The In Vitro Antibacterial Activity of Some Tannin Extracts Against Pepper Spot Disease Caused by Xanthomonas spp.

Year 2022, Volume: 17 Issue: 1, 10 - 14, 28.06.2022

Mustafa Küsek , Zeynep İmecik , Ceyda Ceyhan Başaran , İdris Bektaş

https://doi.org/10.54975/isubuzfd.1057232

Abstract

Pepper is an industrially important cultivated plant. One of the disease agents that cause significant problems in pepper cultivation in our country is Xanthomonas spp. Tannins are compounds in the root, wood, crust, leaves and fruit of plants that have significant antimicrobial effects on molds, yeast, bacteria and certain viruses. In this study the antibacterial activity of tannins against different bacterial strains were determined. Four different concentrations (0.5, 1, 2, and 3 mg ml-1) of 3 different tannin extracts (Farmatan, Artutan and Artutan K) were tested against pepper bacterial spot disease causing 11 Xanthomonas spp. (strain from pepper fields of Kahramanmaras province). It has been identified that according to the diameter of the zone formed in the disk diffusion method, 3 tannins extract have anti-bacterial activity against the Xanthomonas spp. strains however, the effectiveness of Artutan K was found to be low. The most sensitive strains against three tannin extracts were identified as ZI364 and ZI370. It has been determined that strain ZI383 against the Farmatan and strains ZI94, ZI95, ZI107 and ZI110 against Artutan are resistant. It was also determined that the effect observed at the concentration of 1 mg ml-1 did not increase with the concentration increased. As a result, it is considered that when combined with appropriate concentration and sensitive strains, better efficacy than antibiotics can be achieved.

Keywords

Antibacterial activity, plant disease, plant extracts, tannin, Xanthomonas

In Vitro Ortamda Biber Leke Hastalık Etmeni Xanthomonas spp.’e Karşı Bazı Tanen Ekstraktlarının Antibakteriyel Aktivitesinin Değerlendirilmesi

Abstract

Biber endüstriyel olarak önemli bir kültür bitkisidir. Ülkemizde biber yetiştiriciliğinde önemli sorunlara sebep olan hastalık etmenlerinden birisi; Xanthomonas spp. cinsi bakterilerdir. Tanenler, genellikle bitkilerin kök, odun, kabuk, yaprak ve meyvelerinde bulunan ve funguslar, mayalar, bakteriler ve bazı virüsler üzerine önemli düzeyde antimikrobiyal etkileri olan bileşiklerdir. Bu çalışmada 3 farklı tanen ekstraktının (Farmatan, Artutan ve Artutan K) 4 farklı konsantrasyonun (0.5, 1, 2, ve 3 mg ml-1) biber bakteriyel leke hastalığına sebep olan ve Kahramanmaraş ili biber tarlalarından izole edilen 11 Xanthomonas spp. bakteri izolatlarına karşı antibakteriyel etkinliğini belirlemek ve etmenin mücadelesindeki önemini ortaya çıkarmak amaçlanmıştır. Disk difüzyon yönteminde oluşan zon çapına göre 3 tanen ekstraktından Farmatan ve Artutan’nın Xanthomonas spp. izolatlarına karşı antibakteriyel etkiye sahip olduğu ancak ArtutanK’nın etkinliğinin az olduğu belirlenmiştir. Her üç tanen ekstraktına karşı en duyarlı izolat ZI364 ve ZI370 olarak belirlenmiştir. Farmatan’a karşı ZI383 izolatı, Artutana’a karşı ise ZI94, ZI95, ZI107 ve ZI110 izolatları dayanıklı olduğu belirlenmiştir. Ayrıca 1 mg ml-1 konsantrasyon uygulamasında etkinin görüldüğü ve konsantrasyon arttıkça etkinin o oranda artmadığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, uygun konsantrasyon ve duyarlı izolatların kombinasyon uygulamaları yapıldığında antibiyotiklere nazaran daha iyi etkinlik sağlanabileceği düşünülmektedir.

