WO2023174931A1 - Coated fungal spores and use thereof as plant treatment agents - Google Patents

Coated fungal spores and use thereof as plant treatment agents Download PDF

Info

Publication number
WO2023174931A1
WO2023174931A1 PCT/EP2023/056472 EP2023056472W WO2023174931A1 WO 2023174931 A1 WO2023174931 A1 WO 2023174931A1 EP 2023056472 W EP2023056472 W EP 2023056472W WO 2023174931 A1 WO2023174931 A1 WO 2023174931A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fungal spores
coating
layer
spores
cationic
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/056472
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Robin DIETSCH
Desiree JAKOBS-SCHÖNWANDT
Anant V. PATEL
Original Assignee
Hochschule Bielefeld - University Of Applied Sciences And Arts (Hsbi)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hochschule Bielefeld - University Of Applied Sciences And Arts (Hsbi) filed Critical Hochschule Bielefeld - University Of Applied Sciences And Arts (Hsbi)
Publication of WO2023174931A1 publication Critical patent/WO2023174931A1/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/30—Microbial fungi; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
    • A01P7/00—Arthropodicides

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Insects & Arthropods (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

The present invention relates to coated fungal spores (10), the fungal spores (10) comprising blastospores, and the fungal spores (10), on the spore level, are coated with a coating and the coating comprises at least one cationic layer.

