Využití silic proti původcům skládkových chorob brambor

Bc. Andrea Keltnerová

Master's thesis

Essential oils against potato storage microbial pathogens

Abstract:

V této diplomové práci je testována antimikrobiální aktivita silic proti skládkovým chorobám bramboru. Brambory jsou důležitou součástí lidského jídelníčku. Během jejich skladování se setkáváme s řadou bakteriálních i houbových chorob. Způsobem jejich ošetření, bez negativního dopadu na životní prostředí, zdraví zvířat i lidí, může být aplikace silic. Silice jsou sekundární metabolity rostlin vykazující antimikrobiální aktivitu. K jejich izolaci se nejčastěji využívá destilace s následnou analýzou složení pomocí plynové chromatografie. Pro testování antimikrobiální aktivity in vitro jsou popsány metody difúzní i diluční.V praktické části práce byly používány vlastní izoláty bakterií a hubových chorob z napadených brambor a dále sbírkové kmeny rodu Pectobacterium. Pro testování antimikrobiální aktivity silic proti bakteriím byla zvolena mikrodiluční metoda kombinující testování zároveň plynné i kapalné fáze. Byly zvoleny následující silice: skořicová, hřebíčková, oreganová, tymiánová a eugenol o koncentracích: 1024 mg/l, 512 mg/l; 256 mg/l; 128 mg/l; 64 mg/l; 32 mg/l. Výsledkem byly minimální inhibiční koncentrace (MICs) jednotlivých silic u každého testovaného kmenu bakterií. Pro stanovení vlivu silic v plynné fázi na houbové choroby byly použity dělené Petriho misky umožňující testování 3 houbových chorob na jedné misce. Silice byly použity stejné jako u bakterií navíc s karvonem o koncentracích: 500 mg/l, 250 mg/l, 125 mg/l a 62,5 mg/l. Během tohoto experimentu byly měřeny nárůsty houbových kolonií každé 3 dny po celkem 30 dní.Z výsledků vyplynulo, že vliv silic na jednotlivé bakterie se lišil u jednotlivých kmenů a rozdílné výsledky byly naměřeny v kapalné i plynné fázi. Celkově nejlepších výsledků bylo dosaženo použitím skořicové silice (nejčastěji MIC 256 mg/l). Při inhibici růstu houbových chorob vykazovala skořicová silice průměrných hodnot. Nejvyšší antimikrobiální aktivita byla sledována u oreganové a tymiánové silice. Kromě Fusarium solani byly všechny testované mikroorganismy inhibovány po celou dobu experimentu všemi silicemi o koncentraci 500 mg/l. Lze říct, že i nejnižší testované koncentrace alespoň částečně zpomalily růst houbových chorob v porovnání s kontrolními miskami neošetřenými silicemi. Byla tedy potvrzena teorie, že silice dokáží inhibovat růst mikroorganismů. Pro praktické využití je potřeba ještě otestovat jejich aktivitu in vivo.

Abstract:

In this diploma thesis was tested antimicrobial activity of essential oils against potato storage diseases. Potatoes are an important part of the human diet. During their storage, we can see a large number of bacterial and fungal diseases. The way of their treatment, with no negative effect on the environment, animal and human health, can be the application of essential oils. Essential oils are secondary plant metabolites exhibiting antimicrobial activity. The most often used for their isolation is distillation followed by analysis of composition by gas chromatography. For testing antimicrobial activity in vitro are described diffuse and dilution.In the practical part of the thesis were used our own isolates of bacterial and fungal diseases from the infected potatoes and also the collection strains of the genus Pectobacterium. For testing antimicrobial activity of essential oils against bacteria was chosen a microdilution method combining both gas and liquid phase testing. The following essential oils were selected: cinnamon, clove, oregano, thyme and eugenol at concentrations: 1024 mg/l, 512 mg/l; 256 mg/l; 128 mg/l; 64 mg/l; 32 mg/l. The results were minimum inhibitory concentrations (MICs) of each essential oil for each tested strain of bacteria. To determine the effect of essential oils in the vapour phase on fungal diseases, were used divided Petri dishes to allow testing 3 fungal diseases on one dish. Essential oils were used same as for bacteria with carvone at concentrations: 500 mg/l, 250 mg/l, 125 mg/l and 62.5 mg/l. During this experiment, the growth of fungal colonies was measured every 3 days for a total of 30 days.The results showed that the effect of essential oils on individual bacteria was different for individual strains and different results were measured in both liquid and vapour phases. Overall, the best results were achieved using cinnamon oil (most commonly MIC 256 mg/l). In inhibiting the growth of fungal diseases, cinnamon oil showed average values. The highest antimicrobial activity was observed in oregano and thyme essential oils. Except of Fusarium solani, all tested microorganisms were inhibited throughout the experiment with all 500 mg/l oils. It can be said that even the lowest concentrations, which have been tested at least slowed the growth of fungal diseases in comparison with untreated control plates. The theory that essential oils can inhibit the growth of microorganisms has been confirmed. It is necessary to test their activity in vivo for practical use.

Keywords

brambory, silice, esenciální oleje, mikromycety, bakterie, skladování

Keywords

potatoes, essential oils, micromycetes, bacteria, storage

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Pavel Klouček, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs