تأثیر اسانس و عصارههای مختلف مرزه ماکروسیفون و مرزه خوزستانی بر رشد میسلیومی و تولید آفلاتوکسینB1 قارچ آسپرژیلوس فلاووس

نویسندگان

1 گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج-ایران

2 دانش آموخته بیماریشناسی گیاهی دانشگاه آزاد اسلامی واحد پیشوا، تهران-ایران

3 گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی دانشگاه جیرفت، جیرفت-ایران

4 گروه کشاورزی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی دانشگاه شهید بهشتی، تهران-ایران

چکیده

زمینه مطالعه: سمی بودن آفلاتوکسین‌ها برای انسان و حیوان، دستیابی به روش‌های مناسب برای کنترل آنها را ضروری ساخته است. هدف: اثر اسانس و عصاره‌های مختلف مرزه خوزستانی و مرزه ماکروسیفون در جلوگیری از رشد میسلیومی، تولید آفلاتوکسین توسط قارچ آسپرژیلوس فلاووس و تجزیه آفلاتوکسین B1 در محیط کشت مایع بررسی شد. روش کار: اسانس به روش تقطیر با آب و به کمک دستگاه کلونجر تهیه شد و عصاره‌ها با حلال‌های آب، اتانول و اتانول70% استخراج شدند. تأثیر اسانس (mg/L 0، 5/62، 125، 250، 375 و 500) و عصاره‌ها (mg/L 0، 500، 1000، 2000، 4000 و  6000) بر کاهش رشد قارچ آسپرژیلوس فلاووس و آفلاتوکسین به روش اختلاط با محیط کشت مایع، مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان آفلاتوکسین با استفاده از کروماتوگرافی نازک با کارایی بالا سنجش شد. نتایج: اسانس و عصاره‌های اتانولی و اتانولی70% مرزه خوزستانی بیشترین تأثیر در جلوگیری از رشد قارچ داشتند و بترتیب در غلظت‌های mg/L 375، 4000 و6000 علیه قارچ آسپرژیلوس فلاووس مهارکنندگی کامل نشان دادند. اسانس و عصاره‌های مرزه ماکروسیفون حتی در بیشینه غلظت مورد استفاده  قادر به مهار کامل رشد قارچ نبودند. اسانس‌های مرزه خوزستانی و مرزه ماکروسیفون در غلظت mg/L 250 به ترتیب باعث 98 و 52/33 % بازدارندگی از تولید آفلاتوکسین B1 شدند. عصاره‌های مختلف گیاه مرزه خوزستانی در مقایسه با مرزه ماکروسیفون در کاهش آفلاتوکسین قارچ از فعالیت بالاتری برخوردار بودند بطوری که در غلظت mg/L 4000 از عصاره‌های اتانولی، اتانولی70% و آبی بترتیب 100، 96 و 37/32 % کاهش در میزان آفلاتوکسین تولیدی مشاهده شد. از سوی دیگر، اسانس و عصاره‌های اتانولی و اتانولی70%  هر دو گیاه، قادر به تجزیه قابل توجه آفلاتوکسین B1 محیط نبوده در حالی‌که عصاره‌های آبی مرزه ماکروسیفون و مرزه خوزستانی در غلظت mg/L 4000 بترتیب باعث تجزیه 16/32 و 25 % آفلاتوکسین B1 شدند.  نتیجه‌ گیری‌ نهایی: اسانس و عصاره اتانولی مرزه خوزستانی بطور قابل توجهی از رشد قارچ و تولید آفلاتوکسین جلوگیری کردند در حالیکه عصاره آبی مرزه ماکروسیفون فعالیت تجزیه‌کنندگی بالاتر آفلاتوکسین B1 را نشان داد و بعنوان کاندیدای امیدبخش جهت تجزیه و کاهش آفلاتوکسین معرفی شد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of essential oils and extracts of Satureja macrosiphon and Satureja khozistanica on mycelial growth and aflatoxin B1 production in Aspergillus flavus

نویسندگان [English]

  • Akbar Gorran 1
  • Bentolhoda Salehnia 2
  • Hamid Reza Farzaneh 3
  • Mohsen Farzaneh 4
  • Mahmoud Shivazad 1
1 Department of Animal Sciences, University College of Agriculture & Natural Resources, University of Tehran, Karaj-Iran
2 Graduated from the Pishva Branch of Islamic Azad University, Tehran-Iran
3 Department of Agriculture, Medicinal Plants and Drugs Research Institute, Shahid Beheshti University, Tehran-Iran
4 Department of Agriculture, Medicinal Plants and Drugs Research Institute, Shahid Beheshti University, Tehran-Iran
چکیده [English]

