CZ27124U1 - Přípravek na ochranu před houbami z rostlin rodu Litsea - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká přípravku s fungicidními vlastnostmi na ochranu různého materiálu před patogenními a toxinogenními houbami a jeho použití pro ochranu před houbovými patogeny.

Dosavadní stav techniky

Při ochraně rostlin a zemědělských komodit proti původcům houbových chorob se obvykle používají fungicidní přípravky, které mají kurativní účinek. Většina z těchto přípravků je jedovatá, environmentálně nebezpečná a má negativní vliv na necílové organizmy. Obvykle jsou založeny na účinku jedné, případně až tří biologicky aktivních látek, což má v praxi za následek vznik rezistentních populací původců houbových chorob.

Přípravky na bázi rostlinných extraktů jsou tvořeny převážně směsí biologicky aktivních látek získaných různým extrakčním způsobem (například extrakce pomocí organických rozpouštědel, superkritická extrakce pomocí oxidu uhličitého, vodní destilací, macerováním ve vodě). Extrakty jsou často použity do komerčně vyráběných přípravků na ochranu rostlin. Většina těchto přípravků se používá jako insekticidní přípravky proti škůdcům nebo jako pomocné přípravky na zvýšení vitality a obranyschopnosti rostlin. Jejich biologická účinnost je založena na bázi účinnosti rostlinných biologicky aktivních látek. Přípravků, které by vykazovaly významnou fungicidní účinnost, je nedostatek.

Tyto přípravky mají oproti syntetickým přípravkům výhodu v tom, že obsahují směs biologicky aktivních látek, která je obvykle v synergickém účinku a zabraňuje tak vzniku mechanismu rezistence u původců houbových chorob. Rezidua se po vlastní aplikaci relativně rychle rozkládají a jsou proto environmentálně bezpečné.

Současný trend výroby zdravých potravin vede záměrně ke snižování chemizace v zemědělské výrobě. Současně je vyvíjena také velká snaha o snížení celkového zatížení životního prostředí syntetickými pesticidními látkami, což předurčuje extrakty z rostlin jako vhodné alternativy ochrany rostlin proti chorobám a škůdcům. Současný trh však nabízí jen omezené množství přípravků na bázi rostlinných extraktů. Z tohoto důvodu je nutné hledat nové, pokud možno environmentálně bezpečné látky, které by zamezily škodám způsobených na rostlinách a/nebo jiném materiálu, podléhajícímu napadení houbovými organismy.

Celosvětově je velká snaha o získání nových fungicidních nebo pomocných přípravků, které by byly zároveň šetrné k životnímu prostředí a byly i ekonomicky přijatelné.

Podstata technického řešení

Výše uvedené problémy řeší přípravek na ochranu před houbami podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje extrakt z nadzemních částí druhů rostlin z rodu Litsea Lam. (Lauraceae), (česky dvakratec: čeleď vavřínovité), dále jen dvakratec, v množství 0,5 až 99,5 % hmotn. a alespoň jeden nosič na bázi povrchově aktivního činidla a/nebo emulgátoru v množství 0,5 až 99,5 % hmotn.

Přípravek podle technického řešení je charakterizován tím, že jeho vodná emulze, která se připraví rozpuštěním extraktu ve vodě, obsahuje 0,5 až 5 % hmotn. extraktu z dvakratce, především pak z následujících druhů.

Litsea baviensis Lee.

Litsea bindoniana F. Muel.

Litsea calicaris (A. Cunn.) Benth. & Hook, f. exKirk

-1 CZ 27124 Ul

Litsea cubeba Lam.

Litsea glaucescens Kunth

Litsea glutinosa Lour.

Litsea guatemalensis Mez.

Litsea lancilimba Merr.

Litsea longipes (Meisn.) Hook. f.

Litsea monopetala (Roxb.) Pers.

Litsea reticulata (Meisn.) F. Muell.

Litsea vang Lecomte

S výhodou přípravek podle technického řešení obsahuje extrakt z rostlin Dvakratce, získaný vodní destilací nebo superkritickou fluidní extrakcí či extrakcí rozpouštědly jako je metanol, etanol, voda, etylacetát, dichlormetan, aceton, ether, dietylether nebo toluen, popřípadě extrakcí ve směsi těchto rozpouštědel.

