BR102019017558A2 - protetor e regenerador de tecido vegetal à base de aloe vera - Google Patents

Abstract

protetor e regenerador de tecido vegetal à base de aloe vera refere-se a um composto de uso agrícola para a proteção e/ou regeneração de células e tecidos vegetais elaborado à base de um extrato de aloe vera como princípio ativo e formulada com aminoácidos, uma fonte de dissacarídeos e adjuvantes agrícolas. o objeto da presente invenção é proporcionar um composto para uso agrícola que promova a proteção e/ou regeneração de tecidos vegetais que apresentam danos físicos causados por fatores abióticos como temperaturas extremas, contaminação com metais pesados, ou outros agentes químicos, salinidade, seca, entre outros. o extrato de aloe vera é obtido através da moagem do gel, extração com solventes, filtração e concentração por destilação; para ser misturado com os demais componentes conforme a formulação para garantir a proteção e/ou regeneração de tecidos vegetais danificados em plantas de agricultura, horticultura, silvicultura tais como frutais, industriais, cereais, hortaliças, legumes, tubérculos, forrageiras, alfafa, ornamentais, árvores, plantas herbáceas, arbustos e bulbos, cultivadas em campo e/ou estufa.

Description

PROTETOR E REGENERADOR DE TECIDO VEGETAL À BASE DE ALOE VERA Campo da Invenção

[001] A presente invenção se refere a um composto de uso agrícola à base de extrato de Aloe vera para a proteção e regeneração de cultivos danificados por estresse abiótico (seca, geada, agentes químicos externos, salinidade, etc.), seu método de produção e seu uso.

Precedentes da invenção

[002] Os fatores causadores de estresse em plantas podem ser classificados como bióticos e abióticos. Os primeiros podem ser atribuídos à ação de outros seres vivos: animais, plantas, microrganismos e outros agentes fitopatogênicos como vírus e viróides. Os fatores abióticos podem ser divididos em físicos, como o déficit ou excesso de água e temperaturas extremas, e em químicos, como a contaminação por toxinas, salinidade e carência de elementos minerais.

[003] Entre os mecanismos de resposta ao estresse estão:

• a) Mudanças na atividade hormonal.
• b) Alterações no desenvolvimento da planta.
• c) Morte celular e abscisão dos tecidos danificados que elimina o foco da infecção.
• d) Síntese de novas proteínas, como a ubiquitina e as proteases envolvidas na degradação de outras proteínas danificadas e proteínas de choque térmico.
• e) Aumento ou diminuição na atividade de rotas alternativas de dissipação e obtenção de energia.
• f) Síntese e acúmulo de compostos osmoprotetores que agem restaurando o potencial hídrico ou também como protetores da estrutura de membranas e macromoléculas.
• g) Síntese de metabólitos secundários protetores.

[004] Entre os compostos químicos envolvidos na resposta das plantas ao estresse estão os hormônios vegetais ou fitohormônios. Sua ação é muito diversificada e não é possível estabelecer uma relação direta entre um efetor hormonal e uma determinada resposta fisiológica. No recebimento de sinais de estresse participam os ácidos abscísico, jasmônico e salicílico. Este último participa do aumento da resistência a doenças, já que não só induz a expressão de proteínas RP (relacionadas com patogênese), mas também foi descrita sua relação com outros hormônios como o ácido jasmônico e o etileno na interação planta-patógeno.

[005] Por outro lado, a adequada concentração de nutrientes na planta através do fornecimento de polissacarídeos, enzimas, aminoácidos, proteínas e vitaminas é necessária para a rápida ativação metabólica do cultivo, gerando assim um melhor fluxo de água na planta, auxiliando-a perante as condições extremas e fortalecendo suas defesas estruturais e químicas naturais.

[006] Mesmo tendo estudado e conhecido vários benefícios da Aloe vera na pele de seres humanos e seus benefícios em alguns animais, pouco é conhecido sobre seus efeitos nutritivos, de proteção em plantas, ou inclusive de regeneração do tecido vegetal danificado que poderiam ser associados aos polissacarídeos ou a algum outro metabólito presente no gel de suas folhas. Foi indicada uma forte atividade estimulante do crescimento e promotora do enraizamento em plantas, mediada por extratos do gel de Aloe vera.

