BR112018077314B1

BR112018077314B1 - Uso de uma fração de lignina como um agente antifitopatogênico, método de proteção para plantas contra fitopatógenos e composição antifitopatogênica

Info

Publication number: BR112018077314B1
Application number: BR112018077314-0A
Authority: BR
Inventors: Suvi Pietarinen; Christian Hübsch; Giuliano Leonardi
Original assignee: Upm-Kymmene Corporation; Green Innovation Gmbh
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2022-12-27
Also published as: US11363821B2; ZA201900231B; CN109475119B; WO2018001935A1; EA038667B1; CL2018003826A1; BR112018077314A2; JP2019519557A; JP7108550B2; JP2022088571A; ES2896184T3; CA3029459A1; EP3478065B1; IT201600068623A1; EA201892500A1; CN109475119A; US20190313648A1; EP3478065A1

Abstract

São divulgados o uso de uma fração de lignina como um agente antifitopatogênico, compostos antifitopatogênicos compreendendo a mesma, bem como um método de proteção de plantas contra fitopatógenos.

Description

DESCRIÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção diz respeito ao uso de uma fração de lignina como um agente antifitopatogênico, composições antifitopatogênicas compreendendo a mesma, bem como método de proteção de plantas contra fitopatógenos.

ESTADO DA TÉCNICA

[0002] Enfermidades de plantas podem ser difíceis de diagnosticar. Muitas vezes, elas apresentam os mesmos sintomas das plantas que estão perfeitamente saudáveis. Quando uma planta fica doente é por causa de uma bactéria, fungo ou vírus.

[0003] Nem toda bactéria é ruim para as plantas e solo. Contudo, existem aproximadamente 200 tipos de bactéria que causam enfermidades nas plantas. Elas são mais ativas em ambientes quentes e úmidos. Existem diversos sintomas de infecção bacteriana. Um deles é manchas nas folhas. Nesse caso, a bactéria que ataca as plantas produz um químico tóxico que mata as células de planta ao redor. A planta então reage defensivamente matando as células de planta ao redor, com isso, isolando as células infectadas. Em alguns casos, essas áreas de células mortas caem, criando o que parecem ser “buracos de bala” nas folhas.

[0004] Bactérias podem obstruir a habilidade das plantas de distribuir água e nutrientes para o restante da planta. Eventualmente, a planta começa a murchar e a se inclinar. Esse processo pode acontecer rapidamente e dentro do período de um dia.

[0005] Outros sintomas causam o declínio do tecido da planta, tal como em cancros e podridão mole, que são áreas afundadas produzidas por tecido de plantas mortas. Em outros casos, crescimento anormal é o sintoma, referido como galhas. Plantas respondem a essas invasões bacterianas através da produção de uma rápida abundância de células novas.

[0006] Bactérias podem se espalhar de diferentes maneiras, incluindo insetos, água borrifada, outras plantas doentes ou ferramentas. Elas entram nas plantas através de pequenas aberturas, por danificação ou cortes, mas também por aberturas de natureza da própria planta.

[0007] Uma vez que as plantas são afetadas, elas podem ficar difíceis de controlar.

Fungos

[0008] Como as bactérias, muito mais fungos são realmente bons, mas, diferentemente das bactérias, existem milhares de fungos que são nocivos às plantas. Porque fungos estão presentes no solo e sobre o chão, sintomas de ataque fúngico podem aparecer sobre e sob o chão. Isso inclui raízes mortas ou apodrecidas, ou grande inchaço nas raízes sob o solo. Em nível do solo, novas mudas de caules podem apodrecer e cair para o lado. Sobre a linha do solo, as plantas podem apresentar manchas nas folhas, mofo (pedaços de poeira branca ou verde na folhagem), corrosão e murchos.

[0009] Esporos fúngicos são muito pequenos e leves e podem viajar grandes distâncias através do ar para infectar outras plantas ou árvores. Eles também se espalham por meio da água, de animais, de insetos e de pessoas.

Vírus

[00010] Mesmo os vírus podem ser benéficos ocasionalmente, mas na maior parte, não são. Eles podem persistir por muitos anos antes de aparecerem como um problema e, quando aparecem, eles normalmente aparecem em um dos poucos modos primários. Primeiro, a folhagem da planta pode parecer amarelada ou pode aparecer com um padrão mosaico de manchas amarelas, verde claro ou brancas. Em seguida, a planta pode parecer definhada. Além disso, as plantas ficam normalmente disformes ou malformadas. Especificamente, as folhas podem ficar enroladas, inchadas ou franzidas, ou elas podem ainda ficar anormalmente finas.

[00011] Diferentemente da bactéria e do fungo, os vírus não se espalham sobre a água ou pelo vento. Ao invés disso, eles devem entrar fisicamente dentro da planta. Um dos vetores mais comuns de vírus são os insetos. Os insetos se alimentam de plantas infectadas e transmitem os vírus para plantas saudáveis quando se alimentam novamente. Outras formas incluem propagação de plantas, contato humano e sementes infectadas.

[00012] Infelizmente, uma vez infectada, não nenhum tratamento químico para eliminação de um vírus. Uma vez detectada, você deverá remover todas a plantas suspeitas. Embora isso possam parecer medidas drásticas, é a forma mais efetiva de reduzir a propagação continuada.

[00013] É, portanto, sentida a necessidade de combater efetivamente esses microrganismos, enquanto, ao mesmo tempo, preservando as plantas e o ambiente, bem como sendo de uso fácil e seguro para os usuários.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[00014] O objetivo acima foi atingido pelo uso de uma fração de lignina como um agente antifitopatogênico, conforme reivindicado na reivindicação 1.

