Chemical composition and antifungal properties of commercial essential oils against the maize phytopathogenic fungus Fusarium verticillioides / Composición química y propiedades antifúngicas de aceites esenciales comerciales contra el hongo fitopatógeno de maíz Fusarium verticillioides

ABSTRACT The aim of the present study was to analyze the chemical composition ofCurcuma longa,Pimenta dioica,Rosmarinus officinalis, andSyzygiumaromaticumessential oils (EOs) and their antifungal and anti-conidiogenic activity againstFusarium verticillioides. The chemical profile of the EOs was determined by GC/MS. The antifungal and anti-conidiogenic activities were evaluated by the agar dilution method. The tested concentrations were 1000ppm, 500ppm, 250ppm and 125ppm.S. aromaticumEO exhibited the highest antifungal effect, followed byP. dioicaand to a lesser extentC. longa. The major compounds of these EOs were eugenol (88.70% inS. aromaticumand 16.70% inP. dioica), methyl eugenol (53.09% inP. dioica), and α-turmerone (44.70%), β-turmerone (20.67%), and Ar-turmerone (17.27%) inC. longa.Rosmarinus officinalispoorly inhibited fungal growth; however, it was the only EO that inhibited conidial production, with its major components being 1,8-cineole (53.48%), α-pinene (15.65%), and (−)-camphor (9.57%). Our results showed that some compounds are capable of decreasing mycelial growth without affecting sporulation, and vice versa. However, not all the compounds of an EO are responsible for its bioactivity. In the present work, we were able to identify different major compounds or mixtures of major compounds that were responsible for antifungal and anti-conidiogenic effects. Further experiments combining these pure components are necessary in order to achieve a highly bioactive natural formulation against the phytopathogenic fungusF. verticillioides.

RESUMEN El objetivo del presente estudio fue analizar la composición química de los aceites esenciales (AE) deCurcuma longa,Pimenta dioica,RosmarinusofficinalisySyzygiumaromaticum, y su actividad antifúngica y anti-esporuladora contraFusarium verticillioides. La composición de los AE se analizó por CG-EM. La actividad antifúngica y anti-esporuladora se evaluó a través del método de dilución en agar usando las siguientes concentraciones: 1.000, 500, 250 y 125ppm. El AE deS. aromaticumdemostró el mayor efecto antifúngico, seguido del deP. dioicay, en menor medida, delC. longa. Los compuestos principales de estos AE fueron eugenol (88,70% enS. aromaticumy 16,70% enP. dioica), metileugenol (53,09% enP. dioica) y α-turmerona (44,70%), β-turmerona (20,67%) y Ar-turmerona (17,27%) enC. longa. El AE deR. officinalisfue el que menor efecto inhibitorio presentó sobre el crecimiento fúngico, pero fue el único que inhibió la producción de conidias; sus principales componentes fueron 1,8-cineol (53,48%), α-pineno (15,65%) y (−)-alcanfor (9,57%). Nuestros resultados demostraron que algunos compuestos son capaces de disminuir el crecimiento del micelio deF. verticillioidessin afectar la esporulación, y vice versa. Sin embargo, no todos los compuestos de un AE son responsables de su bioactividad. En el presente trabajo, pudimos identificar diferentes compuestos o mezclas de compuestos que fueron responsables de los efectos antifúngicos y anti-esporuladores. Se necesitan nuevos experimentos que evalúen la combinación de estos compuestos puros para lograr una formulación bioactiva y de origen natural para el control deF. verticillioides.

Growth inhibition and morphological alterations of Staphylococcus aureus caused by the essential oil of Aloysia triphylla / Inhibición del crecimiento y alteraciones morfológicas de Staphylococcus aureus causadas por el aceite esencial de Aloysia triphylla

Aloysia triphylla essential oil (EO) has antimicrobial activity on Staphylococcus aureus which is a pathogen responsible for severe infections and food contamination. The target of EO is mainly in the cytoplasmic membrane. In this work the mechanisms of action of the EO of A. triphylla on S. aureus were investigated. A. triphylla was collected from La Paz. The oil was analyzed by GC-MS. The antimicrobial effects were evaluated by MIC, MBC, killing time and TEM. MIC values were 23 μg/mL for 6.3 x 104 CFU/mL, 92 μg/mL for 5.71 x 105 CFU/mL and 180 μg/mL for 9 x 106 CFU/mL. The MBC was 5920 μg/mL for all cellular concentrations and it was necessary more time to kill bigger cell populations. Multilamellar and mesosome-like structures on the membrane were seen by TEM. A. triphylla oil is an antibacterial compound against S. aureus which main mechanism of action seems to be the cytoplasmic membrane disruption.