[007] O documento US4500510, descreve o uso de um extrato de Aloe vera em composição formulada para promover a recuperação de tecidos danificados em peixe, para substituir a mucoproteína natural da pele e escamas em peixes. Esta composição somente se enfoca na recuperação de tecido animal.

[008] O documento WO 2008061235A2 (US 8367624), descreve uma preparação à base de gel de Aloe para aumentar o crescimento de plantas, eliminar insetos e patógenos e aumentar a duração na prateleira de frutas e vegetais, através do revestimento dos mesmos com uma camada de gel não diluído. Esta invenção não se refere à capacidade de regeneração de tecido vegetal ou de proteção contra situações de estresse abiótico, por isto, não afeta a inventividade do que é apresentado aqui.

[009] O documento WO 2009078691A1 se refere a um fertilizante líquido que possui ácidos húmicos, minerais e Aloe vera como fonte de nutrientes e matéria orgânica, sem mencionar as propriedades regeneradoras e/ou protetoras de tecido vegetal atribuídas à babosa, portanto não afeta a inventividade do que é apresentado aqui.

[010] A presente invenção utiliza o extrato de Aloe vera como base em um composto para a regeneração e proteção de tecidos e células vegetais que leva à proteção de plantas contra danos por estresse abiótico como a seca, salinidade, agentes químicos externos, baixas temperaturas, excesso de água, etc.; dada sua capacidade para proporcionar nutrientes, proteínas, vitaminas, hormônios e polissacarídeos que ajudam no processo de regeneração perante os diferentes tipos de estresse.

Descrição da invenção

[011] O objeto da presente invenção é proporcionar um composto à base de extrato de Aloe vera para uso agrícola que seja capaz de promover a regeneração e a proteção de tecidos vegetais danificados por estresse abiótico; causado por situações de seca ou falta de irrigação, excesso de sais no solo ou quedas de temperatura ambiental abaixo de zero graus centígrados, excesso de água, presença de compostos químicos, etc.

[012] O extrato de Aloe vera possui polissacarídeos, vitaminas e proteínas que estimulam a regeneração de tecidos vegetais ao ser aplicado a plantas após sofrer danos físicos causados por agentes fitopatogênicos e/ou condições ambientais adversas. O método aqui descrito inclui tratamento em hastes, folhas e órgãos apicais.

[013] A presente invenção consiste em um composto para a regeneração e proteção de tecido vegetal, que possui como ingrediente ativo extrato de Aloe vera com um conteúdo mínimo de 400 e máximo de 800 pgr/ml de fenóis totais e um conteúdo de ao menos 10pgr/ml de flavonoides totais, que deverão proporcionar uma eficácia média de 40 ao 80% ao ser aplicado o produto em dose de 1 a 3 litros por hectare; uma mistura de aminoácidos em sua forma isomérica levogira (L) como adjuvantes no transporte intracelular de nutrientes, uma fonte de dissacarídeos associados à indução de resistência que pode vir do melaço, açúcar mascavo amido, ou qualquer outro produto que os contenha, e adjuvantes agrícolas tais como conservantes naturais do grupo dos óleos essenciais, ácidos orgânicos, ou extratos vegetais; estabilizantes naturais que pertencem ao grupo de hidrocolóides tais como pectinas, carrageninas, alginatos, gomas, lecitinas, mono ou diglicerídeos; antioxidantes naturais do grupo dos ácidos orgânicos, vitaminas, flavonoides ou tocoferóis; clarificantes naturais tais como gelatinas, caseínas, ou albumina; conservantes químicos e/ou surfactantes naturais ou químicos que podem ser iônicos ou não iônicos e um estabilizador de pH.