[00015] A esse respeito, a presente invenção também diz respeito a um método de proteção para plantas contra fitopatógenos, dito método compreendendo as etapas de: i. fornecer a fração de lignina da invenção, e ii. aplicar a fração de lignina à uma planta ou ao solo da planta.

[00016] Em outro aspecto, a presente invenção diz respeito a composições antifitopatogênicas compreendendo dita fração de lignina e aditivos agroquímicos adequados.

[00017] Em um aspecto adicional, a presente invenção também diz respeito a um método de proteção para plantas contra fitopatógenos, dito método compreendendo as etapas de: a) fornecer a composição antifitopatogênica da invenção, e b) aplicar a composição antifitopatogênica à uma planta ou ao solo da planta.

[00018] As características e vantagens da presente invenção se tornarão aparentes a partir da seguinte descrição detalhada e dos exemplos funcionais providenciados com propósitos ilustrativos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00019] O assunto da invenção, portanto, é o uso de uma fração de lignina como um agente antifitopatogênico, em que a dita fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de até 6.000 Daltons, conforme aferido por cromatografia de exclusão de tamanho.

[00020] Lignina é uma classe de polímeros orgânicos complexos que formam materiais estruturais importantes nos tecidos de sustentação de algumas algas, plantas vasculares, incluindo sua casca, e de plantas herbáceas, tais como madeira (em outras palavras, madeira resinosa e madeira de lei), palha de todos os cereais, bagaço de cana, gramíneas, linho, juta, cânhamo ou algodão. Lignina pode ter também origem mineral, tal como turfa, leonardita e carvão.

[00021] Quimicamente, lignina é um polímero de unidades de fenilpropano muito irregular, aleatoriamente reticulado, encaixado por muitas ligações diferentes com um peso molecular ponderal médio de 20.000 Daltons ou maior. Dito polímero é o resultado de uma polimerização desidrogenativa mediada por enzimas de três precursores de monômero fenilpropanoide, em outras palavras, álcool coniferílico, sinapílico e cumarílico.

[00022] Álcool coniferílico ocorre em todas as espécies e é o monômero dominante em coníferas (madeiras resinosas). Espécies caducifólias (madeira de lei) contêm até 40% de unidades de álcool siringílico enquanto gramíneas e culturas agrícolas podem também conter unidades de álcool cumarílico.

[00023] Um fragmento de lignina representativo e ilustrativo (I) contendo os padrões de ligação mais importantes é mostrado aqui abaixo:

[00024] A lignina pode ser categorizada em lignina de madeira resinosa e lignina de madeira de lei, de acordo com suas fontes de biomassa bruta.

[00025] Fontes de biomassa bruta, que podem ser materiais iniciais adequados para obtenção da fração de lignina relevante, são qualquer lignina incluindo lignina essencialmente pura, bem como, lignina kraft, lignina originária de biomassa, lignina do processo de polpação alcalina, lignina do processo com soda, lignina da polpação Organosolv e qualquer combinação das mesmas.

[00026] A expressão “lignina essencialmente pura” deve ser entendida como pelo menos 90% de lignina pura, preferencialmente pelo menos 95% de lignina pura, sendo o restante, extrativos e carboidratos, tais como, hemiceluloses bem como matéria inorgânica.

[00027] Pela expressão “lignina kraft” deve ser entendido lignina que se origina do licor negro de kraft. Licor negro é uma solução aquosa alcalina de resíduos de lignina, hemiceloluse e químicos inorgânicos usados em um processo de polpação kraft. O licor negro do processo de polpação compreende componentes originados de diferentes espécies de madeiras resinosas e de lei em várias proporções. A lignina pode ser separada do licor negro por técnicas diferentes, incluindo, por exemplo, precipitação e filtração. A lignina normalmente começa a precipitar a valores de pH abaixo de 11-12. Valores diferentes de pH podem ser usados a fim de precipitar frações de lignina com propriedades diferentes. Essas frações de lignina podem diferir uma da outra pela distribuição molecular de peso, por exemplo, Mw e Mn, polidispersidade, hemicelulose e conteúdos extrativos, conteúdos de material inorgânico. A lignina precipitada pode ser purificada de impurezas inorgânicas, hemicelulose e extrativos de madeira usando etapas de lavagem ácida. Purificação adicional pode ser atingida pela filtração.

[00028] Alternativamente, a lignina é separada da biomassa pura. O processo de separação pode começar com a liquidificação da biomassa com um forte alcalino seguido de um processo de neutralização. Depois do tratamento alcalino, a lignina pode ser precipitada de uma maneira similar conforme apresentado acima.

[00029] Alternativamente, a separação de lignina da biomassa compreende uma etapa de tratamento enzimático. O tratamento enzimático modifica a lignina a ser extraída da biomassa. Lignina separada da biomassa pura é essencialmente livre de enxofre (conteúdo de enxofre inferior a 3%) e, então, valiosa em processamento adicional.

[00030] Preferencialmente, a lignina assim separada é também sujeita a um processo de despolimerização a fim de reduzir adicionalmente o peso molecular ponderal médio de fragmentos.

[00031] Preferencialmente, a lignina assim separada é também sujeita a um processo de despolimerização a fim de reduzir adicionalmente o peso e número médio de pesos moleculares de fragmentos.

[00032] Processos de despolimerização adequados incluem despolimerização catalisada por base, despolimerização catalisada por ácido, despolimerização catalisada por metal, despolimerização assistida por líquidos iônicos e despolimerização de lignina assistida por fluidos supercríticos.

[00033] Em modalidades preferenciais, a dita fração de lignina é obtida pela despolimerização catalisada por base.

[00034] Preferencialmente, a dita fração de lignina é obtida ao submeter a lignina separada a uma despolimerização catalisada por base a uma temperatura mais baixa do que 300°C e uma pressão menor que 30 MPa.

[00035] O pH é estabelecido entre 11 e 14 pela adição de uma base tal como NaOH, KOH, Ca(OH)2, LiOH, K2CO3 ou uma mistura dos mesmos.

[00036] Para os propósitos da presente invenção, o peso molecular ponderal médio (Mw) dos fragmentos na fração de lignina é aferido por cromatografia de exclusão de tamanho (ou ‘SEC’). SEC emprega um líquido estagnado presente nos poros dos grânulos na fase estacionária e um líquido fluido como a fase móvel. A fase móvel pode, portanto, fluir entre os grânulos e também para dentro e para fora dos poros nos grânulos. O mecanismo de separação é baseado no tamanho das moléculas de polímero na solução. Moléculas maiores irão eluir primeiro. Moléculas pequenas que podem entrar em vários poros no grânulo levam um longo tempo para passar pela coluna e, portanto, saem da coluna lentamente. Para determinar o peso molecular dos componentes de uma amostra de polímero deve ser realizada uma calibração com polímeros padrão de peso conhecido. Valores das amostras desconhecidas são então comparados com o gráfico de calibração. O tempo de retenção depende do material da coluna usada, do eluente e do quão similar os padrões usados são se comparados às amostras. Na presente invenção, o eluente é preferencialmente 0.1 M NaOH.

[00037] A fração de lignina da invenção provou, inesperadamente e surpreendentemente, ser bastante efetiva contra fitopatógenos que afetam plantas e plantações, mesmo em concentrações convenientemente baixas, como será mostrado nos Exemplos.

[00038] Para os propósitos da presente invenção, com o termo “fitopatógeno” quer se dizer um organismo parasitário em uma planta hospedeira, com isso, causando enfermidade veiculada pelo solo ou uma infecção, dito organismo sendo uma bactéria, fungo, oomicetos ou vírus.

[00039] O termo “planta” denota uma planta ou plantas que podem ser cultivadas e colhidas para lucro ou subsistência, dessa forma, incluindo colheitas, cereais, vegetais, frutas e flores, bem como plantas cultivadas e colhidas para jardinagem ou uso pessoal.

[00040] O termo “solo da planta” denota o solo onde a planta está crescendo ou onde a planta está semeada ou onde a planta será semeada, dessa forma, incluindo terras, terrenos e meios sem solo, tais como na hidrocultura e hidropônicos.

[00041] Particularmente, essa fração de lignina pode ser usada como um agente antifitopatogênico contra uma bactéria, fungo, oomicetos ou vírus.

[00042] A esse respeito, essa fração de lignina pode ser usada como um agente antifitopatogênico contra bactérias, tais como Erwinia amylovora, Pseudomonas syringae, Xanthomonas arboricola, Xanthomonas campestris,

[00043] contra fungos patogênicos, tais como Botrytis cinerea, Cercospora beticola, Zymoseptoria tritici, Fusarium solani, Alternaria solani, Rhizoctonia solani, Monilia laxa, Anthracnose da relva, Oídio da macieira, Sarna da maçã, Nó preto, Sigatoka negra, Canela preta de colza oleaginosa, Podridão parda dos frutos de caroço, Mancha dólar da relva, Doença holandesa do ulmeiro, Pinta-preta da batata e tomate, Esporão do Centeio, Fusariose da Espiga do trigo, Murcha de Fusário da melancia e outras cucurbitáceas, Cancro por Leucostoma de frutos de caroço, Podridão radicular de Monosporascus, Mumificação das bagas, Brusone do arroz, Mancha salpicada da folha (STB) do trigo, Podridão vermelha da raiz de soja, Mal-do-pé, Mancha amarela, Murcha-de-verticílio, Mofo branco (Sclerotinia), Podridão de raízes por Armillaria, Armilariose, Podridão parda, Ferrugem do cafeeiro, Carvão comum do milho, Ferrugem do hemerocale, Podridão de raízes da relva por Rhizoctonia, Podridão-de-esclerócio, Podridão do colo, Mofo branco, Ferrugem da soja, Ferrugem do colmo do trigo, Cárie do trigo, Ferrugem do colmo, Ferrugem branca dos pinheiros,

[00044] contra oomicetos, tais como Phytophthora infestans, Plasmopara viticola, Podridão radicular por Aphanomyces ou podridão comum de raízes de legumes, Canela preta de tabaco, Míldio de cucurbitáceas, Míldio da videira, Requeima da batateira e tomateiro, Murcha-de-fitóftora de cucurbitáceas, Podridão radicular de fitóftora em soja, Podridão de Pythium da relva, morte repentina do Roble e podridão causada por ramorum, Queima das Folhas, Podridão rápida da relva, e

[00045] contra vírus, incluindo viroides e organismos similares a vírus. A maioria dos vírus de planta possuem genomas pequenos de RNA de fita simples. No entanto, alguns vírus de planta também possuem genomas de RNA de fita dupla ou genomas de DNA de fita simples ou fita dupla. Esses genomas podem codificar apenas três ou quatro proteínas: uma replicase, uma proteína de revestimento, uma proteína de movimento, a fim de permitir movimento célula a célula através do plasmodesmata, e, às vezes, uma proteína que permite transmissão por um vetor. Vírus de plantas podem ter mais várias proteínas e empregar muitos métodos de translação molecular diferentes.

[00046] Vírus de plantas são geralmente transmitidos de planta a planta por um vetor, mas também ocorre transmissão mecânica e por semente. Transmissão vetorial é normalmente através de um inseto (por exemplo: pulgões), mas alguns fungos, nematódeos e protozoários têm-se mostrado como vetores virais. Em muitos casos, o inseto e o vírus são específicos para a transmissão do vírus, tal como a cigarrinha da beterraba, que transmite o vírus do broto crespo causando doença em várias culturas de plantas.

[00047] Preferencialmente, a dita fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de até 5.500 Daltons.

