Evaluating the Antifungal Potential of Botanical Compounds to Contrl Botryotinia fuckeliana and Rhizoctonia solani

[EN] The European Union is promoting regulatory changes to ban fungicides because of the impact their use has on the ecosystem and the adverse effects they can pose for humans. An ecofriendly alternative to these chemicals to fight against fungal species with low toxicity is essential oils and their compounds extracted from aromatic plants. The purpose of this study was to evaluate the in vitro antifungal capacity of the botanical compounds eugenol, carvacrol, thymol, and cinnamaldehyde, and the synergy or antagonism of their mixtures, against Botryotinia fuckeliana and Rhizoctonia solani. Different bioassays were performed at doses of 300, 200, 150, and 100 mu g/mL using pure commercial compounds and their combination in potato dextrose agar culture medium. Growth rate and the mycelium growth inhibition parameters were calculated. Phenolic compounds and their combination inhibited the development of species at the different concentrations, with fungicidal or fungistatic activity shown under almost all the tested conditions. When comparing the growth rates of the species in the control plates and treatments, the statistical analysis showed that there were statistically significant differences. The mixture of compounds improved fungicidal activity against the studied species and at a lower concentration of monoterpenes.This research was funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness, Programme-oriented Societal Challenges 2016-2019, grant number AGL2016-76699-R-AR.Sempere-Ferre, F.; Asamar, J.; Castell-Zeising, V.; Rosello Caselles, J.; Santamarina Siurana, MP. (2021). Evaluating the Antifungal Potential of Botanical Compounds to Contrl Botryotinia fuckeliana and Rhizoctonia solani. Molecules. 26(9):1-13. https://doi.org/10.3390/molecules26092472S11326

Evaluación del potencial antifúngico de activos botánicos en el control de Botryotinia fuckeliana y Rhizoctonia solani

