나노 화합물을 이용한 Acidovorax citrulli 및 식물병원성 미생물의 항균활성 효과 검정

Antimicrobial Activity of Nano Materials against Acidovorax citrulli and Other Plant Pathogens

Article information

Res. Plant Dis. 2015;21(1):12-19
Publication date (electronic) : 2015 March 31
doi : https://doi.org/10.5423/RPD.2015.21.1.012
김상우, 아드히카리마헤시, 야댜브딜라지, 이현구, 엄용현, 김현승, 이윤수,
강원대학교 식물자원응용공학과
Department of Applied Plant Sciences, Kangwon National University, Chuncheon 200-701, Korea
*Corresponding author Tel : +82-33-250-6417 Fax: +82-33-244-6410 E-mail: younslee@kangwon.ac.kr
Received 2015 February 27; Revised 2015 March 09; Accepted 2015 March 10.

Abstract

요약

나노 화합물을 이용하여 식물병원성 미생물의 항균활성을 검정하기 위하여 실험을 수행하였다. 12가지 나노 화합물을 이용하였으며, 곰팡이 3종과 수박과실썩음병(BFB: Acidovorax citrulli) 16계통을 이용하여 실험한 결과, 곰팡이 병원균에 대하여 C. destructans의 경우 항균효과가 없는 것으로 확인되었으며, P. ultimum의 경우 Brass/Glucose 1,000 ppm에서 94%의 균사 생장 억제 효과를 확인하였으며, R. solani는 Ag/Glucose 3,000 ppm에서 약간의 효과는 있었으나 매우 경미한 것을 확인하였으며, 나머지 나노 화합물에서는 항균 효과가 없는 것으로 확인 되었다. A. citrulli의 경우 석회에서 가장 높은 항균 활성을 확인하였으며, Cu/Salt 1,000 ppm는 7종에 대하여 최소 97%의 항균 활성을 보였으며, 5종에 대하여 99%의 높은 항균활성을 확인하였다. Ag/Glucose 1,000 ppm은 7종의 수박과실썩음병(BFB) 병원균 A. citrulli에 대하여 63%의 항균활성을 보여주었다. Brass/CaCO3 3,000 ppm은 석회 보다는 조금 낮은 92%의 항균 활성을 보여 주었으며, 나머지 나노 화합물은 24-70%의 항균활성을 확인하였다.

Trans Abstract

Antimicrobial activities of nano-materials were tested against several plant pathogens. Twelve different nano-materials were used to observe the antagonistic activity against three kinds of mold and sixteen different kinds of watermelon fruit rot pathogens (Acidovorax citrulli). According to the results, no antagonism have been found against the pathogen, Cylindrocarpon destructans. However in the case of Pythium ultimum, combination of Brass/Glucose 1,000 ppm confirmed the mycelial growth reduction by 94%. In addition, little effect was found against Rhizoctonia solani by Ag/Glucose 3,000 ppm. The remaining other nano-materials have different antimicrobial effect depending on the strains of A. citrulli. But in the case of lime (Cu/Salt 1,000 ppm) highest antimicrobial activity was observed with 97%. Moreover growth of five different strains of A. citrulli was checked by 99% with the combination of Ag/Glucose 1,000 ppm. 92% reduction of A. citrulli growth was observed with Brass/CaCO3 3,000 ppm. Tested nano-materials against different plant pathogens in this study showed the antimicrobial activity at the range of 24–70%.

서론

최근 몇 년간 국내 농업이 친환경 농업을 지향함에 따라 기존의 농약 및 화학비료를 대체할 만한 물질의 필요성이 대두되고 있으며, 미생물 농약 등 친환경 유기농자재가 개발되었으나 한계점을 극복하지 못하는 실정이며, 이를 해결하고자 적은 양으로 최대의 효과를 볼 수 있는 나노 소재에 관심을 갖기 시작하였다.

