BR112012024181A2 - composição e uso de silicato aquosa estável, solução de silicato aquosa diluída estável, pó obtenível através de um processo, e, solução de composto de osmólito - Google Patents

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Abstract

COMPOSIÇÃO E USO DE SILICATO AQUOSA ESTÁVEL, SOLUÇÃO DE SILICATO AQUOSA DILUÍDA ESTÁVEL, PÓ OBTENÍVEL ATRAVÉS DE UM PROCESSO, E, SOLUÇÃO DE COMPOSTO DE OSMÓLITO. A presente invenção diz respeito às composições de silicato dissolvidas em que o silicato dissolvido é estabilizado por pelo menos dois osmólitos selecionados e é, portanto, biodisponível. A composição e suas diluições são estáveis por um longo período de tempo e são usadas em um amplo campo de aplicações para o benefício de organismos vivos tais como plantas, animais e humanos.

Description

“COMPOSIÇÃO E USO DE SILICATO AQUOSA ESTÁVEL, SOLUÇÃO DE SILICATO AQUOSA DILUÍDA ESTÁVEL, PÓ OBTENÍVEL ATRAVÉS DE UM PROCESSO, E, SOLUÇÃO DE COMPOSTO DE OSMÓLITO” ' 5 Campo Técnico da Invenção + A presente invenção diz respeito ao campo das soluções aquosas que compreendem silício na forma Dbiodisponível.
Mais particularmente, a presente invenção diz respeito às composições de silicatos de álcali estabilizados com osmólito adequados, por exemplo, para o uso em programas de fertilização de plantas ou preparações farmacêuticas, cosméticas ou nutricionais, e aos métodos, tais como, por exemplo, para preparar silicatos de álcali estabilizados com osmólito.
Fundamentos O silício (Si) não é encontrado na natureza na sua forma elementar (metal), embora este seja o segundo elemento mais abundante, depois do alumínio (Al) na crosta terrestre.
De fato, este tem uma atração muito grande com oxigênio e forma uma ligação de estrutura tetraédrica a quatro oxigênios na sua forma estável e mais predominante em água como ácido monossilícico Si(OH),, Este ácido fraco apresenta quatro funções ácidas comum valor de pKa mais baixo de 9,8. Isto implica que no pH 9,8 o ácido mono-silício está presente por 50 % na forma de ácido não dissociada e por 50 % na forma salina mono-iônica (um íon de silicato). Outros valores de pKa são entre 11,8 e 13,5. Isto significa que somente a adição de álcali muito forte é capaz de dissociar todos os quatro grupos ácidos em quatro íons de silicato começando do ácido silícico.
Em valores de PH maiores do que 10,8 os silicatos são predominantemente formados.
Entre o pH 2 e 8, o ácido mono-silícico ou orto-silício é uma molécula neutra.
Este é predominantemente não carregado entre o pH 2 e 3. Em concentrações maiores do que 3 mM, este começa a polimerizar através | de uma reação de condensação. Portanto, é impossível sem a introdução de agentes especiais de estabilização sintetizar altas concentrações (> 4 mM) de ácido mono-silícico, estável no tempo em temperatura ambiente. Durante uma primeira reação de condensação entre as duas moléculas de ácido mono- ' 5 —silícicoe sob a liberação de uma molécula de água, o ácido de di-silício é " formado (isto é, o dímero (OH); Si-O-Si (OH)3). Este dímero é a molécula de partida crucial para outras reações de polimerização. Dependendo da concentração de Si, a temperatura e a presença de outras moléculas ou íons, a polimerização procede com a formação de trímeros, tetrâmeros, e oligômeros — maiores (lineares ou cíclicos). Em concentrações maiores, o ácido silícico de moléculas lineares maiores são formados, os quais novamente crescem e começam a condensar juntos formando estruturas coloidais ou sílica.
Todas as estruturas em suspensão, hidrolisam a tempo nas diluições e moléculas menores são novamente formadas com o consumo de moléculas de água.
Outra polimerização de coloides resulta na formação de sílica amorfa sob a formação de precipitados ou gel. Somente as formas menores de ácido silícico (mono- e di- silícico) são bio-disponíveis para organismos (plantas, algas, líquen, animais, seres humanos, etc.). Estas moléculas estão — disponíveis em água do solo, rios, mares, fontes, oceanos, etc. A concentração de silício destes ácidos biodisponíveis em água é limitada a baixas concentrações (< 3 a S mM). Especialmente plantas e algas convertem estes ácidos em sílica biogênica que é muito lentamente dissolvida em água em ácido mono-silícico.
Durante a última década, tem se formado a evidência de que além do ácido silícico também mono-silicatos e complexos de mono-silicato apresentam características de biodisponibilidade. Não obstante, é difícil provar a biodisponibilidade destes compostos.
As moléculas de ácido silícico pequenas são capazes de se | difundir através de todos os tipos de membranas celulares e aquaporinas específicas (canais de entrada) ou proteínas transportadoras para ácido mono- silícico foram detectadas em plantas e algas. É evidente que os íons de silicato (mono- ou di-íons de silicato) podem entrar nas membranas de uma maneira i 5 similar É quimicamente difícil mostras a diferença entre os ácidos silícicos - pequenos e seus íons de silicato derivados. Também é possível que os íons de silicato sejam convertidos em ácido silícico durante a entrada na membrana ou que estas entrem como um complexo por intermédio de outro canal. À presente invenção parte da descoberta de que solutos compatíveis, que possuem duas próprias aquaporinas específicas, são capazes de liberar silicatos nas membranas celulares.
É possível que o ácido silícico e silicatos cumpram atividades diferentes na célula. A especificidade celular pode ser diferente da forma iônica em diferentes organismos. Nós sabemos que nas plantas, animais e seres humanos, ambos os tipos de silício são bio-disponíveis e que os efeitos estruturais ou psicológicos são detectáveis após a administração. Até agora, a maioria dos efeitos acentuados foram detectados após a suplementação de ácido silícico.
O ácido silícico é a fonte de silício biodisponível natural na Áágua.osilíciono alimento está presente sob diferentes formas, principalmente como ácido silícico biogênico e complexos destes com macromoléculas como proteínas e açúcares. Os complexos de silicato e silicatos insolúveis também podem estar presentes. Não há correlação entre o teor de silício no alimento e a absorção de silício no ser humano. A biodisponibilidade do composto de —silícioé, portanto, importante. A biodisponibilidade da maioria dos compostos exceto para (mono)ácido silícico não é estudado.
Foi demonstrado, de acordo com esta invenção, que a suplementação de quantidades comparáveis de silicatos solúveis estabilizados com osmólito é capaz de mostrar efeitos similares como a suplementação de ácido silícico, considerando que os silicatos não estabilizados são menos poderosos.
A maioria das formas de silício comuns na natureza são ácido silícico (a partir do ácido monossilícico para sílica insolúvel) e silicatos. À ' 5 —maioriados silicatos são aluminossilicatos presentes em minerais dos solos e . rochas. Estas estruturas são estáveis e somente quebram através de forças físicas (fraturas mecânicas e biológicas no congelamento descongelamento, etc.) seguido pela degradação química através da atividade de ácidos. O ácido mono-silícico é formado como resultado destas reações químicas ou biológicas junto com novos silicatos e é solubilizado em água. Os silicatos formam principalmente estruturas muito complexas e podem conter uma mistura de diferentes minerais. Os silicatos são normalmente solubilizados e dissolvidos em condições alcalinas fortes.
A maioria dos silicatos são mais solúveis em água em um pH maior do que do ácido silícico no pH entre 2 e 8.
A solubilidade da sílica (ácido silícico altamente polimerizado) em água é geralmente abaixo de 200 ppm. Em águas industriais de sílica altamente concentrada, a sílica é removida para inibir a precipitação ou deposição que agita a membrana usando osmose reversa ou técnicas de troca —deíons.A água para beber purificada usando estas técnicas contém, portanto, menos ou nenhum silício.
As partículas de sílica apresentam cargas negativas irregulares na superfície, mas estes não são considerados como ânions reais resultando na precipitação dos sais. Estes precipitam de verdade como ácido silícico e são — apenas lentamente solubilizados. Quanto mais às partículas sílica contenham água (menos reticulação e mais OH presentes) serão mais facilmente solubilizadas. O acesso do OH e água é essencial para a dissolução de ácido silícico polimerizado e silicatos em ácido mono-silícico ou mono-silicato.
As partículas de sílica contém superfícies altamente | hidroxiladas que atraem e ligam as macromoléculas, contendo grupos OH, através das ligações de hidrogênio (O-H) como polissacarídeos, proteínas, fenois, etc.
Os silicatos são industrialmente preparados a partir de sílica S — sob condições alcalinas fortes através da dissociação da ligação de Si-O-Si e . ionização do grupo ácido Si-OH resultando em uma ligação de Si-OM (M é um fon metálico). A solubilidade dos silicatos resultantes dependem da concentração dos íons OH suplementados e o grau de dissolução de ligações de Si-O-Si. Quanto maior a concentração de sílica, mais alcalino é usado para completar a dissolução e solubilização resultando em uma maior concentração de mono- e dissilicato, que é necessária para a biodisponibilidade.