Description

Beschichtete Pilzsporen und deren Verwendung als Pflanzenbehandlungsmittel Coated fungal spores and their use as plant treatment agents
Die vorliegende Erfindung betrifft beschichtete Pilzsporen, insbesondere zur Verwendung in einem Pflanzenschutzmittel oder einem Pflanzenstärkungsmittel, mit einer verbesserten Viabilität bei Trocknung, Lagerung und Rehydrierung. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer Ein- oder Mehrlagenbeschichtung zum Beschichten von Pilzsporen und dabei genauer von Pilzsporen, die in Submerskultivierung gebildet sind und myzelbildenden Pilzen entspringen. The present invention relates to coated fungal spores, in particular for use in a plant protection product or a plant strengthening agent, with improved viability during drying, storage and rehydration. The present invention further relates to the use of a single or multi-layer coating for coating fungal spores and, more specifically, fungal spores that are formed in submerged cultivation and originate from mycelium-forming fungi.
Die biologische Schädlingsbekämpfung und Pflanzenstärkung mit neuartigen Formulierungen basierend auf der Wirkung nematophager oder entomopathogener oder akarizider Pilze ist ein erfolgsversprechender und innovativer Ansatz zum systemischen und nachhaltigen Schutz von Nutzpflanzen. Metarhizium brunneum ist ein solcher, der bereits global kommerziellen Einsatz findet. Der Großteil der M. brunneum-Produkte besteht aus formulierten Aerokonidien, die mit hohem Raum- und Zeitaufwand in Festphasenfermentern produziert worden sind, jedoch bedingt durch ihren Zellwandaufbau einen hohen Schutz gegen Trocknung beziehungsweise eine hohe Viabilität nach Trocknung besitzen. Biological pest control and plant strengthening with novel formulations based on the effects of nematophagous or entomopathogenic or acaricidal fungi is a promising and innovative approach to the systemic and sustainable protection of crops. Metarhizium brunneum is one that is already in commercial use globally. The majority of M. brunneum products consist of formulated aeroconidia, which were produced in solid-phase fermenters with a lot of space and time, but due to their cell wall structure they have a high level of protection against drying and a high viability after drying.
M. brunneum bildet in Submerskultivierung, neben hyphal bodies, Mikroskleoriten und anderen Submerssporen, auch Blastosporen, eine Sporenform welche der Pilz natürlicherweise im Inneren von Insekten bildet. Im Gegensatz zu Aerokonidien können diese Blastosporen leichter in industriell relevanten Mengen produziert werden, verfügen jedoch nur über geringfügigen Schutz gegen Trocknung. Die Trocknungsfähigkeit unter Beibehaltung einer hohen Viabilität ist jedoch eins der wichtigsten Kriterien in der Herstellung eines lagerfähigen Produkts. So wird seitens der Industrie eine Lagerfähigkeit von mindestens zwei Jahren bei Raumtemperatur gewünscht. In submerged cultivation, M. brunneum forms, in addition to hyphal bodies, microscleorites and other submerged spores, also blastospores, a spore form which the fungus naturally forms inside insects. In contrast to aeroconidia, these blastospores can be more easily produced in industrially relevant quantities, but have only minimal protection against drying. However, the ability to dry while maintaining high viability is one of the most important criteria in the production of a storable product. The industry wants a shelf life of at least two years at room temperature.
Die Artikel „Enhancement of biocatalyst activity and protection against stressors using a microbial exoskeleton von Sakkos et al, Nature Scientific Reports (2019)9:3158 und Hillberg et al: “Biorecognition through Layer-by-Layer Poly electrolyte Assembly: In-Situ Hybridization on Living Cells”, Biomacromolecules 2006, 7, 2742-2750, beschreiben die Beschichtung der Zellen des Bakteriums E. coli. Diese Zellen unterscheiden sich jedoch im Aufbau von Zellwand und Zellmembran chemisch und biologisch vollständig von den entsprechenden „Zellwandstrukturen" von Pilzen, lassen sich daher in Bezug auf Vorgänge während einer Trocknung nicht mit den hier vorgestellten Blastosporen vergleichen. The articles “Enhancement of biocatalyst activity and protection against stressors using a microbial exoskeleton by Sakkos et al, Nature Scientific Reports (2019)9:3158 and Hillberg et al: “Biorecognition through Layer-by-Layer Poly electrolyte Assembly: In-Situ Hybridization on Living Cells”, Biomacromolecules 2006, 7, 2742-2750, describe the coating of the cells of the bacterium E. coli. However, these cells differ chemically and biologically completely from the corresponding "cell wall structures" of fungi in the structure of the cell wall and cell membrane, and therefore cannot be compared with the blastospores presented here in terms of processes during drying.
US 2020/359619 Al beschreibt Zusammensetzungen aus einer wirksamen Menge von mindestens zwei entomopathogenen Pilzstämmen, ausgewählt aus der Gruppe, Metarhizium robertsii 15013-1, Metarhizium robertsii 23013-3, Metarhizium anisopliae 3213-1, oder einer beliebigen Kombination, die das Wachstum von Pflanzenpathogenen oder Schadinsekten erzielen. In einer anderen Ausführungsform umfasst die Zusammensetzung einen entompoathogenen Nutzpilz formuliert in einer Alginatmatrix mitunter in Kapselform durch ionotrope Wechselwirkung mit einem zweiwertigen Kation wie Calcium. Es entstehen hier Makrogele, die auf der Gelierung von Alginat durch das Egg-Box-Modell basieren. US 2020/359619 Al describes compositions consisting of an effective amount of at least two entomopathogenic fungal strains selected from the group, Metarhizium robertsii 15013-1, Metarhizium robertsii 23013-3, Metarhizium anisopliae 3213-1, or any combination that inhibits the growth of plant pathogens or harmful insects. In another embodiment, the composition comprises an entompoathogenic beneficial fungus formulated in an alginate matrix, sometimes in capsule form, through ionotropic interaction with a divalent cation such as calcium. Macrogels are created here that are based on the gelation of alginate using the egg box model.
WO 2016/044091 Al beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Insektiziden auf der Basis von Blastosporen der entomopathogenen Nutzpilze B. bassiana oder C. fumosorosea (ehemals I. fumosorosea), wobei das Verfahren hohe Konzentrationen stabiler, wirksamer Sporen durch Identifizierung und Anwendung der Kultivierungs- und Umweltbedingungen erzeugt, die für die schnelle Produktion hoher Konzentrationen einer stabilen und infektiösen hefeartigen Blastosporen-Zusammensetzung erforderlich sind. Als Matrix für die Blastosporen wurde unter anderem ein Alginathydogel verwendet. WO 2016/044091 A1 describes a process for producing insecticides based on blastospores of the entomopathogenic useful fungi B. bassiana or C. fumosorosea (formerly I. fumosorosea), the process producing high concentrations of stable, effective spores by identifying and using the cultivation methods. and environmental conditions conducive to the rapid production of high concentrations of a stable and infectious yeast Blastospore composition is required. An alginathydogel was used as a matrix for the blastospores.
Der Stand der Technik befasst sich somit insbesondere mit Mikrogelen oder der Beschichtung von Bakterien, gibt aber kaum Hinweis auf eine Beschichtung von bestimmten Pilzarten zur Verbesserung der Viabilität bei Trocknung, Rehydrierung und Lagerung. The state of the art therefore deals in particular with microgels or the coating of bacteria, but gives little indication of coating certain types of fungi to improve viability during drying, rehydration and storage.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maßnahme zu schaffen, durch welche wenigstens ein Nachteil des Stands der Technik zumindest teilweise überwunden wird. Es ist insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maßnahme zu entwickeln, mittels der die Viabilität von Blastosporen bei einer Trocknung, Rehydrierung und Lagerung verbessert werden kann. It is the object of the present invention to create a measure by which at least one disadvantage of the prior art is at least partially overcome. It is a particular object of the present invention to develop a measure by means of which the viability of blastospores during drying, rehydration and storage can be improved.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch Pilzsporen mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß ferner durch ein Pflanzenschutzmittel mit den Merkmalen des Anspruchs 12, durch ein Pflanzenstärkungsmittel mit den Merkmalen des Anspruchs 13, durch ein Mittel zur biologischen Schädlingsbekämpfung nach Anspruch 14 sowie durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung, und in den Figuren offenbart, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, wenn sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt. The problem is solved according to the invention by fungal spores with the features of claim 1. The problem is further solved according to the invention by a plant protection agent with the features of claim 12, by a plant strengthening agent with the features of claim 13, by an agent for biological pest control according to claim 14 and by use with the features of claim 15. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims, in the description, and in the figures, with further features described or shown individually or in the subclaims or in the description or the figures any combination can constitute an object of the invention unless the context clearly indicates the opposite.
Die vorliegende Erfindung betrifft Pilzsporen, wobei die Pilzsporen in Submerskultivierung gebildet sind und myzelbildenden Pilzen entspringen, wobei die Pilzsporen auf Sporenebene beschichtet sind mit einer Beschichtung, wobei die Beschichtung wenigstens eine kationische Schicht aufweist. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass derartige Beschichtungen bei den vorstehend definierten Pilzsporen problemlos umsetzbar sind und ferner deutliche Vorteile mit sich bringen. The present invention relates to fungal spores, the fungal spores being formed in submerged cultivation and originating from mycelium-forming fungi, the fungal spores being coated at the spore level with a coating, the coating having at least one cationic layer. It has surprisingly been shown that such coatings can be easily implemented with the fungal spores defined above and also bring significant advantages.
Im Detail betrifft die vorliegende Erfindung spezifisch definierte Pilzsporen, nämlich solche, die in Submerskultivierung gebildet sind, und die darüber hinaus myzelbildenden Pilzen entspringen. In detail, the present invention relates to specifically defined fungal spores, namely those that are formed in submerged cultivation and that also arise from mycelium-forming fungi.
Pilzsporen, die in Submerskultivierung gebildet sind, sollen im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere solche Pilzsporen sein, die ganz untergetaucht unter Wasser gebildet werden können beziehungsweise dort wachsen können. Als Wasser kann hier sowohl Süß- als auch Salzwasser dienen und es sollen gemäß der Erfindung auch solche Pilzsporen umfasst sein, die neben einer reinen Submerskultivierung auch zumindest zum Teil über der Wasseroberfläche erzeugbar sind. For the purposes of the present invention, fungal spores that are formed in submerged cultivation should in particular be those fungal spores that can be formed completely submerged under water or can grow there. Both fresh and salt water can serve as water here and, according to the invention, fungal spores should also be included which, in addition to pure submerged cultivation, can also be produced at least in part above the water surface.
