CZ2014553A3 - Metoda aplikace silic k inhibici nežádoucích organismů - Google Patents

Metoda aplikace silic k inhibici nežádoucích organismů Download PDF

Info

Publication number
CZ2014553A3
CZ2014553A3 CZ2014-553A CZ2014553A CZ2014553A3 CZ 2014553 A3 CZ2014553 A3 CZ 2014553A3 CZ 2014553 A CZ2014553 A CZ 2014553A CZ 2014553 A3 CZ2014553 A3 CZ 2014553A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
essential oils
essential
essential oil
temperature
thyme
Prior art date
Application number
CZ2014-553A
Other languages
English (en)
Inventor
Pavel Klouček
Jakub Šmíd
Adéla Fraňková
Original Assignee
Česká zemědělská univerzita v Praze
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Česká zemědělská univerzita v Praze filed Critical Česká zemědělská univerzita v Praze
Priority to CZ2014-553A priority Critical patent/CZ2014553A3/cs
Publication of CZ2014553A3 publication Critical patent/CZ2014553A3/cs

Links

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

Metoda aplikace silic vyznačující se tím, že k odpaření je použito topného tělesa s regulovatelnou teplotou, jehož povrch je vyroben z materiálu odolávajícího vysokým teplotám a působení silic, kterými mohou např.: sklo, teflon, zlato, stříbro, platina, slitiny železa, mědi, olova, cínu, zinku, nebo hliníku, při teplotě 50 – 300 .degree.C a páry silic jsou k ošetřovanému povrchu distribuovány proudícím vzduchem nebo jiným plynem.