BACKGROUND: The hazardous nature of aflatoxins to human and animals necessitate the establishment of control measures. ObjectiveS: The effect of two medicinal plants, Satureja khozistanica and Satureja macrosiphon, was studied on inhibiting Aspergillus flavus growth and reducing aflatoxin B1-content in the liquid medium. Methods: Essential oils were isolated by hydrodistillation method, using a Clevenger-type apparatus. Various extracts of plant materials were macerated with various extraction solvents (ethanol, ethanol70% and water extracts). Essential oils (0, 62/5, 125, 250, 375 and 500 mg/l) and various extracts (0, 500, 1000, 2000, 4000 and 6000 mg/l) of S. khozistanica and S. macrosiphon were examined for reducing A. flavus growth and it’s AFB1-content in the liquid medium. Amount of aflatoxinB1 was evaluated by high performance thin layer chromatographymethod. Results: Essential oil of S. khozistanica at the concentration of 375 mg/l as well as its ethanol and ethanol 70% extracts at 4000 and 6000 mg/l  respectively caused complete inhibition of fungus mycelial growth, whereas essential oil and extracts of S. macrosiphon couldn’t inhibit Aspergillus growth completely even at the maximum concentration. Essential oils of S. khozistanica and S. macrosiphonia at the concentration of 250 mg/l reduced AFB1-production 98 and 33.52% respectively. Various Extracts of S. khozistanica exhibited stronger anti-AFB1-biosyntesis activity than those of S. macrosiphon, so that, ethanol, ehanol70% and aqueous extracts of S. khozistanica at 4000 mg/l reduced 100, 96 and 32.37% of AFB1-production, respectively. On the contrary, essential oils, ethanol and ehanol70% extracts of both plants couldn’t significantly degrade AFB1-contamination, whereas aqueous extractsof S. khozistanica and S. macrosiphonia at the concentration of 4000 mg/l resulted in degradation of 25 and 32.16% AFB1-content, respectively. ConclusionS: In general, Essential oil and ethanol extract of S. khozistanica considerably inhibited A. flavus growth as well as AFB1-biosynthesis while aqueous extract of S. macrosiphon showed strong AFB1-degradation activity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aflatoxin
  • Aspergillus flavus
  • Satureja khozistanica
  • Satureja macrosiphon
Atanda, O.O., Akpan, I., Oluwafemi, F. (2007)
The potential of some spice essential oils in the
control of A. parasiticus CFR 223 and aflatoxin
production. Food Control. 18: 601-607.
Bakkali, F., Averbeck, S., Averbeck, D., Idaomar,
M. (2008) Biological effects of essential oils – A
review. Food Chem Toxicol. 46: 446-475.
Basilico, M.Z., Basilico, J.C. (1999) Inhibitory
effects of some spice essential oils on Aspergillus
ochraceus NRRL 317 growth and Ochratoxin A
production. Lett Appl Microbiol. 29: 238 –241.
Bluma, R., Amaiden, M.R., Etcheverry, M.
(2008) Screening of Argentine plant extracts:
Impact on growth parameters and aflatoxin B1
accumulation by Aspergillus section Flavi. Int J
Food Microbiol. 122: 114-125.
Cowan, M.M. (1999) Plant products as antimicrobial
agents. Clin Microbiol Rew. 12: 564-582.
Deabes, M.M., El-Soud, N.H.A., El-Kassem,
L.T.A. (2011) In vitro inhibition of growth and
aflatoxin B1 production of Aspergillus flavus
strain (ATCC 16872) by various medicinal plant
essential oils. Maced J Med Sci (MJMS). 4: 345-
350.
Fan, J.J., Chen, J.H. (1999) Inhibition of aflatoxin
producing fungi by welsh onion extract. J
Food Prot. 62: 414 - 7.
Farzaneh, M., Shi, Z.Q., Ghassempour, A., Sedaghat,
N., Ahmadzadeh, M., Mirabolfathy, M.,
Javan-Nikkhah, M. (2012) Aflatoxin B1 degradation
by Bacillus subtilis UTBSP1 isolated
from pistachio nuts of Iran. Food Control. 23:
100-106.
Guengerich, F.P., Johnson, W.W., Ueng, Y.F.,
Yamazaki, H., Shimada, T. (1996) Involvement
of cytochrome P450, glutathione S-transferase,
and epoxide hydrolase in the metabolism of af-

