اثرهای ضد قارچی دود مایع حاصل از پیرولیز ضایعات توتون روی قارچ‌های بیماری‌زای گیاهی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

2 دانشجوی دکترا، گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

3 استاد، گروه شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

چکیده

شناسه دیجیتال (DOR):
98.1000/1735-0905.1398.35.109.93.1.1575.1610

هدف از این مطالعه، بررسی اثرهای ضد قارچی دود مایع تولید شده از ضایعات توتون و همچنین شناسایی و اندازه‌گیری ترکیب‌های مؤثره آن بود. ضایعات در کوره در شرایط بدون اکسیژن پیرولیز شد و دود حاصل با استفاده از مبرّد خنک شده و تبدیل به دود مایع شد. بررسی اثرهای ضد قارچی دود مایع با استفاده از سه نوع قارچ Rhizoctonia solani، Sclerotinia sclerotiorum و Phytophthora nicotianae که به‌ترتیب عامل بیماری ساق زخم، پوسیدگی یقه و ساق سیاه توتون می‌باشند در غلظت‌های صفر، ۲۵۰، ۵۰۰، ۱۰۰۰، ۲۰۰۰ و ppm۴۰۰۰ دود مایع به روش اختلاط با محیط کشت انجام شد. نتایج تجزیه واریانس تأثیر دود مایع بر قارچ‌ها نشان داد که تأثیر دود مایع، غلظت و اثر متقابل دود مایع بر غلظت روی قارچ‌ها در سطح احتمال 1% آماری معنی‌دار می‌باشد. نتایج مقایسه میانگین تأثیر دود مایع بر قارچ‌ها نشان داد که نمونه دود مایع حاصل از پیرولیز ۲۵% دمار توتون + ۷۵% خرده برگ توتون در غلظت ppm۴۰۰۰ رشد میسیلیوم قارچ‌های بیماری‌زای فوق را 100% کنترل می‌نماید. همچنین دود مایع تولید شده از تیمار بالا در غلظت‌های پایین نیز رشد میسیلیوم قارچ‌های Rhizoctonia solani و Sclerotinia sclerotiorum را 100% کنترل نمود. براساس گزارش نتایج تحقیقات، حضور ترکیب‌های فنولی، اسیدهای آلی و آلکالوئیدی در دود مایع عامل خواص ضد قارچی آن است. بنابراین استخراج این ترکیب‌ها از دود مایع انجام شده و آنالیز کیفی به‌وسیله روش کروماتوگرافی گازی اسپکتروسکوپی جرمی (GC/MS) و آنالیزهای کمّی برای اندازه‌گیری فنول کل و ترکیب‌های آلکالوئیدی با استفاده از روش اسپکتروفتومتری انجام شد. مقایسه نتایج نشان داد که اثرهای کنترلی ترکیب‌های آلکالوئیدی بیشتر از ترکیب‌های فنولی و اسیدی در دود مایع تولید شده از ضایعات توتونی است. نتایج این تحقیق نشان از توان بالای دود مایع در مهار زیستی قارچ‌های بیماری‌زا دارد.

کلیدواژه‌ها


- Amen-chen, C., Pakdel, H. and Roy, C., 1997. Separation of phenols from Eucalyptus wood tar. Biomass and Bioenergy, 13(1-2): 25-37.

- Baimark, Y. and Niamsa, N., 2009. Study on wood vinegars for use as coagulating and antifungal agents on the production of natural rubber sheets. Biomass and Bioenergy, 33: 994-998.

- Balat, M., Balat, M., Kirtay, E. and Balat, H., 2009. Main routes for the thermo-conversion of biomass into fuels and chemicals. Part 1. pyrolysis systems. Energy Conversion and Management, 50: 3147-3157.

- Bridgwater, A.V., 2003. Renewable fuels and chemicals by thermal processing of biomass. Chemical Engineering Journal, 91: 87-102.

- Cai, K., Jiang, S., Ren, C. and He, Y., 2012. Significant damage-rescuing effects of wood vinegar extract in living Caenorhabditis elegans under oxidative stress. Journal of the Science of Food and Agriculture, 92: 29-36.

- Choi, J.Y., Shinde, P.L., Kwon, I.K., Song, Y.H. and Chae, B.J., 2009. Effect of wood vinegar on the performance, nutrient digestibility and intestinal microflora in weanling pigs. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 22(2): 267-274.

- Civilini, M., Domenis, C., Sebastianutto, N. and Bertodi, M., 1997. Nicotine decontamination of tobacco agro-industrial waste and its degradation by micro-organisms. Waste Management & Research, 15: 349-358.

- Coresta recommended method No 20, 1968. Determination of alkaloids in manufactured tobacco. 1-4.

- Ikergami, F., Sekin, T. and Fuji, Y., 1992. Antidemaptophyte activity of phenolic compounds in Mokusakueki. Yakugaku Zasshi, 118: 27-30.

- Loo, A.E., Jain, K. and Darah, I., 2008. Antioxidant activity of compounds isolated from the pyroligneous acid, Rhizophora apiculata. Food Chemistry, 107: 1151-1160.

- Ma, X., Wei, Q., Zhang, S., Shi, L. and Zhao, Z., 2011. Isolation and bioactivities of organic acids and phenols from walnut shell pyroligneous acid. Journal of Analytical and Applied prolysis, 91: 338-343.

- Marumoto, S., Yamamoto, S.P., Nishimura, H., Onomoto, K., Yatagai, M., Yazaki, K., Fujita, T. and Watanabe, T., 2012. Identification of a germicidal compound against picornavirus in bamboo pyroligneous acid. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 60: 9106-9111.

- Mathew, S. and Zakaria, Z.A., 2015. Pyroligneous acid- the smoky acidic liquid from plant biomass. Applied Microbiology Biotechnology, 99: 611-622.

- Meher, K.K., Panchwagh, A.M., Rangrass, S. and Gollakota, G., 1995. Biomethanation of tobacco waste. Environmental Pollution, 90(2): 199-202.

- Nakayama, F.S., Vinyard, S.H., Chow, P., Bajwa, D.S., Youngquist, J.A., Muehl, J.H. and Krzysik, A.M., 2001. Guayule as a wood preservative. Industerial Crop and Products, 14: 105-111.

- Okutucu, C., Duman, G., Ucar, S., Yasa, I. and Yanik, J., 2011. Production of fungicidal oil and activated carbon from pistachio shell. Journal of Analytical and Applied Prolysis, 91: 140-146.

- Oramahi, H.A. and Yoshimura, T., 2013. Antifungal and antitermitic activities of wood vinegar from Vitex pubescens Vahl. Journal of Wood Science, 59: 344-350.

- Putun, A.E., Uzun, B.B., Apaydin, E. and Putun, E., 2005. Bio-oil from olive oil industry wastes, pyrolysis of olive residue under different conditions. Fuel Processing Technology, 87: 25-32.

- Senter, S.D., Robertson, S.A. and Meredith, F.I., 1989. Phenolic compound of the mesocarp of cresthaven peaches during storage and ripening. Journal of Food Science, 54(5): 1259-1268.

- Shibayama, H., Mashima, K., Mitsutomi, M. and Arima, S., 1998. Effects of application of pyroligneous acid solution produced in Karatsu city on growth and free sugar contents of storage roots of sweet potato. Marine and Highland Bioscience Center Report, Phukel, 7: 15-23.

- Souza, J.B.G., Poppi, N.R. and Raposo, Jr.J.L., 2012. Characterization of pyroligneous acid used in agriculture by gas chromatography mass spectrometry. Journal of the Brazilian Chemical Society, 23(4): 610-617.

- Tso, T.C., 1990. Production, Physiology and Biochemistry of Tobacco Plant. IDEAS, Beltsville, Maryland, USA, 785p.

- Wang, H.F., Wang, J.L., Wang, C., Zhang, W.M., Liu, J.X. and Dai, B., 2012. Effect of bamboo vinegar as an antibiotic alternative on growth performance and fecal bacterial communities of weaned piglets. Livestock Science, 144: 173-180.

- Wei, Q., Ma, X., Zhao, Z., Zhang, S. and Liu, S., 2010. Antioxidant activities and chemical profiles of pyroligneous acids from walnut shell. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 88: 149-154.

- Yodthong, B. and Niamsa, N., 2009. Study on wood vinegars for use as coagulating and antifungal agents on production of natural rubber sheets. Biomass and Bioenergy, 33: 994-998.

- Yanar, Y., Gokce, A., Kadioglu, I., Cam, H. and Whalon, M., 2011. In vitro antifungal evaluation of various plant extracts against early blight disease (Alternaria solani) of potato. African Journal of Biotechnology, 0(42): 8291-8295.

- Zaidi, M.I. and Gul, A., 2005. Antifungal activity of nicotine and its cobalt complex. Journal of Science and Technology, 29(2): 27-30.