Os silicatos solúveis mais interessantes são os silicatos de metal alcalino e preferivelmente silicatos de sódio e potássio. Estes são sintetizados a partir da sílica purificada e altamente solúveis sob condições alcalinas, liberando especialmente mono- e dissilicatos.
Tais soluções contém normalmente uma mistura de ânions de silicato. O bloco de formação de todos estes ânions é o ânion tetraédrico com um átomo de silício no centro e oxigênio no canto da pirâmide de quatro lados: SiO,”, similar ao ácido mono-silícico. Este é o ânion de silicato —monomérico (ânion mono- ou orto-silicato). Um fon de hidrogênio, potássio ou sódio é associado com cada oxigênio. Na polimerização, os tetraedros são ligados entre si por intermédio de ligações de Si-O-Si. A carga negativa dos átomos de oxigênio não compartilhados é equilibrada através da presença de cátions alcalinos, que são aleatoriamente espaçados nos interstícios da estrutura de silicato.
Devido os silicatos serem produzidos a partir de sílica, diferentes estruturas existem dependendo do grau de polimerização de sílica, a concentração de hidróxido de álcali adicionado, e o grau de dissolução. Na dissolução, os silicatos solubilizados dão origem à especialização molecular.
A mistura de ânions de silicato na solução apresenta um complexo de estruturas de ânion de silicato mono-, di-, trilineares e maiores, cíclicas e tridimensionais representada pela formulação geral XSiO:M;O i 5 onde M é um metal alcalino (lítio, sódio ou potássio), com x . representando a razão molar (MR) de sílica para óxido metálico, definindo o número de mois de sílica por mol de óxido de metal alcalino. Quanto maior a razão molar, menos os íons de metal alcalino estarão presentes na rede de sílica e menos alcalinos serão os silicatos. Para as aplicações industriais, a razão em peso é indicada (WR) e é derivada do MR. Para o silicato de potássio MR = 1,56 WR. Os silicatos de potássio são principalmente produzidos com razões em peso que variam de 1,3 a 2,5.
Na solução alcalina aquosa, uma mistura de íons de silicatos monoméricos, oligoméricos e poliméricos é formada a qual está em um equilíbrio dinâmico. Esta razão x influencia a distribuição de ânions. As razões menores (< 2) resultarão em uma concentração maior de mono e dissilicatos e oligômeros menores enquanto as razões maiores (> 2,2) resultarão em estruturas mais complexas, aneis maiores e polímeros. Os valores de pH dos produtos concentrados são geralmente entre 10 e 13. Acima do pH de 11 a 12 as soluções estáveis de íons de silicato monoméricos e poliméricos, sem sílica amorfa insolúvel, são obtidas, mas a solubilidade rapidamente diminui quando o pH é diminuído para 9. Abaixo deste pH, somente uma proporção muito pequena está presente como ânion de silicato monomérico além do silicato insolúvel. Os polímeros ou geis de sílica amorfa são formados, caracterizados pela perda de íons — alcalinos intersticiais a partir da rede tridimensional.
A diluição das soluções de silicato concentrado em água resultam em novas distribuições de estruturas de silicato. O pH da solução diluída cairá e dependendo da concentração de silício, silicatos insolúveis serão formados. A redução do pH do silicato diluído é menor do que pode ser esperado devido ao efeito de tamponamento do silicato e seus valores de pK entre 10 e 13. Os silicatos precipitarão ou polimerizam lentamente.
A adição de ácido nas amostras diluídas é necessária para formar o ácido silícico a partir das soluções de silicato concentradas (> 0,1 M ] 5 —deSi). Os ânions de silicato são capazes de complexar com macromoléculas - contendo OH acima do pH 8. Os silicatos solúveis também podem reagir com cátions multivalentes, que estão presentes em todos os tipos de água e meio, formando o silicato metálico insolúvel correspondente resultando em uma biodisponibilidade diminuída devido à depleção destes íons. Os seguintes silicatos solúveis são registrados de acordo com as regulamentações EU: Silicatos de sódio (NaO: x SiO2), Metassilicato dissódico, anidro, Metassilicato dissódico, pentaídrato, Metassilicato dissódico monoidrato, Silicatos de potássio (K2O: x SiO2), Silicatos de lítio (Li2O: X SiO2).
O silício ainda não é completamente aceito como um elemento essencial para todos os organismos vivos embora existam amplas evidências — quanto seus efeitos benéficos nas plantas, microorganismos, animais e seres humanos.
Os efeitos benéficos são particularmente manifestados em plantas expostas às tensões abióticas e bióticas (Epstein E. (1999) Silicon Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 50, 641- 664). Epstein and Bloom modificaram ainda a definição de um elemento essencial para plantas para incorporar silício (Epstein E. and Bloom A.J. (2005) Mineral Nutrition of Plants Principles and Perspectives; 2º Edição Sunderland, MA, EUA; Sinauer associates). Nas partes acima do solo, a concentração de silício varia de 0,1 a 10,0 % do peso seco. Existem diferenças | na absorção e transporte de silício resultando em classificações vegetais as quais dizem respeito à absorção de silício. Existem plantas que mostram uma absorção ativa e acúmulo de silício (algumas ciperáceos e gramináceos como arroz, trigo, centeio e cevada), outros grupos toleram a difusão passiva do ] 5 silício (algumas dicotiledôneas como, melão, morango e soja) enquanto - alguns dicotilédones ainda excluem o silício (como tomate e feijão). Os transportadores de silício foram identificados em arroz responsável pela carga da raiz e xilema. Existe pouca informação com relação à absorção e transporte de Si nos outros monocotilédones ou dicotilédones. Foi demonstrado que tanto os mecanismos ativos quanto passivos estão operando na absorção e transporte de Si em plantas que acumulam Si (Epstein E. (2009) Annals of Applied Biology, 155, 155-160; Kvedaras O. L. et al. (2009) Annals of Applied Biology, 155, 177-186; Liang Y. C. et al. (2007) Environmental Pollution, 147, 422-428; Brunings A. M. er al. (2009) Annals of Applied Biology, 155, 161-170).
Os autores da presente invenção realizaram várias experiências com plantas que acumulam silício, plantas de difusão de silício e plantas que rejeitam silício usando uma aplicação de pulverização foliar toda semana com silicatos fortemente acidificados, resultando em uma aplicação foliar com —Áácidosilícico garantido (solução contendo 0,02 mg/ml de Si).
Em todas estas experiências, houve um efeito evidente no crescimento, produção, resistência à infecção, cor das frutas; vida de prateleira etc, mostrando que o silício é realmente absorvido como ácido silícico nas plantas usando a aplicação foliar. Alguns cientistas rejeitam da técnica de aplicação foliar e somente acreditam que na técnica de aperfeiçoamento da raiz.
Em geral, as experiências publicadas na literatura com a fertilização de silício foram conduzidas usando soluções de silicato ou sólidas (ex.: silicato de cálcio e silicato de sódio) misturadas com o solo, ou solubilizadas (ex.: silicato de sódio ou potássio) usando uma irrigação de solo ou uma técnica de mistura de solo com diluições apropriadas na água do processo (pH < 9) contendo minerais multivalentes e outras impurezas. As concentrações de silício entre 1 e 100 mM são normalmente usadas (1 mM Si : 5 =28 micrograma de Si/ml). À aplicação foliar não é frequentemente usada, - mas concentrações similares são aplicadas e sua aplicação foliar é acreditada mostrar menos eficácia nos experimentos laboratoriais. Durante a fertilização do solo, os silicatos ficam muito mais distantes em torno das raízes e dissolvem lentamente enquanto no caso dos silicatos foliares aplicados, o — silício contendo película de água fina é rapidamente secado.
A maioria dos autores reivindicam que o ácido mono-silícico é o ingrediente ativo ao invés do silicato. É difícil ou quase impossível mostrar que um concentrado de silicato diluído seja completamente convertido em ácido silícico, o composto confirmado e provado ser biodisponível. Em primeiro lugar, existe uma diminuição drástica no pH na diluição gerando a sílica polimerizada. A Omni apresenta íons metálicos multivalentes que resultam na formação de silicatos insolúveis e a falta de prótons suficientes no processo, pH da água > 6 partindo das soluções de Si concentradas com pH > 12 inibem a formação completa do ácido silícico. À complexação com — compostos naturais contendo -OH também pode ocorrer.
A presente invenção, usando uma mistura de osmólitos selecionados em soluções de silicato solúveis altamente concentradas, resultou em uma nova formulação que provavelmente protege os íons de silicato da polimerização na sua forma concentrada e durante a diluição, mostrando alta atividade biológica após a diluição comparável ao ácido silícico.