[014] Em uma modalidade de preferência, a formulação do composto à base de extrato de Aloe vera para a regeneração e proteção de tecidos vegetais, pode ter as concentrações mostradas na Tabela 1:

[015] Tudo isto deve somar 100% na formulação
Exemplo de formulação 1

Exemplo de formulação 2

Descrição da composição química do extrato de Aloe vera

[016] O exsudado amarelo amargo da planta possui derivados de 1,8 dihidroxiantraquinona e seus glicosídeos, que são usados frequentemente por seus efeitos purgantes. O tecido parênquima ou polpa possui proteínas, lipídeos, aminoácidos, vitaminas, enzimas, compostos inorgânicos e pequenos compostos orgânicos, além de diferentes carboidratos.

[017] De forma geral os constituintes químicos das folhas de Aloe vera, incluindo a polpa e seus exsudados estão na Tabela 2.

Descrição do mecanismo de reparação e proteção contra estresse abiótico usando Aloe vera Estimulante do crescimento

[018] Na composição química do gel de Aloe vera, se encontra o fosfato de manose, cuja principal função é atuar como agente promotor do crescimento dos tecidos.

[019] Adicionalmente, os Fenilpropanoides das plantas são um amplo grupo de compostos químicos, que formam metabólitos secundários mediante biossíntese enzimática. Eles incluem flavonoides, ácidos fenólicos, fenóis, taninos e lignanas. Os flavonoides estão envolvidos em muitos processos bioquímicos de crescimento e desenvolvimento da planta e foi demonstrado que extratos de Aloe vera os possuem em proporções elevadas. Atuam como antioxidantes, quelantes de cátions divalentes, fotorreceptores e atratores visuais, e protegem as plantas contra microrganismos patógenos, predadores herbívoros, radiação UV e contra o estresse oxidativo e por calor.

Regenerador celular e estrutural

[020] Os polissacarídeos contidos no gel de Aloe, entre os quais estão os glucomananos que constituem cerca de 0.2 - 0.3 % do gel fresco e alguns outros com elevados conteúdos de galactose, pentose e ácidos urônicos; possuem uma grande atividade como regeneradores tissulares.

[021] Em geral os mananos desempenham um papel importante nas plantas, agindo como hemiceluloses que unem celulose, além de cumprir uma função de armazenamento em forma de carboidratos sem amido de reserva em sementes e tecidos vegetais. E também, os mananos agem como moléculas de sinalização no crescimento e desenvolvimento das plantas.

[022] A substância péctica é um termo que se refere a um grupo relacionado com os polissacarídeos, incluindo a pectina, ácido péctico e a arabinogalactana.

[023] A arabinogalactana possui principalmente arabinose e galactose e também açúcares incluindo o ácido glicurônico e/ou o ácido galacturônico, que pertencem ao grupo de ácidos urônicos anteriormente mencionados. Algumas arabinoses e arabinogalactanas costumam formar cadeias neutras laterais das pectinas que por sua vez constituem 30% do peso seco da parede celular primária de células vegetais.

[024] Além disso, o gel ou extrato de Aloe vera proporciona hormônios reguladores de crescimento vegetal: auxinas e giberelinas.

Antioxidantes como sistemas de proteção contra estresse

[025] A vitamina C (ácido ascórbico), também encontrada no gel de Aloe, desempenha um papel fundamental na redução de espécies reativas do oxigênio, contribuindo para minimizar o estresse produzido por salinidade, radiação ultravioleta, excesso de água, seca, dano por patógenos e queda extrema da temperatura nas plantas. Além disso, o gel possui quantidades significativas de fenóis totais e alguns flavonoides, conhecidos também por seu efeito antioxidante.

Extração do gel de Aloe vera para aplicação em compostos agrícolas

[026] O processo de obtenção do extrato de Aloe vera, consiste em passar o gel contido nas folhas da planta por um tratamento de corte, moagem e tratamento com solventes, para que seja possível obter a maior quantidade de extrato possível e assim conseguir obter o maior aproveitamento de sua atividade biológica ao aplicá-lo em cultivos.

[027] Este processo considera os seguintes passos:

• 1) Extração do gel de Aloe vera
• 2) Corte do gel em pedaços pequenos
• 3) Extração dos princípios ativos mediante incubação em agitação nos solventes que podem ser água, metanol, etanol, éter, nbutanol e dietil éter e a temperaturas controladas entre 30 e 42oC de acordo com o solvente utilizado.
• 4) Recuperação do extrato mediante filtração.
• 5) Concentração dos princípios ativos mediante destilação de 90% do solvente utilizado na extração.