나노기술은 원자 분자 수준의 크기, 생체세포크기보다도 적은 DNA 수준을 다루는 기술이며, 표면적이 넓으므로 촉매작용, 반응, 흡착, 전달 등에 유용하게 사용할 수 있는 기술이라 할 수 있다. 나노기술의 개념은 1965년 리처드 파인만에 의해 제기되기 시작하였으며, 이 가설은 1987년 IBM 스위스 연구소에서 주사검침 현미경이 개발되어 원자 구조 관찰이 가능해지고 조작이 가능해지면서 실현되기 시작하였다. 90년부터 생명공학과의 접목 등 나노기술은 물리, 화학, 생명공학 등 과학의 전 분야에서 이용되고 있으며, 기술한계를 극복할 수 있는 기술이라는 것이 인식되면서, 세계 각국에서 나노기술개발계획을 수립하고 투자를 하고 있다.

금, 은, 이산화티타늄 등의 금속, 무기산화물, 탄소계 물질, 고분자 물질이 의약물질이나, 오염 물질 제거, 반도체 등 여러 목적으로 널리 활용되고 있다. 가장 잘 알려져 있는 은(Ag) 나노의 경우 수십 년 전부터 살균, 소독의 목적으로 연구가 진행되었으며, 미생물의 불활성화와 활성산소의 생성을 유도하기도 한다고 보고된바 있다(Feng 등, 2000; Holt 와 Bard, 2005; Hwang 등, 2011; Park 등, 2009; Roh 등, 2009). 또한 구리(Cu)는 항균력이 있다고 보고되어 있으며. 인체에 무해하며, 대기 중의 유해성분의 제거에 많이 응용되는 금속으로 알려져 있다(Blasco 등, 1996; Li 등, 1998; Oya 등, 1993; 1996; Rhee 등, 2003). 이산화 티타늄(TiO2)는 광촉매에 의한 항균, 소취 그리고 해독능력이 있어 항균벽지, 공기청정제 등 일상생활에 활용되고 있다(Kim 등, 2006; Sunada 등, 1998).

플라즈마 기술은 1980년대서부터 산업화되기 시작하였으며, 현재 한국이 나노 플라즈마 신기술 개발을 주도하고 있다. 이 플라즈마 기술은 환경 친화적이고 안정적이며, 여러 분야에 접목할 수 있어 활용성이 뛰어나다. 게다가 나노 생산 시 다른 부산물이 생기지 않아 공정이 복잡하지 않으므로, 대량생산 기술 개발 시, 비용 절감의 효과가 있다.

본 실험에서는 물리적인 방식으로 나노입자를 코팅 기술을 이용한 Nano Particles on Powder(NPP) 기술로 제조한 나노 분말은 최종제품이 고체 상태이며, 물리적인 방식으로 제조한다. 나노입자는 이온을 띠지 않는 중성의 나노입자로서 다양한 응용제품에 적용 시 나노입자간의 응집현상 혹은 나노입자와 응용 제품의 원재료와의 응집현상이 없으므로 응용하고자 하는 재료 내에서 나노입자의 분산성(Dispersion)이 매우 우수하다. 제작한 나노화합물을 식물병 억제에 활용하여, 식물병원성 미생물을 효과적으로 억제할 수 있는 물질을 탐색하기 위하여 실험을 실시하였다.

재료 및 방법

나노 분말 제조 방법

나노분말을 제조하기 위해서 고체분말상의 담체를 진공조내(Vacuum chamber) 교반통(Darrel)에 장입하여 담체분말을 교반함과 동시에 나노입자를 담체의 표면에 증착(Deposition)한다. 담체는 포도당(Glucose), 소금(Salt), 석회(Lime), TiO2 분말을 사용하였고, 각 분말의 입자크기는 300–400, 400–500, 50-100, 50–100 μm이다. 담체의 표면에 은(Ag), 구리(Cu), 황동(Brass) 나노입자를 형성시키기 위해, 각각의 재료로 제작된 metal target(직경: 10 inch, 두께: 10 mm)을 사용하여 DC sputtering 방법으로 나노입자를 제작하였다. DC 스퍼터링을 위한 진공조의 기본 진공도(Base pressure)는 5×10-5 Torr이었고, NPP 공정시 진공도(Working pressure)는 9×10−4−3×10−3 Torr이었다. 각각의 금속 타겟을 스퍼터링하는 입력 파워(Input power)는 300–500 W로 제어하였다. 금속 타겟의 Input power, sputtering rate, sputtering efficiency 등을 반영하여, 나노입자의 함량이 1,000 또는 3,000 ppm이 되도록 증착시간을 지정하여 증착량을 제어하였다. 공정이 완료된 나노분말을 이용하여 식물병원성 세균 및 진균에 대한 항균활성 실험을 수행하였다(Fig. 1).