Přípravek podle technického řešení je dále charakterizován tím, že obsahuje pevný nosič, který je s výhodou vybrán ze skupiny zahrnující zejména přírodní a syntetické hlinky křemičitany, křemičitany hořčíku, křemičitany hořečnato-hlinité, hlinité křemičitany, uhličitan vápenatý, síran amonný, syntetické hydratované oxidy křemíku, syntetické křemičitany vápníku nebo hliníku, uhlík, síru, přírodní a syntetické pryskyřice, polyvinylchlorid, styrenové polymery a kopolymery, pevné polychlorofenoly, bitumen, směs solifulvo a/nebo huminových kyselin, vosky a pevná hnojivá.

Dále je přípravek podle technického řešení charakterizován tím, že obsahuje nosič kapalný, který je s výhodou vybrán ze skupiny zahrnující zejména vodu, alkoholy, ketony, estery, aromatické nebo alifatické uhlovodíky, ropné frakce, chlorované uhlovodíky, rostlinné oleje a jejich směsi.

Přípravek podle technického řešení je charakterizován tím, že obsahuje alespoň dva nosiče, přičemž alespoň jeden z nich je povrchově aktivní činidlo a/nebo emulgátor. Toto povrchově aktivní činidlo a/nebo emulgátor je vybráno ze skupiny polyoxyethylensorbitanmonooleát, surfaktant, dispergační činidlo nebo zvlhčovalo; může být neiontové nebo iontové. Mezi vhodná povrchově aktivní činidla patří sodné nebo vápenaté soli polyakrylových kyselin a ligninsulfonových kyselin, kondenzační produkty mastných kyselin nebo alifatických aminů nebo amidů obsahujících alespoň 12 atomů uhlíku v molekule s etylenoxidem a/nebo propylenoxidem, estery mastných kyselin s glycerolem, sorbitanem, sacharózou nebo pentaerytrolem, jejich kondenzáty s etylenoxidem a/nebo propylenoxidem; kondenzační produkty mastných alkoholů nebo alkylfenolů, například p-oktylfenolu nebo p-oktylkresolu, s etylenoxidem a/nebo propylenoxidem; sulfáty nebo sulfonáty těchto kondenzačních produktů; alkalické soli nebo soli alkalických zemin, s výhodou sodné soli, nebo estery sulfonových kyselin obsahující alespoň 10 atomů uhlíku v molekule, například natriumlaurylsulfát, sodné sek. alkylsulfáty, sodné soli sulfonovaného ricinového oleje a natriumalkylarylsulfonáty jako dodecylbenzensulfonát; a polymery etylenoxidu a kopolymery etylenoxidu a propylenoxidu.

Přípravek podle technického řešení je připravován tak, že účinné látky z rostlin dvakratce jsou extrahovány superkritickým nebo kapalným oxidem uhličitým, čistým nebo modifikovaným polární kapalinou, a to za tlaků a teplot, kdy hustota rozpouštědla je nejméně 270 kg/m³.

S výhodou takovýto íungicidní přípravek podle technického řešení obsahuje extrakt z rostlin rodu Litsea Lam., především pak z Litsea cubeba, který je získán pomocí superkritické extrakce, kdy rozpouštědlem je stlačený oxid uhličitý v superkritickém nebo kapalném stavu, tj. při tlacích nad 5 MPa a teplotách od 15 do 80 °C, a přitom při takových kombinacích teploty a tlaku, kdy hustota rozpouštědla je nejméně 270 kg/m³. Oxid uhličitý za těchto podmínek je buď čistý nebo modifikovaný polární kapalinou, přidanou v koncentraci maximálně 20 % hmotn.