Description

VUW*- Ofi UOL λ; K k ^ K? A
Oblast techniky
Resem se týká aplikačních technologií látek určených k inhibici nežádoucích organismů.
Dosavadní stav techniky K inhibici nežádoucích organismů se v zemědělství, potravinářství, farmacii, kosmetice a dalších odvětvích průmyslu využívá celá řada látek, ať už přírodního nebo syntetického původu. Některé z těchto látek mohou mít negativní vliv na životní prostředí, zdraví uživatelů a necílové organismy. Použití inhibičních prostředků vždy vychází z kompromisu mezi jejich potřebností, účinností, cenou a neškodností.
Mezi všemi látkami získávanými z rostlin se silice řadí mezi ty, u kterých byla prokázána vysoká účinnost antivirová, a n ti ba kteriá I n í, antifungální a insekticidní. Mezi silicemi existuje velká variabilita v jejich účinnosti, nicméně mezi nejúčinnější patří celá řada silic, které jsou získávány z rostlin běžně používaných v lidské stravě jako koření (např. šalvěj, bazalka, tymián, dobromysl, hřebíček, skořice) a nepředstavují tak riziko pro spotřebitele (Buřt, S., 2004. Int J Food Microbiol 94, 223-253).
Kvůli specifickým chemicko-fyzikálním a organoleptickým vlastnostem silic je jejich využití v praxi u produktů určených ke konzumaci komplikováno (Bakkali, F. et al.ř 2008. Food Chem Toxicol 46, 446-475). Dosavadní zjištěné účinné dávky silic se z ekonomického hlediska jeví jako nerentabilní, což je zřejmě způsobeno nedostatečně zvládnutou technologií jejich aplikace.
Dosavadní metody jsou založené buď na vytvoření emulze nebo jiné směsi s vodou, nebo na působení par silic přirozeně odpařených. K vytvoření směsi s vodou je zapotřebí použít emulgátorů nebo povrchově aktivních látek (např. dymetylsulfoxid, polysorbát, sodné soli alkalických zemin apod.), jelikož jinak jsou silice s vodou nemísitelné. Použité látky nejen že zvyšují cenu přípravku, ale mohou mít i negativní vliv na životní prostředí a případně i na zdraví konzumentů. Rovnoměrnosti aplikace vzniklé směsi může být dosaženo pouze za použití sofistikovaných metod a velmi kvalitních přístrojů. Metody založené na působení silic v plynné fázi využívají k aplikaci pouze přirozeného odpařování, difúze a kondenzace. Při takové aplikaci je jednak velká spotřeba silic, ale především musí být ošetřováno po dobu řádově několika hodin, což výrazně limituje praktické využití (Inouye, S. et al., 2001. J Antimicrob Chemoth 47, 565-573). Nárůst environmentální uvědomělosti obyvatel vede k poptávce po produktech zpracovaných šetrně k životnímu prostředí. Na druhé straně je kladen důraz na zachování bezpečnosti produktů z hlediska jejich kontaminace nežádoucími organismy a jejich produkty (např. mykotoxiny). Při pravidelném používání účinných látek proti cílovým organismům vzniká rezistence proti těmto látkám a jejich dávky se musí buď zvýšit, nebo použít jiná účinná látka. Z těchto důvodů je vývoj nových technologií zabraňujících rozvoj nežádoucích organismů důležitou prioritou současného vývoje.
K
• · • · ·· ·· %· • · · • ·
Podstata technického řešení
Na základě výše uvedených skutečností bylo vyvinuto technické řešení představující metodu aplikace silic, která může být použita ve všech činnostech, kde je třeba dosáhnout potlačení nežádoucích organismů z řad virů, bakterií, hub, nebo hmyzu. Jedná se například o výrobu potravin, ochranu rostlin, dezinfekci prostor, ozdravné a zkrašlovací procedury apod.
Metoda aplikace silic podle technického řešení využívá řízeného odpaření silic nanesené samostatně nebo s pomocí absorbentu na topné těleso, ze kterého je odpařena při teplotě 50 - 300°C a její páry jsou distribuovány proudem vzduchu, což umožňuje rychlé a rovnoměrné nanesení silice na ošetřovaný povrch.