Fig. 1

Scanning electron microscope of nano silver. A: Ag/Glucose (Size: 10-15 nm, > 90%), B: Ag/NaCl (Size: 50-100 nm, > 90%).

기능성 활성탄 제조방법

기능성 활성탄을 제조하기 위한 후공정은 재료혼합, 교반, 여과, 수세, 건조의 순서로 진행되었다. 재료혼합단계에서는 3,000 ppm 함량의 Ag/Glucose, Cu/Glucose, Brass/Glucose을 각각 활성탄과 1:30의 무게비율로 준비하여 1 l 비이커에 투입하고 섭씨 60도의 증류수를 투입하여 30분 동안 교반하였다. 사용된 재료의 양은 나노분말(Ag/Glucose, Cu/Glucose, Brass/Glucose) 각 3.3 g, 활성탄(AC) 100 g, 증류수 300 ml이었다. 교반이 완료된 용액에서 증류수와 포도당을 제거하기 위해 감압펌프를 이용하여 여과공정을 수행하였다. 기능성 활성탄에 잔류하는 포도당을 제거하기 위해 60도의 증류수를 1 l 투입하여 수세공정을 수행하였다. 수분이 포함된 활성탄을 분리하여 상온에서 24시간 동안 자연 건조하였고, 이 때 기능성 활성탄에 잔류하는 수분의 양은 약 10% 정도였다. 후 공정이 완료된 100 ppm 함량의 Ag/AC, Cu/AC, Brass/AC 기능성 활성탄을 이용하여 박과작물의 종자소독에 대한 성능 실험을 수행하였다.

나노 화합물의 식물 병원성 곰팡이에 대한 항균실험

12가지 나노 화합물의 항균활성 실험을 위하여 식물병원성 곰팡이병 3종(Cylindrocarpon destructans, Pythium ultimum, Rhizoctonia solani)을 대상으로 항균활성 실험을 실시하였다. 12가지 나노 화합물 각각을 PDA 배지(MBcell, USA)에 첨가하여 사용하였으며, 배지의 온도가 50°C 이하로 떨어졌을 때 첨가하였다. 12가지 나노 화합물은 각각 1 ppm, 5 ppm(250 ml 기준) 농도로 희석하여 사용하였다. 식물병원성 곰팡이는 PDA 배지 (MBcell, USA)에 배양하여 cork borer(∅: 3 mm)를 이용하여 일정한 크기의 agar plug를 나노 화합물이 첨가된 배지 중앙에 접종하여 25°C에서 7일간 배양하여 무처리 배지의 균사 생장 선단의 길이와 처리구의 생장 선단의 길이를 측정 하여 비교하였으며, 3반복 실험하여 평균값을 조사하였다.

나노 화합물의 수박과실썩음병(BFB) 병원세균 Acidovorax citrulli에 대한 항균실험

11가지 나노 화합물의 항균활성 실험을 위하여 수박과실썩음병(BFB: Acidovorax citrulli) 16계통을 대상으로 항균활성 실험을 실시하였다(Table 1). 공시 균주는 전국의 수박 포장에서 수집 분리한 균주와 국립유전자원센터(KACC)에서 분양 받은 균주를 이용하였다. 각각의 11가지 나노 화합물을 TSA 배지(MBcell, USA)에 첨가하여 사용하였으며, 배지의 온도가 50°C 이하로 떨어졌을 때 첨가하였다. 11가지 나노 화합물은 각각 1 ppm, 5 ppm(250 ml 기준) 농도로 희석하여 사용하였다. 세균은 TSB배지(MBcell, USA)에 30°C/150 rpm/48 h 배양하여 1×106 cfu/ml 농도로 희석하여 사용하였다. 플라즈마 물질이 첨가된 TSA배지에 30 ml씩 도말 접종하여 30°C에서 48 h 동안 배양하여 colony를 카운팅하였다. 실험은 3반복 실험하여 평균값을 조사하였다.