Darüber hinaus sind in an sich bekannter Weise myzelbildende Pilze solche Pilze, die Myzelien beziehungsweise Hyphen, also fadenförmige Zellen, ausbilden. Entsprechend können myzelbildende Pilze auch als hyphenbildende Pilze beschrieben werden. In addition, mycelium-forming fungi in a known manner are those fungi that form mycelia or hyphae, i.e. thread-like cells. Accordingly, mycelium-forming fungi can also be described as hyphae-forming fungi.
Es sei darauf hingewiesen, dass Pilzsporen bekannt sind, die in Submerskultivierung gebildet aber nicht myzelbildenden Pilzen entspringen oder umgekehrt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind jedoch nur solche Pilzsporen, welche beide Voraussetzungen erfüllen, also sowohl in Submerskultivierung gebildet und zusätzlich myzelbildenden Pilzen entspringen. Diese Eigenschaften sind für entsprechende Pilzsporen durch den Fachmann nicht zuletzt durch Studium der entsprechenden Literatur ohne weiteres zuordbar. Beispiele, welche von der vorliegenden Erfindung umfasst sein sollen, umfassen etwa Blastosporen, Submerssporen, hyphal bodies, die auch als eigenständig abgeschnürte Hyphenfragmente bezeichnet werden können, Mikroskleoriten und Chlamydosporen. It should be noted that fungal spores are known to be formed in submerged cultivation but do not arise from mycelium-forming fungi or vice versa. However, the subject of the present invention is only those fungal spores that meet both requirements, i.e. both formed in submerged cultivation and also originate from mycelium-forming fungi. These properties can be easily assigned to corresponding fungal spores by the expert, not least by studying the relevant literature. Examples which are intended to be encompassed by the present invention include, for example, blastospores, submersed spores, hyphal bodies, which can also be referred to as independently pinched off hyphal fragments, microscleorites and chlamydospores.
Besonders bevorzugt umfasst die vorliegende Erfindung Blastosporen als Pilzsporen. The present invention particularly preferably includes blastospores as fungal spores.
Die vorstehend definierten Pilzsporen zeichnen sich dadurch aus, dass diese auf Sporenebene beschichtet sind. Eine Beschichtung auf Sporenebene soll dabei bedeuten, dass jede Spore beschichtet ist und nicht eine Gesamtheit an Sporen eine Beschichtung trägt, wobei im Inneren eine Vielzahl an unbeschichteten Sporen vorliegt und nur eine äußere Hülle eines Konstrukts aus Sporen beschichtet ist beziehungsweise die Beschichtung eine Vielzahl an Sporen einschließt. The fungal spores defined above are characterized by the fact that they are coated at the spore level. A coating at the spore level should mean that each spore is coated and not a total of spores has a coating, with a large number of uncoated spores being present inside and only an outer shell of a construct made of spores being coated or the coating covering a large number of spores includes.
Die Beschichtung, welche bei den Pilzsporen auf Sporenebene vorliegt, ist dabei eine kationische Beschichtung beziehungsweise im Fall einer mehrschichtigen Beschichtung weist die Beschichtung, bevorzugt benachbart zu der Sporenoberfläche, wenigstens eine kationische Schicht auf. The coating, which is present at the spore level in the fungal spores, is a cationic coating or, in the case of a multi-layer coating, the coating has at least one cationic layer, preferably adjacent to the spore surface.
Unter einer kationischen Schicht im Sinne der vorliegenden Erfindung soll eine Schicht verstanden werden, welche insbesondere ausschließlich mit positiven Ladungen versehen ist. Beispiele umfassen etwa in der Beschichtung immobilisierte Kationen, als auch eine Polymerbeschichtung mit positiven Ladungen. A cationic layer in the context of the present invention is to be understood as meaning a layer which, in particular, is provided exclusively with positive charges. Examples include cations immobilized in the coating as well as a polymer coating with positive charges.
Das Vorsehen derartiger beschichteter Pilzsporen zeigt überraschende Vorteile, welche die Anwendbarkeit dieser Pilzsporen deutlich verbessern können. The provision of such coated fungal spores shows surprising advantages which can significantly improve the applicability of these fungal spores.
Insbesondere kann die Beschichtung das gezielte Austrocknen der Sporen, etwa um diese lagerfähig zu machen, und das Wiederbefeuchten so weit entschleunigen, dass es schonender für die Spore ist. Dadurch können erhöhte Überlebensraten beziehungsweise eine verbesserte Viabilität erreicht werden. Entsprechend kann die Viabilität der Sporen bei einem Trocknen aber auch bei einem Lagern deutlich verbessert werden. Somit lassen sich die Sporen verbessert aufbewahren, was eine Anwendung deutlich verbessern kann. In particular, the coating can slow down the targeted drying of the spores, for example to make them storable, and the re-moistening to such an extent that it is gentler for the spore. This allows increased survival rates and improved viability to be achieved. Accordingly, the viability of the spores can be significantly improved during drying but also during storage. This means that the spores can be stored better, which can significantly improve application.
Dem Vorstehenden folgend kann zusätzlich zu einer verbesserten Viabilität bei einer Trocknung auch ein verbessertes Lagerverhalten gezeigt werden. Following the above, in addition to improved viability during drying, improved storage behavior can also be demonstrated.
Somit hat sich gezeigt, dass die Stabilität der Sporen auch bei einer nachfolgenden Rehydrierung, welche in verschiedenen Anwendungen von Wichtigkeit sein kann, verbessert werden kann beziehungsweise das die Viabilität bei einer Rehydrierung ebenfalls verbessert werden kann. It has therefore been shown that the stability of the spores can also be improved during subsequent rehydration, which can be important in various applications, or that the viability can also be improved during rehydration.
Zusätzlich zu der vorbeschriebenen vergrößerten Resistenz bei einem Trocknen, Lagern und Rehydrieren konnte gezeigt werden, dass die Beschichtungen die mechanische Stabilität der Pilzsporen erhöhen. Dadurch unterliegt die Handhabung keinen strengen diesbezüglichen Anforderungen, was die Anwendbarkeit weiter verbessern kann. So kann auch die Resistenz gegen abrasive Prozesse verbessert werden. In addition to the increased resistance to drying, storage and rehydration described above, it was shown that the coatings increase the mechanical stability of the fungal spores. As a result, handling is not subject to any strict requirements in this regard, which can further improve applicability. In this way, resistance to abrasive processes can also be improved.
Des Weiteren konnten Vorteile hinsichtlich eines Schutzes gegen einen enzymatischen Angriff erreicht werden. Beispielsweise kann die negative Beeinträchtigung durch Enzyme wie etwa lytische Enzyme beziehungsweise Enzyme, welche die Zellwand angreifen, verhindert oder die Gefahr hierfür zumindest deutlich reduziert werden. Furthermore, advantages could be achieved in terms of protection against enzymatic attack. For example, the negative impact caused by enzymes such as lytic enzymes or enzymes that attack the cell wall can be prevented or the risk of this can at least be significantly reduced.
Weiterhin konnte auch ein verbesserter Schutz gegen ein Einfrieren, ein sogenannter Kryoschutz, erreicht werden, was die Anwendung weiter verbessern kann. Darüber hinaus bietet die beschriebene Beschichtung das Potential, funktionale Peptide zu immobilisieren, was zur Erkennung oder nicht-Erkennung durch Antikörper führen kann. Dies kann für spezifische Anwendungen ebenfalls von Vorteil sein. Furthermore, improved protection against freezing, a so-called cryoprotection, could also be achieved, which can further improve the application. In addition, the described coating offers the potential to immobilize functional peptides, which can lead to recognition or non-recognition by antibodies. This can also be beneficial for specific applications.
Weiterhin kann die beschriebene Beschichtung auch als Basis für weitere Beschichtungen oder Funktionalisierungen dienen, was die möglichen Anwendungsgebiete noch weiter verbreitern kann. Furthermore, the coating described can also serve as a basis for further coatings or functionalizations, which can broaden the possible areas of application even further.
Darüber hinaus kann durch das Vorsehen einer kationischen Schicht in der Beschichtung, die bevorzugt benachbart zu der Zellmembran vorliegt, das Anhaften auf der Spore sehr effektiv sein. Dies deshalb, da Pilzsporen oftmals eine negative Oberfläche aufweisen und dadurch aufgrund elektrostatischer Wechselwirkungen stabil an der Oberfläche der Pilzspore haften. Furthermore, by providing a cationic layer in the coating, preferably adjacent to the cell membrane, adhesion to the spore can be very effective. This is because fungal spores often have a negative surface and therefore adhere stably to the surface of the fungal spore due to electrostatic interactions.
Bevorzugt kann die Beschichtung eine Mehrzahl an unterschiedlichen Schichten aufweisen. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass insbesondere bei dem Vorsehen einer Mehrzahl an unterschiedlichen Schichten die vorstehend beschriebenen Vorteile besonders stark ausgeprägt sein können. Eine Mehrzahl an unterschiedlichen Schichten kann dabei grundsätzlich jede Anzahl mit wenigstens zwei Schichten aufweisen, von denen wenigstens zwei Schichten sich unterschieden, insbesondere in der Art des Beschichtungsmaterials. Grundsätzlich ist dabei die Art und Abfolge der jeweiligen Schichten nicht beschränkt. Somit ist von dieser Ausgestaltung beispielsweise umfasst, dass die Beschichtung eine oder eine Mehrzahl an gleichen ersten Schichten und nur eine oder eine Mehrzahl an zu den ersten Schichten unterschiedlichen zweiten Schichten aufweist. Weiterhin können auch drei oder mehr verschiedene Schichten grundsätzlich von der vorliegenden Erfindung umfasst sein. The coating can preferably have a plurality of different layers. It has surprisingly been shown that the advantages described above can be particularly pronounced, particularly when a plurality of different layers are provided. A plurality of different layers can basically have any number with at least two layers, of which at least two layers differ, in particular in the type of coating material. In principle, the type and sequence of the respective layers are not limited. This embodiment therefore includes, for example, that the coating has one or a plurality of the same first layers and only one or a plurality of second layers that are different from the first layers. Furthermore, three or more different layers can in principle also be included in the present invention.
