اثر باکتری ایستایی و باکتری کشی برگ گیاه صبر زرد بر Erwinia amylovora و Xanthomonas arboricola pv. juglandis

دو فصلنامه تحقیقات بیماریهای گیاهی

مقاله 3، دوره 3، شماره 1، خرداد و تیر 1394، صفحه 23-36   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

رضا رضائی¹؛ سلیمان جمشیدی^{* 2}؛ ابوالقاسم قاسمی³

¹دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم باغبانی، واحد میانه، دانشگاه آزاد اسلامی

²استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد میانه، باشگاه پژوهشگران و نخبگان

³مربی پژوهش، بخش تحقیقات بیماری های گیاهان، مؤسسه تحقیقات گیاهپزشکی کشور

تاریخ دریافت: 25 اسفند 1393،  تاریخ پذیرش: 25 اسفند 1393 

چکیده

امروزه مهار زیستی عوامل بیماری‌زای گیاهی با هدف کاهش تهدیدات زیست محیطی و خطرات آفت­کش­های شیمیایی یک اولویت می‌باشد. در این راستا، استفاده ازکارآیی ضدمیکروبی موادگیاهی در سال­های اخیر مورد توجه قرارگرفته است. در این مطالعه اثر بازدارندگی عصاره اتانولی، متانولی، استونی و کلروفورمی بخش­های مختلف برگ گیاه صبر زرد شامل برگ کامل، بخش پارانشیمی، ژل و شیرابه بر رشد باکتری Erwinia amylovora عامل بیماری آتشک سیب و گلابی و Xanthomonas arboricola pv. juglandis عامل بلایت باکتریایی گردو با روش نشر در آگار و اثر باکتری­ایستایی و باکتری­کشی با روش حداقل غلظت باکتری­ایستایی و کشنده مورد ارزیابی قرار گرفت. تمام بخش­های برگ گیاه صبر زرد به جز شیرابه روی باکتری­ها اثر بازدارنده و کشنده داشتند. با این حال، باکتری X. arboricola pv. juglandis بیشتر از E. amylovora به فرآورده­های گیاهی صبر زرد حساسیت نشان داد. حلال کلروفورم حلال مناسبی برای عصاره گیری از اندام­های گیاهی صبر زرد برای آزاد شدن مواد ضدباکتری نبود. عصاره­های بخش پارانشیمی و نیز شیرابه بر باکتری E. amylovora باکتری ایستا و کشنده نبودند ولی اثرگذارترین تیمار بر بازدارندگی رشد X. arboricola pv. juglandis بود. عصاره­های ژل برگ صبر زرد بر هر دو باکتری اثر کشندگی بسیار بیشتری داشتند. در کل، 31 ماده از مواد گیاهی گیاه صبر زرد با روش کروماتوگرافی گازی استخراج شد که 25 مورد آن در شیرابه گیاه یافت شد. مواد ضدباکتری چون سینامیک اسید، تترادکانوئیک اسید، 2-هیدروکسی پروپیونیت، سیتوسترول، لوپئول و کاروون و 1-هپتانول، 2-پروپیل و 1و2-بنزن­دی­کربوکسیلیک اسید در قسمت­های مختلف برگ گیاه صبر زرد به عنوان مواد ضدباکتریایی حضور داشت. با توجه به پتانسیل ضدباکتریایی عصاره­های برگ گیاه صبر زرد، این خاصیت را می­توان برای مهار زیستی بیماری آتشک درختان دانه­دار و بلایت باکتریایی گردو مدنظر قرار داد.

کلیدواژه‌ها

آلوئه ورا؛ مهار زیستی؛ ترکیبات طبیعی گیاهی؛ خاصیت ضدباکتریایی؛ آتشک سیب و گلابی؛ بلایت گردو

عنوان مقاله [English]

Bacteriostatic and bactericidal potential of Aloe vera leaf against Erwinia amylovora and Xanthomonas arboricola pv. juglandis

نویسندگان [English]

R. Rezaei¹؛ S. Jamshidi²؛ A. Ghasemi³

چکیده [English]

Nowadays, biocontrol of plant pathogens is a priority to reduce environmental effects of chemical pesticide applications. In this regard, antimicrobial plant products are in the center of attention. In this study, the inhibitive potential of methanol, ethanol, acetone, and chloroform extracts of rind, gel, latex and whole leaf of Aloe vera was evaluated using agar diffusion disc method against Erwinia amylovora and Xanthomonas arboricola pv. juglandis. Also, bacteriostatic and bactericidal activities were tested by minimal inhibitive and bactericidal concentration methods. All leaf parts of A. vera had antibacterial potential against these bacteria except for latex. However, X. arboricola pv. juglandis was more sensitive to Aloe products than E. amylovora. Chloroform was not suitable solvent for releasing antibacterial substances from Aloe. Rind extracts had no bactericidal or bacteriostatic effects on E. amylovora but they were the most effective ones on X. arboricola pv. juglandis. Gel extracts had much more bactericidal potential on both bacteria. On the whole, 31 chemicals were identified using gas chromatography which 25 of them were found in latex. Some antibacterial substances such as cinnamic acid, tetradecanoid acid, 2-hydroxy propionate, sitosterol, carvone, lupeol, 1-heptanol, 2-propyle, 1,2- benzene di-carboxylic acid were found in different parts of A. vera leaf. The antibacterial activity of A. vera against the causal agents of apple and pear fire blight and walnut bacterial blight can be considered as a biocontrol potential in the future.