Pro inhibici organismů podle technického řešení jsou použity silice rostlin, které mají inhibiční nebo letální účinky na cílové organismy, nejvhodnější jsou silice těchto druhů rostlin: tymián, mateřídouška, saturejka, šalvěj, pelyněk, kajeput, skořicovník, hřebíčkovec, bazalka, levandule, blahovičník, pepř, voňatka, řebříček, vavřín, pimentovník, křen, česnek, cibule, hořčice, citroníku, pomerančovníku; a tyto účinné komponenty silic: karvakrol, tymol, geraniol, geranial, cinamaldehyd, citral, linalol, linalyl acetát, citronelal, citronelol, pinen, eugenol, eucalyptol, mentol, menton, tymochinon, neral, borneol, alyl isothiokyanát, dialyl disulfid, butyl isothiokyanát, karvon, limonen, pulegon, nepetalakton, estragol, terpinen-4-ol, tujón a další.
Topné těleso podle technického řešení je tělesem s regulovatelnou teplotou, kde zdrojem tepla může být elektrický odpor, hoření, nebo může být teplo přivedeno z externího zdroje pomocí teplovodní kapaliny, nebo přes tepelně vodivé materiály. Povrch topného tělesa je vyroben z materiálu, který odolává vysokým teplotám i působení silic, což může být sklo, teflon, zlato, stříbro, platina, slitiny železa, mědi, olova, cínu, zinku, hliníku.
Jako absorbent je podle technického řešení vybrán materiál z: papíru, jílových minerálů, oxidů kovů, polymerů, celulózy, aktivního uhlí, nano a mikro porézních materiálů. K distribuci silic na ošetřované povrchy je podle technického řešení použit vzduch, nejlépe ohřátý na 40 - 50°C. Původci technického řešení bylo pomocí antifungálních testů prokázáno, že metoda aplikace silic podle technického řešení významně snižuje účinnou dávku silic. Následující příklady dokládají účinnost metody.
I Příklad 1 Ošetřovací komora
Plynový chromatogram (Hewlett Packard, 5890A) byl upraven do podoby ošetřovací komory. Namísto dvířek byla umístěna skleněná vložka a do prostoru pece bylo vytaženo topné těleso detektoru pro odpařování silice (viz výkres). Příslušné množství silice bylo naneseno na filtrační papír o rozměru 2 x 15 cm, který byl omotán okolo topného tělesa. Celkový objem komory určený k ošetřování povrchů byl 25 I. Odpařování probíhalo při 150°C, teplota v peci byla nastavena na 40°C a ošetření probíhalo po dobu pěti minut. Příklad 2
In vitro antifungální testy Metoda:
Silice voňatky citrónové, dobromysli obecné, hřebíčkovce vonného a skořicovníku pravéhobyly testovány ny účinnost proti fýtopatogenním houbám. Na bramborovo -dextrósovém agaru (1000 ml vývaru z 200 g strouhaných brambor v destilované vodě, 15 g agaru, 20 g dextrósy, pH ± 5,6) byly kultivovány Botrytis cinerea Pers. ATCC 12481; Dendryphion penicillatum (Corda) Fr. DSM 62543; Helminthosporium solani Durieu & Mont. CCM F-511 a Phoma foveata Foister CCM F-301. Na Sabouraudově dextrósovém agaru (Oxoid, CZ) byly kultivovány Alternaria alternata (Fr.) Keissl. CCM 8326; AspergiHus niger Tiegh. ATCC 6275; Cladosporium cucumerinum Ellis & Arthur; Ciaviceps purpurea (Fr.) Tul. ATCC 20103; Monilia fructigena (Pers.) Pers. CCM F-300; PeniciHium digitatum (Pers.) Sace. CCM F-382 a Penicillíum expansum Link ATCC 1117. Byla srovnávána antifungální aktivita při aplikaci v ošetřovací komoře dle příkladu 1, kdy byly ošetřovány Petriho misky inokulované fytopatogenními houbami, s klasickou diskovou difúzní metodou, při které je silice na filtračním papíru vložena do Petriho misky s agarem a zde ponechána za konstantní teploty po celou dobu kultivace. Byly testovány koncentrace od 0,25 do 512 μΙ/l. Každý test byl proveden ve trojím opakování a u obou metod byly stanoveny hodnoty minimální inhibiční koncentrace (MIK) v μΙ/Ι, jako nejnižší koncentrace, při které byly inhibovány alespoň dvě opakování dané houby při dané koncentraci silice. Výsledky:
Průměrně byla MIK snížena přibližně 36x u voňatky citrónové (PeniciHium digitatum a P. expansum nejsou zahrnuty, protože nebyly inhibovány ani nejvyšší použitou koncentrací), 32x u dobromysli obecné, 22x u hřebíčkovce vonného a 15x u skořicovníku pravého (viz Tabulka 1).