[00048] Em modalidades preferenciais, a dita fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de até 5.000 Daltons.

[00049] Em modalidades preferenciais, a dita fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de no mínimo 90 Daltons.

[00050] Em modalidades preferenciais, a dita fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de 90 Daltons a 6.000 Daltons, preferencialmente contendo um peso molecular ponderal médio de 90 Daltons a 5.500 Daltons, mais preferencialmente contendo um peso molecular ponderal médio de 90 Daltons a 5.000 Daltons.

[00051] Preferencialmente, nessas modalidades, os ditos fragmentos compreendem até 33 unidades de fenilpropano em média de peso, mais preferencialmente, até 28 unidades de fenilpropano em média de peso.

[00052] O peso molecular dos três precursores de monômero fenilpropanoide varia entre 150 Da de álcool cumarílico, 180 Da de álcool coniferílico e 210 g/mol de álcool siringílico. O peso médio, portanto, é 180 Da e esse valor tem sido usado como unidade de fenilpropano. Os valores de Mw foram divididos por 180 Da, obtendo-se assim o número de unidade de fenilpropano em média de peso.

[00053] Modalidades particularmente preferidas são aquelas nas quais a dita fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de 90 Daltons a 5.000 Daltons e 1 a 28 unidades de fenilpropano em média de peso.

[00054] Em outras Modalidades, a fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular médio numérico (Mn) de até 2.000 Daltons.

[00055] Para os propósitos da presente invenção, o peso molecular médio numérico (Mn) de fragmentos na fração de lignina é aferido por cromatografia de exclusão de tamanho. Preferencialmente, a fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular médio numérico (Mn) de até 1.500 Daltons.

[00056] Sem o desejo de estar ligado a qualquer teoria, acredita- se que um número mais baixo de peso molecular médio signifique mais moléculas ativas. Isso é apresentado considerando que um peso molecular menor signifique fragmentos menores, e fragmentos menores significam menos fragmentos reticulados / curtos, e menos fragmentos reticulados / curtos significa um número mais alto de grupos funcionais livres, desse modo, mais fragmentos reativos.

[00057] Além disso, acredita-se que moléculas menores podem passar através da membrana celular de fitopatógenos com facilidade e dissipar-se ali dentro, assim aumentando significativamente a eficácia geral da fração de lignina.

[00058] Preferencialmente nessas modalidades, ditos fragmentos compreendem até 15 unidades de fenilpropano em média numérica, mais preferencialmente, até 9 unidades de fenilpropano em média numérica.

[00059] O peso molecular dos três precursores de monômero fenilpropanoide varia entre 150 Da de álcool cumarílico, 180 Da de álcool coniferílico e 210 g/mol de álcool siringílico. O peso médio, portanto, é 180 Da e esse valor tem sido usado como “unidade de fenilpropano”. Os valores de Mn foram divididos por 180 Da, obtendo-se assim o número de unidade de fenilpropano em média numérica.

[00060] Em modalidades preferenciais, a dita fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio (Mw) de 90 Daltons a 5.000 Daltons e fragmentos contendo um peso molecular médio numérico (Mn) de até 1.500 Daltons.

[00061] Mais preferencialmente, a dita fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio (Mw) de 90 Daltons a 5.000 Daltons e 1 a 28 unidades de fenilpropano em média de peso, e fragmentos contendo um peso molecular médio numérico (Mn) de até 1.500 Daltons e até 11 unidades de fenilpropano em média numérica.

[00062] Em modalidades adicionais, a fração de lignina possui um índice de polidispersividade (PDI) de 2 a 6.

[00063] O índice de polidispersividade (PDI) ou índice de heterogeneidade, ou simplesmente dispersividade, é uma escala da distribuição de massa molecular em uma dada amostra de polímero. PDI é o peso molecular ponderal médio (Mw) dividido pelo peso molecular médio numérico (Mn). Ele indica a distribuição de massas moleculares individuais em um lote de polímeros.

[00064] Modalidades particularmente preferidas são aquelas nas quais a dita fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio (Mw) de 90 Daltons a 5.000 Daltons e 1 a 28 unidades de fenilpropano em média de peso, e em que a dita fração de lignina tenha um índice de polidispersidade de 2 a 6.

[00065] Modalidades particularmente preferidas são também aquelas em que a dita fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular médio numérico (Mn) de até 2.000 Daltons e até 11 unidades de fenilpropano em média numérica, e em que a dita fração de lignina tenha um índice de polidispersidade de 2 a 6.

[00066] As modalidades mais preferidas são aquelas em que a dita fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio (Mw) de 90 Daltons a 5.000 Daltons e 1 a 28 unidades de fenilpropano em média de peso, um peso molecular médio numérico (Mn) de até 2.000 Daltons e até 11 unidades de fenilpropano em média numérica, e em que a dita fração de lignina tenha um índice de polidispersidade de 2 a 6.

[00067] A fração de lignina é eficaz mesmo em quantidades bem pequenas, em outras palavras, em uma quantidade menor do que 20.000 g/ha, preferencialmente menor do que 5.000 g/ha, mais preferencialmente em uma quantidade de 2.000 a 4.000 g/ha.

[00068] A fração de lignina pode estar em uma forma sólida ou líquida.

[00069] Quando a fração de lignina está em uma forma sólida, a dita forma sólida pode ser um comprimido, minicomprimido, microcomprimido, grânulo, microgrânulo, pílula, multipartículas, partícula micronizada ou pó.

[00070] Quando a fração de lignina está em uma forma líquida, a dita forma líquida é uma solução solvente.

[00071] Solventes adequados são água, glicóis, álcoois, poliálcoois, aldeídos, cetonas, ácidos orgânicos, DMSO e combinações dos mesmos.

