Authors

Abstract

Sustainable management of gray mold (Botrytis cinerea) in viticulture necessitates eco-friendly alternatives to synthetic fungicides to alleviate chemical residue risks and combat emerging pathogen resistance. This study evaluated the biocontrol potential of botanical extracts derived from Allium sativum, Lavandula angustifolia, Salvia officinalis, Cannabis sativa, and Melissa officinalis, obtained via an optimized hybrid ultrasound-assisted percolation process. The optimal extraction parameters were determined to be a particle size of 30 mm, a solid-to-liquid ratio of 1:30, a system pressure of 7 bar, and an ultrasound power of 120 W over a 120-minute extraction duration, achieving high polyphenolic yields while maintaining process energy efficiency. In vitro antifungal screening via the poisoned food technique revealed that A. sativum extract exhibited the most potent inhibition against B. cinerea (78.62% on day 2 and 39.84% on day 7 at a 50% v/v concentration), followed by L. angustifolia (69.62% on day 2). In vivo evaluations on Vitis vinifera L. corroborated a concentration-dependent reduction in disease incidence following post-inoculation application. However, a progressive temporal decline in antifungal efficacy was observed across all crude extracts, highlighting the critical need for microencapsulation strategies or condensed application intervals (3–5 days) under field conditions. Overall, hybrid ultrasound-assisted percolation represents a highly efficient green extraction platform for recovering bioactive compounds suitable for integration into sustainable vineyard crop protection regimes.

Abstract in Romanian

Managementul sustenabil al putregaiului cenușiu (Botrytis cinerea) în viticultură necesită identificarea unor alternative ecologice la fungicidele de sinteză, cu scopul de a diminua riscurile legate de reziduurile chimice și de a combate fenomenul de rezistență al patogenilor. Acest studiu a evaluat potențialul de biocontrol al extractelor botanice obținute din Allium sativum, Lavandula angustifolia, Salvia officinalis, Cannabis sativa și Melissa officinalis, procesate printr-o tehnologie optimizată de percolare hibridă asistată de ultrasunete. Parametrii optimi de extracție au fost stabiliți la o dimensiune a particulelor de material vegetal de 30 mm, un raport solid-lichid de 1:30, o presiune de 7 bar și o putere a ultrasunetelor de 120 W pe o durată de 120 de minute, obținându-se randamente ridicate de compuși polifenolici cu menținerea eficienței energetice a procesului. Evaluarea in vitro a activității antifungice prin metoda Mediului Toxic (Poisoned Food Technique) a arătat că extractul de A. sativum a prezentat cea mai puternică inhibiție împotriva B. cinerea (78.62% în ziua 2 și 39.84% în ziua 7 la o concentrație de 50% v/v), urmat de cel de L. angustifolia (69.62% în ziua 2). Testele in vivo efectuate pe Vitis vinifera L. au confirmat o reducere dependentă de concentrație a incidenței bolii în urma aplicării post-inoculare. Cu toate acestea, s-a observat o scădere progresivă în timp a eficacității antifungice pentru toate extractele brute, ceea ce subliniază necesitatea dezvoltării unor formulări microincapsulate sau a scurtării intervalelor de aplicare (3–5 zile) în condiții de câmp. În ansamblu, percolarea hibridă asistată de ultrasunete se dovedește a fi o platformă ecologică de extracție extrem de eficientă pentru recuperarea compușilor bioactivi capabili să fie integrați în strategii durabile de protecție a culturilor de viță-de-vie.