[028] A concentração do extrato final e sua atividade biológica dependerão do estado de maturidade e nutrição da planta de Aloe vera, solvente utilizado, práticas de cultivo e condições do processo de extração.

[029] A composição de acordo com a invenção, é apta para a proteção e regeneração de tecido vegetal e de material de propagação vegetal, por exemplo sementes, frutos, tubérculos, ou grãos e plântulas. A invenção também se refere aos métodos de aplicação foliar da composição, que podem ser aspersão, atomização, dispersão, revestimento, ou derramar; dependendo dos resultados esperados.

[030] Os seguintes exemplos possuem a finalidade de ilustrar a invenção, não de limitá-la, qualquer variação por especialistas da técnica, fica dentro do alcance da mesma.

Exemplo 1

[031] A aplicação foliar da composição em plantas de feijão (Phaseolus vulgaris) mantidas em estufa e expostas a estresse hídrico, permitiu sobreviver as plantas após 18 dias sem irrigação, como mostrado na figura 1. Foram realizadas uma ou duas aplicações por aspersão nas folhas e talos das plantas em 7 e 14 dias após suspensão da irrigação. Como podemos observar na figura 1, as plantas que não receberam tratamento com a formulação (ponta esquerda) morreram ao estar em ausência de água por 18 dias, enquanto as plantas que receberam duas doses da formulação via foliar (ponta direita, sobreviveram sem irrigação por 18 dias. As plantas que somente receberam uma dose da formulação durante os 18 dias de ausência de irrigação (centro), conseguiram sobreviver, mesmo apresentando perda de quase toda a folhagem, exceto a parte superior, mas apresentando uma diferença significativa na espessura do talo em relação às plantas que no receberam aplicação.

Exemplo 2

[032] A aplicação foliar em plantas de milho (Zea mays) expostas a tratamentos com herbicidas de ação sistêmica, permite que as plantas sobrevivam. Foi aplicado o herbicida Glifosato em uma plantação de milho com a finalidade de utilizar este sistema como modelo de estresse por dano perante agentes químicos, já que o glifosato é um agente que causa dano sistêmico extremo nas plantas. As plantas tratadas com glifosato morreram 3 dias após tratamento como mostrado na figura 2, enquanto as plantas tratadas com glifosato e tratadas com a composição do presente invento nos dias 1 e 5 após o tratamento com glifosato, sobreviveram ao tratamento com o herbicida, como mostrado na figura 3. As plantas deveriam apresentar dano extremo a partir do terceiro dia após aplicação de glifosato, mas a aplicação da formulação nos dias 1 e 5 posteriores, as protegeu.

Exemplo 3

[033] Plantas de feijão em estufa expostas a perda de 50% da umidade no substrato e posteriormente tratadas com a formulação mediante uma aplicação foliar, recuperaram turgência e vitalidade ao ser regadas até recuperar a umidade do solo em 70%. Na figura 4 são mostradas as plantas levadas a 50% de perda de umidade e posteriormente regadas para recuperar 70% de umidade sem ter recebido tratamento com a formulação e na figura 5, são mostradas as plantas levadas a 50% de perda de umidade, e posteriormente regadas para recuperar 70% de umidade recebendo tratamento com a formulação mediante uma aplicação foliar, após a perda de umidade. Esta figura ilustra como as plantas danificadas devido à falta de água, recuperam seu vigor ao ser novamente regadas, somente quando recebem via foliar a formulação, e não se recuperam se não são tratadas mesmo quando é reestabelecida a irrigação.

Exemplo 4

[034] Plantas de feijão em estufa expostas a um ciclo de baixa temperatura desde (-)4oC até 8oC em um intervalo de 4 horas e posteriormente tratadas com uma dose de aplicação foliar com a formulação da presente invenção, duas horas após o ciclo de baixa temperatura, sobreviveram a geada como mostrado na figura 6; enquanto as plantas de feijão não tratadas com a formulação e expostas ao ciclo de baixa temperatura, não sobrevivem; como mostrado na figura 7.