O silício confere tolerâncias às plantas às várias tensões abióticas e bióticas. Este não somente acumula como sílica biogênica através da polimerização nas paredes celulares inibindo a invasão fúngica ou bacteriana, como protege a fluidez do xilema, neutraliza metais tóxicos, age contra a salinidade e secura, afeta a estrutura e integridade e as funções das membranas, inibe a peroxidação lipídica, melhora o equilíbrio dos nutrientes, aumenta a meia vida dos vegetais e frutas, etc. Durante as duas ultimas décadas, existem milhares de - publicações que mostram os benefícios do silício nas plantas, animais e seres humanos (Robberecht H. et al. (2009). Science of the Total Environment, 407,16,4777-4782; Sripanyakorn S. et al. (2009). British Journal of Nutrition,
102.6.825-834). Não obstante, a concentração adequada, a evolução de novas — espécies do melhor e mais barato composto de silício, a aplicação durante o PH ótimo, a determinação da atividade principal, e as sinergias com outros compostos ainda não foram propostas. Ainda não há um teste simples para demonstrar a atividade biológica em plantas para uma certa composição de silício.
Em resumo, o Si é atualmente considerado como um elemento nutricional essencial para plantas, e existe ampla evidência quanto os efeitos benéficos em microorganismos, animais e seres humanos. O silício é particularmente benéfico para plantas expostas às tensões abióticas e bióticas. Durante a última década, têm surgido evidências de que, além dos ácidos —mono- e dissilícicos, também silicatos e complexos de silicato podem ser fontes de silício biodisponível até certo grau.
O gargalo da garrafa no uso de ácidos silícicos ou silicatos é sua tendência de rapidamente precipitar e polimerizar, reduzindo deste modo sua biodisponibilidade. Os silicatos são somente solúveis em condições — alcalinas fortes. No pH < 9,5, o ácido monossilícico rapidamente polimeriza, resultando na formação de trímeros, tetrâmeros, e oligômeros maiores lineares ou cíclicos. Em concentrações mais elevadas, as moléculas lineares maiores de ácido silícico são formadas as quais também crescem e começam a condensar em estruturas coloidais. Outra polimerização destes coloides | resultam na formação de sílica amorfa como precipitado ou gel de sílica. O silício biodisponível como ácido silícico em água está somente presente em uma concentração de < 3-5 mM. Os silicatos solúveis são os silicatos de metal alcalino tais ] 5 — como silicatos de sódio e potássio. Estes são sintetizados a partir de sílica - purificada e altamente solúvel sob condições alcalinas liberando especialmente mono- e dissilicatos. A preparação industrial dos silicatos resultam em uma solução de silicato concentrada que precisa ser diluída de maneira apropriada. Não obstante, esta solução de silicato concentrada não é "muito estável, nem são diluições destes. Na diluição, o PH cairá e dependendo da concentração de silício e da presença de íons metálicos multivalentes, silicatos insolúveis serão formados. A reação com cátions multivalentes, por exemplo, a partir de água ou meio, pode fazer com que o silicato metálico correspondente precipite, deste modo reduzindo sua biodisponibilidade.
Um método para obter o silício biodisponível é descrito no Pedido de Patente Internacional WO 2003/077657. Aqui, o uso de ácido silícico, tais como ácido orto-silícico, em um PH muito baixo e moderadamente alcalinizado com compostos básicos que carecem de grupos hidroxila livres resultando em um pH menor do que 2 é descrito. Nenhum —silicato está presente na preparação. Este é um método de ácido silícico completo.
Um método para obter o silício biodisponível é descrito no Pedido de Patente Internacional WO 2001/047807. Esta patente descreve a produção de ácido orto-silícico através da hidrólise de um silicato em uma — solução depHde0 a4 na presença de um solvente não tóxico (líquido). Os osmólitos não são mencionados nem necessários para a produção da solução de ácido silícico. Este é novamente um método de ácido silícico.
Deste modo, existe uma necessidade evidente na técnica de produzir soluções de silício bio-disponíveis a partir de um material volumoso | barato, tais como, silicatos, a partir dos quais altas concentrações podem ser facilmente obtidas, com uma alta estabilidade, tanto na forma concentrada quanto na forma diluída. Também existe a necessidade de diluir a solução de silício concentrada com qualquer tipo de água. De fato, a estabilidade dos ' 5 — silicatos alcalinos solubilizados na diluição depende da composição do meio. - Sumário É um objetivo da presente invenção fornecer boas composições para fornecer silicato biodisponível a organismos e bons métodos para preparar composições de silicato bio-disponíveis.
O objetivo acima é concluído através de uma composição, método, e uso de acordo com a presente invenção.
A presente invenção diz respeito a uma composição de silicato aquosa estável que compreende silicato de metal alcalino, caracterizada em que a composição compreende pelo menos um primeiro composto de osmólito selecionado de ureia e álcool de açúcar e combinações destes, e pelo menos um segundo composto de osmólito selecionado de um Composto N- metilado. É essencial que o silicato de metal alcalino é solubilizado assim como deve ser uma fonte de silício biodisponível.
De acordo com uma forma de realização preferida da invenção, o silicato de metal alcalino é selecionado do grupo que consiste de silicato de sódio, silicato de potássio, silicato de lítio, e combinações destes. É uma vantagem da presente invenção que o silicato dissolvido seja um silicato de metal alcalino para obter o estado estabilizado dissolvido da composição de silicato aquosa estável da presente invenção.
É uma característica importante da presente invenção que o silicato de metal alcalino é estabilizado dentro da composição de silicato aquosa estável da presente invenção com minimamente dois osmólitos. Como um resultado, a composição de silicato aquosa estável é estável na temperatura ambiente por pelo menos um ano. Além disso, com o silicato sendo dissolvido, a composição é uma fonte de silício biodisponível para o benefício na saúde dos organismos vivos tais como plantas, micro- organismos, animais e humanos. Surpreendentemente, a composição de silicato aquosa estável ] 5 — da presente invenção fornece uma fonte de silício biodisponível às plantas, - com o efeito surpreendente de que, quando aplicada à safras, a taxa de fungicidas é reduzida, a eficácia dos fungicidas é aumentada, o rendimento de safra aumenta e os parâmetros de qualidade de safras colhidas melhorada.
É uma vantagem da presente invenção que a composição de — silicato aquosa estável seja muito versátil. E pode deste modo ser aplicada em, ou adicionada a, uma faixa integral de produtos tais como suplementos nutricionais, composições terapêuticas, composições cosméticas, fertilizantes, ou composições para proteção de planta, e assim por diante.
De acordo com uma forma de realização preferida da invenção, o álcool de açúcar é selecionado do grupo que consiste de glicerol, pinitol, galactitol, talitol, ertritol, treitol, arabitol, xílitol, ribitol, manitol, sorbitol, dulcitol, iditol, maltitol, lactitol, poliglicitol, e combinações destes. Por preferência, glicerol é usado, o qual é um produto barato, amplamente disponível e facilmente aplicável.
De acordo com outra forma de realização preferida da invenção, o composto N-metilado é selecionado do grupo que consiste de trimetilglicina, carnitina, N-metil alanina, ácido trimetilamino-butírico, prolina-betaína, sarcosina, N-metil-glicina, N,N-dimetilglicina, ácido N-metil aspártico, alanina-betaína, histidina-betaína, N-metil taurina, colina, derivados de colina, N-óxido de trimetil- —amina(TMAO),e combinações destes e sais destes.
A composição de silicato aquosa estável pode, além disso, opcionalmente compreender um terceiro composto de osmólito selecionado do grupo que consiste de taurina, creatina, colina-o-sulfato, glicerofosforilcolina, diglicerol-fosfato, análogos de sulfônio de trimetilglicina, | dimetilsulfoniopropionato, ectoína, hidroxil-ectoina, prolina, valina, ácido aspártico, isoleucina, glicina, alanina, glutamato, sacarose, mio-inositol, fiutose, maltose, trealose, putrescina, espermidina, espermina, cadaverina, e combinações destes e sais destes. ] 5 A composição de silicato aquosa estável também pode, - opcionalmente, compreender um ou mais aditivos selecionados do grupo que consiste de um fertilizante, um composto de proteção de plantas, um pesticida, um regulador de crescimento, um adjuvante, um mineral, um biocida, um detergente, um emulsificador, um aditivo de comida ou alimentação, um suplemente — alimentar ou de comida, e combinações destes. De modo vantajoso, a composição da presente invenção é, consequentemente, uma composição com múltiplos benefícios para a saúde das plantas porque esta não fornece apenas silício biodisponível, esta também pode fornecer outros compostos de proteção ou de auxílio de crescimento tal como o quarto composto citado acima.
Preferivelmente, a concentração de íons metálicos multivalentes dentro da composição de silicato aquosa concentrada é menor do que 10 mM e/ou o pH da composição é acima de 10,8 de modo a dar suporte à estabilidade prolongada do silicato dissolvido.
Além disso, preferivelmente a concentração de silício da — composição é de 0,02 a 1,60 M de silício.
Preferivelmente, o primeiro composto de osmólito está presente em uma concentração de pelo menos 1,0 % (p/v). A concentração de osmólito total de todos os osmólitos incluídos na composição é preferivelmente menor do que 70,0 % (p/v).
Em uma forma de realização preferida, a composição da presente invenção é associada com um ou mais carreadores, por exemplo, absorvido em um carreador não tóxico ou em uma goma, ou absorvido em um carreador tal como um agente espessante ou uma esfera.