Acidovorax citrulli isolates tested

결과 및 고찰

나노 화합물의 식물 병원성 곰팡이에 대한 항균실험

식물 곰팡이병 C. destructans, P. ultimum, R. solani 3종에 대한 은/포도당, 소금 나노 화합물의 균사 생장 억제 효과를 알아보기 위하여 실험을 실시한 결과, 3가지 곰팡이 병에 대하여 모두 항균 활성을 보이지 않은 것으로 확인되었다. Table 2에서 보면 무처리군 과 처리군의 길이 생장이 plate 말단 까지 모두 자라있는 것을 확인할 수 있다(Fig. 1). C. destructans의 경우 생장 속도가 느려 다른 균과는 길이 차이가 있는 것이며, R. solani의 경우 는 Ag/Glucose 3,000 ppm/5 ppm(7.0 cm)에서 약간의 균사 생장을 억제하였지만 효과는 없는 것으로 판단된다. Cu/Glucose, salt의 경우 C. destructans, P. ultimum, R. solani 3가지 병원성 곰팡이 병에 대하여 모두 균사 생장 억제 효과가 미미한 것으로 판단된다. Brass/Glucose, TiO2의 경우 C. destructans에서 는 TiO2 5 ppm에서 24%(5.92 cm) 효과가 있었다. P. ultimum는 Brass/Glucose 1,000 ppm/1, 5 ppm, Brass/Glucose 3,000 ppm/1 ppm, Brass/Lime 1,000 ppm/5 ppm에서 모두 94%(0.5 cm)로 높은 균사 생장 억제 효과가 있음을 확인하였다(Fig. 2).

Effect of various concentrations of nano material on the growth of plant fungal pathogenic fungi in vitro

Fig. 2

Inhibition effects of nano material against mycelial growth on PDA media. A: Cylindrocarpon destructans (Control), B: Brass/Glucose 1,000 ppm/1 ppm, C: Brass/Glucose 3,000 ppm/1 ppm, D: Brass/Lime 1,000 ppm/5 ppm, E: TiO2/5 ppm, F: Pythium ultimum (Contorl), G: Brass/Glucose 1,000 ppm/1 ppm, H: Brass/Glucose 3,000 ppm/1 ppm, I: Brass/Lime 1,000 ppm/5 ppm, J: TiO2/5 ppm, K: Rhizoctonia solani (Control), L: Brass/Glucose 1,000 ppm/1 ppm, M: Brass/Glucose 3,000 ppm/1 ppm, N: Brass/Lime 1,000 ppm/5 ppm, O: TiO2/5 ppm.

나노 화합물의 수박과실썩음병(BFB) 병원균 Acidovorax citrulli 에 대한 항균실험

16계통의 A. citrulli균을 대상으로 한 항균활성 검정 결과, 석회의 경우 16종 모두에서 높은 항균 효과가 있는 것으로 확인되었으며, Cu/Salt 1,000 ppm의 경우 11-246 외 7종에 대하여 최소 약 97% 이상의 항균효과가 있는 것으로 확인되었으며, 11-246, 11-247, 17005, 17910 그리고 17911의 균에 대해서는 99% 이상의 효과가 있었다. Ag/Glucose 1,000 ppm은 위의 2가지 물질에 비해 다소 낮은 항균효과가 있었으나, 11-246외 7종에 대하여 63% 이상의 효과를 나타내었으며, 특히 17910 균에 대하여 91%의 항균활성 효과가 나타났다. Ag/Salt 300 ppm은 Ag/Glucose 1,000 ppm와 같이 11-246 외 7종에 대하여 효과가 있었으며, 특히 11-247과 11-246에 대하여 99% 이상의 항균효과가 있었고, 그 외 5종의 균에게도 최소 88% 이상의 항균효과가 있었음을 확인하였다. Ag/Glucose 3,000 ppm의 경우 11-246과 11-247균에서만 효과가 있었으며 약 42–44% 정도의 항균효과가 있었음을 확인하였다(Table 3, Fig. 3, 4).