کلیدواژه‌ها [English]

Aloe vera, natural control, Antibacterial, biocontrol, fire blight, walnut bacterial blight

مراجع

1. Afzal AM, Rahber-Bhatti MH and Aslam M. 1997. Antibacterial activity of plant diffusate against Xanthomonas campestris subsp. citri. International Journal of Pest Management 43: 149–153.
2. Agarry OO, Olaleye MT and Bello-Michoel CO. 2005. Comparative antimicrobial activates of Aloe vera gel and leaf. African Journal of Biotechnology 4(12): 1413–1414.
3. Ammayappam L and Jeyakodi Moses J. 2009. Study of antimicrobial activity of Aloe vera, chitosan, and curcumin on cotton, wool, and rabbit hair. Fibers and Polymers 10(2): 161–166.
4. Arunkumar S and Muthuselavam M. 2009. Analysis of phytochemical constituents and antimicrobial activities of Aloe vera L. against clinical pathogens, World Journal of Agricultural Sciences 5(5): 572–576.
5. Balasubramanian N, Vishnukant M and Avinash D. 2006. Design, synthesis, antibacterial, and QSAR studies of myristic acid derivatives. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 16(11): 3023–3029.
6. Buchner RP, Olson WH and Adaskaveg JE. 2001. Walnut blight (Xanthomonas campestris pv. juglandis) control investigations in Northern California, USA. Acta horticulturae (ISHS) 544: 369–378.
7. Cowan MM. 1999. Plant products as antimicrobial agents. Clinical Microbiology Reviews 12: 564–582.
8. de Jaham C. 2003. Effects of an ethyl lactate shampoo in conjunction with a systemic antibiotic in the treatment of canine superficial bacterial pyoderma in an open-label, nonplacebo-controlled study. Veterinary Therapeutics 4(1): 94–100.
9. Hansen MN. 2009. Fire blight of ornamentals. Virginia State University 1–2.
10. Hassanzadeh N. 2005. Technology of natural plant materials, emphasizing on fire blight disease. Agricultural Science 11: 58–53.
11. Irshad S, Butt M. and Younus H. 2011. In vitro antibacterial activity of Aloe barbadensis Miller (Aloe vera). International Research Journal of Pharmaceuticals 1(2): 59–64.
12. Kałużna M, Pulawska J, Waleron M. and Sobiczewski P. 2014. The genetic characterization of Xanthomonas arboricola pv. juglandis, the causal agent of walnut blight in Poland. Plant Pathology 63(6): 1404–1416.
13. Kiprono PC, Kaberia F, Keriko JM and Karanja JN. 2000. The in vitro anti-fungal and anti-bacterial activities of beta-sitosterol from Senecio lyratus (Asteraceae). Zeitschrift für Naturforschung C 55 (5-6): 485–488.
14. Lakshmi PTV and Rajalakshmi P. 2011. Identification of phyro-components and its biological activities of Aleo vera through gas chromatography-mass spectrosmetery. International Research Journal of Pharmacy 2(5): 247–249.
15. Lawrence R, Tripathi P and Jeyakumar E. 2009. Isolation, purification and evaluation of antibacterial agents from Aloe vera. Brazilian Journal of Microbiology 40: 906–915.
16. Mehrabian S, Majd A, Junubi P. and Kheyri A. 2012. Evaluation of latex and gel of Aleo vera’s various extracts properties by Ames test. Arak Medical University Journal 15 (2): 100–106.
17. Narayanasamy PN. 2002. Microbial plant pathogens and crop disease management. Science Publishers: USA. 572 p.
18. Rezaei M and Hassanzadeh N. 1997. Evaluation of some plant extracts on Erwinia amylovira causal agent of apple and pear fire blight. Journal of Journal of Construction Research 37: 34–37.
19. Rodriguez DJ, Castillo DH, Garcia RR and Sanchez JLA. 2005. Antifungal activity of Aloe vera pulp and liquid fraction against plant pathogenic fungi. Industrial Crops and Products 21: 81–87.
20. Salar R. and Suchitra L. 2009. Evaluation of antimicrobial potential of different extracts of Solanum xanthocarpum Schrad. & Wendl. African Journal of Microbiology Research 3(3): 97–100.
21. Sharon DR, Douglas M. 2003. Fire blight. Department of Plant Pathology and Ecology, the Connecticut Agricultural Experiment Station 1–8.
22. Siwek A, Wujec M, Stefańska J and Paneth P. 2009. Antimicrobial Properties of 4-Aryl-3-(2-methyl-furan-3-yl)-Δ2-1, 2, 4-triazoline-5-thiones. Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements 184(12): 3149–3159.
23. Sova M. 2012. Antioxidant and antimicrobial activities of cinnamic acid derivatives. Mini-Reviews in Medicinal Chemistry 12(8): 749–67.
24. Suryati S, Hazli N, Dachriyanus D and Hj Lajis MN. 2011. Structure elucidation of antibacterial compound from Ficus deltoidea Jack leaves. Indonesian Journal of Chemistry 11(1): 67–70.
25. Tepe B, Donmez E, Unlu M, Candan F, Daferera D. and Vardar-Unlu G. 2004. Antimicrobial and antioxidative activities of the essential oils and methanol extracts of Salvia cryptantha (Montbret et aucher ex Benth.) and Salvia multicaulis (Vahl). Food Chemistry 7: 519–525.