El aceite esencial (AE) de Aloysia triphylla posee actividad antimicrobiana contra Staphylococcus aureus, patógeno responsable de infecciones nosocomiales e alimenticias. El blanco de acción de los AE es la membrana citoplasmática. El mecanismo de acción del AE de A. triphylla sobre S. aureus fue investigado. El AE de A. triphylla (La Paz, Argentina) fue analizado por CG-EM. Se evaluó́ el efecto antimicrobiano por CIM, CBM, tiempo de muerte y MET. Los valores de CIM fueron 23 μg/mL para 6.3 x 104 UFC/mL, 92 μg/mL para 5.71 x 105 UFC/mL y 180 μg/mL para 9 x 106 UFC/mL. La CBM fue 5920 μg mL para todas las concentraciones celulares estudiadas. El tiempo de muerte fue determinado; necesitando mayor tiempo para matar una población celular elevada. Fueron observados por MET estructuras multilamerales y semejantes a mesosomas. El AE de A. triphylla es un potencial compuesto antibacteriano contra S. aureus donde su principal mecanismo de acción es por disrupción de la membrana citoplasmática.

Insecticidal activity of three essential oils against two new important soybean pests: Sternechus pinguis (Fabricius) and Rhyssomatus subtilis Fiedler (Coleoptera: Curculionidae) / Actividad insecticida de tres aceites esenciales contra dos nuevas plagas importantes de la soja: Sternechus pinguis (Fabricius) y Rhyssomatus subtilis Fiedler (Coleoptera: Curculionidae)

In the present study, the essential oils from Eucalyptus globulus Labill., Citrus sinensis L. Osbeck and Citrus limon L. were analysed by GC-MS (gas chromatography–mass spectrometry) and evaluated for their toxic effects on Sternechus subsignatus and Rhyssomatus subtilis, two important pest of soybean in South America. Contact toxicity assayed by impregnation on filter paper discs showed that these oils caused significant mortality of the test insects (100 percent of mortality at 5 uL/cm2). Eucalyptus oil (98.9 percent of 1,8-cineole) had the greatest contact toxicity (LD50 = 0.40 and 0.84 uL/cm2 for S. pinguis and R. subtilis, respectively), whereas orange (87.6 percent of limonene) and lemon oils (62.5 and 12.6 percent of limonenen and beta pinene, respectively) were less toxic (LD50 > 1 uL/cm2 for both insects). All the responses were found dose-dependent. Rhyssomatus subtilis was more resistant than Sternechus pinguis to the toxicity of the essential oils studied.

En el presente estudio se analizaron por CG-EM (cromatografía de gases-espectrometría de masas) los aceites esenciales de eucalipto (Eucalyptus globulus Labill.), naranja (Citrus sinensis L. Osbeck) y limón (Citrus limon L) y se evaluaron sus efectos tóxicos contra dos especies de plagas importantes para la soja en Sud América: Sternechus subsignatus y Rhyssomatus subtilis. La toxicidad por contacto, ensayada por discos de papel de filtro impregnados, mostró que estos aceites causaron una mortalidad significativa de los insectos testeados (100 por ciento de mortalidad a 5 uL/cm2). El aceite de eucalipto (98.9 por ciento de 1,8-cineol) presentó la mayor toxicidad por contacto (LD50 = 0.40 y 0.84 uL/cm2 para S. pinguis y R. subtilis, respectivamente), mientras que el aceite de naranja (87.6 por ciento de limoneno) y el de limón (62.5 y 12.6 por ciento de limoneno y beta pineno, respectivamente) fueron menos tóxicos (LD50 > 1 uL/cm2 para ambos insectos). Todas las respuestas fueron dosis dependiente. Rhyssomatus subtilis fue más resistente que Sternechus pinguis a la toxicidad de los aceites esenciales estudiados.