Constituyentes fitoquímicos y actividad antimicrobiana de extractos de Euphorbia serrata L. para la protección de cultivos de Borago officinalis L.

Abstract

The genus Euphorbia is widespread and possesses medicinal uses. However, there isno available phytochemical information on Euphorbia serrata L. This study investigates thecomposition of the hydromethanolic extract of its aerial parts and proposes its utilization forcrop protection purposes, following integrated pest management guidelines. Gaschromatography-mass spectrometry results indicate that the primary phytocompounds include3-methylbutyl formate, quinic acid, N1-(4-hydroxybutyl)-N3-methylguanidine acetate, and 2,3-dihydro-3,5-dihydroxy-6-methyl-4H-pyran-4-one, which have antimicrobial activity. Suchactivity was tested against four diseases of borage (Borago officinalis L.), namely Pseudomonascichorii, Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum, and Sclerotinia sclerotiorum. In vitro tests revealedminimum inhibitory concentrations (MICs) of 750 and 1000 μg·mL-1 against the bacterium andthe three fungal taxa, respectively. The antimicrobial activity was further enhanced bycombining the extract with chitosan oligomers (COS), forming conjugate complexes, for whichMIC values of 187.5, 750, 500, and 500 μg·mL-1 for P. cichorii, B. cinerea, F. oxysporum, and S.sclerotiorum, respectively, were obtained. Subsequently, these COS-E. serrata extract conjugatecomplexes were tested in in vivo assays against two of the pathogens, demonstrating a strongprotective action on artificially inoculated plants at concentrations of 375 and 1000 μg·mL-1 forP. cichorii and F. oxysporum, respectively. These findings suggest that sawtooth spurge is a richsource of biorationals for crop protection applications.

El género Euphorbia está muy extendido y posee usos medicinales. Sin embargo, no se dispone de información fitoquímica sobre Euphorbia serrata L. En este estudio se investiga la composición del extracto hidrometanólico de sus partes aéreas y se propone su utilización con fines de protección de cultivos, siguiendo directrices de gestión integrada de plagas. Los resultados de la cromatografía de gases-espectrometría de masas indican que los fitocompuestos primarios incluyen el formiato de 3-metilbutilo, el ácido quínico, el acetato de N1-(4-hidroxibutil)-N3-metilguanidina y la 2,3-dihidro-3,5-dihidroxi-6-metil-4H-piran-4-ona, que tienen actividad antimicrobiana. Dicha actividad se probó contra cuatro enfermedades de la borraja (Borago officinalis L.), a saber, Pseudomonascichorii, Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum y Sclerotinia sclerotiorum. Las pruebas in vitro revelaron concentraciones inhibitorias mínimas (CIM) de 750 y 1000 μg-mL-1 contra la bacteria y los tres taxones fúngicos, respectivamente. La actividad antimicrobiana mejoró aún más al combinar el extracto con oligómeros de quitosano (COS), formando complejos conjugados, para los que se obtuvieron valores de CIM de 187,5, 750, 500 y 500 μg-mL-1 para P. cichorii, B. cinerea, F. oxysporum y S. sclerotiorum, respectivamente. Posteriormente, estos conjugados de extracto de COS-E. serrata se probaron en ensayos in vivo contra dos de los patógenos, demostrando una fuerte acción protectora en plantas inoculadas artificialmente a concentraciones de 375 y 1000 μg-mL-1 para P. cichorii y F. oxysporum, respectivamente. Estos resultados sugieren que el tártago de dientes de sierra es una rica fuente de biorracionales para aplicaciones de protección de cultivos.