Polar Lippia extracts as alternatives for the postharvest control of Guazatine^®-resistant strains of Penicillium digitatum in citrus

Dep. Chem., Fac. Sci., Tshwane Univ. Technol., PO Box 56208, Arcadia Pretoria 0001, Repub. S. Afr.

Corresponding author: thierryrgnr@yahoo.com

Received: 2 July 2008
Accepted: 2 October 2008

Abstract

Introduction. Penicillium digitatum is a commercially important postharvest pathogen of citrus that is responsible for significant annual global losses. Strains of the fungus, which exhibit strong resistance to widely used synthetic fungicides, are of major concern to the industry. The aim of the study was to investigate the antifungal activities of polar extracts and compounds from Lippia species, indigenous to South Africa, against a Guazatine^®-resistant strain of P. digitatum. Materials and methods. In vitro tests were done by incorporating the compounds and plant extracts into Malt Extract Agar at concentrations ranging from (0.2 to 1.0) mg·mL^–1. An in vivo (curative) assay was conducted using the checkerboard technique on ‘Valencia’ oranges. Results and discussion. A strong correlation between the in vitro and in vivo results was observed. All the compounds and extracts were able to inhibit fungal growth at concentrations above 0.6 mg·mL^–1. Verbascoside was the most active compound, while extracts of Lippia javanica and Lippia rehmannii caused significant inhibition of mycelial growth. The observed activity was largely ascribed to the presence of verbascoside in the plant extracts. Conclusion. Polar extracts of Lippia species have potential as environmentally friendly alternatives for the control of P. digitatum on citrus.

Résumé

Introduction. Penicillium digitatum est un pathogène d'importance commerciale pour le genre Citrus, car il est responsable de pertes significatives. L'apparition de nouvelles souches résistantes à la plupart de fongicides couramment utilisés est un problème majeur pour l'industrie. L'objectif de notre étude a été de tester les activités antifongiques d'extraits polaires ainsi que de certains composés présents chez quatre espèces de Lippia originaires d'Afrique du Sud, contre une souche de Penicillium digitatum résistante à la Guazatine^®. Matériel et méthodes. Des tests in vitro ont été conduits en utilisant la méthode du milieu toxique en incorporant les composés ou extraits à de l'agar enrichi en extrait de malt, à des concentrations allant de (0,2 à 1,0) mg·mL^–1. Un test in vivo (curatif) avec des oranges du cultivar Valencia a été conduit en utilisant la technique du checkerboard. Résultats et discussion. Une corrélation significative entre les tests in vitro et in vivo a été observée. Tous les composés et extraits ont permis de réduire la croissance mycéliale à des concentrations supérieures à 0,6 mg·mL^–1. Le composé verbascoside a été le plus actif, alors que les extraits de Lippia javanica et Lippia rehmannii n’ont montré qu'une réduction partielle de la croissance mycéliale du pathogène. Conclusion. Notre étude a établi que les extraits polaires de Lippia sp. pourraient être des substances écologiques de substitution, utilisables pour le contrôle de P. digitatum.