Origanum spp., Mentha spp. ve Lippia sp. Türlerine Ait Uçucu Yağların Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis ve Botrytis cinerea’ya Karşı Antimikrobiyal Etkisi

Abstract

Bu çalışma, Origanum vulgare, O. syriacum, O. onites, Mentha piperita, M. dumetorum, M. spicata ve Lippia citriodora bitki türlerinden elde edilen uçucu yağların Botrytis cinerea ve Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis üzerindeki etkisinin belirlenmesi amacıyla in vitro koşullarda yürütülmüştür. Bitki türlerinden elde edilen uçucu yağlar 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 ve 0.5 µl/ml dozlar halinde, patates dekstroz agar (PDA) ve King B besi yerlerine katılmıştır. B. cinerea’ya ait 5 mm miselyum diskleri PDA besi yerlerine, 106hücre/ml yoğunluğunda hazırlanan Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis süspansiyonu ise King B’ye ekilmiştir. Kontrol grubu olarak uçucu yağ içermeyen PDA ve King B besi yeri kullanılmıştır. PDA’lar 25°C’de, King B’ler 28°C’de inkübasyona bırakılmıştır. Her uygulama üç tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Yedi günlük inkübasyon süresi sonunda fungusun miselyum çapları ölçülmüş ve üç gün sonra da bakteri koloni sayımları yapılmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen verilere göre, M. piperita, M. dumetorum, M. spicata ve L. citriodora türleri B. cinerea üzerinde etkili olmazken, O. vulgare, O. syriacum ve O. onites türlerinin 0.4 ve 0.5 µl/ml dozları patojenin miselyum gelişimini %93,82 engellemiştir. O. vulgare ve L. citriodora türlerinin 0.2, 0.3, 0.4 ve 0.5 µl/ml dozları, O. syriacum ve O. onites türlerinin 0.3, 0.4 ve 0.5 µl/ml dozları Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis’in gelişimini tamamen engellemiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde O. vulgare, O. syriacum, O. onites,ve L. citriodora uçucu yağları ile doz ölüm testleri yapılmıştır. Bu uçucu yağların B. cinerea için hesaplanan LC50değerleri sırasıyla 0.094, 0.120, 0.148 ve 0.392 µl/ml olurken, bu değerler Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis’de 0.163, 0.122, 0.122 ve 0.07 µl/ml olmuştur. Sonuçlar bu doğal materyallerin sentetik pestisitlerin yerine etkili bir alternatif olarak kullanılabilme potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir

Keywords

• Uçucu yağ, Origanum, Mentha, Lippia, Botrytis cinerea, Clavibacter michiganensis

Antimicrobial activities of Origanum spp., Mentha spp. and Lippia sp. Species Essential Oils Against Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis and Botrytis cinerea

Abstract

In vitro study was carried out to determine antifungal and antibacterial activities of Origanum vulgare, O. syriacum, O. onites, Mentha piperita, M. dumetorum, M. spicata and Lippia citriodora essential oils against Botrytis cinerea and Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis. The essential oils were mixed with autoclaved potato dextrose agar (PDA) and King B media to obtain the final concentrations of 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5 µl/ml, respectively. Discs (5-mm diameter) of the mycelial plugs from actively grooving adge of the fungal colony and Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis suspension (106 cells/ml) were plated on the PDA and King B plates. Three replicates were used for each treatment. PDA and King B plates were then incubated in the dark at 25ºC and 28ºC respectively. Mycelial diameter of the fungus was measured and colony number of the bacterium was counted at the and of 7 and 3 days incubation periods respectively. The PDA and King B media without essential oils were used as negative controls. Based on the results of the study, O. vulgare, O. syriacum ve O. onites essential oils at 0.4 and 0.5 µl/ml doses inhibited the mycelia growth of B. cinerea at a rate of 93,82%, while M. piperita, M. dumetorum, M. spicata and L. citriodora essential oils did not have any effects on mycelial growth of B. cinerea. O. vulgare and L. citriodora essential oils at 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5 µl/ml doses, and O. syriacum ve O. onites essential oils at 0.3, 0.4 and 0.5 µl/ml doses inhibited the growth of Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis completely. In the second part of the study, the dose response bioassays with O. vulgare, O. syriacum, O. onites and L. citriodora were carried out. The calculated LC50 values for B. cinerea were 0.094, 0.120, 0.148, and 0.392 µl/ml essential oil respectively. The calculated LC50 values for Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis were 0.163, 0.122, 0.122, and 0.07 µl/ml essential oil respectively. The results proved the potential use of these natural materials as effective alternatives to synthetic pesticides

Keywords

• Essential oil, Origanum, Mentha, Lippia, Botrytis cinerea, Clavibacter michiganensis

