اثر نانوامولسیون اسانس‌ تعدادی گیاه دارویی در پیشگیری از بیماری سفیدک پودری خیار در گلخانه و تغییر در ترکیبات فنولی گیاه

پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1215-25IPPC (R1)
نویسندگان
گروه حشره‌شناسی و بیماری‌های گیاهی، دانشکده فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده
خیار با نام علمی Cucumis sativus گیاهی یکساله از تیره کدوئیان است که بالاترین سطح زیرکشت گلخانه ای در کشور را به خود اختصاص داده است. قارچ Podosphaera fusca عامل بیماری سفیدک سطحی خیار از مهم‌ترین بیمارگرهای محدود کننده عملکرد خیار گلخانه‌ای است که نرخ ایجاد مقاومت به قارچ کش در آن بالاست. برداشت روزانه محصول خیار و مصرف آن به صورت تازه‌خوری، خطرات باقیمانده سموم شیمیایی در این محصول را هشدار می دهد. بنابراین یافتن ترکیبات جایگزین طبیعی مؤثر کم خطر از قبیل اسانس‌های گیاهی ضروری است. با توجه به اینکه اسانس‌ها فرار و قابل ‌تجزیه هستند، فرمولاسیون آن‌ها به صورت نانوامولسیون ‌می‌تواند باعث افزایش پایداری ترکیبات فرار، محافظت آن‌ها در برابر شرایط محیط و افزایش خواص ضدمیکروبی از طریق جذب سلولی شود. در این تحقیق، نانوامولسیون های پایدار از اسانس‌های مرزه خوزستانی ( Satureja khuzistanica)، میخک هندی (Syzygium aromaticum) و علف لیمو(Cymbopogon citratus) پس از بهینه-سازی نوع و غلظت سورفکتانت‌ها، با استفاده از دستگاه هموژنایز تهیه شد و کارایی آنها در مهار بیماری سفیدک پودری خیار و تغییرات ترکیبات فنولی گیاه مورد مطالعه قرار گرفت . نانوامولسیون‌هادر سه غلظت 1، 2 و 3 در هزار و نیز قارچ‌کش‌های توپاس و کروزکسیم متیل به ترتیب با دز توصیه شده 5/0 و 4/0 در هزار روی رقم خیار ناگین در گلخانه، 48 ساعت قبل از مایه‌زنی قارچ Podosphaera fusca محلولپاشی شدند. نتایج نشان دادند نانوامولسیون های هر سه گیاه مرزه خوزستانی، علف لیمو و میخک هندی به ترتیب به میزان 5/59، 33/45 و 34 درصد در پیشگیری از بیماری موثر هستند درجاییکه قارچ‌کش-های توپاس و کروزکسیم متیل به ترتیب 34 و 5/25 درصد کارایی نشان دادند. نتایج اندازه‌گیری محتوای فنول و فلاونویید کل نشان داد که بین تیمارها اختلاف معنی‌داری وجود دارد. همچنین بررسی ترکیبات فنولی به روش HPLC-DAD نشان داد که 24 و 48 ساعت بعد از محلول‌پاشی با نانوامولسیون‌ها و قارچ‌کش‌ها در بوته‌های خیار از نظر محتوای ترکیبات 3 و 4-دی-هیدروکسی‌بنزوئیک‌اسید، کافئیک‌اسید، فرولیک‌اسید، گالیک‌اسید، روتین و رزمارینیک اسید اختلاف معنی‌داری نسبت به شاهد وجود دارد. کپسوله کردن ذرات اسانس در مقیاس نانو، به احتمال علاوه بر بهبود پایداری فیزیکی، محدودیت‌های مرتبط با انتقال جرم مولکول‌های فعال اسانس به مناطق مورد عمل را کاهش می‌دهد، ضمن آنکه باعث محافظت آن‌ها از شرایط نامساعد محیطی و کاهش دز مورد نیاز برای اثرگذاری می‌شود. در پایان به نظر می‌رسد که نانوامولسیون‌های اسانس‌ها و به ویژه اسانس مرزه خوزستانی از پتانسیل بالایی در مهار سفیدک سطحی خیار و القای ترکیبات فنولی در گیاه برخوردار می باشد.
کلیدواژه ها
 
Title
The effect of nanoemulsion of some medicinal plants essential oil on the control of cucumber powdery mildew in the greenhouse and variation in plant phenolic compounds
Authors
Amin Tajik Abbasi
Abstract
Cucumber (Cucumis sativus) is an annual plant belonging to the Cucurbitaceae family. Among the various diseases affecting this crop, powdery mildew caused by the fungus Podosphaera fusca is one of the most important limiting diseases in greenhouse cucumber production. The daily harvest of cucumbers and their consumption as fresh food highlights the risk of residual chemical toxins in this crop. Therefore, it is necessary to find effective natural alternative compounds with low risk, such as plant essential oils. Considering that essential oils are volatile and unstable, their formulation in the form of nanoemulsions can increase their stability, protect them against environmental conditions, and increase their antimicrobial properties through cellular absorption. In this research, stable nanoemulsions of essential oils of Satureja khuzistanica (Khuzestani savory), Syzygium aromaticum (clove) and Cymbopogon citratus (lemon grass) after optimizing the type and concentration of surfactants, were prepared using a homogenizer. Their efficiency in inhibiting cucumber powdery mildew disease and changes in plant phenolic compounds were studied. Nanoemulsions were sprayed in three concentrations of 1, 2 and 3 per 1000, on Nagin cucumber variety in the greenhouse, 48 hours before inoculation with Podosphaera fusca as well as fungicides Topas and Kresoxim methyl with the recommended dose of 0.5 and 0.4 per 1000, respectively. The results showed that the nanoemulsions of Khuzestani savory, lemon grass, and cloves are effective in disease prevention by 59.5, 45.33, and 34%, respectively, whereas Topas and Kroxexim methyl showed 34%, and 25.5% efficiency. The results of total phenol and flavonoid content assay showed that there is a significant difference between the treatments. Also, the investigation of phenolic compounds by HPLC-DAD method showed that there is a significant difference after 24 and 48 hours spraying with nanoemulsions and fungicides in cucumber leaf metabolites in terms of the content of 3 and 4-dihydroxybenzoic compounds. acid, caffeic acid, ferulic acid, gallic acid, rutin and rosmarinic acid contents in comparison to the control. Encapsulating essential oil particles in the nano scale, may improve physical stability, and reduces the limitations related to the mass transfer of active essential oil molecules to the treated areas, while protecting them from adverse environment conditions and reducing the required effective dose. In the end, it seems that the nanoemulsions of essential oils and especially the essential oil of Khuzestani savory have a high potential in inhibiting the powdery mildew of cucumber and inducing phenolic compounds in the plant.
Keywords
Powdery mildew, cucumber leaf, plant essential oil, Nanocapsule, disease control