Bitki uçucu yağ ve önemli bileşenlerinin karpuz bakteriyel meyve lekesi hastalık etmeni Acidovorax citrulli üzerine olan antibakteriyel etkinliklerinin in vitro koşullarda araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, Lamiaceae familyasına ait karabaş kekik (Thymbra spicata L. subsp. spicata), kaba kekik (Thymus serpyllum L.) mercanköşk (Origanum majorana L.), lavanta (Lavandula stoechas L. var. stoechas), oğul otu (Melissa officinalis L.), nane (Mentha spicata L.), adaçayı (Salvia officinalis L.), biberiye (Rosmarinus officinalis L.) ve fesleğen (Ocimum basilicum L.) gibi bitkilerden elde edilen uçucu yağların kimyasal bileşenleri gaz kromotografi-kütle spektroskopi (GC-MS) ile analiz edilmiş, elde edilen uçucu yağlar ve bu yağların önemli bazı ana bileşenlerinin antibakteriyel etkinlikleri tohum kökenli karpuz bakteriyel meyve leke hastalığı etmeni Acidovorax citrulli'ye karşı in vitro koşullarında araştırılmıştır.Uçucu yağların antibakteriyel etkinlikleri agar disk difüsyon ve mikro sulandırma yöntemleri kullanılarak araştırılmıştır. Thymra spicata uçucu yağı bakteriyel etmene karşı 20.7 mm çapında engelleme bölgesi oluşturan en etkili yağ olmuştur. Bu yağı sırası ile 13.7, 9.4, 8.3, 8.0, 7.7, 7.4, 7.3 mm çapında engelleme bölgesi oluşturan Thymus serpyllum, Origanum majorana, Melissa officinalis, Mentha spicata, Salvia officinalis, Rosmarinus officinalis ve Ocimum basilicum uçucu yağları takip etmiştir. Lavandula stoechas uçucu yağı 6.7 mm çapında engelleme bölgesi oluşturarak en düşük etkinlik gösteren yağ olmuştur. Bakteri çoğalmasını durduran minimum engelleyen dozları (MIC) mikro sulandırma yöntemi ile belirlenmiştir. Kullanılan tüm uçucu yağlar test edilen bakteriyel etmene karşı 6 ila 40 mg/ml değişen konsantrasyonlarda antibakteriyel etkinlik göstermiştir. Test edilen uçucu yağlar arasında en düşük EC50 değeri T. spicata için 1.98 mg/ml, en yüksek EC50 değeri ise L. stoechas için 15.42 mg/ml olarak belirlenmiştir.T. spicata için carvacrol (%66.86) T. serpyllum için thymol (%41.03), O. majorana için 4-terpineol (%31.67), M. spicata için carvone (%55.58), M. officinalis için z-citral (%23.58), R. officinalis için 1,8-cineole (%18.47), O. basilicum için linalool (%30.23), S. officinalis için camphor (%24.59) ve L. stoechas için alpha-fenchone (%51.07) bitki uçucu yağlarının ana bileşenleri olarak belirlenmiştir. Bitki uçucu yağların yanı sıra carvacrol, linalool, thymol, camphor, anethole, carvone, menthol, eugenol ve cinnamaldehyde gibi ana bileşenlerinde antibakteriyel etkinlikleri belirlenmiştir. Test edilen bileşenlerden carvacrol, eugenol ve cinnamaldehyde en etkili ana bileşenler olup, kullanılan en düşük konsantrasyonlarda dahi bakteriyel çoğalmasını tamamen engellemişlerdir.Bitki uçucu yağlar ve ana bileşenlerin göstermiş olduğu güçlü antibakteriyel etkinlikleri, bu bileşenlerin hastalık etmeni A. citrulli'ile mücadelede kullanılma potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Bakteriyel etmenin tohum kökenli olması nedeni ile bu tür doğal bileşikler hastalıkla mücadelede tohum uygulaması olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Bu bakımdan özellikle kekik ve benzeri bitkilerin uçucu yağları ve ana bileşenlerinden carvacrol, eugenol ve cinnamaldehyde'in tohum dezenfeksiyonu uygulamalarında kullanılma potansiyeline sahip olduğu belirlenmiştir.

In this study, chemical compositions of essential oils (EOs) derived from several plant species belonging to Lamiaceae family such as thyme (Thymbra spicata L. subsp. spicata and Thymus serpyllum L.), origanum (Origanum majorana L.), mint (Mentha spicata L.), lavender (Lavandula stoechas L. subsp. stoechas), Lemon balm (Melissa officinalis L.), rosemary (Rosmarinus officinalis L.), and basil (Ocimum basilicum L.) were analyzed by means of gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and antibacterial activities of these EOs and some major constituents were investigated against seed-borne plant pathogenic bacterium Acidovorax citrulli, causal agent of bacterial fruit blotch of watermelon in vitro conditions.Antibacterial activities of the essential oils were assayed by using agar disk diffusion and micro broth dilution methods. Different degrees of bacterial growth inhibition by the EO were recorded as inhibition zones using the agar disk diffusion method. The EO from Thymbra spicata was the most effective against the bacterial agent giving mean inhibition zones of 20.7 mm diameter. This essential oil was followed by Thymus serpyllum, Origanum majorana, Melissa officinalis, Mentha spicata, Salvia officinalis, Rosmarinus officinalis and Ocimum basilicum essential oils with mean inhibition zones of 13.7, 9.4, 8.3, 8.0, 7.7, 7.4, 7.3 mm diameter respectively. The EO from Lavandula stoechas was the least inhibitory giving mean inhibition zones of 6.7 mm diameter. By using micro agar broth dilution assay, minimum bactericidal concentrations of the essential oil varied 6 to 40 mg/ml, depending on the plant species. The lowest and highest EC50 values were recorded for thyme (1.98 mg/ml) and lavender (15.42 mg/ml) essential oils respectively.Carvacrol (66.86%) for Thymbra spicata, thymol (41.03%) for Thymus serpyllum, 4-terpineol (%31.67) for Origanum majorana, carvone (%55.58) for Mentha spicata, z-citral (%23.58) for Melissa officinalis, 1,8-cineole (%18.47) for Rosmarinus officinalis, linalool (%30.23) for Ocimum basilicum, camphor (%24.59) for Salvia officinalis and alpha-fenchone (%51.07) for Lavandula stoechas were found as major compounds. In addition to essential oil, antibacterial effects of major components of oils of different medicinal plants such as carvacrol, linalool, thymol, camphor, anethole, carvone, menthol, eugenol and cinnamaldehyde were also investigated against the bacterial agent. Among the tested compounds, carvacrol, eugenol and cinnamaldehyde were completely inhibited bacterial agent at the lowest concentrations used.Laboratory screenings of plant essential oils and their major compounds have given encouraging results, indicating their potential use in the management of diseases caused by Acidovorax citrulli. As the bacterial agent known to be transmitted through seeds, one of the way of application of the the plant essential oil is as a seed treatment. In this aspect, especially essential oils of thyme-like plants and their major compound carvacrol, eugenol and cinnamaldehyde appear to be promising as an seed disinfectatnts