A presente invenção também diz respeito a uma solução de | silicato aquosa diluída estável obtenível diluindo-se a composição de silicato aquosa estável de acordo com a presente invenção pelo menos 100 vezes, opcionalmente pelo menos 250 vezes, opcionalmente pelo menos 500 vezes, opcionalmente pelo menos 750 vezes, ou opcionalmente pelo menos 1500 vezes. É uma vantagem da presente invenção que se usando uma - mistura de osmólitos selecionados em soluções de silicato solúveis altamente concentradas, tais como as composições da presente invenção, os íons de silicatos são protegidos da polimerização, não somente na sua forma concentrada, mas também após a diluição, mostrando alta atividade biológica “mesmo após a diluição.
É uma vantagem da presente invenção que a solução de silicato aquosa diluída estável é adequada por conferir um benefício de saúde aos organismos vivos tais como plantas, micro-organismos, animais e seres humanos.
Vantajosamente, a diluição pode ser realizada com qualquer tipo de água disponível, tais como água para beber, por exemplo, água para beber para animais. A diluição também pode ser misturada com comida para o consumo de seres humanos ou animais.
Preferivelmente, o pH da solução de silicato aquosa diluída estáveléde5,0a10,0.
Em uma forma de realização preferida, a solução de silicato aquosa diluída estável da presente invenção é associada com um ou mais carreadores, por exemplo, absorvida em um carreador não tóxico ou em uma goma, ou absorvida em um carreador tal como um agente de engrossamento ouuma esfera.
A presente invenção também diz respeito a um pó obtenível através de um processo que compreende a etapa de evaporar uma composição de silicato aquosa estável da presente invenção ou uma solução de silicato aquosa diluída estável da presente invenção até um pó seco ser obtido.
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É uma vantagem que este pó de acordo com a presente invenção seja fácil de armazenar, enviar, comercializar e manusear. Um pó também está um formato agradável ao consumidor ao passo que é leve em peso, fácil de armazenar até necessário e oferece o benefício de renovar à : 5 — concentração desejada em qualquer tipo de água disponível.
. A presente invenção também diz respeito ao uso de uma composição de silicato aquosa estável de acordo com presente invenção ou uma solução de silicato aquosa diluída estável de acordo com a presente invenção, para proteger safras ou para preparar uma composição farmacêutica ou uma composição cosmética ou um suplemento alimentício ou alimentar. Como tal, a composição de silicato aquosa estável da presente invenção pode ser usada para fornecer silício biodisponível aos organismos vivos.
A presente invenção também diz respeito a um método para preparar uma composição de silicato aquosa estável.
A presente invenção também diz respeito a um método para proteger safras aplicando-se a pelo menos uma porção de uma superfície de uma safra uma quantidade eficaz da composição de silicato aquosa estável da presente invenção.
A presente invenção também diz respeito a um kit de partes para contribuir para a preparação de uma composição de silicato aquosa estável de acordo com presente invenção ou uma solução de silicato aquosa diluída estável de acordo com presente invenção, o kit compreendendo pelo menos um silicato de metal alcalino e pelo menos um primeiro osmólito selecionado de ureia e álcool de açúcar e combinações destes.
Opcionalmente, o kit também pode compreender um segundo composto de osmólito selecionado de um composto N-metilado.
Opcionalmente, o kit também pode compreender um terceiro composto de osmólito selecionado do grupo que consiste de taurina, creatina, colina-o-sulfato, glicerofosforilcolina, diglicerol-fosfato, análogos de sulfônio | de trimetilglicina, propionato de dimetilsulfônio, ectoína, hidroxil-ectoína, prolina, valina, ácido aspártico, isoleucina, glicina, alanina, glutamato, sacarose, mio-inositol, frutose, maltose, trealose, putrescina, espermidina, espermina, cadaverina, e combinações destes e sais destes. A presente invenção também diz respeito a um kit de partes - para contribuir com a preparação de uma composição de silicato aquosa estável de acordo com a presente invenção ou uma solução de silicato aquosa diluída estável de acordo com a presente invenção, o kit compreendendo pelo menos um silicato de metal alcalino; e pelo menos um segundo osmólito — selecionado de um composto N-metilado. Opcionalmente, o kit também pode compreender um primeiro osmólito selecionado de ureia e álcool de açúcar e combinações destes. Opcionalmente, o kit também pode compreender um terceiro composto de osmólito selecionado do grupo que consiste de taurina, creatina, 15º colina-o-sulfato, glicerofosforilcolina, diglicerol-fosfato, análogos de sulfônio de trimetilglicina, dimetilsulfoniopropionato, ectoína, hidroxil-ectoína, prolina, valina, ácido aspártico, isoleucina, glicina, alanina, glutamato, sacarose, mio-inositol, frutose, maltose, trealose, putrescina, espermidina, espermina, cadaverina, e combinações destes e sais destes.
A presente invenção também diz respeito a uma solução de composto de osmólito para o uso como um ingrediente para preparar uma composição de silicato aquosa estável de acordo com presente invenção ou uma solução de silicato aquosa diluída estável de acordo com presente invenção, caracterizada em que a solução de composto de osmólito — compreende pelo menos um primeiro composto de osmólito selecionado de ureia e álcool de açúcar e combinações destes.
Opcionalmente, a solução de composto de osmólito também pode compreender um segundo composto de osmólito selecionado de um composto N-metilado.
Opcionalmente, a solução de composto de osmólito também pode compreender um terceiro composto de osmólito selecionado do grupo que consiste de taurina, creatina, colina-o-sulfato, glicerofosforilcolina, fosfato de diglicerol, análogos de sulfônio de trimetilglicina propionato de ] 5 —dimetilsulfônio, ectoina, hidroxil-ectona, prolina, valina, ácido aspártico, - isoleucina, glicina, alanina, glutamato, sacarose, mio-inositol, frutose, maltose, trealose, putrescina, espermidina, espermina, cadaverina, e combinações destes e sais destes.
A presente invenção também diz respeito ao composto de — solução de osmólito para o uso como um ingrediente para preparar uma composição de silicato aquosa estável de acordo com a presente invenção ou uma solução de silicato aquosa diluída estável de acordo com a presente invenção, caracterizado em que a solução do composto de osmólito compreende pelo menos um segundo composto de osmólito selecionado de um composto N-metilado.
Opcionalmente, a solução de composto de osmólito também pode compreender um primeiro osmólito selecionado de ureia e álcool de açúcar e combinações destes.
Opcionalmente, a solução de composto de osmólito também pode compreender um terceiro composto de osmólito selecionado do grupo que consiste de taurina, creatina, colina-o-sulfato, glicerofosforilcolina, diglicerol-fosfato, análogos de sulfônio de trimetilglicina, dimetilsulfoniopropionato, ectoína, hidroxil-ectoína, prolina, valina, ácido aspártico, isoleucina, glicina, alanina, glutamato, sacarose, mio-inositol, frutose, maltose, trealose, putrescina, espermidina, espermina, cadaverina, e — combinações destes e sais destes.
Os aspectos particulares e preferidos da invenção são apresentador nas reivindicações independentes e dependentes em anexo.
Embora houvesse uma melhora constante, a mudança e a evolução das composições de silicato neste campo, os presentes conceitos são acreditados representar novas substâncias e novas melhorias, incluindo divisões das práticas anteriores, resultando no fornecimento de composições mais eficazes, estáveis e confiáveis desta natureza.
Os ensinamentos da presente invenção permitem o projeto de ' 5 — métodos melhorados e produtos para fornecer o silicato dissolvido. As . características acima e outras, aspectos e vantagens da presente invenção se tornarão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada, interpretada em conjunto com as figuras em anexo, que ilustram, por via de exemplo, os princípios da invenção. Esta descrição é dada por razões de exemplo somente, sem limitar o escopo da invenção. As figuras de referência cotadas abaixo se referem às figuras em anexo.
Descrição resumida das figuras A Fig. 1 é um gráfico que mostra o aumento no rendimento de batatas, sendo as batatas infectadas por Alternaria solani em três diferentes testes de campo usando níveis variados de fungicida 1 e/ou uma composição de acordo com a presente invenção.
A Fig. 2 é um gráfico que mostra a gravidade da infecção por míldio pulverulento das uvas: (A): uvas não tratadas; (B): uvas tratadas com uma composição de acordo com a invenção a 1 l/ha.
À Fig. 3 é um gráfico que mostra a redução da infecção por murchidão tardia nas folhas da batata em três diferentes testes de campo sem (barra vazia) e com (barra listrada) uma composição de acordo com a invenção a 0,65 1/ha com vários níveis de fungicida.
A Fig. 4 é um gráfico que mostra a aumento no rendimento da batata em batatas infectadas por murchidão tardia em três diferentes programas de pulverização de fungicidas com uma composição de acordo com a invenção a 0,65 l/ha.
A Fig. 5 é um gráfico que mostra o efeito na qualidade de frutas colhidas de testes de campo conduzidos em pomares sem (barra vazia) | e com (barra listrada) uma composição de acordo com a invenção a 2 l/ha.