-2CZ 27124 Ul

Původci technického řešení bylo úspěšně prokázáno příznivé působení přípravku podle technického řešení pro ochranu rostlin před původci chorob a/nebo jiného materiálu podléhajícího znehodnocování houbami (plesnivění a kontaminaci mykotoxiny) a to jak preventivně, tak kurativně, zejména pak proti Fusarium oxysporum, Fusarium verticillioides, Penicillium expansum, Penicillium brevicompactum, Aspergillus flavus a Aspergillus fumigatus. Ověřování tohoto přípravku bylo prováděno ve Výzkumném ústavu rostlinné výroby, v.v.i., Praha, CZ., kdy přípravek byl použit zejména proti houbovým patogenům a původcům chorob rostlin a zemědělských komodit. Dále bylo původci odzkoušeno, že přípravek podle technického řešení je schopen při hmotnostní koncentraci 0,2 až 5 % inhibovat růst alespoň z 50 % patogenních a toxinogenních druhů hub, způsobujících choroby rostlin a znehodnocování jakéhokoli materiálu, který mohou kolonizovat. Zejména se pak jedná o Fusarium oxysporum, Fusarium verticillioides, Fusarium graminearum, Fusarium culmorum, Penicillium expansum, Penicillium brevicompactum, Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus.

Přípravek podle technického řešení se aplikuje výhodně ve formě postřiků na užitkové a okrasné rostliny ve volné přírodě, sklenících i domácnostech, dále pak na jakýkoliv materiál, podléhající houbovým organismům ve zředění vodou (podle způsobu použití), s výhodou 0,1 až 20 % hmot. účinné látky v příslušné vodní emulzi.

Výhodou přípravku podle technického řešení je jeho nejedovatost, neboť je složen z extraktů z rostlin, které jsou používány v kosmetice potravinářství a lékařství. Další výhodou přípravku podle technického řešení je jeho univerzálnost, neboť působí jak preventivně, tak kurativně proti chorobám. Je schopen zvýšit vitalitu, zlepšit vzhled a obranyschopnost rostlin, při standardní preventivní aplikaci opakované podle potřeby. Jedná se o účinný fungicidní přípravek, který nezatěžuje životní prostředí.

Přípravek podle technického řešení je účinný fungicidně, pokud obsahuje 0,5 až 99,5 % hmot. extraktu z rostlin rodu Litsea (Lam.), především pak z druhu Litsea cubeba (Lour.) a alespoň jeden nosič, případně další doprovodné látky. Nic nebrání tomu, aby v přípravku podle technického řešení byly jako doprovodné látky také sloučeniny mající herbicidní, insekticidní nebo i fungicidní vlastnosti. Tím se rozšíří spektrum možností použití tohoto přípravku.

Následující příklady provedení přípravek podle technického řešení pouze dokládají, aniž by ho jakkoliv omezovaly.

Příklad provedení technického řešení

Příklad 1

Extrakce rostlin

Suché nadzemní části rostlin dvakratce (Litsea cubeba (Lour.)) byly rozemlety a extrahovány pomocí čistého oxidu uhličitého za podmínek: 28 MPa a teplota 50 °C a separovány v chlazeném separátoru na teplotu -78 °C. Při těchto podmínkách je výhodné, že extrakt obsahuje olejopryskyřici obohacenou o vyšší terpeny (seskvi-, di-a triterpeny).

Příklad 2

Extrakce rostlin

Suché nadzemní části rostliny dvakratce (Litsea cubeba (Lour.)) byly rozemlety a macerovány v čistém Metanolu za aktivního třepání v objemovém poměru sušina: rozpouštědlo = 1:10. Po 48 hodinách byl macerát zfiltrován a vakuově zahuštěn za teploty do 50 °C. Celý proces byl dvakrát opakován a oba odparky následně spojeny v jeden homogenní vzorek. Získaný homogenní vzorek byl smíchán v poměru 7:3 se 70% ethanolem. Směs byla důkladně homogenizována.

-3CZ 27124 Ul

Příklad 3

Extrakce rostlin

Suché nadzemní části rostliny dvakratce (Litsea cubeba (Lour.)) byly rozemlety a vloženy do vody v poměru sušina: voda = 1:10. Po smočení byla směs vložena do destilačního aparátu. Směs byla následně zahřívána a přivedena k varu. Těkavá směs s obsahem účinných látek byla pomocí zpětného chladiče zkoncentrována a oddělena od vodní fáze. Při těchto podmínkách je výhodné, že extrakt obsahuje vyšší množství těkavých terpenoidních látek.

Příklad 4

Fungicidní přípravek

Získaný homogenní vzorek podle Příkladu 1 byl smíchán s nosiči v poměru 5 dílů vzorku: 4 díly řepkového oleje: 1 díl emulgátorů polyoxyethylensorbitanmonooleátu (syn. Polysorbát-80). Směs byla důkladně homogenizována.