Es kann weiter von Vorteil sein, wenn die Schichten zumindest teilweise sich wiederholend angeordnet sind. Somit kann auch eine Anzahl an Schichtabfolgen vorgesehen sein, wobei jede der Schichtabfolgen gleich ausgestaltet ist, also die gleichen Schichten in der gleichen Reihenfolge aufweist. In anderen Worten kann es von Vorteil sein, dass die Beschichtung eine Mehrzahl an sich entsprechenden Schichtabfolgen aufweist. It can also be advantageous if the layers are at least partially arranged in a repeating manner. A number of layer sequences can therefore also be provided, with each of the layer sequences having the same design, i.e. the same layers in the same layer order. In other words, it can be advantageous for the coating to have a plurality of corresponding layer sequences.
Die entsprechenden Schichtabfolgen können dabei ebenfalls grundsätzlich in einer wählbaren Anzahl vorgesehen sein. Weiterhin können die Schichtabfolgen unmittelbar benachbart zueinander vorliegen oder es können weitere Schichten zwischen den jeweiligen Schichtabfolgen vorliegen. The corresponding layer sequences can also basically be provided in a selectable number. Furthermore, the layer sequences can be present directly adjacent to one another or there can be further layers between the respective layer sequences.
Die unterschiedlichen Schichten der Beschichtung können sich dabei beispielsweise in der Art des Beschichtungsmaterials, in Ihrer Zusammensetzung, in Ihrer Ladung oder auch in ihrer Dicke oder in anderen Parametern unterscheiden. Dadurch kann die Beschichtung an das gewünschte Anwendungsgebiet maßgeschneidert werden und/oder es können spezifische Eigenschaften in gewünschter Weise angepasst werden. Insbesondere in dieser Ausgestaltung zeigt sich die große Anwendungsbreite und damit grundsätzlich das große Potential der vorliegenden Erfindung. The different layers of the coating can differ, for example, in the type of coating material, in their composition, in their charge or even in their thickness or in other parameters. As a result, the coating can be tailored to the desired area of application and/or specific properties can be adapted in the desired manner. This embodiment in particular shows the wide range of applications and thus fundamentally the great potential of the present invention.
Insbesondere konnte gezeigt werden, dass die Vorteile der vorliegenden Erfindung besonders ausgeprägt sind, wenn die Beschichtung, beispielsweise die Schichtabfolgen, wenigstens eine kationische Schicht und wenigstens eine anionische Schicht umfassen. Beispielsweise können unterschiedliche geladene Schichten unmittelbar benachbart sein oder es können weitere Schichten dazwischen liegen. In particular, it was shown that the advantages of the present invention are particularly pronounced when the coating, for example the layer sequences, comprise at least one cationic layer and at least one anionic layer. For example, different charged layers can be immediately adjacent or there can be further layers in between.
Mit Bezug auf das Vorsehen von verschiedenen Schichten in der Beschichtung kann es bevorzugt sein, dass die Beschichtung eine erste Schicht aufweist, die hinsichtlich der Beschichtung benachbart zu der Oberfläche der Pilzsporen vorliegt, und die eine kationische Schicht umfasst, und wobei die Beschichtung eine zweite Schicht aufweist, die auf der kationischen Schicht vorliegt und die eine anionische Schicht umfasst. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass insbesondere das Vorsehen von zueinander insbesondere unmittelbar benachbarten Schichten unterschiedlicher Ladung die vorstehend beschriebenen Vorteile besonders ausgeprägt sein können. Dabei kann es weiter von Vorteil sein, dass die kationische und die anionische Schicht jeweils eine Schichtfolge ausbilden, die wie vorstehend beschrieben in einer Mehrzahl in der Beschichtung vorhanden sein kann. Somit kann es bevorzugt sein, wenn die Beschichtung ausgehend von der Pilzspore eine Schichtabfolge aufweist, die jeweils aufeinander aufbauend eine kationische und eine anionische Schicht umfasst. Besonders bevorzugt kann die Beschichtung nur aus diesen Schichten bestehen. Es ist jedoch vom Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls umfasst, dass zusätzliche zu den vorgenannten Schichten noch weitere Schichten vorliegen können. With respect to providing different layers in the coating, it may be preferred that the coating comprises a first layer which is adjacent to the surface of the fungal spores with respect to the coating and which comprises a cationic layer, and wherein the coating has a second layer which is present on the cationic layer and which comprises an anionic layer. It has surprisingly been shown that, in particular, the provision of layers of different charges that are directly adjacent to one another has the effect described above Advantages can be particularly pronounced. It can also be advantageous that the cationic and anionic layers each form a layer sequence, which can be present in a plurality in the coating as described above. It may therefore be preferred if the coating, starting from the fungal spore, has a layer sequence which, building on one another, comprises a cationic and an anionic layer. Particularly preferably, the coating can consist only of these layers. However, it is also within the scope of the present invention that further layers can be present in addition to the aforementioned layers.
Grundsätzlich soll unter der Anordnung der kationischen Schicht benachbart zu der Oberfläche der Pilzsporen verstanden werden, dass die kationische Schicht bezogen auf die kationische und die anionische Schicht zu der Pilzspore gerichtet ist. Beispielsweise kann die kationische Schicht unmittelbar die Oberfläche der Pilzspore berühren. Basically, the arrangement of the cationic layer adjacent to the surface of the fungal spores should be understood to mean that the cationic layer is directed towards the fungal spore in relation to the cationic and anionic layers. For example, the cationic layer can directly touch the surface of the fungal spore.
Hinsichtlich der grundsätzlichen Anzahl an Schichten kann es bevorzugt sein, dass die Beschichtung wenigstens sechs Schichten, beispielsweise wenigstens zehn Schichten, aufweist. Es hat sich etwa gezeigt das die beschriebenen Vorteile insbesondere in dieser Ausgestaltung besonders ausgeprägt sein können. Es hat sich insbesondere gezeigt, dass beispielsweise drei Schichtabfolgen mit jeweils zwei unterschiedlichen Schichten, genauer jeweils einer kationischen und einer anionischen Schicht, besonders vorteilhaft sein können. Weiter bevorzugt können etwa fünf derartiger Schichtabfolgen besonders vorteilhaft sein. With regard to the basic number of layers, it may be preferred that the coating has at least six layers, for example at least ten layers. It has been shown that the advantages described can be particularly pronounced in this embodiment. In particular, it has been shown that, for example, three layer sequences, each with two different layers, more precisely one cationic and one anionic layer, can be particularly advantageous. More preferably, about five such layer sequences can be particularly advantageous.
Mit Bezug auf die geladenen Schichten kann es von besonderem Vorteil sein, dass wenigstens eine der kationischen oder der anionischen Schicht ein geladenes Polymer aufweist. With regard to the charged layers, it may be of particular advantage that at least one of the cationic or anionic layers has a charged polymer.
Beispielsweise kann nur die kationische Schicht, nur die anionische Schicht oder die kationische und die anionische Schicht ein geladenes Polymer aufweisen. Diese Ausgestaltung kann beispielsweise Vorteile in der Hersteilbarkeit und insbesondere im Aufbringen der Beschichtung ermöglichen. Hinsichtlich der kationischen Schicht kann es in keiner Weise beschränkend von Vorteil sein, dass das geladene Polymer ein kationische Polymer aufweist, das ausgewählt ist aus der Liste bestehend aus Chitosan, PDADMAC (Polydiallyldimethylammoniumchlorid), Polyethyleneimin, Polypeptiden, wie Poly-L-lysin, kationisch modifizierten Biopolymeren aus der Gruppe der Guar-Gummis, Stärken, Cellulosen, Lignine, Terpene oder Mischungen aufweisend eines oder mehrere der vorgenannten Beispiele. Eine kationische Modifizierung kann grundsätzlich in einer dem Fachmann bekannten Weise erfolgen. Beispielsweise können funktionelle Gruppen enzymatisch oder chemisch abgetrennt oder addiert werden. For example, only the cationic layer, only the anionic layer or the cationic and anionic layers can have a charged polymer. This configuration can, for example, enable advantages in terms of manufacturability and in particular in the application of the coating. With regard to the cationic layer, it can be in no way limiting advantage that the charged polymer has a cationic polymer selected from the list consisting of chitosan, PDADMAC (polydiallyldimethylammonium chloride), polyethyleneimine, polypeptides such as poly-L-lysine, cationic modified biopolymers from the group of guar gums, starches, celluloses, lignins, terpenes or mixtures containing one or more of the aforementioned examples. A cationic modification can in principle be carried out in a manner known to those skilled in the art. For example, functional groups can be separated or added enzymatically or chemically.
Hinsichtlich der anionischen Schicht kann es in keiner Weise beschränkend von Vorteil sein, dass das geladene Polymer ein anionisches Polymer aufweist, das ausgewählt ist aus der Liste bestehend aus Alginaten, Carrageenanen, anionisch modifizierten Biopolymeren der Gruppe der Cellulosen, Guar-Gummis und Stärkederivaten, Lignine, insbesondere Ligninderivaten wie Ligninsulfonat, Polyacrylaten, Polypeptiden wie Poly-L-Glutamat und Proteine, Terpene oder Mischungen aufweisend eines oder mehrere der vorgenannten Beispiele. Eine anionische Modifizierung kann grundsätzlich in einer dem Fachmann bekannten Weise erfolgen. Beispielsweise können funktionelle Gruppen enzymatisch oder chemisch abgetrennt oder addiert werden. With regard to the anionic layer, it can in no way be of any limiting advantage that the charged polymer has an anionic polymer which is selected from the list consisting of alginates, carrageenans, anionically modified biopolymers from the group of celluloses, guar gums and starch derivatives, lignins , in particular lignin derivatives such as lignin sulfonate, polyacrylates, polypeptides such as poly-L-glutamate and proteins, terpenes or mixtures containing one or more of the aforementioned examples. An anionic modification can in principle be carried out in a manner known to those skilled in the art. For example, functional groups can be separated or added enzymatically or chemically.
Alternativ oder zusätzlich zu geladenen Polymeren kann eine kationische oder anionische Schicht auch beispielsweise andere ionische Verbindungen aufweisen wie z.B. ionische Aminosäuren, Oligopeptide, Zuckerderivate, Nukleinsäuren, Fettsäuren, organische Säuren sowie anorganische Ionen, beispielsweise Kalzium-Ionen oder Eisen-Ionen. Alternatively or in addition to charged polymers, a cationic or anionic layer can also contain, for example, other ionic compounds such as ionic amino acids, oligopeptides, sugar derivatives, nucleic acids, fatty acids, organic acids and inorganic ions, for example calcium ions or iron ions.
Es kann weiterhin bevorzugt sein, dass das geladene Polymer wenigstens eines von einer Masse in einem Bereich von > 2kD bis < 500 kD, was 3.32108xl0'24kg bis 8.3026946xl0'22 kg entspricht, und einer Viskosität in einem Bereich von > 0,01 Pa s bis < 2 Pa s (> 10 cp bis < 2000 cp) aufweist. Es hat sich gezeigt, dass die vorbeschriebenen Vorteile zumindest zum Teil in derartigen Massenbereichen besonders ausgeprägt möglich sind. It may further be preferred that the charged polymer has at least one of a mass in a range of >2kD to <500 kD, which corresponds to 3.32108xl0' 24 kg to 8.3026946xl0' 22 kg, and a viscosity in a range of >0, 01 Pa s to < 2 Pa s (> 10 cp to < 2000 cp). It has been shown that the advantages described above are at least partially possible in such mass ranges.
Beispielsweise lassen sich die entsprechenden Massen beziehungsweise Viskositäten einstellen durch Anpassung der Kettenlänge der Polymere, was in für den Fachmann ohne weiteres verständlicher Weise problemlos möglich ist durch Steuerung des Polymerisationsprozesses. For example, the corresponding masses or viscosities can be adjusted by adjusting the chain length of the polymers, which is easily possible by controlling the polymerization process in a manner that is easily understandable to those skilled in the art.
Die Anwendungsbreite der Beschichtung kann ferner weiter verbessert werden, wenn der Beschichtung Funktionsstoffe zugesetzt sind. Unter Funktionsstoffen können insbesondere solche Stoffe beziehungsweise Zusätze verstanden werden, welche zusätzliche zu den vorstehend beschriebenen Vorteilen andere Effekte bewirken. Beispielsweise können die Funktionsstoffe ausgewählt sein aus UV-Schutzmitteln, Farbstoffen, Sauerstofffängern oder Ähnlichem. Dabei können derartige Funktionsstoffe in der äußersten Schicht vorliegen oder grundsätzlich in jeglicher anderen Schicht. The scope of application of the coating can also be further improved if functional substances are added to the coating. Functional substances can be understood to mean, in particular, those substances or additives which bring about other effects in addition to the advantages described above. For example, the functional substances can be selected from UV protection agents, dyes, oxygen scavengers or the like. Such functional materials can be present in the outermost layer or in principle in any other layer.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile der Pilzsporen wird auf die Beschreibung des Pflanzenschutzmittels, des Pflanzenstärkungsmittels, des Mittels zur biologischen Schädlingsbekämpfung der Verwendung, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen. With regard to further technical features and advantages of the fungal spores, reference is made to the description of the plant protection agent, the plant strengthening agent, the biological pest control agent of use, the figures and the description of the figures.
Beschrieben wird ferner ein Pflanzenschutzmittel und ein Pflanzenstärkungsmittel, aufweisend Pilzsporen, wie diese vorstehend beschrieben sind. Also described is a plant protection agent and a plant strengthening agent containing fungal spores as described above.
Die Pilzsporen gemäß der Erfindung sind effektiv in der Bekämpfung von Schädlingen. Darüber hinaus bildet rein beispielhaft M. brunneum, wie auch andere in Submerskultivierung entstehende Sporen, eine Sporenform, die der Pilz im Inneren von Insekten bildet. Im Gegensatz zu Aerokoniden könnend derartige Sporen daher sehr leicht in industriell verwendbaren Mengen produziert werden. Durch die Beschichtung gemäß der Erfindung kann dabei die Viabilität bei Trocknung und daher auch die Lagerfähigkeit und ferner bei Rehydrierung deutlich gesteigert werden. Dadurch kann die Trocknungsfähigkeit mit einem sehr geringen Materialkostenaufwand deutlich verbessert werden. The fungal spores according to the invention are effective in controlling pests. In addition, purely by way of example, M. brunneum, like other spores produced in submerged cultivation, forms a spore form that the fungus forms inside insects. In contrast to aeroconids, such spores can therefore be used very easily industrially usable quantities are produced. The coating according to the invention can significantly increase the viability during drying and therefore also the storage life and also during rehydration. This means that the drying ability can be significantly improved with very low material costs.
Ein entsprechender Effekt konnte gezeigt werden unabhängig davon, ob die Pilzsporen präventiv eingesetzt werden, also in einem Pflanzenschutzmittel, oder wenn bereits ein Schädlingsbefall stattgefunden hat, also in einem Mittel zur biologischen Schädlingsbekämpfung. A corresponding effect could be demonstrated regardless of whether the fungal spores are used preventively, i.e. in a pesticide, or if a pest infestation has already occurred, i.e. in a biological pest control agent.
Entsprechend wird weiterhin ein Mittel zur biologischen Schädlingsbekämpfung beschrieben, aufweisend beschichtete Pilzsporen, wie diese vorstehend beschrieben sind. Accordingly, an agent for biological pest control is also described, comprising coated fungal spores, as described above.
Eine hohe Effektivität hat sich darüber hinaus auch gezeigt bei einem Pflanzenstärkungsmittel, welches dazu bestimmt ist, allgemein der Gesunderhaltung der Pflanzen zu dienen. Insbesondere sollen Pflanzenstärkungsmittel die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen gegen äußere Einflüsse erhöhen. Entsprechend ist ebenfalls ein Pflanzenstärkungsmittel beschrieben mit den vorstehend beschriebenen Pilzsporen. High effectiveness has also been shown for a plant strengthening agent which is intended to generally serve to maintain the health of plants. In particular, plant strengtheners are intended to increase the resistance of plants to external influences. Accordingly, a plant strengthening agent is also described with the fungal spores described above.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des Pflanzenschutzmittels, des Pflanzenstärkungsmittels, des Mittels zur biologischen Schädlingsbekämpfung wird auf die Beschreibung der Pilzsporen, der Verwendung, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen. With regard to further technical features and advantages of the plant protection product, the plant strengthening agent, the agent for biological pest control, reference is made to the description of the fungal spores, the use, the figures and the description of the figures.
Beschrieben wird ferner die Verwendung einer Beschichtung zum Beschichten von Pilzsporen, wobei die Pilzsporen in Submerskultivierung gebildet sind und myzelbildenden Pilzen entspringen, wobei die Pilzsporen auf Sporenebene beschichtet werden mit einer Beschichtung, wobei die Beschichtung wenigstens eine kationische Schicht aufweist. Es bieten sich insbesondere die vorstehend beschriebenen Vorteile einer verbesserten Beständigkeit bei einer Trocknung, Lagerung und Rehydrierung. Ferner sind die so beschichteten Pilzsporen besonders stabil. Also described is the use of a coating for coating fungal spores, the fungal spores being formed in submerged cultivation and originating from mycelium-forming fungi, the fungal spores being coated at the spore level with a coating, the coating having at least one cationic layer. In particular, the above-described advantages of improved resistance to drying, storage and rehydration are available. Furthermore, the fungal spores coated in this way are particularly stable.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile der Verwendung wird auf die Beschreibung der Pilzsporen, des Pflanzenschutzmittels, des Pflanzenstärkungsmittels, des Mittels zur biologischen Schädlingsbekämpfung, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen. With regard to further technical features and advantages of use, reference is made to the description of the fungal spores, the plant protection agent, the plant strengthening agent, the biological pest control agent, the figures and the description of the figures.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können, und wobei die Erfindung nicht auf die folgende Zeichnung, die folgende Beschreibung und das folgende Ausführungsbeispiel beschränkt ist. The invention is explained below by way of example with reference to the accompanying drawings, whereby the features shown below can represent an aspect of the invention both individually and in combination, and where the invention is not limited to the following drawing, the following description and the following exemplary embodiment is.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 schematisch das Erzeugen einer Pilzspore mit einer Beschichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 shows schematically the production of a fungal spore with a coating according to the present invention;
Fig. 2. ein Diagramm darstellend die Viabilität der Pilzsporen nach Trocknung und Rehydrierung in Abhängigkeit der Anzahl an Polymerschichten in der Beschichtung; und Fig. 3 ein Diagramm darstellend den Einfluss der molaren Masse des Polymers der Polymerschichten in der Beschichtung. Fig. 2. a diagram showing the viability of the fungal spores after drying and rehydration depending on the number of polymer layers in the coating; and Figure 3 is a diagram showing the influence of the polymer molar mass of the polymer layers in the coating.
Figur 1 zeigt schematisch das Ausbilden einer beschichteten Pilzspore 10. Dabei wird ausgegangen von einer bestimmten Pilzspore 10, wobei die Pilzspore 10 in submers gebildet wurde und ferner einem mycelbildenden Pilz entspringt. Die Pilzspore 10 hat dabei gemäß Figur 1 eine anionische Oberfläche, was durch die negativen Ladungen gezeigt wird. Die Pilzspore 10 wird zur Ausbildung einer Beschichtung mit einem Beschichtungsmaterial 12 behandelt und dabei wird zunächst eine kationische Schicht aufgetragen. Dadurch kann bereits eine Pilzspore 10 gemäß der Erfindung ausgebildet werden. Beispielsweise kann die kationische Schicht aus einem kationischen Polymer ausgebildet werden, wobei das kationische Polymer ausgewählt sein kann aus der Liste bestehend aus Chitosan, PDADMAC, Polyethyleneimin, Polypeptiden, kationisch modifizierten Biopolymeren aus der Gruppe der Guar-Gummis, Stärken, Cellulosen, Ligninen, Terpenen oder Mischungen aufweisend eines oder mehrere der vorgenannten Beispiele. Figure 1 shows schematically the formation of a coated fungal spore 10. This is based on a specific fungal spore 10, the fungal spore 10 being formed submerged and also originating from a mycelium-forming fungus. According to FIG. 1, the fungal spore 10 has an anionic surface, which is shown by the negative charges. The fungal spore 10 is treated with a coating material 12 to form a coating and a cationic layer is first applied. As a result, a fungal spore 10 can already be formed according to the invention. For example, the cationic layer can be formed from a cationic polymer, the cationic polymer being selected from the list consisting of chitosan, PDADMAC, polyethyleneimine, polypeptides, cationically modified biopolymers from the group of guar gums, starches, celluloses, lignins, terpenes or mixtures comprising one or more of the aforementioned examples.