A Fig. 6 é um gráfico que mostra um atraso na contaminação por doença no armazenamento de frutas colhidas a partir dos testes de campo conduzidos em pomares sem (barra vazia) e com (barra tracejada) uma : 5 — composição de acordo com a invenção a 2 1/ha. - Nas figuras diferentes, os mesmos sinais de referência se referem aos mesmos elementos ou análogos.
Descrição das formas de realização ilustrativas A presente invenção será descrita com relação às formas de realização particulares e com referência a algumas figuras, mas a invenção não é limita a esta, mas somente pelas reivindicações. Os desenhos e figuras descritos são somente esquemáticos e são não limitantes.
Deve ser observado que o termo “que compreende”, usado nas reivindicações, não devem ser interpretados como sendo restritos aos meios listados em seguida; isto não exclui outros elementos ou etapas. Deste modo, este deve ser interpretado como especificando a presença das características, etapas ou componentes determinados como indicado, mas não impede a presença ou adição de uma ou mais outras características, etapas ou componentes, ou grupos destes.
Os seguintes termos são somente fornecidos para auxiliar no entendimento da invenção. Estas definições não devem ser interpretadas ter um escopo menor do que o entendido por uma pessoa de habilidade comum na técnica.
“Silicato” se refere aos silicatos ou pós de silicato.
“Concentração de osmólito total” se refere à soma da concentração do primeiro, segundo e terceiro composto de osmólito.
“Safras” pode se referir a qualquer tipo de planta ou produto de uma planta, tais como frutas, vegetais, grãos, legumes, árvores, arbustos, flores, gramas, raízes, plantas de jardinagem, plantas ornamentais, e plantas | de safra.
As “safras de proteção” se referem à capacidade de um produto da presente invenção para prevenir e/ou reduzir e/ou minimizar os efeitos indesejados do sol e/ou calor. Os efeitos indesejáveis do sol e/ou calor nas safras incluem queimadura de sol e tensões por calor, todos os quais - podem aumentar a transpiração durante a fotossíntese, ou causar dano visual aos produtos vegetais tais como frutas vegetais, e fibras. As safras de proteção também se referem à capacidade de um composto da presente invenção de prevenir e/ou reduzir e/ ou minimizar a infestação por insetos e/ou dano aos — produtos vegetais.
Como usado na presente divulgação, o termo “estabilidade” especificamente significa que os silicatos individuais na composição da presente invenção se refrata a partir da polimerização (formação de sol ou gel), precipitação, coagulação ou floculação em suspensão ou coalescência no fundo do recipiente. Para propósitos práticos da presente divulgação, uma suspensão é considerada ser estável se o processo de polimerização. ou coagulação é tão lento como tomando pelo menos cinco dias para formar um precipitado perceptível em um recipiente de envio inalterado.
Em um primeiro aspecto, a presente invenção diz respeito a —umacomposição de silicato aquosa estável.
Em uma forma de realização particular, esta composição tem uma concentração de silício > 0,02 M e um pH > 10,8, e a concentração molar do primeiro composto de osmólito é maior do que um quarto da concentração de silício molar: [primeiro composto de osmólito] > 0,25 [Si].
Em um segundo aspecto, a presente invenção diz respeito a uma solução de silicato aquosa diluída estável.
Em uma forma de realização particular, a composição de silicato aquosa estável da presente invenção é diluída de modo que uma solução de silicato aquosa diluída estável é obtida. A diluição pode ocorrer | em todos os tipos de água ou em uma solução, uma emulsão, uma suspensão, ou em uma bebida, tais como umas bebidas leves, sopa, café, chá, suco, ou leite, ou combinações destes. Como tal, a solução de silicato aquosa diluída estável é uma fonte de silício biodisponível para as células pró- e eucarióticas, — plantas, animais e humanos.
, O pH da solução de silicato aquosa diluída estável é preferivelmente entre pH 5,0 e pH 10,0. Por exemplo, uma diluição de 500 vezes da composição de silicato estável aquosa da presente invenção contendo 0,55 M de Si pode ter um pH entre 7,0 e 8,0, por exemplo, quando diluída em água de torneira, ou um pH entre 8,0 e 9,0, por exemplo, quando diluída em água purificada.
Em uma forma de realização particular, a composição ou diluição estável desta são associadas com um ou mais carreadores, por exemplo, absorvidas em um carreador não tóxico selecionado do grupo que consiste de celulose, derivados de celulose, proteínas, sais, açúcares, amido, amido modificado, amido tratado, fosfatos de amido e ésteres destes, amido de hidroxipropila, e amido hidrolisado, e misturas destes resultando em uma solução, emulsão, gel ou suspensão.
A composição de silicato aquosa estável ou diluição estável —destatambém são particularmente adequadas para ser absorvidas em um ou mais carreadores tais como um agente espessante selecionado do grupo que consiste de gelatina, colágeno, farinha, gordura, grão de cereal, açúcar, lactose, manitol, polissacarídeos, amino-açúcares, polímeros de açúcar, e geis, e misturas destes.
A composição de silicato aquosa estável ou diluição estável desta também são particularmente adequadas para ser absorvidas em um ou mais carreadores tais como uma esfera selecionada do grupo que consiste de alginato, alginato, celulose, e pectina, e modificações e polímeros e misturas destes.
Em uma forma de realização particular, a composição ou diluição estável desta são absorvidas em um ou mais carreadores tais como uma goma selecionada do grupo que consiste de ágar, ácido algínico, beta glicano, carragenina, goma dammar, glicomanana, goma guar, alginato de ' 5 —sódio,egomaxantana,e misturas destes. " Em um terceiro aspecto, a presente invenção diz respeito a um pó. Em uma forma de realização particular, a composição de silicato aquosa estável da presente invenção ou uma diluição desta são evaporadas de modo que um pó é obtido.
Em uma forma de realização particular, o pó da presente invenção é associado com um ou mais carreadores, por exemplo, absorvido em um carreador não tóxico ou em uma goma, ou absorvido em um carreador tal como um agente espessante ou uma esfera.
Em um quarto aspecto, a presente invenção diz respeito ao uso.
Como pode ser entendido a partir da descrição acima, a composição de silicato aquosa estável ou diluições estáveis desta podem ser usadas em uma ampla faixa de aplicações como uma fonte de silício biodisponível, para aplicações microbianas, vegetais, animais e humanas.
Em uma forma de realização particular a composição de —silicato aquosa estável ou diluição estável desta são usadas na produção de safras. Além disso, o silicato dissolvido, a composição ou diluições estáveis destas também podem compreender compostos de proteção de plantas, pesticidas, reguladores de crescimento ou outros compostos usados na produção de safra. Mais em particular, a composição pode ser usada como um fertilizante tal como um fertilizante líquido ou composto de proteção de plantas em aplicações foliares ou irrigação por gotejamento. Então, este é misturado, por exemplo, em uma corrente de irrigação (“fertirrigação”), em fertirrigação do solo ou através da injeção líquida. Esta pode ser usada, por exemplo, com um espalhador de líquidos, espalhador de disco de parafuso,
espalhador de gotejamento, na irrigação de sulcos e inundação, aplicação de superfície e aplicação de água.
Em outra forma de realização particular, a composição de silicato aquosa estável ou diluição estável desta são usadas em uma | 5 — composição farmacêutica ou formulação terapêutica, ou para preparar uma . composição farmacêutica ou formulação terapêutica tais como em unguentos, cremes, leite, gel, líquidos com base em água, emulsão, solução, loção, máscara, emplastro, pulverizador, bebidas alcoólicas, bebidas, xarope, cápsulas, pílulas, tabletes, gel macio, etc.
Em outra forma de realização particular, a composição de silicato aquosa estável ou a diluição estável desta são usadas em uma composição cosmética ou para preparar uma composição cosmética.
Em outra forma de realização particular a composição de silicato aquosa estável ou diluição estável desta são usadas em um suplemento alimentício ou de comida ou para preparar um suplemento de comida ou alimento.
Em um quinto aspecto, a presente invenção diz respeito a uma solução de composto de osmólito para o uso como um ingrediente para preparar uma composição de silicato aquosa estável de acordo com a presente invenção ou uma solução de silicato aquosa diluída estável de acordo com presente invenção, caracterizado em que a solução de composto de osmólito compreende pelo menos um primeiro composto de osmólito selecionado de ureia e álcool de açúcar e combinações destes. Em uma forma de realização particular, a solução de composto de osmólito pode ser, por exemplo, uma — solução aquosa que compreende ureia, ou álcool de açúcar, ou ambos, e opcionalmente um segundo composto de osmólito selecionado de um composto N-metilado está presente na ou é adicionada à solução de composto de osmólito final.
Em uma forma de realização preferida, a solução de composto de osmólito da presente invenção é para uso use como um ingrediente para preparar uma composição de silicato aquosa estável de acordo com presente invenção ou uma solução de silicato aquosa diluída estável de acordo com presente invenção, caracterizada em que solução de composto de osmólito e ' 5 — compreende pelo menos um segundo composto de osmólito selecionado de um composto N-metilado. Em uma forma de realização particular, a solução de composto de osmólito pode ser, por exemplo, uma solução aquosa que compreende um composto N-metilado, e opcionalmente um primeiro composto de osmólito selecionado de ureia e álcool de açúcar e combinações destes está —presentena ou é adicionado à solução de composto de osmólito final.
O composto N-metilado é, por exemplo, um composto N- metilado selecionado do grupo que consiste de trimetilglicina, carnitina, N- metil-alanina, ácido trimetilanino-butírico, prolina-betaína, sarcosina, N- metilglicina, N,N-dimetilglicina, ácido N-metil aspártico, alanina-betaína, histidina-betaína, N-metil taurina, colina, derivados de colina e sais destes, N- óxido de trimetil-amina (TMAO), e combinações destes e sais destes.
Em um sexto aspecto, a presente invenção diz respeito a um kit de partes para contribuir com a preparação de uma composição de silicato aquosa estável de acordo com a presente invenção ou uma solução de silicato aquosa diluída estável de acordo com a presente invenção, o kit compreendendo pelo menos um silicato de metal alcalino e pelo menos um primeiro osmólito selecionado de ureia e álcool de açúcar e combinações destes.
Opcionalmente, o kit também pode compreender um segundo composto de osmólito selecionado de um composto N-metilado.
A presente invenção também diz respeito a um kit de partes para contribuir com a preparação de uma composição de silicato aquosa estável de acordo com a presente invenção ou uma solução de silicato aquosa diluída estável de acordo com a presente invenção, o kit que compreende pelo menos um silicato de metal alcalino, e pelo menos um segundo osmólito selecionado de um composto N-metilado.
Opcionalmente, o kit também pode compreender um primeiro osmólito selecionado de ureia e álcool de açúcar e combinações destes.
O composto N-metilado é, por exemplo, um composto N- —metilado selecionado do grupo que consiste de trimetilglicina, carnitina, N- ” metil alanina, ácido trimetilamino-butírico, prolina-betaína, sarcosina, N- metilglicina, N,N-dimetilglicina, ácido N-metil aspártico, alanina-betaína, histidina-betaína, N-metil taurina, colina, derivados de colina e sais destes, N- óxido trimetil-amina (TMAO), e combinações destes e sais destes. Em um sétimo aspecto, a presente invenção diz respeito à um método para preparar uma composição de silicato aquosa estável.
Em uma forma de realização particular, a preparação da composição de silicato aquosa estável da presente invenção envolve a estabilização com no mínimo dos osmólitos selecionados. Este método de — preparação envolve, por exemplo, as seguintes etapas.
Primeiro, um silicato de álcali ou pó de sílica é completamente solubilizado em um hidróxido de álcali forte. Alternativamente, os silicatos de álcali solubilizados também podem ser usados. Uma solução de silício concentrada é deste modo obtida, com uma concentração de silício maior do — que, por exemplo, 3 M de Si. preferencialmente, o pH é aumentado com um hidróxido de álcali até o pH acima de 12,5. Esta solução alcalina forte de silicato é subsequentemente diluída em uma solução contendo um álcool de açúcar (por exemplo, glicerol), ureia ou uma mistura de ambos. Uma solução transparente é obtida. O segundo osmólito N-metilado é depois adicionado.
Neste ponto, outros osmólitos opcionais podem ser adicionados. Preferivelmente, uma concentração de silício entre 0,02 e 1,6 M é obtida. À solução é mantida em uma temperatura ambiente. Vinte vezes ou mais diluições desta preparação final em água mineral, purificada ou de torneira resulta em uma solução clara, estável por pelo menos duas semanas na temperatura ambiente.
Em uma forma de realização particular, o método também compreende a etapa de adicionar uma proteína solúvel omit(álcali) ou hidrolisado proteico de origem vegetal ou animal em concentrações maiores —doquel%e preferivelmente entre 5 % e 20 %. A proteina é adicionada após “ a diluição em água purificada. A evaporação da solução resulta em um pó contendo silicato biodisponível.
em um oitavo aspecto, a presente invenção diz respeito à um método para proteger safras.
Em uma forma de realização particular, as safras são tratadas com uma composição da presente invenção, tal como uma composição que compreende silicato dissolvido como uma fonte de silicato biodisponível como descrito acima. Mais em particular, as safras também podem ser tratadas com uma composição da presente invenção que compreende silicato dissolvido como uma fonte de silicato biodisponível bem como um ou mais compostos de proteção de plantas, pesticidas, reguladores de crescimentos ou outros compostos usados na produção de safra. As safras são protegidas fornecendo-se a composição da presente invenção em uma dose necessária para um campo de cultivo de safras.
Exemplos Exemplo 1 Silicato de potássio: 0,9 M de Si Glicerol: 10 % (v/v) UREIA: 20 % (p/v) Trimetilglicina: 5 % (p/v) Em água para fazer 100 % em vol (pH 13,0) Exemplo 2 Silicato de potássio: 0,25 M de Si Glicerol: 25 % (v/v)
UREIA: 5 % Trimetilglicina: 3 % em água para fazer 100 % em vol (pH 12,3) Exemplo 3 Silicato de Potássio 0,5 M de Si . Glicerol: 25 % UREIA: 20 % Nitrato de Potássio: 6 % Trimetilglicina: 3 % em água para fazer 100 % em vol (pH 12,9) Exemplo 4 Silicato de potássio: 0,5 M de Si Glicerol: 20 % N-metil-glicina: 6 % UREIA: 20 % em água para fazer 100 % em vol (pH 12,8) Exemplo 5 Silicato de potássio: 0,3 M de Si Glicerol: 20 % UREIA: 20 % Sorbitol; 5 % Dimetilglicina: 5 % Nitrato de potássio: 5 % em água para fazer 100 % em vol (pH 12,5) Exemplo 6 Silicato de sódio: 0,3 M de Si Glicerol: 10 % Trimetilglicina: 3 % Manitol: 10 %
em água para fazer 100 % em vol (pH 12,4) Exemplo 7 Silicato de sódio: 0,55 M de Si Glicerol: 15 % : 5 Trimetilglicina: 12 % ' Sacarose: 10 %
em água para fazer 100 % em vol (pH 13,0) Exemplo 8 Silicato de potássio: 0,55 M de Si
Glicerol: 20 % TMAO (N-óxido de trimetil-amina): 6 % Trimetilglicina: 6 % em água para fazer 100 % em vol (pH 12,8) Exemplo 9
Silicato de potássio: 0,25 M de Si Trimetilglicina: 6 % L-prolina: 10 % Glicerol: 10 % em água para fazer 100 % em vol (pH 12,5)
Exemplo 10 Silicato de potássio: 0,5 M Si Trimetilglicina: 6 % Glicerol: 20 % Cloreto de Colina: 20 %
em água para fazer 100 % em vol (pH 12,9) Exemplo 11 Silicato de sódio: 0,3 M Glicerol: 25 % Trimetilglicina: 6 %
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Sorbitol: 8 % em água para fazer 100 % em vol (pH 12,3) Exemplo 12 Silicato de potássio: 0,3M de Si A: Glicerol: 10 % " UREIA: 10 % Trimetilglicina: 1 % em água para fazer 100 % em vol (pH 12,9) Exemplo 13 Silicato de potássio: 0,3M de Si Glicerol 15 % Ureia: 10 % TMAO (N-óxido de trimetil amina): 1% Silicato de lítio: 0,02 % de Si em água para fazer 100 % em vol (pH 12,9) Exemplo 14 Silicato de potássio: 0,535 M de Si Glicerol: 20 % (v/v) Trimetilglicina: 5 % (p/v) Ureia: 10 % (p/v) em água para fazer 100 % em vol (pH 12,9) Exemplo 15: Preparação de uma composição contendo silicato sem solutos compatíveis Nós diluímos silicato de potássio (2,15 M de Si, pH 13) 1000 vezes em água purificada (pH 6,4), água de torneira (pH 6,6), água mineral (PH 7,0), água de processo (pH 6,5) usado em estufas para plantas, mistura de nutriente para plantas líquidas e foi determinada a concentração final de ácido silícico (ácido silícico monomérico ou silicato), após a estabilização em temperatura ambiente durante 2 dias, usando o método de azul molibdênio. SiF; foi usado como controle padrão para Si. Somente a diluição em água purificada resultou em valores aceitáveis (mais do que 60 % de ácido monossilícico ou detecção de monossilicato). Os outros valores de detecção ] 5 — foram de mais do que 50 % menores. Portanto, é óbvio que os silicatos b diluídos usados na nutrição de vegetais são de fato, uma mistura de mono- silicatos solubilizados, silicatos polimerizados e silicatos precipitados em suspensão. Exemplo 16: Capacidade de manutenção de água das safras — tratadas com uma solução de ácido silícico de controle com deficiência de osmólitos Nós desenvolvemos um teste após a observação das plantas tratadas com soluções de controle contendo ácido silícico e com falta de osmólitos. Surpreendentemente detectamos que as plantas tratadas (duas 15º vezes por semana) com baixas doses (abaixo de 1 mM) de ácido mono- silícico (solução 1) desenvolveram folhas que mantém água por um tempo muito maior do que as plantas de controle. As folhas foram colhidas (picadas) e secadas na temperatura ambiente ou a 40º C. A interpretação dos resultados é direta e rápida. As folhas de três a seis semanas de idade recentemente — formadas durante a aplicação de silício foram coletadas (cortadas) e secadas ao ar de um ambiente aberto após a dispersão cuidadosa em uma lâmina de plástico, As folhas de controle (que não tratadas com ácido silícico) encolheram e secaram muito mais rápido do que as folhas tratadas com silício.
