Bibliographic review of Allium sativum (Amaryllidaceae) as an important inhibitor of microbial and fungal development

Authors

  • Elida Claudia Alcaraz Cátedra de Palinología, Facultad de Ciencias Naturales y Museo, Universidad Nacional de La Plata, La Plata. https://orcid.org/0000-0001-8222-0290
  • Andrea Cecilia Mallo Cátedra de Palinología, Facultad de Ciencias Naturales y Museo, Universidad Nacional de La Plata, La Plata. 2. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CICPBA), La Plata https://orcid.org/0000-0002-0053-0250
  • Daniela Silvana Nitiu Cátedra de Palinología, Facultad de Ciencias Naturales y Museo, Universidad Nacional de La Plata, La Plata. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) https://orcid.org/0000-0002-7755-7048

DOI:

https://doi.org/10.31055/1851.2372.v58.n3.40191

Keywords:

Ajoene, allicin, Allioideae, antifungal, garlic, phytochemical properties

Abstract

Background and aims: Amaryllidaceae is a family of monocotyledons belonging to the order Asparagales. Some species have extensive pharmacological properties as they produce alkaloids, with antiviral and antimicrobial activity. Within this family, in the Allioideae subfamily, it's found garlic (Allium sativum L.). Investigations have been carried out on the phytochemical compounds, both of the isolated components of their bulbs and of various formulations. The objective of the present work was to carry out a bibliographical review of investigations made in this regard, with emphasis on those referred to fungal control.

M&M: The methodology used consisted of an online search and subsequent review of specialized papers. The search engines Google and Google Scholar were used. A total of 31 scientific journals, 1 web page, 6 theses, 1 final degree project and 1 conference proceedings have been consulted. These investigations date from the end of the 20th century to the present. The following search guides were used: Garlic, garlic components, and garlic as an antifungal agent. The works consulted and search sites have been synthesized in a table.

Results: The investigations surveyed in this review confirm the high potential of garlic as an antimicrobial and antifungal agent, both in isolated components of the bulbs and in different formulations. A synthesis with the results obtained in recent investigations applied to prevention and fungal control is presented.

Conclusions: This review contributes to the updated knowledge of the antimicrobial and antifungal properties of garlic that are related to the variety of isolated compounds produced in the plant.

References

ADIRANO-ANAYA, M. L., J. MEJÍA-ORTIZ, I. OVANDO-MEDINA, V. ALBORES-FLORES & M. SALVADOR-FIGUEROA. 2018. Efecto de extractos alcohólicos de ajo (Allium sativum) y clavo (Syzygiumaromaticum) en el desarrollo de Mycosphaerella fijiensis Morelet. R. Mex. Fitopatol. 36: 379-393. https://doi.org/10.18781/R.MEX.FIT.1805-2

ALAYO MUÑOZ, E. R. 2019. Efecto antimicótico in vitro del extracto acuoso del bulbo de Allium sativum L. (ajo) sobre cepas de Epidermophyton floccosum. Tesis de grado. Universidad Católica Los Ángeles Chimbote, Perú.

AMEH, G. I., S. C. EZE & F. U. OMEJE. 2013. Phytochemical screening and antimicrobial studies on the methanolic bulb extract of Allium sativum L. Afr. J. Biotechnol. 12: 1665-1668.

https://doi.org.10.5897/AJB12.842

ARIF, T., J. D. BHOSALE, N. KUMAR, T. K. MANDAL, … & R. DABUR. 2009. Natural products-antifungal agents derived from plants. J. Asian Nat. Prod. Res. 11:621-38.

https://doi:10.1080/10286020902942350.PMID:20183299

BLOCK, E. 1985. The chemistry of garlic and onions. Scientific American 252: 114-119. https://doi.org/10.1038/scientificamerican0385-114

COLÍN-GONZALEZ, A. L., R. A. SANTANA, C. A. SILVA-ISLAS, M. E. CHANEZ-CARDENAS, ... & P. D. MALDONADO. 2012. The Antioxidant Mechanisms Underlying the Aged Garlic Extract- and S-Allylcysteine-Induced Protection. Oxid. Med. Cell. Longev. 2012: 1-16.

https://doi.org/10.1155/2012/907162

CORRALES REYES, I. E. & J. J. REYES PÉREZ. 2014. Actividad antimicrobiana y antifúngica de Allium sativum en estomatología. Rev. 16 de abril 254: 59-68.