Příklad 5

Fungicidní přípravek

Získaný homogenní vzorek podle Příkladu 2 byl smíchán s nosiči v poměru 6 dílů vzorku: 3 díly řepkového oleje: 1 díl emulgátorů polyoxyethylensorbitanmonooleátu (syn. Polysorbát-80). Směs byla důkladně homogenizována.

Příklad 6

Získaný vzorek podle příkladu 3 byl smíchán s nosiči v poměru 5 díly vzorku: 3 dílům lněného oleje: 2 dílům emulgátorů polyoxyethylensorbitanmonolaurátu (syn Polysorbát-20). Směs byla důkladně homogenizována.

Příklad 7

Vliv přípravku podle technického řešení na klíčivost pšenice seté.

Testované rostliny: Triticum aestivum L. pšenice setá (odrůda Darwin). Varianty ředění: přípravek podle příkladu 1 byl rozředěn ve vodě a rozmíchán do formy emulze o koncentraci 1; 3 a 5 % hmotn.

Metodika: Semena pšenice byla získána z vlastních zdrojů ze sklizených maloparcelkových pokusů. Mechanicky nepoškozená zma byla umístěna na plata s ovlhčeným sterilním filtračním papírem. Semena nebyla záměrně povrchově sterilizována, aby se docílilo přirozeného projevu povrchové mykoflóry při klíčení. Pro každou koncentrační variantu (1; 3 a 5 % hmotn.) bylo použito hodnocení celkem 4 x 100 zrn (ve 4 opakováních). Semena se umístila na samostatná pokusná plata v cca 2 cm rozestupech. Klíčení semen probíhalo při teplotě 21 °C v laboratorních podmínkách. Aplikace byla prováděna formou postřiku za použití ručního rozprašovače a to tak, aby byl postřik aplikován rovnoměrně po celém povrchu plata. Na kontrolní variantu byla použita sterilní destilovaná voda. Procentuální klíčivost byla vyhodnocena po 72 hodinách. Semena porostlá a přirozeně napadená povrchovou mykoflorou byla připočtena mezi neklíčivá.

Výsledky: Po aplikaci došlo k potlačení napadení zrn přirozenou povrchovou mykoflorou a tím ke zlepšení hodnot klíčivosti semen. Průměrné hodnoty a směrodatná odchylka klíčivosti semen pšenice v závislosti na koncentraci jsou uvedeny v přiloženém Grafů 1.

Příklad 8

Testování fytotoxických vlastností na rostlinách pšenice seté.

-4CZ 27124 Ul

V rámci pokusů s aplikací jsme zhodnotili jako objektivní kriterium případné fytotoxické vlastnosti na mladé rostliny. (Květináč 20 x 20 cm, výsevek 50 semen na plochu květináče, substrát běžný rašelinový).

Metodika: Semena pšenice byla nejprve povrchově sterilizována 1 % roztokem Sava, omyta sterilní vodou, usušena a vyseta na sterilní rašelinový substrát. Pro hodnocení byly použity květináče 20 x 20 cm a výsevek 50 semen na plochu květináče. Semena byla po té zahrnuta rašelinou do hloubky 1 cm. Květináče byly umístěny na pěstební stoly ve skleníku. Teplota prostředí se pohybovala v rozmezí 19 až 30 °C. Zálivka byla prováděna formou spodní závlahy každé dva dny (spodní závlaha byla zvolena, aby se maximálně zamezilo náhodnému smytí přípravku z listů). První aplikace přípravku podle příkladu 2 byla provedena, když výška rostlin dosahovala v průměru 5 cm. Další aplikace na rostliny byla provedena po dalších deseti dnech. Aplikace byla provedena formou postřiku pomocí ruční postřikovačky mimo prostory pěstebních stolů (aby se zamezilo kontaminaci stolů a okolních pokusů). Aplikace byla provedena dle zahradnické praxe do skanutí listů. Po oschnutí rostlin, cca za 3 až 4 hodiny po aplikaci, byly rostliny umístěny zpět na pěstební stoly. Hodnocení fytotoxicity bylo prováděno 10 dní po aplikaci, a to těsně před druhou experimentální aplikací. