Antimicrobial efficacy of cinnamon, ginger, horseradish and nutmeg extracts against spoilage pathogens

Abstract

In the search for alternatives to the use of synthetic fungicides, aqueous spice extracts were evaluated for their effects on the mycelial growth of various spoilage pathogens and their ability to control potato dry rot and carrot cavity spot in vivo. Results showed that cinnamon, ginger and nutmeg significantly inhibited the mycelial growth of Aspergillus niger (Ascomycota), Fusarium sambucinum (Ascomycota), Pythium sulcatum (Oomycota) or Rhizopus stolonifer (Zygomycota), whereas horseradish extract did not lead to the inhibition of any microorganism at the tested concentration. Among the most effective extracts, 0.05 g mL^‑1 of cinnamon extract completely inhibited A. niger and P. sulcatum, and 0.10 g mL^‑1 of cinnamon extract completely inhibited F. sambucinum. A concentration of 0.05 g mL^‑1 of ginger extract also caused 100% inhibition of P. sulcatum. In vivo, cinnamon extract significantly reduced lesions of potato dry rot and carrot cavity spot, and ginger extract reduced lesions of carrot cavity spot. These results indicate that aqueous cinnamon and ginger extracts could provide an alternative to the use of synthetic fungicides to control these pathogens.

Keywords: Cavity spot, cinnamon, dry rot, Fusarium sambucinum, ginger, Pythium sulcatum, spoilage pathogens

Résumé

Pouvoir antimicrobien d'extraits de cannelle, gingembre, raifort et muscade contre des agents pathogènes de conservation

Dans la recherche de moyens de remplacement à l'utilisation de fongicides de synthèse, des extraits aqueux d’épices ont été évalués pour leurs effets sur la croissance mycélienne de plusieurs agents pathogènes de conservation et pour leur efficacité in vivo de répression de la pourriture sèche de la pomme de terre et de la maladie de la tache de la carotte. Les travaux réalisés montrent que les extraits de cannelle, de gingembre et de muscade inhibent significativement la croissance mycélienne des hyphomycètes Aspergillus niger et Fusarium sambucinum, de l’oomycète Pythium sulcatum, ou du zygomycète Rhizopus stolonifer, alors que l’extrait de raifort n’a causé aucune inhibition à la concentration testée. Parmi les extraits les plus efficaces, 0,05 g mL^‑1 d’extrait de cannelle a complètement inhibé A. niger et P. sulcatum, alors que 0,10 g mL^‑1 d’extrait de cannelle a complètement inhibé F. sambucinum. Une concentration de 0,05 g mL^‑1 de gingembre a également causé une inhibition de 100 % de P. sulcatum. Des essais in vivo ont montré que l’extrait de cannelle réduisait significativement les lésions de la pourriture sèche et de la maladie de la tache et que l’extrait de gingembre réduisait les lésions de la maladie de la tache. Cette étude suggère la possibilité d’utiliser des extraits aqueux de cannelle ou de gingembre comme produits de remplacement aux fongicides de synthèse pour la répression de certains agents pathogènes.

Mots clés : Agents pathogènes de conservation, cannelle, Fusarium sambucinum, gingembre, maladie de la tache, pourriture sèche, Pythium sulcatum