Effect of various concentrations of nano material on the growth of Acidovorax citrulli in vitro

Fig. 3

Antibacterial activity of nano material against Acidovorax citrulli on TSA media. A: 11-246 (Control), B: Ag/Glucose 1,000 ppm, C: Ag/Glucose 3,000 ppm, D: Ag/Salt 300 ppm, E: Cu/Salt 1,000 ppm, F: Lime, G: 11-247 (Control), H: Ag/Glucose 1,000 ppm, I: Ag/Glucose 3,000 ppm, J: Ag/Salt 300 ppm, K: Cu/Salt 1,000 ppm, L: Lime, M: 17000 (Control), N: Ag/Glucose 1,000 ppm, O: Ag/Glucose 3,000 ppm, P: Ag/Salt 300 ppm, Q: Cu/Salt 1,000 ppm, R: Lime.

Fig. 4

Antibacterial activity of nano material against Acidovorax citrulli on TSA media. A: 17005 (Control), B: Ag/Glucose 1,000 ppm, C: Ag/Glucose 3,000 ppm, D: Ag/Salt 300 ppm, E: Cu/Salt 1,000 ppm, F: Lime, G: 17910 (Control), H: Ag/Glucose 1,000 ppm, I: Ag/Glucose 3,000 ppm, J: Ag/Salt 300 ppm, K: Cu/Salt 1,000 ppm, L: Lime, M: 17911 (Control), N: Ag/Glucose 1,000 ppm, O: Ag/Glucose 3,000 ppm, P: Ag/Salt 300 ppm, Q: Cu/Salt 1,000 ppm, R: Lime.

Brass/CaCO3 3,000 ppm의 경우 석회와 비슷하게 최소 약 92% 이상의 항균력을 확인하였다. Ag/CaCO3 3,000 ppm의 경우 11-147외 6종에 대하여 약 17-90% 정도의 항균효과가 있었음을 확인하였으며 17911에 대하여 가장 항균력이 높음을 확인하였다. Ag/AC 100 ppm은 17001과 17911외 3종에 대하여 최소 24–70% 정도의 항균력이 있었으며, 17911에 대하여 약 70%의 항균효과가 있었다. Cu/AC 100 ppm은 11-163에 대하여 약 48%의 효과가 있었으며, Brass/AC 100 ppm은 11-163에 대하여 52% 정도의 항균효과가 있었음을 확인하였다(Table 4, Fig. 5).

Effect of various concentrations of nano material on the growth of Acidovorax citrulli in vitro

Fig. 5

Antibacterial activity of nano material against Acidovorax citrulli on TSA media. A: 11-163 (Control), B: Fe/AC 100 ppm, C: Brass/AC 100 ppm, D: Ag/AC 100 ppm, E: Cu/AC 100 ppm-11-163, F: Ag/CaCO3 3,00 0 ppm, G: Brass/CaCO3 3,000 ppm, H: 17911 (Control), I: Fe/AC 100 ppm, J: Brass/AC 100 ppm1, K: Ag/AC 100 ppm, L: Cu/AC 100 ppm, M: Ag/CaCO3 3,000 ppm, N: Brass/CaCO3 3,000 ppm.

Acknowledgements

This research was supported by GSP (Golden Seed project) Vegetable Seed Center (Project No. 213002042CGS00), Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs (MAFRA), Ministry of Oceans and Fisheries(MOF), Rural Development Administration(RDA) and Korea Forest Service (KFS). We would like to appreciate to GLM for providing the nano-materials.

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Article information Continued

Fig. 1

Scanning electron microscope of nano silver. A: Ag/Glucose (Size: 10-15 nm, > 90%), B: Ag/NaCl (Size: 50-100 nm, > 90%).

Table 1

Acidovorax citrulli isolates tested

Isolate No. Host Location of Isolation Symptoms
11-147 Water melon Gochang Leaf spot
11-162 Water melon Buyeo Seedling
11-163 Water melon Buyeo Seedling
11-164 Water melon Nonsan Seedling
11-165 Water melon Nonsan Seedling
11-171 Cucumber Anseong Leaf spot
11-201 Water melon Jinju Leaf spot
11-246 Melon Gokseong Leaf spot
11-247 Melon Gokseong Leaf spot
14-201 Melon Gwangju Leaf spot
17000 Water melon Buyeo Fruit blotch
17001 Water melon Nonsan Fruit blotch
17002 Cucumber Anseong Fruit blotch
17005 Water melon Suwon Fruit blotch
17910 Water melon Andong -
17911 Water melon Andong -