Das Aufbringen der Beschichtung auf die Pilsspore 10 kann grundsätzlich nach dem Fachmann bekannten Beschichtungsverfahren durchgeführt werden. Beispielhaft kann eine Beschichtung wie folgt ablaufen. Geerntete Blastosporen werden mit 0,9% NaCl drei Mal mittels Zentrifugation (2150 g, 5 min) gewaschen, mit 0,1% Polymerlösung inkubiert (15 min, 4°C, bei rührender Bewegung), danach abzentrifugiert (2150 g, 5 mn). Anschließend können die beschichteten Sporen erneut drei Mal gewaschen werden und mit einer weiteren Polymerlösung zur Ausbildung einer weiteren Schicht behandelt werden. The application of the coating to the mushroom pore 10 can in principle be carried out using coating processes known to those skilled in the art. For example, a coating can proceed as follows. Harvested blastospores are washed with 0.9% NaCl three times by centrifugation (2150 g, 5 min), incubated with 0.1% polymer solution (15 min, 4 ° C, with stirring), then centrifuged (2150 g, 5 min ). The coated spores can then be washed again three times and treated with another polymer solution to form another layer.
Grundsätzlich kann gemäß der vorliegenden Erfindung somit eine oder eine Mehrzahl einzelner Schichten aufgebracht werden, was sich signifikant von einer Gelierung etwa nach dem Egg-Box-Model unterscheidet. In principle, according to the present invention, one or a plurality of individual layers can be applied, which differs significantly from gelling according to the egg box model.
Weiterhin kann die beschichtete Pilzspore 10 mit einem weiteren Beschichtungsmaterial 14 umgesetzt werden, welches gemäß Figur 1 eine negative Schicht ausbildet. Furthermore, the coated fungal spore 10 can be reacted with a further coating material 14, which forms a negative layer according to FIG.
Die negative Schicht kann wiederum ein Polymer sein, wobei das anionische Polymer ausgewählt sein kann aus der Liste bestehend aus Alginaten, Carrageenanen, anionisch modifizierten Biopolymeren der Gruppe der Cellulosen, Guar-Gummis und Stärkederivaten, Ligninen, Polyacrylaten, Polypeptiden, Terpenen oder Mischungen aufweisend eines oder mehrere der vorgenannten Beispiele. The negative layer can in turn be a polymer, whereby the anionic polymer can be selected from the list consisting of alginates, carrageenans, anionically modified biopolymers from the group of celluloses, guar gums and starch derivatives, Lignins, polyacrylates, polypeptides, terpenes or mixtures containing one or more of the aforementioned examples.
Die Beschichtung kann jedoch auch noch weitere Schichten aufweisen, so dass die wie zuvor beschrieben beschichtete Pilzspore 10 mit noch weiterem Beschichtungsmaterial 16 behandelt werden kann, wobei das weitere Beschichtungsmaterial mit dem Beschichtungsmaterial gleich oder zu diesem verschieden sein kann. However, the coating can also have further layers, so that the fungal spore 10 coated as described above can be treated with further coating material 16, whereby the further coating material can be the same as or different from the coating material.
Die Figur 2 zeigt ein Diagramm darstellend die Viabilität, also die Überlebensfähigkeit, der Pilzsporen 10 nach Trocknung und Rehydrierung in Abhängigkeit der Anzahl an Polymerschichten in der Beschichtung. Dabei zeigt die X-Achse die Anzahl an polymeren Beschichtungslagen, wobei abwechselnd eine kationische Beschichtung aus Chitosan und eine anionische Beschichtung aus Alginat auf eine M. brunneum Blastospore aufgetragen wurde. Die Viabilität wurde gemessen nach Trocknung und Rehydrierung mit Reinstwasser und ist an der Y-Achse in [%] angegeben. Figure 2 shows a diagram showing the viability, i.e. the ability to survive, of the fungal spores 10 after drying and rehydration depending on the number of polymer layers in the coating. The The viability was measured after drying and rehydration with ultrapure water and is indicated on the Y-axis in [%].
Es hat sich gezeigt, dass die Pilzsporen 10 ohne Beschichtung eine Viabilität von 7% aufweisen, bei einer Beschichtung mit 2 Polymerlagen eine Viabilität von 14% aufweisen, bei einer Beschichtung mit 6 Polymerlagen eine Viabilität von 23% aufweisen und bei einer Beschichtung mit 10 Polymerlagen eine Viabilität von nahezu 28 % aufweisen. Es konnte somit gezeigt werden, dass die erfindungsgemäßen Pilzsporen 10 gegenüber nicht beschichteten Pilzsporen 10 eine deutlich verbesserte Resistenz gegen Trocknung und Rehydrierung aufweisen. Ferner konnte gezeigt werden, dass bei steigender Anzahl an Beschichtungslagen die Viabilität weiter steigt. Es hat sich ferner gezeigt, das sich insbesondere die Beschichtungen mit sechs oder zehn Schichten von der unbeschichteten Spore und der Beschichtung mit zwei Schichten unterscheiden, aber bereits eine Beschichtung mit zwei Schichten sich signifikant unterscheidet von der unbeschichteten Spore. Die Figur 3 zeigt ein Diagramm darstellend den Einfluss der molaren Masse der Polymere der Polymerschichten in der Beschichtung. Im Detail wurde abwechselnd eine kationische Beschichtung aus Chitosan und eine anionische Beschichtung aus Alginat auf eine M. brunneum Blastospore aufgetragen, wobei insgesamt sechs Schichten verwendet wurden. Die Viabilität wurde gemessen nach Trocknung und Rehydrierung mit Reinstwasser und ist an der Y-Achse in [%] angegeben. It has been shown that the fungal spores 10 have a viability of 7% without a coating, a viability of 14% when coated with 2 polymer layers, a viability of 23% when coated with 6 polymer layers and a viability of 23% when coated with 10 polymer layers have a viability of almost 28%. It was therefore possible to show that the fungal spores 10 according to the invention have a significantly improved resistance to drying and rehydration compared to uncoated fungal spores 10. Furthermore, it was shown that the viability increases further as the number of coating layers increases. It has also been shown that the coatings with six or ten layers in particular differ from the uncoated spore and the coating with two layers, but even a coating with two layers differs significantly from the uncoated spore. Figure 3 shows a diagram showing the influence of the molar mass of the polymers of the polymer layers in the coating. In detail, a cationic coating of chitosan and an anionic coating of alginate were alternately applied to a M. brunneum blastospore, using a total of six layers. The viability was measured after drying and rehydration with ultrapure water and is indicated on the Y-axis in [%].
Die Versuche wurden dabei zur Validierung wiederholt durchgeführt, wobei die Versuchsgruppe B die entsprechende Wiederholung der Versuchsgruppe A war. Es wurden zur Einstellung der Viskosität unterschiedliche Kettenlängen der Polymere verwendet, die entlang der X-Achse im Diagramm der Figur 3 aufgereiht sind. Im Detail bezeichnen die Säulen i) einen Kontrolldurchgang ohne Beschichtung, bezeichnen die Säulen ii) eine kurze Kettenlänge des Alginats zur Ausbildung einer Viskosität in einem Bereich 40 bis 90 cp und eine kurze Kettenlänge des Chitosans zur Ausbildung einer Viskosität in einem Bereich von 20 bis 300 cp, bezeichnen die Säulen iii) eine mittlere Kettenlänge des Alginats zur Ausbildung einer Viskosität in einem Bereich 110 bis 270 cp und eine mittlere Kettenlänge des Chitosans zur Ausbildung einer Viskosität in einem Bereich von 200 bis 800 cp und bezeichnet die Säulen iv) eine lange Kettenlänge des Alginats zur Ausbildung einer Viskosität in einem Bereich 350 bis 550 cp und eine lange Kettenlänge des Chitosans zur Ausbildung einer Viskosität in einem Bereich von 800 bis 2000 cp. The experiments were carried out repeatedly for validation, with test group B being the corresponding repetition of test group A. To adjust the viscosity, different chain lengths of the polymers were used, which are lined up along the X-axis in the diagram in FIG. In detail, columns i) denote a control run without coating, columns ii) denote a short chain length of the alginate to form a viscosity in a range of 40 to 90 cp and a short chain length of chitosan to form a viscosity in a range of 20 to 300 cp, the columns iii) denote an average chain length of the alginate to form a viscosity in a range of 110 to 270 cp and an average chain length of the chitosan to form a viscosity in a range of 200 to 800 cp and the columns iv) denote a long chain length of the alginate to form a viscosity in a range of 350 to 550 cp and a long chain length of the chitosan to form a viscosity in a range of 800 to 2000 cp.
Es konnte gezeigt werden, dass sämtliche beschichteten Pilzsporen 10 eine hohe Viabilität aufweisen. Die Höchste Viabilität in einem Bereich von 33 % weisen dabei die Sporen mit einer geringen Viskosität der Beschichtung auf und die Viabilität mit einer mittleren Viskosität der Beschichtung in einem Bereich in 27 % fällt dazu leicht ab. Weiter geringer ist die Viabilität von Sporen mit einer hochviskosen Beschichtung. Die Daten wurden mit einem Stichprobenumfang von n=10, bzw. n=8 in der Wiederholung, produziert und mittels Variabienanalyse (ANOVA) und einem post-hoc Kruskal-Wallis-Test (p<0,05), bzw. in einem post-hoc Tukey-Test (p<0,05) in der Wiederholung, auf signifikante Unterschiede getestet. Diese Auswertung ergab, dass die Überlebensrate von unbeschichteten Blastosporen sich signifikant von den Überlebensraten der Blastosporen mit kurz-, mittel-, und langkettigen Polymerbeschichtungen unterscheidet. Die Überlebensrate von kurzkettig beschichteten Blastosporen unterscheidet sich signifikant von den Überlebensraten der Blastosporen ohne Beschichtung und von langkettig beschichteten Blastosporen, aber nicht von der Überlebensrate von mittelkettig beschichteten Blastosporen. Die Überlebensrate von mittelkettig beschichteten Blastosporen unterscheidet sich signifikant von den Überlebensraten der Blastosporen ohne Beschichtung und von langkettig beschichteten Blastosporen, aber nicht von der Überlebensrate von kurzkettig beschichteten Blastosporen. Die statistische Signifikanz wird durch die Buchstaben a, b, c signalisiert. It was shown that all coated fungal spores 10 have high viability. The highest viability in a range of 33% is exhibited by the spores with a low viscosity of the coating and the viability with a medium viscosity of the coating in a range of 27% drops slightly. The viability of spores with a highly viscous coating is further lower. The data were produced with a sample size of n = 10, or n = 8 in the repetition, and analyzed using analysis of variabilities (ANOVA) and a post-hoc Kruskal-Wallis test (p < 0.05), or in a post -hoc Tukey test (p<0.05) in repetition, tested for significant differences. This evaluation showed that the survival rate of uncoated blastospores differs significantly from the survival rates of blastospores with short-, medium-, and long-chain polymer coatings. The survival rate of short-chain coated blastospores is significantly different from the survival rates of blastospores without coating and long-chain coated blastospores, but not from the survival rate of medium-chain coated blastospores. The survival rate of medium-chain coated blastospores is significantly different from the survival rates of blastospores without coating and long-chain coated blastospores, but not from the survival rate of short-chain coated blastospores. Statistical significance is signaled by the letters a, b, c.
„Die dieser Patentanmeldung zu Grunde liegende Erfindung entstand in einem Projekt, welches unter dem Förderkennzeichen 13FH118PA8 vom BMBF gefördert wurde.“ “The invention on which this patent application is based was created in a project that was funded by the BMBF under the funding number 13FH118PA8.”
Bezugszeichen Reference symbols
10 Pilzspore 10 mushroom spores
12 Beschichtungsmaterial 14 Beschichtungsmaterial 12 coating material 14 coating material

