The biological effectiveness of crude propolis extract in inhibiting the growth of phytopathogens

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Propolis is produced by honeybees (Apis) from a series of non-toxic, mucilage-­based resinous and balsamic substances collected from the leaf buds of various tree species and mixed by the bees with their saliva secretions. It is used as an insulating, sealant, and disinfectant in the cell. Because of its antimicrobial properties, propolis has become a popular alternative biocide or food additive for health protection and disease prevention. It has been shown that the abundance of a huge number of flavonoids, essential oils, phenolic compounds, and antioxidants is responsible for most of the biological and pharmacological activities of propolis. This study aims to provide a critical analysis of various studies evaluating the activity of propolis against fungi and to identify the chemical components responsible for this activity. Discussion of the methodological approaches used, and results released is a key point of this review to highlight knowledge gaps. In this review, we will first learn about the chemical composition of propolis, and the contrast agents used in their ability to inhibit pathogenic fungi. The study showed that increasing the concentration 12.5, 25, 50, 100% of propolis extract led to an increase in the rate of fungal growth inhibition Fusarium oxysporum, Pythium aphanidermatum, Rhizoctonia solani, we find that the concentration of 100 ml/L was superior, which achieved the highest percentage of inhibition of the growth of the three fungi, Fusarium oxysporum, Pythium aphanidermatum, and Rhizoctonia solani. The average percentage of inhibition was 85.36, 85.77, and 83.14 respectively.

About the authors

Mohammed H. Al-Mamoori

RUDN University

Email: mhadi0981@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0299-2608

PhD scholar of plant protection, Department of Agrobiotechnology, Agrarian and Technological Institute

6 Miklukho-Maklaya st., Moscow, 117198, Russian Federation

Shimendi G. Okbagabir

RUDN University

Email: shimendigde@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-8937-9230

PhD student of plant protection, Department of Agrobiotechnology, Agrarian and Technological Institute

6 Miklukho-Maklaya st., Moscow, 117198, Russian Federation

Elena N. Pakina

RUDN University

Email: pakina-en@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0001-6493-6121
SPIN-code: 8336-4599

PhD in Agricultural sciences, professor, Department of Agrobiotechnology, Agrarian and Technological Institute

6 Miklukho-Maklaya st., Moscow, 117198, Russian Federation

Meisam Zargar

RUDN University

Author for correspondence.
Email: zargar-m@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-5208-0861

PhD in Agricultural sciences, professor, Department of Agrobiotechnology, Agrarian and Technological Institute