Para preparar a solução de ácido silícico (controle), uma solução de silicato de potássio concentrada (pH 13,0) foi primeiro hidrolisada rapidamente em um pH ácido forte menor do que 2,0 para obter ácido silícico (0,535 M de Si). A solução concentrada foi diretamente diluída em água purificada resultando em uma solução contendo ácido mono silícico e oligômeros em concentrações muito mais baixas para inibir a polimerização na ausência de osmólitos de estabilização (solução 1). A mesma solução de silicato de potássio concentrada foi diluída em uma água de processo no pH 6,5 a uma concentração de 0,7 mM de Si como silicato diluído na água do ' 5 — processo sem osmólitos. (solução 2) ' As plantas de aipo brancas com cinco semanas de idade foram tratadas (pulverização foliar) uma vez por semana durante 5 semanas com a diluição de água do processo (solução 2). As folhas de 3 plantas foram cortadas usando tesouras e secadas na temperatura ambiente em uma lâmina de plástico. Logo após 1 hora, as folhas começaram a ondularam enquanto as folhas tratadas conservaram sua forma original.
Após 1 dia, a diferença foi mais acentuada. O controle (não tratado) e as plantas tratadas com a solução 2 encolheram, sua cor se tornou pálida e as extremidades secas foram visíveis enquanto a planta tratada com a — solução 1 (ácido silícico) ainda conservou sua forma e cor originais.
Exemplo 17: Capacidade de manutenção de água das safras tratadas com a composição do exemplo 14 A composição do exemplo 14 foi diluída em água de torneira até uma concentração de silício de 0,7 mM ser alcançada, significando uma — diluiçãode750 vezes. Quatro preparações de controle foram feitas: FHaS104) contendo 0,7 mM de silício como ácido silícico do exemplo 16 controle de ácido silícico) ontrole 2 ma diluição de água de torneira de 750 vezes de uma solução de glicero Es oncentrado (0,535 M de silício, pH 12,9), contendo 0,7 mM de silício controle de silicato A experiência foi realizada com plantas de aipo como descrito acima. Após 2 dias de secagem das folhas de aipo na temperatura ambiente | em uma folha de plástico, dois grupos de folhas mostraram claramente características superiores de manutenção de água, isto é, o grupo 1 de controle e o grupo que foi tratado com a composição do exemplo 14. O grupo não tratado (controle 4) apresentou folhas completamente encolhidas. As — preparações de tratamento com o controle 2 e 3 mostraram folhas encolhidas ' similares àquelas do grupo não tratado (controle 4), mas as extremidades das folhas estavam menos secas e a cor verde foi mais preservada. Existe uma característica similar óbvia entra o grupo de controle 1 e o grupo que tinha sido tratado com a composição do exemplo 14. Nestes grupos a morfologia e a forma das folhas de aipo foram praticamente não afetadas, sua cor foi mais bem conservada e estas ainda estavam flexíveis. Esta experiência mostra que a aplicação foliar do ácido silícico e silicato diluído preparada a partir de álcali concentrado e estabilizada com solutos específicos compatíveis mostram um efeito biológico similar nas folhas. O ácido silícico sozinho 15º (controle 1) não precisa dos osmólitos e os osmólitos sozinhos (controle 2) não são capazes de induzir o mesmo efeito. Esta experiência também mostra que a adição de osmólitos a uma solução de silicato (isto é, a composição de exemplo 14) é essencial para conferir propriedades de proteção à planta como na ausência de osmólitos (isto é, controle 3) nenhuma propriedade de proteção daplantafoi observada.
Isto implica que a aplicação dos silicatos solúveis estabilizados com osmólito resulta em uma maior retenção de água e que, portanto, a planta é estimulada produzir estruturas específicas para realizar sua atividade crucial.
Exemplo 18: Teste de campo usando uma diluição de — composição de exemplo 1 na concentração de 0,375 % A composição do exemplo 1 foi aplicada para testar o teor de matéria seca dos vegetais. Neste teste de campo, um canteiro de aipo recebeu em um intervalo de 10 dias 4 pulverizações foliares da composição do exemplo 1 diluídas em água na taxa de 0,375 %, significando uma diluição de
266 vezes.
Na colheita, o rendimento e o volume do suco foram medidos (Tabela 1). O teor de matéria sólida é calculado como a diferença entre the o peso do caule e a quantidade de suco.
Tabela 1: Resultados do teste de tratamento de um canteiro de S aipocoma composição do exemplo 1. - O tratamento com a composição não aumentou somente o peso do caule, mas também o teor de matéria sólida.
O aumento de matéria sólida permite uma vida de prateleira mais longa do aipo recentemente cortado (outras avaliações mostraram que as plantas de corte do aipo tratado com a composição do exemplo 1 ganhou seis dias de frescor em comparação com as plantas não tratadas). Exemplo 19 Uma diluição em água de uma composição contendo: Silicato de potássio: 0,03 M de Si | Colágeno hidrolisado: 20 % (p/v) Trimetilglicina: 5 % (p/v) Xilitol: 8 % (p/v) Esta solução com pH de 7,5 é rapidamente evaporada em uma temperatura menor do que 70 º C em um pó.
Exemplo 20 Uma diluição em água de uma composição contendo: Silicato de potássio: 0,01 M de Si Colina: 0,5 É (p/v) Manitol: 2 % (p/v) Prolina: 5 % (p/v) Carnitina: 2 % (p/v) Ácido bórico: 0,15 % (p/v)
Ácido cítrico: 0,1 % Selenato de sódio: 0,01 % (p/v) Esta solução com pH 6,8 é diluída em água para beber para o uso animal. i 5 Exemplo 21 ' Uma diluição em água de uma composição contendo: Silicato de potássio: 180 mM de Si Trimetilglicina: 0,1 % (p/v) TMAO (N-óxido de trimetil-amina): 0,9 % (p/v) Ácido aspártico: 0,5 % (p/v) Ureia: 0,2 % (p/v) Nitrato de potássio: 2 % (p/v) Um fungicida Esta solução com pH 6,3 é usada como fertilizante e a fonte do osmólito para plantas.
Exemplo 22 Um litro da composição do exemplo 9 é absorvido em uma mistura de 0,5 kg de celulose e 0,75 kg goma guar.
A pasta resultante é usada como fonte de silício e osmólito e misturada com comida animal.
Exemplo 23: Teste de campo usando a composição do exemplo 12 para tratar batata infectada com À. solani Esta composição foi usada para reduzir a taxa de fungicidas.
Os resultados são mostrados na Fig. 1 com (A): teste de campo com ziram 76 WG a 1,5 kg/ha e nenhuma composição do exemplo 12; (B): — teste de campo com ziram 76 WG a 1,5 kg/ha e composição do exemplo 12 a 0,39 1/ha; (C): teste de campo com ziram 76 WG a 2,5 kg/ha e nenhuma composição do exemplo 12. A adição de 0,5 % desta composição do exemplo 12, significa uma diluição de 250 vezes, igual a 0,39 1/ha, a um fungicida de contato usado a 60 % da taxa autorizada permitiu obter o mesmo nível de eficácia (1,5 kg/ha de fungicida ao invés de 2,5 kg/ha). O teste de campo foi conduzido em batata infectada por Alternaria solani. Cinco tratamentos, volume de pulverização de 260 1/ha. Ú 5 Exemplo 24: Teste de campo usando a composição do ' exemplo 12 para tratar uvas infectadas por E. necator A composição do exemplo 12 foi usada em um teste de campo na uva infectada por míldio pulverulento Erysiphe necator. Sete tratamentos, volume de pulverização de 400 1/ha.
Os resultados são mostrados na Fig. 2. A composição do exemplo 12 sozinha a 0,25 %, significando uma diluição de 500 vezes, igual a 1 1/ha, reduziu a gravidade da infecção do míldio pulverulento em 54 %.
Exemplo 25: Teste de campo usando a composição do exemplo 12 para tratar batata infectada por murchidão tardia A composição do exemplo 12 foi usada em um teste de campo realizado em batata para o controle do murchidão tardia (Phytophtora infenstans), três diferentes tios de fungicidas (sistêmico, contato, curativo) foram aplicados sozinhos e em combinação com a composição do exemplo 12 na taxa de 0,25 %, significando uma diluição de 250 vezes.
Os resultados são mostrados na Fig. 3 com (A): teste de campo com fungicida sistêmico 1 (propamocarb 72 SL) a 1,0 I/ha; (B): teste de campo com fungicida de contato 2 (ziram 76 WG) a 3,0 kg/ha e composição do exemplo 12 a 0,39 1/ha; (C): teste de campo com fungicida de contato 3 a 2,0 1/ha.
