura muestra el efecto principal de la concentración de cada miel (A) y de cada tratamiento (origen de la miel) (B). Las barras que representan las medias ajustadas (± error estándar) estimadas por el modelo estadístico.

Las mieles presentan diferente actividad antimicrobiana

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Camero Pérez Paola, González Guzman Gabriela, Moreno Pérez Andrés, *Parra Cortés Rosa.

Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 33 de 40

En términos generales, las mieles evaluadas presentaron una mayor capacidad para inhibir completamente el crecimiento de S. enterica bvP, con CMI reproducibles entre 25 y 50% (Tabla 4). M3 fue la única muestra que presentó una CMI de 25% frente a E. coli y S. enterica bvP, lo que sugiere un espectro de actividad relativamente más amplio. Por su parte, M8 fue el único tratamiento que mostró una CMI reproducible frente a S. aureus (50%) y, simultáneamente, inhibió completamente el crecimiento de S. enterica bvP a una concentración del 25%. Este comportamiento es consistente con la literatura, que ha documentado la sensibilidad de S. enterica a la miel, aunque la magnitud de la respuesta depende del serovar y del origen botánico. Se ha reportado que mieles de distintos orígenes presentan CMI frente a S. enterica serovar Typhi entre 9 y 25% (v/v) (Bashir et al., 2024) , valores comparables a los obtenidos en este estudio. No obstante, la información específica sobre los bvG y bvP, asociados a enfermedades aviares de importancia veterinaria, continúa siendo escasa en la literatura.

Tabla 4. CMI de las mieles evaluadas frente a E. coli, S. aureus y S. enterica bvP y bvG. Apiario Tratamiento E. coli S. aureus S. entérica bvP S. entérica bvG.

Rivera M1

25*

Perdiz M4

M5 &

25*

Palestina M7

25*

CMI definida operacionalmente como la menor concentración de miel cuya densidad óptica no superó el umbral de absorbancia del control negativo (media + 2DE). – = indica que no se alcanzó una CMI en las condiciones evaluadas. & = indica que la CMI fue variable en cada replica. * = indica la coincidencia toral de las tres repeticiones experimentales. Todos los valores están expresados en porcentaje.

El análisis dosis–respuesta permitió estimar que en E. coli, todas las mieles presentaron valores de IC₅₀ entre 11,01 y 18,09%; en S. enterica los valores oscilaron entre 7,52 y 21,13% para bvP y entre 7,28 y 18,01% para bvG (tABLA 5). Por su parte, frente a S. aureus se registraron los menores valores de IC₅₀ del estudio únicamente para las mieles de AR (6,58–12,9%). Estos resultados son consistentes con estudios que han demostrado que la miel ejerce actividad antibacteriana sobre bacterias Gram positivas y Gram negativas, y que en concentraciones moderadas (25%) puede inhibir el crecimiento de ambos grupos por igual (Kačániová et al., 2022) . De hecho, se ha reportado que la

p. 34

Camero Pérez Paola, González Guzman Gabriela, Moreno Pérez Andrés, *Parra Cortés Rosa.

Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 34 de 40 miel presenta un espectro de acción amplio frente a bacterias Gram positivas y Gram negativas, incluidas cepas resistentes a antibióticos (Albaridi, 2019; Almasaudi, 2021) . En este sentido, la actividad inhibitoria se observó tanto frente a bacterias Gram positivas como Gram negativas; sin embargo, las diferencias en los valores de IC₅₀ no permiten atribuir la respuesta exclusivamente a la estructura de la envoltura celular. En relación con S. aureus, se ha reportado que las bacterias Gram positivas suelen ser más sensibles a la miel debido a la ausencia de membrana externa (Almasaudi, 2021) . No obstante, en este estudio la mayor susceptibilidad de S. aureus no fue un fenómeno generalizado, sino que se limitó a las mieles del apiario Rivera, que presentaron los menores valores de IC₅₀. Esta observación sugiere que la respuesta frente a esta bacteria depende más de la composición química específica de cada miel que de la clasificación de Gram en sí, y resalta la variabilidad del porcentaje antibacteriano según el origen botánico de la muestra.

Tabla 5. IC₅₀ de las mieles evaluadas frente a E. coli, S. aureus y S. enterica bvP y bvG.

Tratamiento E. coli S. aureus S. enterica bvP S. enterica bvG M1_AR

16.7

14.2

14.0

13.9

11.0

13.2

18.0

13.4

12.9

6.9

6.5

NR NR NE NR NR NR

21.1

12.9

15.8

12.4

13.5

12.8

14.5

7.5

13.5

17.1

15.7

16.9

9.0

11.1

7.2

9.5

18.0

8.8

M2_AR M3_AR

M4_APE

M5_APE

M6_APE

M7_APA

M8_APA

M9_APA

IC₅₀: concentración de miel necesaria para inhibir el 50% del crecimiento bacteriano. NR: no reportable porque no se alcanzó el 50% dentro del rango experimental. NE: No estimable (el modelo dosis–respuesta no lineal no convergió para la estimación precisa del parámetro debido a transiciones de respuesta abruptas entre concentraciones contiguas). todos los valores están expresados en porcentaje.