6 Miklukho-Maklaya st., Moscow, 117198, Russian Federation

References

  1. Ratajczak M, Kaminska D, Matuszewska E, Hołderna-­Kedzia E, Rogacki J, Matysiak J. Promising antimicrobial properties of bioactive compounds from different honeybee products. Molecules. 2021;26(13):4007. doi: 10.3390/molecules26134007
  2. Kuropatnicki AK, Szliszka E, Krol W. Historical aspects of propolis research in modern times. Evid Based Complementary Alternat Med. 2013;(1):964149. doi: 10.1155/2013/964149
  3. Dezmirean DS, Paşca C, Moise AR, Bobiş O. Plant sources responsible for the chemical composition and main bioactive properties of poplar-type propolis. Plants. 2020;10(1):22. doi: 10.3390/plants10010022
  4. Kosalec I, Bakmaz M, Pepeljnjak S, Vladimir-­Knezevic S. Quantitative analysis of the flavonoids in raw propolis from northern Croatia. Acta Pharmaceutica. 2004;54(1):65—72.
  5. Marquiafável FS, Nascimento AP, Barud HdS, Marquele-­Oliveira F, de Freitas LAP, Bastos JK, et al. Development and characterization of a novel standardized propolis dry extract obtained by factorial design with high artepillin C content. Journal of Pharmaceutical Technology and Drug Research. 2015;4(1):1. doi: 10.7243/2050-120X‑4-1
  6. Yang Z, Zhang J, Kintner-­Meyer MC, Lu X, Choi D, Lemmon JP, et al. Electrochemical energy storage for green grid. Chemical reviews. 2011;111(5):3577—3613. doi: 10.1021/cr100290v
  7. Harvey A. Strategies for discovering drugs from previously unexplored natural products. Drug discovery today. 2000;5(7):294—300. doi: 10.1016/S1359-6446 (00) 01511-7
  8. Hegazi AG, Abd El Hady FK, Abd Allah FAM. Chemical composition and antimicrobial activity of European propolis. Zeitschrift für Naturforschung C. 2000;55(1–2):70—75. doi: 10.1515/znc‑2000-1-214
  9. Anjum SI, Ullah A, Kan KA, Attaullah M, Khan H, Ali H, et al. Composition and functional properties of propolis (bee glue): A review. Saudi J Biol Sci. 2019;26(7):1695—1703. doi: 10.1016/j.sjbs.2018.08.013
  10. Kubilene L, Laugaliene V, Pavilonis A, Maruska A, Majiene D, Barcauskaite K, et al. Alternative preparation of propolis extracts: Comparison of their composition and biological activities. BMC Compl Alt Med. 2015;15:156. doi: 10.1186/s12906-015-0677-5
  11. Batista LLV, Campesatto EA, Assis MLB, Barbosa APF, Grillo LAM, Dornelas CB. Comparative study of topical green and red propolis in the repair of wounds induced in rats. Rev Col Bras Cir. 2012;39(6):515—520. doi.org/10.1590/S0100-69912012000600012
  12. Farooqui T, Farooqui AA. Beneficial effects of propolis on human health and neurological diseases. Front Biosci. 2012;4:779—793.
  13. Hochheim S, Guedes A, Faccin-­Galhardi L, Rechenchoski DZ, Nozawa C, Linhares RE, et al. Determination of phenolic profile by HPLC-ESI-MS/MS, antioxidant activity, in vitro cytotoxicity, and anti-herpetic activity of propolis from the Brazilian native bee Melipona quadrifasciata. Rev Bras Farmacogn. 2019;29:339—350. doi: 10.1016/j.bjp.2018.12.010
  14. Shashikala A, Harini B, Reddy MS. HPLC analysis of flavonoids from propolis of different honeybee species in selected locations of bangalore. Int J Pharm Sci Res. 2019;10:5423—5429.
  15. Oses SM, Pascual-­Mate A, Fernandez-­Muino MA, López-­Díaz TM, Sancho MT. Bioactive properties of honey with propolis. Food Chem. 2016;196:1215—1223. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.10.050
  16. Braakhuis A. Evidence on the Health Benefits of Supplemental Propolis. Nutrients. 2019;11(11):2705. doi: 10.3390/nu11112705
  17. Franchin M, Freires IA, Lazarini JG, Nani BD, da Cunha MG, Colón DF, et al. The use of Brazilian propolis for discovery and development of novel anti-inflammatory drugs. Eur J Med Chem. 2018:153:49—55. doi: 10.1016/j.ejmech.2017.06.050
  18. Harborne JB. Phytochemical methods. A guide to modern techniques of plants analysis. 2nd ed. London, New York: Chapman, and Hall Press; 1984.
  19. Al-­Qabaili M, Muhammad T, Al-­Maghribi S. Isolating the fungus Fusarium oxysporum that causes tomato wilt and studying the effect of some of its isolates on the growth of tomato plants. Al-­Baath University Journal. 2017;39:11.
  20. Dewan MM, Al-­Rekaby FA. The effect of water extraction of shoots parts of some weed plant on root pathogenic fungi on tomato. Kufa Journal of Agricultural Sciences. 2009;1(1):115—130.
  21. Al-­Musawi MA, Lahov AA, Jaafar OH. Isolation and diagnosis of the pathogens causing seed decay and damping-off disease on wheat and control them using some biological and chemical factors. Journal of Kerbala for Agricultural Sciences. 2017;4(1):112—132. doi: 10.59658/jkas.v4i1.88
  22. Abbott WS. A method of computing the effectiveness of an insecticide. Journal of Economic Entomology. 1925;18(2):265—267. doi: 10.1093/jee/18.2.265a
  23. Cibanal IL, Fernández LA, Murray AP, Pellegrini CN, Gallez LM. Propolis extract and oregano essential oil as biofungicides for garlic seed cloves: in vitro assays and synergistic interaction against Penicillium allii. Journal of Applied Microbiology. 2021;131(4):1909—1918. doi: 10.1111/jam.15081
  24. Steel RGD, Torrie JH. Principles and Procedures of Statistics with Special Reference to the Biological Sciences. New York: McGraw Hill; 1960.
  25. Mohiuddin I, Kumar TR, Zargar MI, Wani SUD, Mahdi WA, Alshehri S, et al. GC-MS analysis, phytochemical screening, and antibacterial activity of Cerana indica propolis from Kashmir region. Separations. 2022;9(11):363. doi: 10.3390/separations911036
  26. Asgharpour F, Moghadamnia AA, Kazemi S, Nouri HR, Motallebnejad M. Applying GC-MS analysis to identify chemical composition of Iranian propolis prepared with different solvent and evaluation of its biological activity. Caspian J Intern Med. 2020;11(2):191—198. doi: 10.22088/cjim.11.2.191
  27. Dudoit A, Mertz C, Chillet M, Cardinault N, Brat P. Antifungal activity of Brazilian red propolis extract and isolation of bioactive fractions by thin-layer chromatography-­bioautography. Food Chemistry. 2020;327:127060. doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127060

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».