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Pilzsporen (10), wobei die Pilzsporen (10) in Submerskultivierung gebildet sind und myzelbildenden Pilzen entspringen, dadurch gekennzeichnet, dass die Pilzsporen (10) auf Sporenebene beschichtet sind mit einer Beschichtung, wobei die Beschichtung wenigstens eine kationische Schicht aufweist. 1. Fungal spores (10), wherein the fungal spores (10) are formed in submerged cultivation and arise from mycelium-forming fungi, characterized in that the fungal spores (10) are coated at the spore level with a coating, the coating having at least one cationic layer.
2. Pilzsporen (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pilzsporen (10) ausgewählt sind aus Blastosporen, Submerssporen, hyphal bodies, Mikrosklerotien und Chlamydosporen. 2. Fungal spores (10) according to claim 1, characterized in that the fungal spores (10) are selected from blastospores, submersed spores, hyphal bodies, microsclerotia and chlamydospores.
3. Pilzsporen (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Mehrzahl an unterschiedlichen Schichten aufweist. 3. Fungal spores (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the coating has a plurality of different layers.
4. Pilzsporen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Mehrzahl an sich entsprechenden Schichtabfolgen aufweist. 4. Fungal spores (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coating has a plurality of corresponding layer sequences.
5. Pilzsporen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung wenigstens eine kationische Schicht und wenigstens eine anionische Schicht umfasst. 5. Fungal spores (10) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coating comprises at least one cationic layer and at least one anionic layer.
6. Pilzsporen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine erste Schicht aufweist, die hinsichtlich der Beschichtung benachbart zu der Oberfläche der Pilzsporen (10) vorliegt, und die eine kationische Schicht umfasst, und dass die Beschichtung eine zweite Schicht aufweist, die auf der kationischen Schicht vorliegt und die eine anionische Schicht umfasst. 6. Fungal spores (10) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coating has a first layer which is adjacent to the surface of the fungal spores (10) with respect to the coating and which comprises a cationic layer, and that the Coating has a second layer which is present on the cationic layer and which comprises an anionic layer.
7. Pilzsporen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung wenigstens sechs Schichten aufweist. 7. Fungal spores (10) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coating has at least six layers.
8. Pilzsporen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der kationischen oder der anionischen Schicht ein geladenes Polymer aufweist. 8. Fungal spores (10) according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one of the cationic or anionic layers has a charged polymer.
9. Pilzsporen (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das geladene Polymer ein kationisches Polymer aufweist, das ausgewählt ist aus der Liste bestehend aus Chitosan, PDADMAC, Polyethyleneimin, Polypeptiden, kationisch modifizierten Biopolymeren aus der Gruppe der Guar-Gummis, Stärken, Cellulosen, Ligninen, Terpenen oder Mischungen aufweisend eines oder mehrere der vorgenannten Beispiele. 9. Fungal spores (10) according to claim 8, characterized in that the charged polymer has a cationic polymer which is selected from the list consisting of chitosan, PDADMAC, polyethyleneimine, polypeptides, cationically modified biopolymers from the group of guar gums, starches , celluloses, lignins, terpenes or mixtures containing one or more of the aforementioned examples.
10. Pilzsporen (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das geladene Polymer ein anionisches Polymer aufweist, das ausgewählt ist aus der Liste bestehend aus Alginaten, Pektinaten, Carrageenanen, anionisch modifizierten Biopolymeren der Gruppe der Cellulosen, Guar-Gummis und Stärkederivaten, Ligninen, Polyacrylaten, Polypeptiden, Terpenen oder Mischungen aufweisend eines oder mehrere der vorgenannten Beispiele. 10. Fungal spores (10) according to claim 8 or 9, characterized in that the charged polymer has an anionic polymer which is selected from the list consisting of alginates, pectinates, carrageenans, anionically modified biopolymers from the group of celluloses, guar gums and Starch derivatives, lignins, polyacrylates, polypeptides, terpenes or mixtures containing one or more of the aforementioned examples.
11. Pilzsporen (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das geladene Polymer wenigstens eines von einer Masse in einem Bereich von > 2kD bis < 500 kD und einer Viskosität in einem Bereich von > 10 cp bis < 2000 cp aufweist. 11. Fungal spores (10) according to one of claims 8 to 10, characterized in that the charged polymer has at least one of a mass in a range from >2kD to <500 kD and a viscosity in a range from >10 cp to <2000 cp having.
12. Pflanzenschutzmittel, aufweisend Pilzsporen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11. 12. Plant protection products containing fungal spores (10) according to one of claims 1 to 11.
13. Pflanzenstärkungsmittel, aufweisend Pilzsporen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13. Plant strengthening agent, comprising fungal spores (10) according to one of claims 1 to
14. Mittel zur biologischen Schädlingsbekämpfung, aufweisend Pilzsporen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11. 14. Agent for biological pest control, comprising fungal spores (10) according to one of claims 1 to 11.
15. Verwendung einer Beschichtung zum Beschichten von Pilzsporen (10), wobei die Pilzsporen (10) in Submerskultivierung gebildet sind und myzelbildenden Pilzen entspringen, dadurch gekennzeichnet, dass die Pilzsporen (10) auf Sporenebene beschichtet werden mit einer Beschichtung, wobei die Beschichtung wenigstens eine kationische Schicht aufweist. 15. Use of a coating for coating fungal spores (10), the fungal spores (10) being formed in submerged cultivation and originating from mycelium-forming fungi, characterized in that the fungal spores (10) are coated at the spore level with a coating, the coating being at least one cationic layer.
PCT/EP2023/056472 2022-03-16 2023-03-14 Coated fungal spores and use thereof as plant treatment agents WO2023174931A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022106183.3A DE102022106183A1 (en) 2022-03-16 2022-03-16 Coated fungal spores and their use as plant treatment agents
DE102022106183.3 2022-03-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023174931A1 true WO2023174931A1 (en) 2023-09-21