[00072] Solventes preferidos são água, metanol, etanol, n- propanol, iso-propanol, n-butanol, isobutanol, álcool alílico, 1,2- propilenoglicol, 1,3-propilenoglicol, 1,2-etilenoglicol, polietilenoglicol (PEG), álcool benzílico, glicerol, acetona, ácido lático, ácido polilático, DMSO e misturas dos mesmos.

[00073] Solventes mais preferidos são água, 1,2-propilenoglicol, 1,3-propilenoglicol, 1,2-etilenoglicol, polietilenoglicol (PEG) e misturas dos mesmos.

[00074] Na modalidade mais preferida, o solvente é água.

[00075] Preferencialmente, a fração de lignina como um agente antifitopatogênico é usada em uma concentração de menos de 1.000 g/100 l de solvente, mais preferencialmente menos de 500 g/100 l de solvente.

[00076] A invenção também diz respeito a um método de proteção para plantas contra fitopatógenos, dito método compreendendo as etapas de: i. fornecer a fração de lignina conforme descrita acima, ii. aplicar a fração de lignina a uma planta ou ao solo da planta.

[00077] Na etapa i), a fração de lignina é providenciada em uma forma sólida ou líquida, conforme descrita acima.

[00078] Na etapa ii), a fração de lignina pode ser assim aplicada, em outras palavras, na forma fornecida na etapa i), ou pode ser diluída preliminarmente em água.

[00079] Em algumas modalidades, na etapa ii), a fração de lignina está em uma forma sólida, por exemplo, em uma forma de pó, e, assim sendo, é espalhada em uma planta ou no solo da planta.

[00080] Em outras modalidades, a aplicação da fração de lignina, na etapa ii), é realizada diluindo em água a fração de lignina providenciada na etapa i), e borrifando a solução resultante em uma planta, em momentos diferentes durante o desenvolvimento das plantas, de acordo com os parâmetros de crescimento de patógenos, ou no solo da planta, por exemplo, antes ou após a semeadura. Mais preferencialmente, a fração de lignina é diluída em água a uma concentração de menos de 1.000 g/100 l de água, preferencialmente menos de 500 g/100 l de água.

[00081] Preferencialmente, a fração de lignina é aplicada pelo menos uma vez ao ano.

[00082] Mais preferencialmente, a fração de lignina é aplicada 1 10 vezes ao ano a uma planta.

[00083] Em modalidades preferenciais do método, a fração de lignina na etapa ii) é aplicada a uma planta em uma quantidade menor do que 20.000 g/ha, preferencialmente, menor do que 5.000 g/ha, mais preferencialmente, em uma quantidade de 2.000-4.000 g/ha. Em modalidades particularmente preferidas, a fração de lignina da etapa ii) é aplicada a uma planta em uma quantidade de 3.000 g/ha.

[00084] Mais preferencialmente, a fração de lignina é aplicada 1 3 times por ano ao solo da planta.

[00085] Em modalidades preferenciais do método, a fração de lignina na etapa ii) é aplicada ao solo da planta em uma quantidade menor do que 100.000 g/ha, preferencialmente, menor do que 50.000 g/ha, mais preferencialmente, em uma quantidade de 20.000-40.000 g/ha. Em modalidades particularmente preferidas, a fração de lignina da etapa ii) é aplicada ao solo da planta em uma quantidade de 30.000 g/ha.

[00086] A fração de lignina pode ser usada como está, assim diretamente em uma planta ou no solo da planta, conforme descrito acima, ou pode ser formulada em uma composição.

[00087] A esse respeito, em um aspecto adicional, a presente invenção também diz respeito a uma composição antifitopatogênica compreendendo a fração de lignina para uso conforme descrito acima e aditivos agroquímicos adequados.

[00088] Dita composição antifitopatogênica pode estar em uma forma sólida ou líquida.

[00089] Quando a composição antifitopatogênica está em uma forma sólida, a dita forma sólida pode ser um comprimido, minicomprimido, microcomprimido, grânulo, microgrânulo, pílula, multipartículas, partícula micronizada ou pó.

[00090] Quando a composição antifitopatogênica está em uma forma sólida, a dita forma sólida compreende até 99% em peso de fração de lignina, preferencialmente, 5-90% em peso de fração de lignina.

[00091] Quando a composição antifitopatogênica está em uma forma líquida, a dita forma líquida pode ser uma solução, emulsão, dispersão, suspensão, gel, gotas ou borrifador.

[00092] Quando a composição antifitopatogênica está em uma forma líquida, a dita forma líquida compreende até 50% em peso de fração de lignina, preferencialmente, 1-25% em peso de fração de lignina. Isso significa que a composição é um concentrado que pode ser diluído adequadamente em água antes do uso em uma planta ou no solo da planta.

[00093] Aditivos agroquímicos adequados são ajustadores de pH, ajustadores de acidez, ajustadores de dureza de água, óleos minerais, óleos vegetais, fertilizantes, adubos foliares, agentes emulsificantes, taquificantes, agentes umectantes e combinações dos mesmos.

[00094] A composição antifitopatogênica pode adicionalmente compreender um solvente.

[00095] Solventes adequados são água, glicóis, álcoois, poliálcoois, aldeídos, cetonas, ácidos orgânicos, DMSO e combinações dos mesmos.

[00096] Solventes preferidos são água, metanol, etanol, n- propanol, iso-propanol, n-butanol, isobutanol, álcool alílico, 1,2- propilenoglicol, 1,3-propilenoglicol, 1,2-etilenoglicol, polietilenoglicol (PEG), álcool benzílico, glicerol, acetona, ácido lático, ácido polilático, DMSO e misturas dos mesmos.

[00097] Solventes mais preferidos são água, 1,2-propilenoglicol, 1,3-propilenoglicol, 1,2-etilenoglicol, polietilenoglicol (PEG) e misturas dos mesmos.