https://www.medigraphic.com/pdfs/abril/abr-2014/abr14254h.pdf

CHASE, M. W., J. L. REVEAL & M. F. FAY. 2009. A subfamilial classification for the expanded asparagalean families Amaryllidaceae, Asparagaceae and Xanthorrhoeaceae. Bot. J. Linn. Soc. 161: 132-136. https://doi.org/10.1111/j.1095-8339.2009.00999.x

DI SANTO, R. 2010. Natural products as antifungal agents against clinically relevant pathogens. Nat. Prod. Rep. 27: 1084-98. https://doi.org/10.1039/B914961A

GANADO OLMEDO, P. 2001. Estudio de diferentes fracciones y extractos de Allium sativum sobre la reactividad vascular, niveles de colesterol y cultivos celulares. Tesis Doctoral. Universidad Complutense de Madrid. España.

GARCÍA-GÓMEZ, L. J. & F. J. SÁNCHEZ-MUNIZ. 2000. Efectos cardiovasculares del ajo (Allium sativum). ALAN 50: 219-229. https://www.alanrevista.org/ediciones/2000/3/art-2/

GÓMEZ DE SARAVIA, S., S. BORREGO, P. LAVIN, O. VALDÉS, … & P. GUIAMET. 2012. Productos ambientalmente amigables de origen vegetal empleados en el control de microorganismos intervinientes en el biodeterioro del Patrimonio Cultural. En: Actas 7° Congreso del Medio Ambiente (AUGM), pp 1-24. Asociación de Universidades Grupo Montevideo, La Plata. http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/26893

GÓMEZ MARTÍNEZ, C. D. 2010. El extracto de ajo envejecido y la S-alilcisteína inducen la expresión de los transportadores GLUT-1, GLUT-3 y GCLC en isquemia cerebral. Tesis de maestría. Universidad Autónoma de Guerrero, México.

GONZÁLEZ-CHAVARRO, C. F., M. CABEZAS GUTIÉRREZ., V. C. PULIDO BLANCO & X. M. CELIS RUIZ. 2020. Amaryllidaceae: fuente potencial de alcaloides. Actividades biológicas y farmacológicas. Ciencia y Agricultura 17: 78-94. https://doi.org/10.19053/01228420.v17.n3.2020.11379

GONZÁLEZ-CUÉLLAR TABOADA, M. P. 2019. Interés farmacológico y terapéutico del extracto de ajo envejecido (AGE). Trabajo fin de grado. Universidad Complutense de Madrid, España.

HARRIS, J. C., S. COTTRELL, S. PLUMMER & D. LLOYD. 2001. Antimicrobial properties of Allium sativum (garlic). Appl. Microbiol. Biotechnol. 57: 282-286. https://doi.org/10.1007/s002530100722

HOSSEINI, S., J. AMINI, M. KOUSHESH SABA, K. KARIMI & I. PERTOT. 2020. Preharvest and postharvest application of garlic and rosemary essential oils for controlling anthracnose and quality assessment of strawberry fruit during cold storage. Front. Microbiol. 11: 1-15.

https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01855

JUÁREZ-SEGOVIA, K. G., E. J. DÍAZ-DARCÍA, M. D. MÉNDEZ-LÓPEZ, M. S. PINA-CANSECO, … & M. A. SÁNCHEZ-MEDINA. 2019. Efecto de extractos crudos de ajo (Allium sativum) sobre el desarrollo in vitro de Aspergillus parasiticus y Aspergillus niger. Polibotánica 47: 99-111. https://doi.org/10.18387/polibotanica.47.8

KATSUKI, T., K. HIRATA, H. ISHIKAWA, N. MATSUURA, S. SUMI & H. ITOH. 2006. Aged garlic extract has chemopreventative effects on 1,2-dimethylhydrazine-induced colon tumors in rats. J. Nutr. 136: 847S-851S. https://doi.org/10.1093/jn/136.3.847S

LANZOTTI, V., E. BARILE, V. ANTIGNANI, G. BONANOMI & F. SCALA. 2012. Antifungal saponins from bulbs of garlic, Allium sativum L. var. Voghiera. Phytochem. 78: 126-134.

https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2012.03.009

LEDEZMA, E. & R. APITZ-CASTRO. 1998. Del folklore al mecanismo molecular: el ejemplo del ajoene. Interciencia 23: 227-231.