Keywords

Antibakteriyel aktivite, bitki eksraktları, bitki hastalığı, Xanthomonas

References

• Ali-Shtayeh, M.S., Yaghmour, R.M.R.,Faidi, Y.R., Salem, K.,&Al-Nuri, M.A. (1998). Antimicrobial activity of 20 plants used in folkloric medicine in the Palestinian area. Journal of Ethnopharmacology 60(3), 265-271.
• Aysan Y., & Sahin, F. (2003). Occurrence of bacterial spot disease, caused by Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria, on pepper in the eastern Mediterranean region of Turkey. Plant Pathology 52: 781.
• Bayar, Y.,& Genç, N. (2018). Determination of the chemical components, antioxidant and antifungal activities of essential oil and plant extract of Salvia candidissima Vahl. Mediterranean Agricultural Sciences, 31(2), 93-99.
• Bektaş, İ., Ucuk C., & Küsek, M. (2020). Bazı tanenlerin soğan (Allium cepa L.) dip çürüklüğü hastalık etmeni Fusarium oxysporum f. sp. cepae üzerine antifungal etkisi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 23(1), 1-6.
• Doss, A., Mubarack, H.M.,&Dhanabalan, R. (2009). Antibacterial activity of tannins from the leaves of Solanum trilobatum Linn. Indian J Sci Technol 2(2), 41-43.
• Duman, A.D., Zorlugenç, B.,& Evliya, B. (2002). Kahramanmaraş’ta kırmızı biberin önemi ve sorunları. KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi 5 (1): 111-117.
• Gençoğlan, C., Akıncı, İ.E., Uçan, K., Akıncı, S.,&Gençoğlan, S. (2006). Response of red hot pepper plant (Capsicum annuum L.) to the deficit irrigation. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi19(1), 131-138.
• İnci, Ş., Eren A., Kırbağ, S., & Özkan, A.İ. (2021). Antimicrobial and antioxidant effect of Ficaria verna Huds. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 31(2), 277-281.
• Keleş, O., Ak, S., Bakırel, T., &Alpınar, K. (2001). Türkiye’de Yetişen Bazı Bitkilerin Antibakteriyel Etkisinin İncelenmesi. Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences 25: 559-565.
• Mirik, M. (2005). Biberde bakteriyel leke etmeni Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria’nın tanılanması ve bitki büyüme düzenleyici rizobakteriler ile biyolojik mücadele olanakları. (Ph. D. Thesis) Cukurova University. The Institute of Natural Sciences, Adana, Turkey.
• Salih, E., Kanninen, M., Sipi, M., Luukkanen, O., Hiltunen, R., Vuorela,H., Julkunen-Tiitto,R., &Fyhrquist, P. (2017). Tannins, flavonoids and stilbenes in extracts of African savanna woodland trees Terminalia brownii, Terminalia laxiflora and Anogeissus leiocarpus showing promising antibacterial potential. South African Journal of Botany 108: 370-386. Scalbert,A. (1991). Antimicrobial properties of tannins. Phytochemistry 30: 3875–3883.
• Smith, A.H., Zoetendal, E., & Mackie, R.I. (2005). Bacterial mechanisms to overcome inhibitory effects of dietary tannins. Microbial Ecology 50(2), 197-205.
• Soylu, S., Soylu, E.M., &Akdemir Evrendilek, G. (2006). Dereotu (Anethum graveolens L.) ve rezene (Foeniculum vulgare Mill.) uçucu yağlarının gıda ve bitki kaynaklı patojen bakteriler üzerine antibakteriyel etkilerinin incelenmesi. Türkiye, 9, 24-26.
• Srinivasan, D., Nathan, S., Suresh, T.,& Perumalsamy, P.L. (2001). Antimicrobial activity of certain Indian medicinal plants used in folkloric medicine. Journal of Ethnopharmacology 74 (3), 217-220.
• Sahin, F., & Miller, S.A. (1997). A new pathotype of Xanthomonas campestris pv. armoraciae that causes bacterial leaf spot of radish. Plant disease 81(11), 1334-1334.
• Vauterin, L., Hoste, B., Kersters, K.,&Swings, J. (1995). Reclassification of Xanthomonas. International Journal of Systematic and Evolutionary. Microbiology 45 (3), 472-489.
• Yılmaz, M., Kavak, S.,& Baysal, Ö. (2014). Bazı ticari sabit ve uçucu yağların domates bakteriyel kanser ve solgunluk etmeni üzerine antibakteriyel etkileri. Derim 31(1), 50-60.