latoxin B1 and relevance to risk of human liver
cancer. Environ Health Perspect. 104: 557-562.
Hadian, J., Akramian, M., Heydari, H., Mumivand,
H., Asghari, B. (2012) Composition and in
vitro antibacterial activity of essential oils from
four Satureja species growing in Iran. Nat Prod
Res. 26: 98–108.
Hadian, J., Tabatabaei, S.M.F., Naghavi, M.R.,
Jamzad, Z., Ramak-Masoumi, T. (2008) Genetic
diversity of Iranian accessions of Satureja hortensis
L. based on horticultural traits and RAPD
markers. Sci Hortic. 115: 196-202.
Jayashree, T., Subramanyam, C. (1999) Antiaflatoxigenic
activity of eugenol is due to inhibition
of lipid peroxidation. Lett Appl Microbiol. 28:
179 - 83.
Liu, Y., Wu, F. (2010) Global burden of aflatoxininduced
hepatocellular carcinoma: A risk assessment.
Environ Health Perspect. 118: 818-824.
Nickavar, B., Mojab, F., Dolat-Abadi, R. (2005)
Analysis of the essential oils of two Thymus species
from Iran. Food Chem. 90: 609-611.
Omidbeygi, M., Barzegar, M., Hamidi, Z., Naghdibadi,
H. (2007) Antifungal activity of thyme,
summer savory and clove essential oils against
Aspergillus flavus in liquid medium and tomato
paste. Food Control. 18: 1518-1523.
Park, D.L. (1993) Controlling aflatoxin in food
and feeds. Food Technol. 47: 92-96.
Periago, P.M., Delgado, B., Fernandez, P.S.,
Palop, A. (2004) Use of carvacrol and cymene to
control growth and viability of Listeria monocytogenes
cells and predictions of survivors using
frequency distribution functions. J Food Prot. 67:
1408–1416.
Plotto, A., Roberts, D.D., Roberts, R.G. (2003)
Evaluation of plant essential oils as natural postharvest
disease control of tomato (Lycopersicon
esculentum). Acta Hort. 628: 737-745.
Rasooli, I., Abyaneh, M.R. (2004) Inhibitory effects
of Thyme oils on growth and aflatoxin production
by Aspergillus parasiticus. Food Control.
15: 479-483.
Reddy, K.R.N., Reddy, C.S., Muralidharan, K.
(2009) Potential of botanicals and biocontrol

agents on growth and aflatoxin production by
Aspergillus flavus infecting rice grains. Food
Control. 20: 173-178.
Sa´nchez, E., Heredia, N., Garcıa, S. (2005) Inhibition
of growth and mycotoxin production of
Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus by
extracts of Agave species. Int J Food Microbiol.
98: 271 - 279.
Škrinjar, M.M., Nemet, N.T. (2009) Antimicrobial
effects of spices and herbs essential oils. APTEFF.
40: 195-209.
Teniola, O.D., Addo, P.A., Brost, I.M., Färber, P.,
Jany, K.D., Alberts, J.F., Van Zyl, W.H., Steyn,
P.S., Holzapfe, W.H. (2005) Degradation of aflatoxin
B1 by cell-free extracts of Rhodococcus
erythropolis and Mycobacterium fluoranthenivorans
sp. Int J Food Microbiol. 105: 111-117.
Viuda-Martos, M., Ruiz-Navajas, Y., Fernández-
López, J., Pérez-Álvarez, J. (2008) Antifungal
activity of lemon (Citrus lemon L.), mandarin
(Citrus reticulata L.), grapefruit (Citrus paradisi
L.) and orange (Citrus sinensis L.) essential oils.
Food Control. 19: 1130-1138.
Wills, R.H., McGlasson, B., Graham, D., Joyce,
D. (1998) Postharvest: An Introduction to the
Physiology and Handling of Fruit, Vegetables
and Arnamentals. (4th ed.). CAB International,
Willingford, Oxan, UK.
Wilson, D.M., Payne, G.A. (1994) Factors affecting
Aspergillus flavus group infection and aflatoxin
contamination of crops. In: The Toxicology
of Aflatoxins. Eaton, D.L., Groopman, J.D.
(eds.). Academic Press, San Diego, New York,
USA. p. 309–326.