Exemplo 5

[035] Ensaios com plantas de alface "in vitro”, cultivadas em câmaras climáticas, mostraram que as plantas não regadas mas tratadas com a formulação, tiveram um melhor desenvolvimento de raiz e melhor aspecto das folhas que plantas não regadas e não tratadas com a formulação, como pode ser observado nas figuras 8 e 9. As plantas foram cultivadas em câmaras climáticas mantidas com 42% de umidade ambiental e a irrigação foi interrompida por 14 dias.

Exemplo 6

[036] Foi aplicada a formulação em plantas de abacaxi expostas a um tratamento com ureia, o que gerou "queimaduras” nas folhas (Figura 10) e perda de vigor da planta em geral e das folhas mais externas em particular. Na Figura 11 podemos ver a recuperação do vigor e desaparecimento do dano nas folhas das plantas de abacaxi tratadas com a formulação do presente invento, em relação às plantas não tratadas, mostradas na Figura 12.

Exemplo 7

[037] No seguinte exemplo é demonstrada a eficácia do tratamento com a composição do presente invento em uma plantação de feijão danificada por mosca branca, avaliando posteriormente a altura das plantas e o peso fresco. Na seguinte Tabela mostramos os efeitos produzidos pelo tratamento com a formulação 14 dias após sua aplicação, comparados com a aplicação de água.

Exemplo 8

[038] Foi aplicada a formulação via foliar em uma parcela de chile danificada por granizo, cujas plantas mostravam quebra das folhas e declínio devido à baixa temperatura. Na figura 13 é mostrada a parcela antes da aplicação, e na figura 14 é mostrada em detalhes uma das plantas, onde é possível apreciar o dano sofrido pelo cultivo. Na figura 15 é mostrado o aspecto geral da parcela 13 dias após a aplicação foliar da formulação, e na figura 16 é mostrada em detalhes uma das plantas, onde pode ser vista melhora da saúde e vitalidade do cultivo, devido à regeneração do tecido vegetal promovida pela formulação.
Vantagens

• 1. - É um composto orgânico usado para regenerar e/ou proteger tecido vegetal de cultivos danificados por estresse abiótico, 100% natural, que oferece vantagem adicional de proteger o ambiente e a saúde tanto humana como animal.
• 2. - A composição oferece vantagem adicional de promover um forte enraizamento dos cultivos.

Descrição das figuras Figura 1

[039] Plantas cultivadas em estufa e que não foram regadas durante 18 dias, a planta da ponta direita recebeu 2 tratamentos com a formulação, a planta do centro recebeu somente um tratamento, enquanto a planta da ponta esquerda não recebeu tratamento.

Figura 2

[040] Cultivos de milho tratados com glifosato três dias após a aplicação do herbicida.

Figura 3

[041] Cultivos de milho tratados com glifosato e posteriormente tratados nos dias 1 e 5 após aplicado o herbicida, com a formulação do presente invento.

Figura 4

[042] Plantas levadas a 50% de perda de umidade e posteriormente regadas para recuperar 70% de umidade sem ter recebido tratamento com a formulação.

Figura 5

[043] Plantas levadas a 50% de perda de umidade e posteriormente regadas para recuperar 70% de umidade tendo recebido tratamento com a formulação mediante uma aplicação foliar.

Figura 6

[044] Plantas de feijão em estufa expostas a um ciclo de baixa temperatura desde (-)4oC até 8oC em um intervalo de 4 horas e posteriormente tratadas com uma dose de aplicação foliar com a formulação da presente invenção, duas horas após o ciclo de baixa temperatura.

Figura 7

[045] Plantas de feijão não tratadas com a formulação e expostas ao ciclo de baixa temperatura desde (-)4oC até 8oC em um intervalo de 4 horas.

Figura 8

[046] Plantas de alface expostas à ausência de irrigação por 14 dias em câmaras climáticas com 42% de umidade.

Figura 9

[047] Plantas de alface expostas à ausência de irrigação por 14 dias em câmaras climáticas com 42% de umidade e tratadas com a composição do presente invento.

Figura 10

[048] Plantas de abacaxi expostas a tratamentos diretos com ureia em condições de baixa umidade, onde é mostrado o dano causado pelo agente químico.

Figura 11

[049] Plantas de abacaxi tratadas com a formulação do presente invento, onde é mostrada a recuperação do vigor e reparação do dano nas folhas.

Figura 12

[050] Plantas de abacaxi que não receberam tratamento algum após a aplicação de ureia, onde é mostrada a falta de vigor e o dano das folhas causado pelo agente químico.

Figura 13

[051] Parcela antes da aplicação, onde é possível apreciar o dano sofrido pelas plantas devido à ação do granizo e baixa temperatura.

Figura 14

[052] Detalhes de uma planta antes da aplicação, onde é possível apreciar o dano sofrido devido à ação do granizo e baixa temperatura.

Figura 15

[053] Aspecto geral da parcela treze dias após a aplicação foliar da formulação, onde pode ser vista melhoria na saúde e vitalidade das plantas.

Figura 16

[054] Detalhes de uma planta treze dias após a aplicação foliar da formulação, onde pode ser vista a melhoria na saúde e vitalidade da folhagem.

Claims (8)

1. UM COMPOSTO LÍQUIDO DE USO AGRÍCOLA PARA APLICAÇÃO FOLIAR PARA A PROTEÇÃO E REGENERAÇÃO DE TECIDOS VEGETAIS caracterizada pelo fato de compreender extrato de Aloe vera como ingrediente ativo em uma proporção de 70 a 92.2% v/v, uma mistura de aminoácidos como adjuvantes para transporte intracelular em uma proporção do 5 a 25% v/v, uma fonte de dissacarídeos para promover o desenvolvimento de resistência a estresse abiótico em uma proporção de 0.5 a 1.0% w/v e adjuvantes agrícolas em uma proporção de 2.3 a 4.0% w/v.
2. UM COMPOSTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a mistura de aminoácidos deverá conter ao menos os seguintes aminoácidos (todos em sua forma L): Alanina, tirosina, ácido aspártico, cistina, ácido glutâmico, histidina, treonina, glicina e serina.
3. UM COMPOSTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a fonte de dissacarídeos pode ser escolhida entre melaço, açúcar mascavo, amido, ou qualquer outro produto que os contenha.
4. UM COMPOSTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de os adjuvantes agrícolas podem ser ao menos um conservante natural do grupo dos óleos essenciais, ácidos orgânicos, ou extratos vegetais; um estabilizante natural que pertence ao grupo de hidrocolóides tais como pectinas, carrageninas, alginatos, gomas, lecitinas, mono o diglicerídeos; ao menos um antioxidante natural do grupo dos ácidos orgânicos, vitaminas, flavonoides ou tocoferóis; ao menos um clarificante natural tais como gelatinas, caseínas ou albumina; ao menos um conservante químico e/ou ao menos um surfactante natural ou químico que pode ser iônico ou não iônico, e ao menos um estabilizador de pH.
5. UM COMPOSTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de poder ser aplicado em plantas de agricultura, horticultura ou silvicultura, tais como frutais, industriais, cereais, hortaliças, legumes, tubérculos, forrageiras, alfafa, ornamentais, árvores, plantas herbáceas, arbustos e bulbos, cultivadas em campo e/ou estufa.
6. UM COMPOSTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de poder ser aplicado o regenerador líquido que possui uma concentração de 400 a 800 µgr/ml de fenóis totais, preferentemente de 500 a 600 µgr/ml de fenóis totais, e um composto mínimo de 10 µgr/ml de flavonoides totais, com dose de 1 a 3 L/hectare e esperando uma eficácia média de 40-80%.
7. UM COMPOSTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender a) 70 a 92.2% de extrato de Aloe vera; b) 5 a 25% de uma mistura de aminoácidos; c) 0.5 a 1% de uma fonte de dissacarídeos e e ) 2.3 a 4% de adjuvantes agrícolas, tudo isto deve somar 100%.
8. UM COMPOSTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser usada para proteger e/ou regenerar o tecido vegetal de plantas com danos por fatores abióticos.

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