Table 2

Effect of various concentrations of nano material on the growth of plant fungal pathogenic fungi in vitro

Nano material Growth length of mycelia (cm)**

Cylindrocarpon destructans Pythium ultimum Rhizoctonia solani
Ag/Glucose 1,000 ppm 1 ppm* 6.76cd** 8.5a 8.5a
5 ppm 6.78cd 8.5a 8.5a
Ag/Glucose 3,000 ppm 1 ppm 6.63cd 8.5a 8.5a
5 ppm 6.26cd 8.5a 7.0a
Ag/Salt 300 ppm 1 ppm 6.56cd 8.5a 8.5a
5 ppm 6.10d 8.5a 8.5a
Cu/Glucose 3,000 ppm 1 ppm 6.46cd 8.5a 8.5a
5 ppm 6.58cd 8.5a 8.5a
Cu/Salt 1,000 ppm 1 ppm 7.06bc 8.5a 8.5a
5 ppm 6.23cd 8.0a 8.5a
Brass/Glucose 1,000 ppm 1 ppm 7.77ab 0.5b 8.5a
5 ppm 8.18a 0.5b 8.5a
Brass/Glucose 3,000 ppm 1 ppm 8.00a 0.5b 8.5a
5 ppm 7.90ab 8.5a 8.5a
Brass/TiO2 1,000 ppm 1 ppm 7.96a 8.0a 8.5a
5 ppm 8.20a 8.5a 8.5a
Brass/Lime 1,000 ppm 1 ppm 6.25cd 8.5a 8.3a
5 ppm 4.56e 0.5b 8.5a
Lime 1 ppm 6.76cd 8.5a 8.5a
5 ppm 6.18cd 8.5a 8.5a
TiO2 1 ppm 7.70ab 8.5a 8.5a
5 ppm 5.92d 8.3a 8.5a
Glucose 1 ppm 8.06a 8.5a 8.5a
5 ppm 7.90ab 8.5a 8.5a

Control 6.48cd 8.5a 8.5a
*

Total volume : 250 ml

**

Average value of three repetitions.

**

Means followed by the same letter(s) in each column are not significantly different based on DMRT Test (P ≤ 0.05).

Fig. 2

Inhibition effects of nano material against mycelial growth on PDA media. A: Cylindrocarpon destructans (Control), B: Brass/Glucose 1,000 ppm/1 ppm, C: Brass/Glucose 3,000 ppm/1 ppm, D: Brass/Lime 1,000 ppm/5 ppm, E: TiO2/5 ppm, F: Pythium ultimum (Contorl), G: Brass/Glucose 1,000 ppm/1 ppm, H: Brass/Glucose 3,000 ppm/1 ppm, I: Brass/Lime 1,000 ppm/5 ppm, J: TiO2/5 ppm, K: Rhizoctonia solani (Control), L: Brass/Glucose 1,000 ppm/1 ppm, M: Brass/Glucose 3,000 ppm/1 ppm, N: Brass/Lime 1,000 ppm/5 ppm, O: TiO2/5 ppm.

Table 3

Effect of various concentrations of nano material on the growth of Acidovorax citrulli in vitro

BFB Nano-compound

Control Ag/Glucose 1,000 ppm Ag/Glucose 3,000 ppm Ag/Salt 300 ppm Cu/Salt 1,000 ppm Lime
11-147 UN* UN UN UN UN 0
11-162 UN UN UN UN UN 0
11-163 UN UN UN UN UN 0
11-164 UN UN UN UN UN 0
11-165 UN UN UN UN UN 0
11-171 UN UN UN UN UN 0
11-201 UN UN UN UN UN 0
11-246 1301.6a** 480.8b 720.4b 3.4c 10.8c 0c
11-247 454.6a 144.0b 261.0ab 0.2b 0.4b 0b
14-201 UN 516.8b 812.0a 314.2c 394.8bc 0d
17000 524.4a 121.0b 575.2a 61.2b 13.6b 0b
17001 UN 156.0a UN 157.8a 21.0b 0b
17005 291.4a 49.0b 252.8a 12.2b 0b 0b
17910 379.0a 30.8b 425.6a 42.2b 0b 0b
17911 379.0a 122.4abc 303.0ab 27.60bc 0.6c 0c
*

UN (Uncountable) : Bacterial growth cover the whole plate.