References

1. Aligiannis N., Kalpoutzakis E., Mitaku S., Chinou IB. (2001). Composition and antimicrobial activity of the essential oils of two Origanum species. Journal of Agriculture and Food Chemistry 49, 4168–4170.
2. Anonim (2016). http://www.bitkisagligi.net. Botrytis cinerea, Kurşuni Küf. 02.01.2016.
3. Ansari M., Larijani K., Saber-Tehrani M. (2012). Antibacterial activity of Lippa citriodora herb essence against MRSA Staphylococcus aureaus African Journal of Microbiology Research Vol. 6(1), pp. 16-19.
4. Baroffio CA., Siegfried W., Hilber, UW. (2003). Long-term monitoring for resistance of Botryotinia fruckeliana to anilinopyrimidine, phenylpyrrole, and hydroxyanilide fungicides in Switzerland. Plant Dis. 87:662-666.
5. Basım E., Basım H., Dickstein ER., Jones JB. (2004). Bacterial canker caused by Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis on greenhouse-grown tomato in the Western Mediterranean Region of Turkey, Plant Disease, 88:1048.
6. Baydar H., Sagdic O., Ozkan G., Karadoğan T. (2004). Antibacterial activity and composition of essential oils from Origanum, Thymbra and Satureja species with commercial importance in Turkey. Food Control 15, 169–172.
7. Beever RE., Brien HMR. (1983). A survey of resistance to the dicarboximide fungicides in Botrytis cinerea. N. Z. J. Agric. Res. 26:391-400.
8. Başer KHC. (2008). Biological and pharmacological activities of carvacrol ve carvacrol bearing essential oils. Current Pharmaceutical Design, 14 (29) : 3, 106-119.