LEMUS, D., M. T. MANISCALCHI, E. LEDEZMA, J. SÁNCHEZ, J. VIVAS & R. APITZ-CASTRO. 2004. Susceptibilidad in vitro al Ajoene de aislados de Candida albicans, C. parapsilosis y C. krusei obtenidos de pacientes con onicomicosis y su relación con el tratamiento tópico. Rev. Soc. Ven. Microbiol. 24: 1-2. http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1315-25562004000100006

LIZAMA BIZAMA, I. del R. 2017. Quimiotaxonomía de Amaryllidaceae chilenas: alcaloides como marcadores taxonómicos. Tesis Doctoral. Universidad de Concepción, Chile.

LORA CAHUAS, C., M. LUJÁN VELÁSQUEZ, H. ROBLES CASTILLO, V. SARAVIA CUEVA & J. CABEZA RODRIGUEZ. 2010. Efecto in vitro de diferentes concentraciones de Allium sativum “ajo” frente a dermatofitos y Candida albicans. UCV Scientia 2: 23-33.

https://doi.org/10.18050/revucv-scientia.v2i2.877

MESTANZA CARRASCO, K. E. & E. J. M. VÁSQUEZ PACHAMANGO. 2018. Efecto inhibitorio in vitro del extracto acuoso de Allium sativum L. (ajo) frente a cepas de Candida albicans resistente a la nistatina obtenidas del Hospital Regional Docente Las Mercedes, Lambayeque, marzo-septiembre 2017. Tesis Doctoral. Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”, Perú.

MOCTEZUMA ZÁRATE, M. de G., M. PEDRAZA RAMOS, J. F. CÁRDENAS GONZÁLEZ, V. M. MARTÍNEZ JUÁREZ & J. I. ACOSTA RODRÍGUEZ. 2016. Efecto del ajo (Allium sativum) sobre el crecimiento de algunas especies de hongos. Tlatemoani Rev. Acad. Investig. 22: 120-136.

MUNAYCO PANTOJA, E. del R. 2011. Efecto antimicrobiano del extracto hidroalcohólico de Allium sativum sobre cepas estándares de la cavidad bucal. Tesis de grado. Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Perú.

MUY-RANGEL, M. D., J. R. OSUNA-VALLE, R. S. GARCÍA-ESTRADA, C. SAN MARTÍN- HERNÁNDEZ & E. A. QUINTANA-OBREGÓN. 2018. Actividad antifúngica in vitro del aceite esencial de ajo (Allium sativum L.) contra Alternaria tenuissima. Rev. Mex. Fitopatol. 36: 162-171. https://doi.org/10.18781/R.Mex.Fit.1708-3

NICOLODI CAMERA, J., J. KOEFENDER, . M. FERREIRA FERNANDES & E. M. WAGNER SODER. 2018. Atividade antifúngica de extratos aquosos de plantas medicinais no crescimento micelial de Fusarium graminearum Schwabe. Multitemas 23: 141-152. http://dx.doi.org/10.20435/multi.v23i54.1723

NÚÑEZ-TORRES, O. P., J. C. PAREDES-SANDOVAL, J. R. ARTIEDA-ROJAS & M. S. MUÑOZ-ESPINOZA. 2022. Aprovechamiento del extracto crudo de ajo (Allium sativum) como alternativa en la prevención de saprolegniosis en trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss). J. Selva Andina Anim. Sci. 9: 3-14. https://doi.org/10.36610/j.jsaas.2022.090100003

ODER AKULLO, J., B. KIAGE, D. NAKIMBUGWE & J. KINYURU. 2022. Effect of aqueous and organic solvent extraction on in-vitro antimicrobial activity of two varieties of fresh ginger (Zingiber officinale) and garlic (Allium sativum). Heliyon 8: 1-7. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e10457

OLIVAS-MÉNDEZ, P., A. CHÁVEZ-MARTÍNEZ, E. SANTELLANO-ESTRADA, L. GUERRERO- ASOREY, … & G. MÉNDEZ-ZAMORA. 2022. Antioxidant and antimicrobial activity of rosemary (Rosmarinus officinalis) and garlic (Allium sativum) essential oils and chipotle pepper oleoresin (Capsicum annum) on beef hamburgers. Foods 11: 1-15. https://doi.org/10.3390/foods11142018

OLIVEIRA, J., M. C. M. PARISI, J. C. BAGGIO, P. P. M. SILVA, B. PAVIANI, M. H. F. SPOTO & E. M. GLORIA. 2019. Control of Rhizopus stolonifer in strawberries by the combination of essential oil with carboxymethylcellulose. Int. J. Food Microbiol. 292: 150-158.

https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2018.12.014

PORTELLA, J., R. CORBELLINI ORLANDI, J. ALMEIDA, J. KOEFENDER, … & J. NICOLODI CAMERA. 2021. Óleos essenciais no controle in vitro de Sclerotinia sclerotiorum. Revista Thema 19: 615-622. http://dx.doi.org/10.15536/thema

RAMÍREZ-CONCEPCIÓN, H. R., L. N. CASTRO-VELAZCO & E. MARTÍNEZ-SANTIAGO. 2016. Efectos terapéuticos del ajo (Allium sativum). Salud y Administración 3: 39-47.

SALAS, J. 2001. Eficacia de un repelente basado en ajo para la reducción poblacional de la mosca blanca Bemisia tabaci. Agronomía Tropical 51: 163-174.

SÁNCHEZ DOMÍNGUEZ, E. M., S. ROJAS PÉREZ & N. N. AGÜERO BATISTA. 2016. Investigaciones actuales del empleo de Allium sativum en medicina. Revista Electrónica Dr. Zoilo E. Marinello Vidaurreta. 41: 1-9. Disponible en: https://revzoilomarinello.sld.cu/index.php/zmv/article/view/631/pdf

SOUZA, A. E. F., E. ARAUJO & L. C. NASCIMENTO. 2007. Atividade antifúngica de extratos de alho e capim-santo sobre o desenvolvimento de Fusarium proliferatum isolado de grãos de milho. Fitopatologia Brasileira 32: 465-471. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-41582007000600003

SOUSA NASCIMENTO, P. A., R. C. CARVALHO DE BRITO LISBOA, U. T. SILVA DE LIMA, M. J. RIBEIRO SAMPAIO SILVA, ... & C. A. DA SILVA GOUVEIA. 2022. Utilização do Allium sativum na atenção primária a saúde na perspectiva da comunidade. Braz. J. of Dev. 8: 13437-13453. https://doi.org/10.34117/bjdv8n2-331

STEVENS, P. F. 2001. Angiosperm Phylogeny Website. Version 14 [online]. Disponible en: http://www.mobot.org/MOBOT/research/APweb/ [Acceso 2 junio 2023].

TORRES PALAZZOLO, C. A. 2020. Bioaccesibilidad y bioactividad de los compuestos organoazufrados presentes en Allium sativum L. y sus preparaciones. Tesis Doctoral. Universidad Nacional de Cuyo, Argentina.

VALLE-RODRÍGUEZ, C. M., S. VALDÉS-RODRÍGUEZ, N. L. VASCO-MÉNDEZ, C. GARCIDUEÑAS- PIÑA, … & J. F. MORALES-DOMÍNGUEZ. 2017. Evidencias bioquímicas y moleculares de la presencia de un péptido natriurético de plantas en ajo (Allium sativum L.). ΦYTON 86: 143-150.

VÉLEZ-TERRANOVA, M., R. CAMPOS-GAONA & H. SÁNCHEZ-GUERRERO. 2014. Uso de metabolitos secundarios de las plantas para reducir la metanogénesis ruminal. Trop. Subtrop. Agroecosystems 17: 489- 499. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=93935728004

YASSIN, M., M. MOSLEM, A. E. R. EL-SAMAWATY & M. ELSHIKH. 2013. Effectiveness of Allium sativum in controlling Sorghum grain molding fungi. J. Pure Appl. Microbiol. 7: 101-107.

Published

2023-08-18

Issue

Section

Special issue: Amaryllidaceae

How to Cite

“Bibliographic Review of Allium Sativum (Amaryllidaceae) As an Important Inhibitor of Microbial and Fungal Development”. 2023. Boletín De La Sociedad Argentina De Botánica (Journal of the Argentine Botanical Society 58 (3). https://doi.org/10.31055/1851.2372.v58.n3.40191.

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