[00098] As composições antifitopatogênicas descritas acima podem ser usadas em um método de proteção para plantas contra fitopatógenos, dito método compreendendo as etapas de: a) fornecer a composição antifitopatogênica da invenção, e b) aplicar a composição antifitopatogênica a uma planta ou ao solo da planta.

[00099] Na etapa a), a composição antifitopatogênica é fornecida em uma forma sólida ou líquida, conforme descrito acima.

[000100] Na etapa b), a composição antifitopatogênica pode ser assim aplicada, em outras palavras, na forma fornecida na etapa a), ou pode ser diluída preliminarmente em água.

[000101] Em algumas modalidades, na etapa b), a composição antifitopatogênica está em uma forma sólida, por exemplo, em uma forma de pó, e, assim sendo, é espalhada em uma planta ou no solo da planta.

[000102] Em outras modalidades, a aplicação da composição antifitopatogênica, na etapa b), é realizada primeiramente diluindo a composição em água e então borrifando a solução resultante em uma planta, em momentos diferentes durante o desenvolvimento das plantas, de acordo com os parâmetros de crescimento de patógenos, ou no solo da planta, por exemplo, antes ou após a semeadura. Mais preferencialmente, na etapa b), a diluição da composição em água resulta em uma fração de lignina com concentração de menos de 1.000 g/100 l de água, preferencialmente menos de 500 g/100 l de água.

[000103] Preferencialmente, a composição antifitopatogênica é aplicada pelo menos uma vez ao ano.

[000104] Mais preferencialmente, a composição antifitopatogênica é aplicada 1-10 vezes ao ano a uma planta.

[000105] Em modalidades preferenciais do método, a composição antifitopatogênica da etapa b) é aplicada a uma planta de modo a atingir uma quantidade de fração de lignina menor do que 20.000 g/ha, preferencialmente menor do que 5.000 g/ha, mais preferencialmente uma quantidade de 2.000-4.000 g/ha. Em modalidades particularmente preferidas, a composição antifitopatogênica da etapa b) é aplicada a uma planta de modo a atingir uma quantidade de fração de lignina de 3.000 g/ha.

[000106] Mais preferencialmente, a composição antifitopatogênica é aplicada 1-3 vezes ao ano ao solo da planta.

[000107] Em modalidades preferenciais do método, a composição antifitopatogênica da etapa b) é aplicada ao solo da planta de modo a alcançar uma quantidade de fração de lignina menor do que 100.000 g/ha, preferencialmente menor do que 50.000 g/ha, mais preferencialmente a uma quantidade de 20.000-40.000 g/ha. Em modalidades particularmente preferidas, a composição antifitopatogênica da etapa b) é aplicada ao solo da planta de modo a atingir uma quantidade de fração de lignina de 30.000 g/ha.

[000108] Deve ser entendido que todos os aspectos identificados como preferidos ou vantajosos para o uso de fração de lignina devem ser considerados como similarmente preferidos e vantajosos também para o método de proteção de plantas, as composições antifitopatogênicas e os usos das mesmas.

[000109] Deve ser também entendido que todas as combinações de aspectos preferenciais do uso de fração de lignina da invenção, bem como, do método de proteção de plantas, das composições antifitopatogênicas e dos usos das mesmas, conforme reportados acima, devem ser considerados como divulgados por meio deste documento.

[000110] Abaixo estão exemplos funcionais da presente invenção providenciados para propósitos ilustrativos.

EXEMPLOS

[000111] Mw e Mn nesses Exemplos tem sido aferidos por cromatografia de exclusão de tamanho de acordo com o seguinte procedimento. Reagentes e materiais - Eluente: 0,1 M de NaOH, fluxo 0,5 ml/min - Calibração para detector de RI: padrões de pullulano, Mp: 100.000 - 1.080 (seis padrões), em que Mp é o pico máximo do peso molecular - Calibração para detector UV (280 nm): padrões de PSS, sal de sódio do poliestireno sulfonado, Mp 65.400 - 891 (seis padrões). Padrões são dissolvidos em água ultrapura, concentração devendo ser de aproximadamente 5 mg/ml. O volume de injeção é 20 μl. - Amostras de controle de qualidade: lignina com distribuição de Mw conhecida é usada. Equipamento e instrumentos - Amostrador automático Dionex Ultimate 3000, compartimento de coluna e bomba - Detector de matriz de diodo Dionex Ultimate 3000 - Detector de índice de refração: Shodex RI-101 - Colunas: Colunas de PSS MCX: pré-coluna e duas colunas analíticas: 1000 Â e 100 000 Â, material da coluna é matriz de copolímero de divinilbenzeno sulfonado. - Filtros de seringa de 0,45 μm e garrafas de amostras de vidro para amostras de STD. Filtragem de amostras: - Dispositivo de filtro sem seringa Mini-Uniprep PTFE ou nylon, 0,45 μm. Para pré-filtração, um filtro de seringa de 5 μm, se necessário. - Garrafas medidoras Procedimento - Preparação do eluente

[000112] Idealmente, a água usada para preparar eluentes deve ser água desionizada de alta qualidade e de baixa resistividade (18 MQ«cm ou melhor) que contenha o menos possível de dióxido de carbono dissolvido. A água deve ser livre de contaminação biológica (por exemplo, bactérias e mofos) e matéria particulada. - Lavagem de agulhas com 10% de MeOH-água Amostras líquidas

[000113] Amostras fortes de licor alcalino são diluídas em 1:100 e filtradas com filtros de seringa PTFE (0,45 μm) para frascos. Amostras de lignina sólida são diluídas e dissolvidas em 0,1 M de NaOH e filtradas com filtros de seringa PTFE de 0,45 μm. Amostras prontas são carregadas no amostrador automático. O volume de injeção é 20 μl. Depois das amostras, 1 M de NaOH é injetado como uma amostra para limpar a coluna.

