بهينه‌سازي اثرات ضد قارچي اسانس‌هاي دارچين، آويشن شيرازي، و مرزه خوزستاني عليه قارچ كپك آبي (Penicillium expansum) با استفاده از روش سطح پاسخ

Optimizing the antifungal effects of Cinnamomum zeylanicum, Zataria multiflora, and Satureja khuzestanica essential oils against the blue mold fungus (Penicillium expansum) using Response Surface Methodology

استفاده از اسانس‌ها به‌عنوان عوامل ضد قارچي طبيعي و جايگزين‌هايي براي قارچ‌كش‌هاي شيميايي توجه زيادي را به خود جلب كرده است. در اين تحقيق، تركيبات شيميايي و خواص ضد قارچي سه اسانس دارچين، آويشن شيرازي و مرزه خوزستاني با هدف بررسي اثر غلظت اسانس و زمان تماس در كنترل قارچ عامل كپك آبي (Penicillium expansum) و مدل‌سازي و بهينه‌يابي خواص ضد قارچي اسانس‌هاي موردنظر با استفاده از روش سطح پاسخ بررسي شده است. بر اساس نتايج حاصل از GC-MS، تركيبات اصلي براي اسانس دارچين، سينامالدهايد (82/80 درصد)، براي آويشن شيرازي تركيبات تيمول (68/32 درصد)، كارواكرول (57/30 درصد) و پاراسيمن (94/8 درصد) و براي مرزه خوزستاني، كارواكرول (43/38 درصد)، گاماترپينن (89/21 درصد)، پاراسيمن (55/16 درصد) و آلفاترپينن (76/5 درصد) تعيين شد. نتايج به دست آمده از كشت برون تني قارچ در محيط‌هاي حاوي اسانس نشان داد كه در هر سه اسانس با افزايش غلظت، شاخص خاصيت ضد قارچي نيز افزايش مي‌يابد و اثر زمان در هر سه اسانس مشابه بوده و با گذشت زمان، اين شاخص كاهش مي-يابد. به‌علاوه، از نتايج بهينه‌يابي مشخص شد كه اسانس دارچين و مرزه خوزستاني به ترتيب در غلظت 633/288 و μL.L-1 841/590 و زمان 607/108 و h 549/238، بيش‌ترين و كم‌ترين خاصيت مهاركنندگي رشد قارچ P. expansum را دارند. علاوه بر اين، نتايج اين تحقيق نشان داد كه روش سطح پاسخ مي‌تواند به‌عنوان روشي مناسب و دقيق براي مدل‌سازي و بهينه‌يابي فعاليت ضد قارچي اين اسانس‌ها به كار رود. كليدواژه‌ها

Utilizing the essential oils (EOs) as natural antifungal agents and alternatives for chemical fungicides has increased the attentions. In this study, chemical components and antifungal activity of Cinnamomum zeylanicum (CEO), Zataria multiflora (ZEO), and Satureja khuzestanica (SEO) plants essential oil (EO) were identified to assess their effect in term of concentration and exposure time on control of Penicillium expansum and also, modeling and optimizing antifungal properties of these EOs via response surface methodology (RSM). The main components of three EOs detected by GC-MS analysis were as follows: Cinnamaldehyde (80.82%) for CEO, Thymol (32.68%), Carvacrol (30.57%), p-Cymene (8.94), and γ-Terpinene (5.96%) for ZEO and Carvacrol (38.43%), γ-Terpinene (21.89%), p-Cymene (16.55%), and α-Terpinene (5.76%) for SEO. Antifungal index (AI) in all EOs increased against the increment of concentration but the effect of time was vice versa; with passage of time, the AI decreased in all EOs. Moreover, based on the optimization results, it was determined that CEO and SEO at concentration of 288.633 and 590.841 μL.L-1 and time of 108.607 and 238.549 h had the highest and lowest inhibitory effect, respectively, on growth of Penicillium expansum. Furthermore, the results of this study showed that the response surface method can be applied to model and optimize the antifungal activity of these EOs as a suitable and accurate method.