A adição de 0,25 % da composição do exemplo 12, significa uma diluição de 500 vezes, igual a 0,65 1/ha, para a mistura de pulverizador trouxe de 60 a 200 % mais eficácia contra Murchidão tardia, qualquer que seja o tipo de fungicida. No teste 1, o fungicida 1 tem uma eficácia de 60 %, e fungicida 1 + a composição do exemplo 12 tem uma eficácia de 80 %.
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Portanto, a composição do exemplo 12 fornece uma melhora de 30 % da eficácia do fungicida 1 no teste 1, uma melhora de 50 % na eficácia do fungicida 2 no teste 2 e uma melhora de 200 % na eficácia do fungicida 3 no teste 3. As avaliações foram feitas em folhas após 8 tratamento com um Í S — volume de pulverização de 260 l/ha, com 50 % das folhas infectadas nas ' folhas não tratadas.
Exemplo 26: Teste de campo usando a composição do exemplo 12 na batata Uma diluição de 500 vezes da composição do exemplo 12 foi usada em um teste de campo conduzido em batatas, avaliando o aumento da produção comercial devido a onze aplicações da composição do exemplo 12 a 0,65 I/ha.
O impacto da composição do exemplo 12 no rendimento foi avaliado com três diferentes programas de pulverização de fungicidas.
Os resultados são mostrados na Fig. 4 com (A): programa de 15º pulverização com fungicida sistêmico 1 (propamocarbe 72 SL) a 1 l/ha; programa de pulverização (B): programa de pulverização com fungicida de contato 2 (ziram 76 WG) a 3 kg/ha, programa de pulverização (CO): programa de pulverização com fungicida de contato 3 a 2 I/ha.
O rendimento comercial no não tratado foi de 20,0 t/ha e o aumento do rendimento devido à — composição do exemplo 12 variou de 2,1 a 16,1 %. Exemplo 27: Teste de campo usando a composição do exemplo 12 em ameixas (Mirabelle) Uma diluição de 400 vezes da composição do exemplo 12 foi usada em um teste de campo realizado em ameixas (var.
Mirabelle 1725) para avaliar os efeitos da composição da presente invenção nos parâmetros de qualidade das frutas produzidas, na colheita e durante o armazenamento.
Quatro aplicações da composição do exemplo 12 na taxa de 0,25 % foram feitas em um intervalo semanal antes da colheita.
O impacto da composição do exemplo 12 foi perceptível na colheita através da avaliação da acidez (Fig. |
5, A), coloração (menos verde) (Fig. 5, B), pigmentação (Fig. 5, O), % de frutas contaminadas pela doença de Monilia (Fig. 5, D), % das frutas excessivamente maduras (Fig. 5, E) e frutas com pendúculo (Fig. 5, E). Todos os parâmetros de qualidade das frutas foram melhorados pela invenção em comparação às não tratadas.
i As frutas colhidas das árvores com a composição do exemplo 12 foram mais resistentes à doença de Monilia no armazenamento, permitindo mais do que seis dias adicionais de armazenamento em comparação ao controle (Fig. 6).
Deve ser entendido que embora as formas de realização preferidas e concentrações e diluições específicas, bem como métodos para preparar estes, foram aqui divulgados para as composições de acordo com a presente invenção, várias mudanças ou modificações na forma e detalhes podem ser feitas. Por exemplo, considerando que na presente invenção, por 15º exemplo, uma composição concentrada é descrita, a presente invenção também diz respeito a qualquer diluição possível de tal composição concentrada.
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Claims (19)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição de silicato aquosa estável compreendendo silicato de metal alcalino, caracterizada pelo fato de que a dita composição compreende: ' 5 pelo menos um primeiro composto de osmólito selecionado de 2 ureia e álcool de açúcar e combinações destes, pelo menos um segundo composto de osmólito selecionado de um composto N-metilado, e ainda um terceiro composto de osmólito selecionado do grupo que consiste de taurina, creatina, colina-o-sulfato, glicero- fosforilcolina, diglicerol-fosfato, análogos de sulfônio de trimetilglicina, propionato de dimetilsulfônio, ectoína, hidroxil-ectoína, prolina, valina, ácido aspártico, isoleucina, glicina, alanina, glutamato, sacarose, mio-inositol, frutose, maltose, trealose, putrescina, espermidina, espermina, cadaverina, e combinações destes e sais destes.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito primeiro composto de osmólito é selecionado do grupo que consiste de glicerol, pinitol, galactitol, talitol, eritritol, treitol, arabitol, xilitol, ribitol, manitol, sorbitol, dulcitol, iditol, maltitol, lactitol, poliglíicitol, e — combinações destes.
3. Composição de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizada pelo fato de que o dito composto N-metilado é selecionado do grupo que consiste de trimetilglicina, carnitina, N-metil alanina, ácido trimetilaminobutírico, prolina-betaína, sarcosina, N-metil-glicina, N,N- —dimetilglicina, ácido N-metil aspártico, alanina-betaína, histidina-betaína, N- metil taurina, colina, derivados de colina, N-6xido de trimetilamina (TMAO), e combinações destes e sais destes.
4. Composição de acordo com as reivindicações | a 3, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um ou mais | aditivos selecionados do grupo que consiste de um fertilizante, um composto de proteção de plantas, um pesticida, um regulador de crescimento, um adjuvante, um mineral, um biocida, um detergente, um emulsificador, um aditivo de alimento ou alimentação, um suplemento alimentar ou de comida, e i 5 — combinações destes.
' 5. Composição de acordo com as reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que compreende menos do que 10 mM de íons metálicos multivalentes.
6. Composição de acordo com as reivindicações de 1 a 5, "caracterizada pelo fato de que o dito pH da dita composição é acima de 10,8.
7, Composição de acordo com as reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a concentração de silício é de 0,02 Ma 1,6 M de silício.
8. Composição de acordo com as reivindicações de 1 a 7, 15º caracterizada pelo fato de que o dito primeiro composto de osmólito está presente em uma concentração de pelo menos 1% (p/v).
9. Composição de acordo com as reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a concentração de osmólito total é menor do que 70 % (p/v).
10. Composição de acordo com as reivindicações de 1 a 9, caracterizada pelo fato de que é associada com pelo menos um carreador.
11. Solução de silicato aquosa diluída estável, caracterizada pelo fato de que é obtenível diluindo-se uma composição de silicato aquosa estável como definido nas reivindicações de 1 a 10 pelo menos 100 vezes.
12. Solução de silicato aquosa diluída estável de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que possui um pH de 5,0 a 10,0.
13. Solução de silicato aquosa diluída estável de acordo com as reivindicações de 11 a 12, caracterizado pelo fato de que é associada com pelo menos um carreador.
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14. Pó obtenível através de um processo, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de evaporar uma composição de silicato aquosa estável como definido nas reivindicações de 1 a 10 ou uma solução de silicato aquosa diluída estável como definido nas reivindicações de 11 a 12 : 5 atéumpóseco ser obtido.
. . 15. Uso de uma composição de silicato aquosa estável como definido nas reivindicações de 1 a 10 ou uma solução de silicato aquosa diluída estável como definido nas reivindicações de 11 a 13, caracterizado pelo fato de que é para proteger as safras ou para preparar uma composição farmacêutica ou uma composição cosmética um suplemento alimentar ou de comida.
16. Kit de partes para contribuir com a preparação de uma composição de silicato aquosa estável como definido nas reivindicações de 1 a 10 ou uma solução de silicato aquosa diluída estável como definido nas reivindicações de 11 a 13, caracterizado pelo fato de que o dito kit compreende - pelo menos um silicato de metal alcalino; e - pelo menos um primeiro osmólito selecionado de ureia e álcool de açúcar e combinações destes.
17. Kit de partes para contribuir com a preparação de uma — composição de silicato aquosa estável como definido nas reivindicações de 1 a 10 ou uma solução de silicato aquosa diluída estável como definido nas reivindicações de 11 a 13, caracterizado pelo fato de que dito kit compreende - pelo menos um silicato de metal alcalino; e - pelo menos um segundo osmólito selecionado de um — composto N-metilado.
18. Solução de composto de osmólito para o uso como um ingrediente para preparar uma composição de silicato aquosa estável como definido nas reivindicações de 1 a 10 ou uma solução de silicato aquosa diluída estável como definido nas reivindicações de 11 a 13, caracterizado pelo fato de que a dita solução de composto de osmólito compreende pelo menos um primeiro composto de osmólito selecionado de ureia e álcool de açúcar e combinações destes.
19. Solução de composto de osmólito para o uso como um : 5 ingrediente para preparar uma composição de silicato aquosa estável como ' definido nas reivindicações de 1 a 10 ou uma solução de silicato aquosa diluída estável como definido nas reivindicações de 12 a 13, caracterizado pelo fato de a dita solução de composto de osmólito compreende pelo menos o dito segundo composto de osmólito selecionado de um composto N- —metilado. |
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