[ES] Desde la UE se están produciendo cambios normativos prohibiendo numerosas sustancias. Esto sumado al aumento en la resistencia a antifungicos, tratar estos problemas requiere de nuevas alternativas. Si nos centramos en las sustancias químicas producidas por diversas plantas aromáticas, como mecanismo de autoprotección podemos encontrar diferentes alternativas para combatir los problemas fúngicos, ya que, son fuentes potenciales que cumplen la misma función que los fungicidas, con la ventaja de que son respetuosos con el medio ambiente y que presentan baja toxicidad. En el presente trabajo se estudia la capacidad antifúngica ¿in vitro¿ de los activos botánicos eugenol, carvacrol, thymol, cinamaldehído y p-cymene, tanto en su aplicación pura, como en formulados comerciales, como en mezclas de los mismos para evaluar su sinergia o antagonismo, frente a Botrytis fuckeliana y Rhizoctonia solani. Primero, se realizaron distintos bioensayos a concentraciones de 300 μg/mL con los ingredientes activos comerciales puros, en medio de cultivo PDA. Se midió y comparó con el testigo, el crecimiento radial diario (mm) hasta el sexto día. Se calculó la velocidad de crecimiento y el parámetro inhibición del crecimiento micela (MGI). La adición de los activos al medio de cultivo llegó a inhibir la casi totalidad del crecimiento los hongos a excepción del p-cymene, que promovió su crecimiento. El eugenol inhibió aproximadamente un 35% y un 50% el crecimiento de Botryotinia fuckeliana y Rhizoctonia solani respectivamente, y el cynalmaldeido inhibió el crecimiento de Rhizoctonia solani en un 90%. Viendo los resultados satisfactorios obtenidos con los activos cynamaldehído, carvacrol y thymol a 300 μg/mL, se realizaron ensayos a 200, 100, 150 μg/mL de los compuestos puros y de sus formulados, tanto con activo como sin él. Al terminar el estudio se observó que a 200 μg/mL se obtenía un resultado similar que a 300 μg/mL, provocando prácticamente el mismo efecto inhibitorio, excepto en el caso del cynalamdehído con R. solani. Sin embargo, el thymol a la concentración de 150 μg/mL perdió efectividad en B. fuckeliana, y el cinamaldehído perdió efectividad en ambas especies fúngicas. El efecto dosis reduce la efectividad antifúngica, a excepción del thymol con R. solani que a 100 μg/mL mantiene el 100% de eficacia. Por último, se evaluaron las mezclas de los activos que habían mostrado actividad para evaluar sus posibles sinergias o antagonismos. Como conclusión decir que, se debería descartar el p-cymene para el control de B.fuckeliana y R. solani, y que queda demostrada la gran eficacia y el gran potencial inhibitorio de los activos botánicos ensayados. Destacando que el thymol a 100 μg/mL mantiene el 100% de eficacia sobre R. solani. Estos activos botánicos pueden ser una buena alternativa que sustituya el uso de productos químicos de síntesis. Siendo más respetuosos con el medio ambiente y más seguros para el consumidor.[EN] Legal changes are being made in the EU to prohibit many substances. This along with increased resistance to antifungals to deal with these problems means that new alternatives are required. If we focus on the chemical substances caused by different aromatic plants as a self-protection mechanism, we find several alternatives to fight fungal problems because they are potential sources that perform the same function as fungicides, but respect the natural environment and their toxicity is low. This work studies the in vitro antifungal capacity of botanical compounds eugenol, carvacrol, thymol, cinnamaldehyde and p-cymene for their pure applications, and in commercial formulations and mixtures of them, to evaluate their synergy or antagonism against Botrytis fuckeliana and Rhizoctonia solani. Firstly, different bioassays were done at 300 μg/mL using pure commercial compounds in PDA culture medium. Daily radial growth until day 6 was measured and compared, and used as the control. Growth speed and the mycelium growth inhibition (MGI) parameter were calculated. Adding compounds to culture medium almost completely inhibited fungi growth, except for p-cymene, which promoted this growth. Eugenol inhibited about 35% and 50% of growth of Botryotinia fuckeliana and Rhizoctonia solani, respectively, and cinnamaldehyde inhibited Rhizoctonia solani growth by 90%. Given the positive results obtained with cinnamaldehyde, carvacrol and thymol used at 300 μg/mL, assays were done at 200, 100 and 150 μg/mL using pure compounds and their formulations both with and without botanical compounds. At the end of the study, the 200 μg/mL dose obtained a similar result to that at 300 μg/mL and with almost the same inhibitory effect, except for cinnamaldehyde with R. solani. Nonetheless, the effectiveness of thymol was lost in B. fuckeliana when employed at 150 μg/mL, and cinnamaldehyde was ineffective in both fungal species. The dose effect reduced antifungal effectiveness, except for thymol with R. solani which was 100% efficient at 100 μg/mL. Finally, the mixtures of compounds that displayed activity were assessed to evaluate their possible synergies or antagonisms. To conclude, p-cymene should be ruled out to control B.fuckeliana and R. solani, but the excellent efficiency and high inhibitory potential of the tested botanical compounds were evidenced. It is worth stressing that 100 μg/mL thymol maintained 100% efficiency on R. solani. These botanical compounds can be a good alternative for replacing the use of chemical synthesis products as they respect the natural environment more and are safer for consumers.Asamar Camallonga, J. (2020). Evaluación del potencial antifúngico de activos botánicos en el control de Botryotinia fuckeliana y Rhizoctonia solani. http://hdl.handle.net/10251/150118TFG

Selección de diferentes accesiones de pimiento frente al estrés hídrico para ser utilizadas como porta-injertos

[ES] La escasez de agua es un problema medioambiental que limita la producción de los cultivos. Una solución ecológica y respetuosa con el medio ambiente que permita soslayar los efectos negativos de la escasez de agua sobre la producción de los cultivos es el injerto. Mediante el injerto las plantas pueden absorber agua y nutrientes en condiciones adversas del suelo, realizándose de forma continuada y ajustándose a los requerimientos de la planta. El objetivo de este trabajo consiste en la evaluación de 8 accesiones del género Capsicum annuum L. frente al estrés hídrico, con el propósito de seleccionar aquellos genotipos más tolerantes. En estas 8 accesiones del género Capsicum annuum L. se ha estudiado su comportamiento frente a una reducción de agua del 40%, con respecto a la ETc. Para llevar a cabo este trabajo se determinaron distintos parámetros fotosintéticos: la tasa neta de fijación del CO¿2 (AN, µmol CO¿2 m-2 s-1), la conductancia estomática al vapor de agua (gS, mmol H¿2O m-2 s-1), la tasa de transpiración (E, mmol H¿2O m-2 s-1 ), y la concentración subestomática de CO2 (Ci, µmol CO¿2 mol-1 aire); así como parámetros hídricos: el potencial hídrico (Ψw, MPa), el potencial osmótico (ΨS, MPa), el potencial de presión (Ψp, MPa) y el ajuste osmótico (AO, MPa).Asamar Camallonga, J. (2015). Selección de diferentes accesiones de pimiento frente al estrés hídrico para ser utilizadas como porta-injertos. http://hdl.handle.net/10251/55810.TFG