[000114] Parâmetros do instrumento: - Quociente de vazão 0,5 ml/min - Eluente 0,1 M de NaOH - Temperatura do forno de coluna 30°C - Execução isocrática - Tempo de execução 48 minutos Amostras sólidas

[000115] Amostras sólidas (lignina) são secas durante a noite em um forno a 60°C, se necessário. Aproximadamente 10 mg são pesadas em uma garrafa medidora de 10 ml. A amostra é dissolvida e diluída em 0,1 M de uma solução de NaOH e preenchida até um marco. A amostra é filtrada com filtros de PTFE de 0,45 μm. Se a amostra não se dissolver apropriadamente, pode ser colocada em um banho de ultrassom d’água ou a amostra pode ser filtrada por um filtro de seringa de 5 μm. Amostras padrão para calibração

[000116] Aproximadamente 50 mg de cada padrão é pesado em uma garrafa medidora de 10 ml e água ultrapura é adicionada e preenchida até um marco. Os padrões são filtrados com filtros de seringa PTFE de 0,45 μm. Depois de executar as amostras de calibração, resultados de calibração são integrados e processados no método de processamento e salvos. A calibração é a calibração linear de 1a ordem. Amostras de controle de qualidade

[000117] Para amostras de lignina, lignina com distribuição de Mw conhecida é usada como uma amostra de controle de qualidade. A lignina é dissolvida em 0.1 M de NaOH e a concentração é de aproximadamente 1 mg/ml.

EXEMPLO 1

[000118] A seguinte fração de lignina foi extraída de licor negro de kraft, dita fração de lignina possuindo as seguintes características: > 95% de sólidos totais Única Espécie: Pinheiro do Sul Mw 4400-5000 Da (24-28 unidades de fenilpropano) Mn 1200-1300 Da (6-7 unidades de fenilpropano) Estruturas de grupos OH: alifático 2.1 mmol/g carboxílico 0.5 mmol/g condensada e siringílico guaiacil catecólico e p-OH-fenil Exemplo 1a 1.7 mmol/g 2.0 mmol/g 4.0 mmol/g

[000119] 100 g da fração de lignina (10p/p%) acima foi misturada quente com 840 g de 1,3-propilenoglicol e 60 g de NH4OH (solução a 30%).

[000120] A mistura foi resfriada para temperatura ambiente e então filtrada, assim obtendo uma solução negra (abreviadamente referida como “OX11”).

Exemplo 1b

[000121] 100 g da fração de lignina (10p/p%) acima foi misturada quente com 840 g de 1,3-propilenoglicol e 60 g de NaOH (solução a 30%).

[000122] A mistura foi resfriada para temperatura ambiente e então filtrada, assim obtendo uma solução negra (abreviadamente referida como “OX10”).

EXEMPLO 2

[000123] A lignina organosolv obtida a partir da madeira de faia (Fagus sylvatica) foi submetida a uma despolimerização catalisada por base (‘BCD’). O processo de BCD é executado a 280°C e 250 bar para 8 minutos a pH 12-14. O produto de lignina resultante consiste de uma fração líquida e uma fração sólida.

[000124] Essas frações foram então separadas.

[000125] A fração líquida de lignina era um óleo e tinha as seguintes características: Única Espécie: Fagus sylvatica Mw 100-300 Da (1-2 unidades de fenilpropano) fenóis oligômeros / desconhecido

[000126] A fração sólida de lignina tinha as seguintes características: Única Espécie: Fagus sylvatica Mw 800-1.500 Da (4-8 unidades de fenilpropano) Mn 300-700 Da (2-4 unidades de fenilpropano) Estruturas de grupos OH: alifático carboxílico condensada e siringílico guaiacil catecólico e p-OH-fenil

Exemplo 2a

[000127] 50 g da fração oleosa de lignina (5p/p%) acima foi misturada com 950 g de 1,3-propilenoglicol e aquecida a 40-50°C.

[000128] A mistura foi resfriada para temperatura ambiente, obtendo assim uma solução viscosa (abreviadamente referida como “LMW12”).

Exemplo 2b

[000129] 100 g da fração sólida de lignina (10p/p%) acima foi misturada quente com 800 g de 1,3-propilenoglicol e 100 g de NH4OH (solução a 30%).

[000130] A mistura foi resfriada para temperatura ambiente e então filtrada, assim obtendo uma solução negra (abreviadamente referida como “LMW11”).

Exemplo 2c

[000131] 100 g da fração sólida de lignina (10p/p%) da fração sólida 835 g de 1,3-propilenoglicol e 65 g de KOH (solução a 20%).

[000132] A mistura foi resfriada para temperatura ambiente e então filtrada, assim obtendo uma solução negra (abreviadamente referida como “LMW10”).

EXEMPLO 3

[000133] A atividade antifitopatogênica dos produtos dos Exemplos 1-2 foi avaliada através de teste in vitro de susceptibilidade antimicrobiana com método de microdiluição em caldo (Protocolo CLSI - Instituto de Normas Clínicas e Laboratoriais). As concentrações inibidoras mínimas (MICs) de sete produtos (Em branco, LMW 12, LMW 11, LMW 10, OX 12, OX 11 e OX 10) são determinados em placas multialveolares, em que Em branco é apenas 1,3-propilenoglicol.

[000134] A atividade antifitopatogênica dos produtos foi testada nos microrganismos (bactérias e fungos) listados abaixo: Biocontrole de triagem específica Bactérias Fungos - Erwinia amylovora - Fusarium solani - Xanthomonas arboricola - Xanthomonas campestris Resultados

[000135] O pH dos produtos testados foi aferido e registrado como segue:

[000136] Devido à grande variabilidade desse parâmetro e à possível alta influência no desempenho de crescimento dos microrganismos considerados, vários experimentos foram preparados, testando os componentes com ou sem nenhuma correção, e ajustando o pH para 7 ou 8.