Tabulka 2: průměty naměřených hodnot včetně směrodatných odchylek varianta dobromysl hřebíček skořice K KV μΙ/Ι 4 16 4 16 4 16 cm 2,24 ± 0,64 0,27 ± 0,07 2,87 ± 0,21 1,80 ± 0,16 7,40 ± 1,25 5,91 ± 1,45 10,70 ± 1,41 6,67 ± 0,83 Příklad 4 Ošetření jahod infikovaných plísní šedou v ošetřovací komoře Metoda:
Jahody byly naočkovány inokulem obsahujícím mycelia a spory houby Botrytis cinerea na jejich povrch. Jednu hodinu po inokulaci byly jahody ošetřeny v ošetřovací komoře dle příkladu 1, vyjmuty a skladovány po dobu 7 dní při teplotě 4°C. Po skladování byl zkontrolován počet jahod viditelně poškozených plísní šedou.
Testovány byly silice dobromysli, hřebíčku a skořice v koncentracích 4, 8 a 16 pl/l vzduchu, což odpovídá dávkám 100, 200 a 400 pl. Jako kontrola byly použity jahody naočkované a neošetřené (K) a jahody naočkované a ošetřené v komoře stejným způsobem, pouze bez použití silice (KV). Všechny varianty byly provedeny ve třech opakováních po 15-ti kusech jahod. Výsledky: Ošetření silicemi dobromysli a skořice v koncentracích 8 a 16 μΙ/Ι prokazatelně snižuje aktivitu houby Botrytis cinerea (Tabulka 3).
Tabulka 3: Průměrný počet infikovaných jahod včetně směrodatných odchylek. varianta dobromysl hřebíček skořice K KV μΙ/Ι 4 8 16 4 8 16 4 8 16 ks 6,00 2,67 3,33 8,33 7,33 7,00 6,33 4,00 3,33 10,33 9,00 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 0,67 2,89 2,89 1,56 0,89 2,67 0,22 2,00 2,89 0,22 0,67
Průmyslová využitelnost
Technické řešení se týká metody aplikace silic proti nežádoucím organismům. Využití se odvíjí od vlastností použitých silic, které mohou být antivirové, antibakteriální, antifungální nebo insekticidní. Metoda je vhodná pro posklizňové ošetření rostlinných produktů, ochranu rostlin před patogenními organismy, úpravu potravin, léčbu kožních chorob, dezinfekci prostor apod.
Tabulka Minimálních inhibičních koncentrací v μΙ/Ι silice Origanum vulgare Cinnamomum zeylanicum Caryophyllus aromaticus Cymbopogon dtratus plíseň / metoda DDM WAF DDM WAF DDM WAF DDM WAF Alternaria alternata 64 2 32 4 64 4 256 8 AspergiHus niger 128 2 128 4 265 8 512 8 Botrytis cinerea 32 2 32 8 64 8 128 8 Cladosporium cucumerinum 64 2 64 4 128 8 256 8 C/aviceps purpurea 16 0.25 16 1 32 1 128 4 Dendryphion penidllatum 128 4 64 4 128 4 512 16 Helminthosporium solárii 32 2 32 2 256 4 64 2 Monilia fructigena 32 0.25 64 2 256 4 256 4 Penidllium digitatum 128 4 256 16 256 16 >512 32 Penidllium expansum 64 2 32 4 256 8 >512 >32 Phoma foveata 32 2 32 2 256 8 64 2 DDM - Disková difuzní metoda; WAF - Ošetření s proudem teplého vzduchu (Warm air flow) Příklad 3 Ošetření brambor infikovaných fomovou hnilobou v ošetřovací komoře Metoda:
Brambory odrůdy Red Anna byly naočkovány inokulem obsahujícím mycelia houby Phoma foveata na místo s odloupnutou slupkou korkovrtem o průměru 6 mm. Jednu hodinu po inokulaci byly brambory ošetřeny v ošetřovací komoře dle příkladu 1, vyjmuty a skladovány po dobu 35 dní při teplotě 4°C. Po skladování byla změřena největší vzdálenost mezi místem inokulace a hnilobou poškozenou tkání.
Testovány byly silice dobromysli, hřebíčku a skořice v koncentracích 4 a 16 μΙ/Ι vzduchu, což odpovídá dávce 100 a 400 μΙ. Jako kontrola byly použity brambory naočkované a neošetřené (K) a brambory naočkované a ošetřené v komoře stejným způsobem, pouze bez použití silice (KV). Všechny varianty byly provedeny ve třech opakováních po 15-ti kusech brambor. Výsledky: Ošetření silicemi dobromysli a hřebíčku prokazatelně snižuje aktivitu houby Phoma foveata v obou použitých koncentracích. Dále se ukázalo, že ošetření pomocí vzduchu bez silice rovněž snižuje aktivitu této houby, ale v menší míře (Tabulka 2).