El comportamiento del IC₉₀ fue más variable que el del IC₅₀ y confirmó una mayor actividad inhibitoria de la mayoría de las mieles frente a S. aureus, con valores entre 7,26 y 27,82% (Tabla 6). En contraste, frente a las bacterias Gram negativas la capacidad de alcanzar una inhibición del 90% fue considerablemente más limitada: únicamente la miel M3_AR logró un IC₉₀

p. 35

Camero Pérez Paola, González Guzman Gabriela, Moreno Pérez Andrés, *Parra Cortés Rosa.

Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 35 de 40 frente a E. coli (16,08%), mientras que frente a S. enterica bvP solo tres mieles alcanzaron este nivel, con valores mayores (entre 29,56 y 45,72%). Frente a S. enterica bvG, ninguna muestra logró una inhibición del 90% dentro del rango experimental evaluado. La mayor frecuencia de IC₉₀ estimables frente a S. aureus coincide con la literatura que reporta inhibición de S. aureus a concentraciones de miel inferiores a las requeridas para otras bacterias (Neo et al., 2024) . Por otro lado, los valores de inhibición para S. enterica son comparables con lo reportado en la literatura (S. Typhi = 1,56 y 25% (v/v) y S. Typhimurium = 25%) (Bashir et al., 2024) , lo cual sugiere que lograr una inhibición casi completa frente a Salmonella requiere concentraciones de miel relativamente altas, en línea con lo descrito para otras bacterias Gram negativas (Neo et al., 2024) . En este contexto, los IC₉₀ obtenidos frente a S. aureus y, en menor medida, frente a E. coli y S. enterica bvP, respaldan la actividad antibacteriana in vitro de las mieles del Huila; no obstante, evaluar su utilidad práctica requeriría considerar concentraciones más elevadas frente a bacterias Gram negativas o explorar posibles efectos sinérgicos con otros agentes, así como realizar estudios in vivo que evalúen su seguridad y eficacia clínica.

Tabla 6. IC₉₀ de las mieles evaluadas frente a E. coli, S. aureus y S. enterica bvP y bvG.

Tratamiento E. coli S. aureus S. enterica bvP S. enterica bvG M1_AR NR NR

38.4

NR M2_AR NR

18.4

NR NR M3_AR

16.0

16.8

NR NR

M4_APE

7.2

29.5

M5_APE

10.7

45.7

M6_APE

NR NE NR NR

M7_APA

NR NR NR NR

M8_APA

27.8

NR NR

M9_APA

17.6

NR NR IC₉₀: concentración de miel necesaria para inhibir el 90% del crecimiento bacteriano. NR: no reportable porque no se alcanzó el 90% dentro del rango experimental. NE: No estimable (el modelo dosis–respuesta no lineal no convergió para la estimación precisa del parámetro debido a transiciones de respuesta abruptas entre concentraciones contiguas). todos los valores están expresados en porcentaje.

CONCLUSIONES

p. 36

Camero Pérez Paola, González Guzman Gabriela, Moreno Pérez Andrés, *Parra Cortés Rosa.

Facultad de Ciencias Plantilla para presentación de trabajos escritos Página 36 de 40 La caracterización de las mieles de A. mellifera evidenció variabilidad en sus propiedades fisicoquímicas según el apiario de origen, mientras que los ensayos microbiológicos demostraron una actividad antibacteriana dependiente de la concentración y variable según la combinación miel– microorganismo. La CMI mostró un mayor efecto frente a S. enterica bvP, mientras que el análisis dosis–respuesta indicó una mayor susceptibilidad de S. aureus, que presentó los menores valores de IC₅₀ y una mayor frecuencia de estimaciones de IC₉₀. En contraste, la capacidad de alcanzar una inhibición del 90% fue más limitada frente a las bacterias Gram negativas, particularmente S. enterica bvG. Este estudio da evidencia que las mieles evaluadas poseen una actividad antibacteriana in vitro diferencial, determinado tanto por las características de cada miel como por la susceptibilidad específica del microorganismo, lo que respalda el interés de estas como candidatos para futuras investigaciones sobre agentes naturales con actividad inhibitoria in vitro frente a bacterias de importancia veterinaria.

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Cita: González Guzmán, Angie Gabriela, Camero Pérez, Yuly Paola (2026), Actividad antibacteriana de la miel de apis mellifera proveniente de apiarios de los municipios de Rivera y Algeciras (Huila, Colombia), Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales, p. N. https://repository.udca.edu.co/handle/11158/7258