Use of medicinal plant extracts and light sensitization to inhibit conidia growth in aflatoxin producing Aspergillus flavus

Abstract: 
Fungal proliferation causing aflatoxin contamination has been on the rise in Africa due to the adverse changes in climate. Deaths and diseases like cancers have been detected in human beings and animals due to consumption of these toxigenic mycotoxins. Chemical, cultural and biological means have been used to manage aflatoxins but they have failed to eliminate them fully. Medicinal plant extracts traditionally used to cure various ailments are safe in nature and they offer a promising remedy for the control of aflatoxin contamination. Inhibition activity of six aqueous and organic medicinal plant extracts was tested against aflatoxin producing Aspergillus flavus. Antifungal activities, photosensitization and phytochemical composition of aqueous and organic extracts of fruits from Solanum aculeastrum, bark from Syzygium cordatum, and leaves from Prunus africana, Ocimum lamiifolium, Lippia kituensis, and Spinacia oleracea were tested. Spores from four-day-old cultures of previously identified toxigenic fungi, UONV017 and UONV003, were used. Disc diffusion and broth dilution methods were used to test antifungal activity. The spores were suspended in 2 ml of each extract separately and treated with visible light (420 nm) for varying periods. Organic extracts displayed species and concentration dependent antifungal activity. Solanum aculeastrum had the highest zones of inhibition diameters in both strains: UONV017 (mean = 18.50 ± 0.71 mm) and UONV003 (mean = 11.92 ± 0.94 mm) at 600 mg/ml. Aqueous extracts had no antifungal activity (mean = < 8 mm). Solanum aculeastrum had the lowest minimum inhibitory concentration at 25 mg/ml against A. flavus UONV017. All the plant extracts in combination with light reduced the viability of fungal conidia compared with the controls without light, without extracts, and without both extracts and light. Six bioactive compounds were analyzed in the plant extracts. Medicinal plant extracts in this study can control conidia viability and hence with further development can control toxigenic fungal spread. Key words: Aspergillus flavus, minimum inhibitory mycotoxins, phytochemical, toxigenic
La prolifération fongique causant la contamination par l’aflatoxine est en augmentation en Afrique en raison des changements climatiques défavorables. Des décès et des maladies de cancers ont été détectés chez des humains et animaux en raison de la consommation de ces mycotoxines. Des moyens chimiques, culturels et biologiques ont été utilisés pour gérer les aflatoxines mais n’ont pas réussi à les éliminer complètement. Les extraits de plantes médicinales traditionnellement utilisées pour soigner diverses affections sont sans danger et offrent un remède prometteur alternatif pour le contrôle de la contamination par l’aflatoxine. L’activité d’inhibition de six extraits aqueux et organiques de plantes médicinales a été testée contre Aspergillus flavus. Les activités antifongiques, la photosensibilisation et la composition phytochimique d’extraits aqueux et organiques de fruits de Solanum aculeastrum, d’écorce de Syzygium cordatum et de feuilles de Prunus africana, Ocimum lamiifolium, Lippia kituensis et Spinacia oleracea ont été testées. Des spores provenant de cultures âgées de quatre jours de champignons toxigènes précédemment identifiés, UONV017 et UONV003, ont été utilisées. Des méthodes de diffusion sur disque et de dilution ont été utilisées pour tester l’activité antifongique. Les spores ont été mises en suspension dans 2 ml de chaque extrait séparément et traitées avec de la lumière visible (420 nm) pendant des périodes variables. Les extraits organiques ont montré une activité antifongique dépendante de l’espèce et de la concentration. Solanum aculeastrum présentait les zones les plus élevées de diamètres d’inhibition dans les deux souches: UONV017 (moyenne = 18,50 ± 0,71 mm) et UONV003 (moyenne = 11,92 ± 0,94 mm) à 600 mg / ml. Les extraits aqueux n’avaient aucune activité antifongique (moyenne ≤ 8 mm). Solanum aculeastrum avait la plus faible concentration inhibitrice minimale à 25 mg / ml contre A. flavus UONV017. Tous les extraits de plantes en combinaison avec la lumière réduisaient la viabilité des conidies fongiques par rapport aux témoins sans lumière, sans extraits, et sans à la fois d’extraits et de lumière. Six composés bioactifs ont été analysés dans les extraits végétaux. Les extraits de plantes médicinales dans cette étude peuvent contrôler la viabilité des conidies et, par conséquent, avec un développement ultérieur, peuvent contrôler la propagation des champignons toxigènes. Mots clés: Aspergillus flavus, mycotoxines inhibitrices minimales, phytochimiques, toxigènes
Language: 
Date of publication: 
2018
Country: 
Region Focus: 
East Africa
Volume: 
17
Number: 
2
Pagination: 
320-326.
Collection: 
RUFORUM Working document series
RUFORUM Conferences and Workshops
Licence conditions: 
Open Access
Access restriction: 
Form: 
Web resource
Publisher: 
ISSN: 
1607-9345
E_ISSN: 
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