Family

ID=85641133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/056472 WO2023174931A1 (en) 2022-03-16 2023-03-14 Coated fungal spores and use thereof as plant treatment agents

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022106183A1 (en)
WO (1) WO2023174931A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040038825A1 (en) * 2001-08-10 2004-02-26 Leland Jarrod Ethan Water soluble uv-protective coatings for biological pesticides and process for making same
WO2016044091A1 (en) 2014-09-15 2016-03-24 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Stable fungal blastospores and methods for their production, stabilization and use
WO2020053603A1 (en) * 2018-09-14 2020-03-19 Bionema Ltd Insect-pathogenic fungus, spores, composition and use of same
US20200359619A1 (en) 2018-01-18 2020-11-19 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Alginate encapsulation of fungal microsclerotia

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040038825A1 (en) * 2001-08-10 2004-02-26 Leland Jarrod Ethan Water soluble uv-protective coatings for biological pesticides and process for making same
WO2016044091A1 (en) 2014-09-15 2016-03-24 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Stable fungal blastospores and methods for their production, stabilization and use
US20200359619A1 (en) 2018-01-18 2020-11-19 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Alginate encapsulation of fungal microsclerotia
WO2020053603A1 (en) * 2018-09-14 2020-03-19 Bionema Ltd Insect-pathogenic fungus, spores, composition and use of same

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HILLBERG ET AL.: "Biorecognition through Layer-by-Layer Polyelectrolyte Assembly: In-Situ Hybridization on Living Cells", BIOMACROMOLECULES, vol. 7, 2006, pages 2742 - 2750, XP002621749, DOI: 10.1021/BM060266J
JARROD E. LELAND ET AL: "Effects of media composition on submerged culture spores of the entomopathogenic fungus, Metarhizium anisopliae var. acridum Part 2: Effects of media osmolality on cell wall characteristics, carbohydrate concentrations, drying stability, and pathogenicity", BIOCONTROL SCIENCE AND TECHNOLOGY., vol. 15, no. 4, 18 June 2005 (2005-06-18), GB, pages 393 - 409, XP055345912, ISSN: 0958-3157, DOI: 10.1080/09583150400016910 *
KASSA ADANE: "Development and testing of mycoinsecticides based on submerged spores and aerial conidia of the entomopathogenic fungi Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae (Deuteromycotina: Hyphomycetes) for control of locusts, grasshoppers and storage pests", DISSERTATION, 1 May 2003 (2003-05-01), Germany, pages 1 - 178, XP093045890, Retrieved from the Internet <URL:https://ediss.uni-goettingen.de/bitstream/handle/11858/00-1735-0000-0006-AB56-B/kassa.pdf?sequence=1&isAllowed=y> [retrieved on 20230510] *
LELAND JARROD E. ET AL: "Effects of media composition on submerged culture spores of the entomopathogenic fungus, Metarhizium anisopliae var. acridum, Part 1: Comparison of cell wall characteristics and drying stability among three spore types", BIOCONTROL SCIENCE AND TECHNOLOGY., vol. 15, no. 4, 1 June 2005 (2005-06-01), GB, pages 379 - 392, XP093046023, ISSN: 0958-3157, Retrieved from the Internet <URL:https://pubag.nal.usda.gov/download/36853/pdf> DOI: 10.1080/09583150400016928 *
RUIZ-DE-LA-CRUZ GILBERTO ET AL: "CHITOSAN MIXED WITH BENEFICIAL FUNGAL CONIDIA OR FUNGICIDE FOR BEAN (Phaseolus vulgaris L.) SEED COATING", INTERCIENCIA, 1 May 2017 (2017-05-01), Caracas, Venezuela, pages 307 - 312, XP093045988, Retrieved from the Internet <URL:https://www.researchgate.net/profile/Ja-Torres-Castillo/publication/321635500_CHITOSAN_MIXED_WITH_BENEFICIAL_FUNGAL_CONIDIA_OR_FUNGICIDE_FOR_BEAN_Phaseolus_vulgaris_L_SEED_COATING/links/5a2988bb0f7e9b63e5351b55/CHITOSAN-MIXED-WITH-BENEFICIAL-FUNGAL-CONIDIA-OR-FUNGICIDE-FOR-BEAN-Phaseolus-vulgaris-L-> [retrieved on 20230511] *
SAKKOS ET AL., NATURE SCIENTIFIC REPORTS, vol. 9, 2019, pages 3158

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022106183A1 (en) 2023-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2713718B1 (en) Liquid composition for biological pest management, method for preparation and use
EP0750459B1 (en) Fungus isolate, preparation for combatting plant-pathogenic fungi, process for producing it and its use
EP2547372B1 (en) Multi-phase bacterially-synthesized-nanocellulose biomaterials and method for producing same
EP2137298A1 (en) Improved three-dimensional biocompatible skeleton structure containing nanoparticles
DE102012108621B4 (en) Locking systems for pests and their use
DE2455732A1 (en) BIODEGRADABLE MASS
DE102008063821A1 (en) Electrospun polymer fibers comprising particles of bacteria-containing hydrogels
DE112008001157B4 (en) Heat resistant bioactive composition
WO2023174931A1 (en) Coated fungal spores and use thereof as plant treatment agents
EP3261435B1 (en) Plant protection and/or plant growth promotion system
WO2018103774A1 (en) Device and method for producing elongate pellets from a pasty material
WO2018019341A1 (en) Transfection method comprising nonviral gene delivery systems
DE102018126394B4 (en) Depot system containing probiotics for dental applications
Jalalizand et al. The effect of Silver nanoparticles on Tetranychus urticae
DE3704478C1 (en) Spherical biocatalyst and process for its manufacture
EP2415356B1 (en) Microcapsule nutrition substrate for breeding predatory spiders
DE102016108551B3 (en) Fibrous plate with increased resistance to fungal attack and process for their preparation
DE10146375B4 (en) Biocomposite material, process for its preparation and use
DE3005771A1 (en) METHOD FOR PRODUCING MICROPOROUS BODIES INCLUDING ONE OR MORE ACTIVE AGENTS
DE921291C (en) Process for the incrustation of seeds
DE60034786T2 (en) METHOD FOR IDENTIFYING A COMPOUNDER MODULATING THE FUNCTION OF A GENE PRODUCT FROM AN ESSENTIAL GENE
CH700073A2 (en) Current generator, e.g. galvanic cell for supplying medicinal implants, comprises separating layer containing zwitterionic and/or radical compound between two electrodes
DE19806034A1 (en) Antimicrobial suspension
DE102009037768A1 (en) Bioactive composite material useful as biocatalyst for material conversion or as biofilter for purification of polluted wastewater, comprises solid magnesium phosphate, and microorganisms homogeneously distributed in composite material
DE102005010418B4 (en) Use of a preparation to influence the growth of pathogens and the substrate utilization behavior of rhizosphere organisms

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23711059

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1