**

Means followed by the same letter(s) in each column are not significantly different based on Tukeys’s Honest Significant Difference (HSD) Test (P ≤ 0.05).

Fig. 3

Antibacterial activity of nano material against Acidovorax citrulli on TSA media. A: 11-246 (Control), B: Ag/Glucose 1,000 ppm, C: Ag/Glucose 3,000 ppm, D: Ag/Salt 300 ppm, E: Cu/Salt 1,000 ppm, F: Lime, G: 11-247 (Control), H: Ag/Glucose 1,000 ppm, I: Ag/Glucose 3,000 ppm, J: Ag/Salt 300 ppm, K: Cu/Salt 1,000 ppm, L: Lime, M: 17000 (Control), N: Ag/Glucose 1,000 ppm, O: Ag/Glucose 3,000 ppm, P: Ag/Salt 300 ppm, Q: Cu/Salt 1,000 ppm, R: Lime.

Fig. 4

Antibacterial activity of nano material against Acidovorax citrulli on TSA media. A: 17005 (Control), B: Ag/Glucose 1,000 ppm, C: Ag/Glucose 3,000 ppm, D: Ag/Salt 300 ppm, E: Cu/Salt 1,000 ppm, F: Lime, G: 17910 (Control), H: Ag/Glucose 1,000 ppm, I: Ag/Glucose 3,000 ppm, J: Ag/Salt 300 ppm, K: Cu/Salt 1,000 ppm, L: Lime, M: 17911 (Control), N: Ag/Glucose 1,000 ppm, O: Ag/Glucose 3,000 ppm, P: Ag/Salt 300 ppm, Q: Cu/Salt 1,000 ppm, R: Lime.

Table 4

Effect of various concentrations of nano material on the growth of Acidovorax citrulli in vitro

BFB Nano material

Control Fe/AC 100 ppm Brass/AC 100 ppm Ag/AC 100 ppm Cu/AC 100 ppm Ag/CaCO3 3,000 ppm Brass/CaCO3 3,000 ppm
11-147 27.60ab** 26.80ab 28.40ab 37.60a 25.00ab 16.00b 0c
11-162 293.60ab 414.80a 287.60ab 302.20ab 208.60b 211.60b 0c
11-163 241.20a 203.60ab 115.60bc 150.00abc 123.40bc 65.40cd 0d
11-164 198.20b 832.00a 740.80a 747.20a 849.60a 430.40ab 0b
11-165 372.80cd 1942.40a UN 1419.20ab 884.80bc UN 0d
11-171 UN* UN UN UN UN UN 0
11-201 UN UN UN UN UN UN 0
11-246 1301.60a UN UN UN UN UN 53.60b
11-247 454.60bc 543.60b 1353.60a 517.60b 540.80b 465.60bc 1.00c
14-201 UN UN UN UN UN UN UN
17000 524.40bc 726.40abc 744.00abc 1024.00a 916.00ab 434.40cd 40.40d
17001 UN UN UN UN UN UN UN
17005 291.40b 806.40a 612.80a 220.80bc 825.60a 90.20bc 0c
17910 379.00bc 636.80a 564.80ab 219.20cd 750.40a 62.80d 1.40d
17911 379.00bc 497.60ab 764.00a 110.00cd 592.80ab 36.20d 8.00d
*

UN (Uncountable) : Bacterial growth cover the whole plate.

**

Means followed by the same letter(s) in each column are not significantly different based on Tukeys’s Honest Significant Difference (HSD) Test (P ≤ 0.05).

Fig. 5

Antibacterial activity of nano material against Acidovorax citrulli on TSA media. A: 11-163 (Control), B: Fe/AC 100 ppm, C: Brass/AC 100 ppm, D: Ag/AC 100 ppm, E: Cu/AC 100 ppm-11-163, F: Ag/CaCO3 3,00 0 ppm, G: Brass/CaCO3 3,000 ppm, H: 17911 (Control), I: Fe/AC 100 ppm, J: Brass/AC 100 ppm1, K: Ag/AC 100 ppm, L: Cu/AC 100 ppm, M: Ag/CaCO3 3,000 ppm, N: Brass/CaCO3 3,000 ppm.