Využití technologií enkapsulace pro efektivní aplikaci silic proti skládkovým chorobám česneku

Bc. Kateřina Novotná

Master's thesis

Use of encapsulation technologies for effective application of essential oils against storage microorganisms of garlic

Abstract:

Česnek setý je oblíbenou plodinou, která našla své místo jak v gastronomii, jako koření a součást různých pokrmů, tak i díky obsahu mnoha účinných látek jako přírodní léčivo na problémy spojené především s kardiovaskulárními chorobami. I přesto, že i sám česnek obsahuje antimikrobiální látky, je často napadán patogenními mikroorganismy, které způsobují producentům vysoké ztráty. Nejčastějším rodem hub kontaminujících česnek, je rod Fusarium. Napadá cibule česneku často již na poli a napadení není ihned rozeznatelné zvnějšku, dokud nedojde k větším ztrátám při skladování. Pokud se příznaky napadení, jako změklé stroužky, hnědé skvrny, růst bílého mycelia, zasychání nebo hniloba kořenů, objeví včas, musí se ihned odstranit. Jelikož se skladovací ztráty česneku mohou pohybovat až v řádech desítek procent, je nutné hledat řešení ochrany a tím i snížení ekonomických dopadů. Vhodným řešením by mohly být silice, jejichž obliba v použití, jako ochranných přírodních látek, je v posledních letech na vzestupu. Cílem této práce bylo nejprve izolovat patogenní mikroorganismy ze získaných cibulí česneku vykazujících znaky poškození, a následně vybrané houbové patogeny otestovat na citlivost vůči silicím skořicové kůry, oregana, tymiánu, hřebíčku, máty rolní a citronové trávy. Pomocí in vitro testování byla zjištěna minimální inhibiční koncentrace všech šesti silic, kdy nejnižší hodnota 64 mg/l byla zaznamenána u skořicové kůry. Tři nejaktivnější silice, skořicové kůry, oregana a tymiánu, byly následně enkapsulovány do bentonitu a otestovány přímo na stroužcích česneku. U všech tří silic byla prokázána inhibice patogenních mikroorganismů na povrchu stroužků po celou dobu testování v délce jednoho měsíce, kdežto u kontrolních vzorků započal nárůst patogenů již po týdnu od inokulace. Silice oregana a tymiánu nedokázaly zabránit vnitřnímu poškození, a byly pravděpodobně i jeho původcem, u skořicové kůry bylo pozorované poškození v menší míře. Bylo tak prokázáno, že je možné potlačit růst houbových patogenů na povrchu, ale k zabránění vnitřního poškození bude nutný další výzkum.

Abstract:

Garlic is a popular crop that has found its place in gastronomy, as a spice and part of various dishes, as well as due to the content of many active ingredients, as a natural remedy for problems associated primarily with cardiovascular disease. Although garlic itself contains antimicrobials, it‘s often attacked by pathogenic microorganisms that cause high losses to producers. The most common genus of fungi contaminating garlic is Fusarium. Garlic bulbs are often attacked in the field and the infestation is‘nt immediately recognizable from the outside until greater storage losses occur. If signs of infestation, such as soft cloves, brown spots, white mycelium growth, drying or root rot, appear early, these pieces must be removed immediately. As storage losses in garlic can be in the tens of percent, it‘s necessary to seek solutions to protect and thus reduce the economic impact. A suitable solution could be essential oils, whose popularity in use as natural preservatives, has been on the rise in recent years. The aim of this work was first to isolate pathogenic microorganisms from the obtained garlic bulbs showing signs of damage, and then to test selected fungal pathogens for sensitivity to cinnamon bark, oregano, thyme, cloves, mint and lemongrass. In vitro testing showed the minimum inhibitory concentration of all six essential oils, with the lowest value of 64 mg / l recorded in cinnamon bark. The three most active essential oils, cinnamon bark, oregano and thyme, were then encapsulated in bentonite and tested directly on garlic cloves. All three essential oils showed inhibition of pathogenic microorganisms on the clove surface throughout the one-month testing period, whereas in the control samples, pathogen growth began as early as one week after inoculation. Oregano and thyme essential oils could‘nt prevent internal damage, and were probably its cause, with less damage being observed with the cinnamon bark. It has thus been shown that it‘s possible to suppress the growth of fungal pathogens on the surface, but further research will be needed to prevent internal damage.

Keywords

Allium sativum L., česnek, enkapsulace, mikroorganismy, silice, skladování

Keywords

Allium sativum L., garlic, encapsulation, microorganisms, essential oils, storage

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 4. 2022

Thesis defence

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

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food Quality and Processing of Agricultural Products