Claims (4)

  1. • · * Nároky na ochranu 1. Metoda aplikace silic vyznačující se tím, že k odpaření je použito topného tělesa s regulovatelnou teplotou, jehož povrch je vyroben z materiálu odolávajícího vysokým teplotám a působení silic, kterými mohou být např.: sklo, teflon, zlato, stříbro, platina, slitiny železa, mědi, olova, cínu, zinku, nebo hliníku, při teplotě 50 - 300°C a páry silic jsou k ošetřovanému povrchu distribuovány proudícím vzduchem nebo jiným plynem.
  2. 2. Metoda podle nároku 1, vyznačující se tím, že je použita silice z následujících rostlin: tymián, mateřídouška, saturejka, šalvěj, pelyněk, kajeput, skořicovník, hřebíčkovec, bazalka, blahovičník, pepř, voňatka, řebříček, vavřín, pimentovník, křen, česnek, cibule, hořčice, citroníku, pomerančovníku; a tyto účinné komponenty silic: karvakrol, tymol, geraniol, geranial, cinamaldehyd, citral, linalol, linalyl acetát, citronelal, citronelol, pinen, eugenol, eucalyptol, mentol, menton, tymochinon, neral, borneol, alyl isothiokyanát, dialyl disulfid, butyl isothiokyanát, karvon, limonen, pulegon, nepetalakton, estragol, terpinen-4-ol, tujón a další.
  3. 3. Metoda podle nároku 1, vyznačující se tím, že silice je na topné těleso aplikována samostatně
  4. 4. Metoda podle nároků 1 a 3, vyznačující se tím, že je silice na topné těleso aplikována s pomocí absorbentu vybraného z jednoho z následujících materiálů: papír, jílové minerály, oxidy kovů, polymery, celulóza, aktivní uhlí, na no a mi kro porézní materiály. L /,
    v./'
CZ2014-553A 2014-08-19 2014-08-19 Metoda aplikace silic k inhibici nežádoucích organismů CZ2014553A3 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-553A CZ2014553A3 (cs) 2014-08-19 2014-08-19 Metoda aplikace silic k inhibici nežádoucích organismů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-553A CZ2014553A3 (cs) 2014-08-19 2014-08-19 Metoda aplikace silic k inhibici nežádoucích organismů

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2014553A3 true CZ2014553A3 (cs) 2016-03-02

Family

ID=55456372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2014-553A CZ2014553A3 (cs) 2014-08-19 2014-08-19 Metoda aplikace silic k inhibici nežádoucích organismů

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2014553A3 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Domonkos et al. Applications of cold atmospheric pressure plasma technology in medicine, agriculture and food industry
Palou et al. Alternatives to conventional fungicides for the control of citrus postharvest green and blue moulds
Amini et al. Antifungal activity of three medicinal plant essential oils against some phytopathogenic fungi
Kumar Tyagi et al. Eucalyptus essential oil as a natural food preservative: in vivo and in vitro antiyeast potential
Naeem et al. Essential oils: Brief background and uses
Frankova et al. The antifungal activity of essential oils in combination with warm air flow against postharvest phytopathogenic fungi in apples
Ben Hassine et al. Clove buds essential oil: The impact of grinding on the chemical composition and its biological activities involved in consumer’s health security
Lawrence et al. Activity of essential oils against Bacillus subtilis spores
Radu et al. Overview on the potential role of phytochemicals from lavender as functional ingredients
CN105794801A (zh) 精油组合物对霉变菌的抑菌用途
Geweely A novel comparative review between chemical, natural essential oils and physical (ozone) conservation of archaeological objects against microbial deterioration
Tang et al. Fumigant activity of eight plant essential oils against workers of red imported fire ant, Solenopsis invicta
Yi et al. Toxicity of Lavandula angustifolia oil constituents and spray formulations to insecticide‐susceptible and pyrethroid‐resistant Plutella xylostella and its endoparasitoid Cotesia glomerata
El-Mohamedy Plant essential oils for controlling plant pathogenic fungi
Silva et al. Insecticide irritability of plant extracts against Sitophilus zeamais
CN104041541A (zh) 一种新型驱蚊喷雾
Adetuyi et al. Application of essential oils as biopreservative agents
CZ2014553A3 (cs) Metoda aplikace silic k inhibici nežádoucích organismů
Ayinde Eucalyptus (Eucalyptus citriodora Hook., Myrtaceae) Oils
Devadass et al. Harnessing kānuka (Kunzea ericoides) subcritical water extract for food safety and odour neutralisation: an in vitro study
Lakshmeesha et al. Antifungal activity of Cinnamomum verum on Soybean seed-borne Aspergillus flavus.
CZ28296U1 (cs) Zařízení pro aplikaci silic k inhibici nežádoucích organismů
Piecková et al. Novel silver-based nanomaterials for control of mycobiota and biocide analytical regulations in agri-food sector
Pollini et al. Combining inorganic antibacterial# nanophases and essential oils recent findings and prospects
CN105994406A (zh) 一种迷迭香熏香杀菌片剂及其制备方法和应用