9. Belgüzar S. (2014). Tokat Yöresinde Domates Bakteriyel Solgunluk Hastalığı Etmeni (Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)’nin Tanılanması ve Epidemiyolojisi Üzerine Araştırmalar. Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bitki Koruma Anabilim Dalı, Doktora Tezi, TOKAT.
10. Belgüzar S., Yılar M., Yanar Y., Kadıoğlu İ., Doğar G. (2014). Thymus vulgaris (Kekik) Ekstrakt ve Uçucu yağının Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis Üzerine Etkisinin Belirlenmesi. Türkiye V. Bitki Koruma Kongresi, 3-5 Şubat 2014, Antalya, sayfa 362.
11. Combrinck S., Regnier T., Kamatou GPP. (2011). In vitro activity of eighteen essential oils and some major components against common postharvest fungal pathogens of fruit, Industrial Crops and Products, 33 (2), 344-349.
12. Cooley DR., Wilcox WF., Kovach J., Schloemann G. (1996). Integrated pest management programs of strawberries in The Northeastern in The United State.Plant Dis. 80:228-237.
13. Çakır C. (1992). Antalya ve Çevresindeki Doğal Olarak Yerleştirilen Bazı Bitkilerin Fungitoksik Potansiyellerinin Araştırılması. Akdeniz Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
14. Çetinkaya-Yıldız R. (2007). Domates Bakteriyel Solgunluk Hastalığı Etmeni (Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Smith) Davis et. al.)’nin Tanılanması ve Bitki Büyüme Düzenleyici Rizobakteriler İle Biyolojik Mücadele Olanaklarının Araştırılması. (Doktora Tezi). Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bitki Koruma Anabilim Dalı. Adana.
15. Çınar Ö. (1980). Bakteriyel Domates Solgunluğu Hastalığı (Corynebacterium michiganense (Erwin. F. Smith) Jensen)’nın Tanımı, Savaş Yöntemleri ve Etmene Karşı Dayanıklı Domates Çeşitleri Üzerine Araştırmalar. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları: 139- Bilimsel Araştırma ve İnceleme Tezleri.
16. Daferera DJ., Ziogas BN., Polissiou MG. (2003). The effectiveness of plant essential oils on the growth of Botrytis cinerea, Fusarium sp. and Clavibacter michiganenesis subsp. michiganenesis. Crop Protection, 22: 39-34.
17. Deans SG., Sobada KP. (1990). Antimicrobial Properties of Marjoram (Origanum marjorana L.) Volatile Oil, Flavour Fragr. J. S. 187-190.
18. Gleason ML., Gitaitis RD., Ricker MD. (1993). Recent progress in understanding and controlling bacterial canker of tomato in Eastern North America. Plant Disease, 77:1069-1076.
19. Leora Software (1994). Polo-Pc: Probit and Logit Analysis, Berkeley, CA, the USA.
20. Milijasevic S., Todorovic B., Potocnik I., Rekanovic E., Stepanovic M. (2009). Effects of Copper-based Compounds, Antibiotics and a Plant Activator on Population Sizes and Spread of Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis in Greenhouse Tomato SeedlingsPestic. Phytomed. (Belgrade), 24, 19-27.
21. Mullerriebau FB., Berger-Yegen O. (1995). Chemical composition and fungitoxic properties of phytopathogenic fungi of essential oils of selected aromatic plants growing wild in Turkey. Journal of Agricultural and Food Chemistry 43(8), 2262–2266
22. Öktem YE. (1984). Domates bakteriyel solgunluğu (Corynebacterium michiganense)’nun Ankara İlindeki yayılışı, etmenin toprak ve bitkiden izolasyonu ile bitki artıklarında yaşama süresi üzerine çalışmalar. Türkiye’de Sertifikalı ve Kontrollü Tohumluk Üretim ve Dağıtım Sorunları Sempozyumu, 8-10 Şubat, s 27, Ege Üniversitesi, Atatürk Kültür Merkezi, İzmir.
23. Özyılmaz Ü. (2001). Aydın İlinde Sera Domateslerinde Toprak Kaynaklı Bakteriyel Hastalıkların Saptanması. (Yüksek Lisans Tezi), Adnan Menderes Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü, Aydın.
24. Panizi L., Flamini G., Cioni PL., Morelli I. (1993). Composition and antimicrobial properties of essential oils of four Mediterranean Lamiaceae. Journal of Ethnopharmacology 39, 167–170.
25. Sherf AF., Macnab AA. (1986). Vegetable diseases and their control. A Wiley Interscience Publication, New York, 711 p.
26. Sivropoulou A., Papanicalaou E., Nikolaou C., Kokkini S., Lanaras T., Arsenakis M. (1996). Antimicrobial and cytotoxic activities of Origanum essential oils. Journal of Agricultural and Food Chemistry 44, 1202–1205.
27. Soylu S., Soylu EM., Baysal Ö., Zeller W. (2006). Antibacterial activities of the essential oils from medicinal plants against the growth of Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis. Proceedings of the 1st International Symposium on Biological Control of Bacterial Plant Diseases, Seeheim, Darmstadt, Germany, 23-26 October, 2005.
28. Sutton TB. (1991). Compendium of Apple and Pear Diseases. White Rot. Pages 16-18 in: A.L. Jones and H. Aldwinckle, eds. American Phytopathological Society, St. Paul, MN.
29. Şahin F., Uslu H., Kotan R., Dönmez MF. (2002). Bacterial canker, caused by Clavibacter michiganensis ssp. michiganensis, on tomatoes in eastern Anatolia region of Turkey. Plant Pathology, 51, 399.
30. Tanovic B., Milijasevic S., Obradovic A. (2007). In vitro effect of plant essential oils on growth of some soil-borne pathogens. Acta Horticulturae, 729, 467-470.
31. Thompson DP. (1989). Fungitoxic activity of essential oil components on food storage fungi. Mycologia 81: 151-153.
32. Tokgönül S. (1998). Ticari Domates Tohumlarında Bakteriyel Solgunluk Etmeni (Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)’nin Saptanması ve Etmene Karşı Mücadele Olanakları Üzerinde Araştırmalar. (Doktora Tezi). Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bitki Koruma Anabilim Dalı, Adana.
33. Tripathi P, Dubey NK., Banerji R., Chansouria JPN. (2004). Evaluation of some essential oils as botanical fungi toxicants in management of post-harvest rotting of citrus fruits. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 20: 317-321.
34. Vitoratos A., Bilalis D., Karkani A., Efthimiadou A. (2013). Antifungal Activity of Plant Essential Oils Against Botrytis cinerea, Penicillium italicum and Penicillium digitatum. Not Bot Horti Agrobo, 41(1):86-92.
35. Yılmaz M., Kavak S., Baysal Ö. (2014). Bazı Ticari Sabit ve Uçucu Yağların Domates Bakteriyel Kanser ve Solgunluk Etmeni Üzerine Antibakteriyel Etkileri. Araştırma Makalesi/Research Article Derim, 31 (1):50-60.
36. Yiğit F. (1993). Domateslerde Erken Yanıklık Hastalıgına Karsı Biyolojik Savasta Verticillium psalliotae Treschow‘nin Etkinligi Üzerinde Arastırmalar. (Yüksek Lisans Tezi), Ege Üniversitesi, Bitki Koruma Anabilim Dalı, İZMİR.
37. Yonucu N. (1997). Bitki Ekstrakt ve Kompostlarının Çukurova Bölgesinde Sorun Olan Bazı Fungal Hastalıklara Karşı Antifungal Özelliklerinin Araştırılması. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bitki Koruma Anabilim Dalı. Yüksek Lisans Tezi.