[000137] Todos os testes foram efetuados em triplicata, dada a grande similaridade dos resultados inibição.

[000138] Os resultados estão resumidos nas tabelas abaixo.

[000139] Para concluir, na tabela a seguir está representado um nível de atividades:

[000140] Os asteriscos acima representam uma faixa de concentração mínima (μg/ml) da fração de lignina para cada produto ao qual a bactéria/fungo é inibido. 1 = de 250.000 a 6.250; 2 * = de 4.690 a 780; 3 ** = de 590 a 90; 4 *** = de 73 a 12.

Claims

1. Uso de uma fração de lignina como um agente antifitopatogênico em uma planta ou solo da planta, caracterizado pelo fato de que a dita fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de até 5.500 Daltons, conforme aferido por cromatografia de exclusão de tamanho, e contendo um peso molecular médio numérico de até 2.000 Daltons, conforme aferido por cromatografia de exclusão de tamanho, em que a fração de lignina é um agente antifitopatogênico contra uma bactéria ou fungo.

2. Uso, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fração de lignina tem um índice de polidispersividade (PDI) de 2 a 6.

3. Uso, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de até 5.000 Daltons.

4. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular médio numérico de até 1.500 Daltons.

5. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de 90 Daltons a 5.000 Daltons, e contendo um peso molecular médio numérico de até 1.500 Daltons.

6. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a fração de lignina é utilizada em uma concentração de menos de 1.000 g/100 L de água, preferencialmente menos de 500 g/100 L de água.

7. Método de proteção para plantas contra fitopatógenos sendo bactéria ou fungo, dito método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: i) fornecer uma fração de lignina compreendendo fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de até 5.500 Daltons, conforme aferido por cromatografia de exclusão de tamanho, e contendo um peso molecular médio numérico de até 2.000 Daltons, conforme aferido por cromatografia de exclusão de tamanho, e ii) aplicar a fração de lignina a uma planta ou ao solo da planta.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de até 5.000 Daltons.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular médio numérico de até 1.500 Daltons.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que a fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de 90 Daltons a 5.000 Daltons, e contendo um peso molecular médio numérico de até 1.500 Daltons.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que a fração de lignina da etapa i) está em uma concentração de menos de 1.000 g/100 L de água, preferencialmente menos de 500 g/100 L de água.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado pelo fato de que a fração de lignina da etapa ii) é aplicada a uma planta em uma quantidade mais baixa do que 20.000 g/ha, preferencialmente mais baixa do que 5.000 g/ha, ou a fração de lignina da etapa ii) é aplicada ao solo da planta em uma quantidade mais baixa do que 100.000 g/ha, preferencialmente mais baixa do que 50.000 g/ha.

13. Composição antifitopatogênica, caracterizada pelo fato de que compreende: - uma fração de lignina compreendendo fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de até 5.500 Daltons, conforme aferido por cromatografia de exclusão de tamanho, e contendo um peso molecular médio numérico de até 2.000 Daltons, conforme aferido por cromatografia de exclusão de tamanho, e - aditivos agroquímicos selecionados a partir de ajustadores de pH, ajustadores de acidez, ajustadores de dureza da água, óleos minerais, óleos vegetais, fertilizantes, adubos foliares, agentes emulsificantes, taquificantes, agentes umectantes e combinações dos mesmos.

14. Composição antifitopatogênica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de até 5.000 Daltons.

15. Composição antifitopatogênica, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizada pelo fato de que fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular médio numérico de até 1.500 Daltons.

16. Composição antifitopatogênica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizada pelo fato de que a fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de 90 Daltons a 5.000 Daltons, e contendo um peso molecular médio numérico de até 1.500 Daltons.

17. Composição antifitopatogênica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizada pelo fato de que compreende a fração de lignina em uma quantidade de até 500 gramas por kg da composição em si, preferencialmente de 10 a 250 gramas por kg.

18. Composição antifitopatogênica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um solvente selecionado dentre água, metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, álcool alílico, 1,2-propilenoglicol, 1,3-propilenoglicol, 1,2-etilenoglicol, polietilenoglicol (PEG), álcool benzílico, glicerol, DMSO e misturas dos mesmos.

19. Método de proteção para plantas contra fitopatógenos sendo bactéria ou fungo, dito método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) fornecer uma composição antifitopatogênica que compreende uma fração de lignina compreendendo fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de até 5.500 Daltons, conforme aferido por cromatografia de exclusão de tamanho, e contendo um peso molecular médio numérico de até 2.000 Daltons, conforme aferido por cromatografia de exclusão de tamanho, e aditivos agroquímicos; e b) aplicar a composição antifitopatogênica a uma planta ou ao solo da planta.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de até 5.000 Daltons.

21. Método, de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular médio numérico de até 1.500 Daltons.

22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 21, caracterizado pelo fato de que a fração de lignina compreende fragmentos contendo um peso molecular ponderal médio de 90 Daltons a 5.000 Daltons, e contendo um peso molecular médio numérico de até 1.500 Daltons.

23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 22, caracterizado pelo fato de que compreende a fração de lignina em uma quantidade de até 500 gramas por kg da composição em si, preferencialmente de 10 a 250 gramas por kg.

24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 23, caracterizado pelo fato de que a composição antifitopatogênica compreende ainda um solvente selecionado dentre água, metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, álcool alílico, 1,2-propilenoglicol, 1,3-propilenoglicol, 1,2-etilenoglicol, polietilenoglicol (PEG), álcool benzílico, glicerol, DMSO e misturas dos mesmos.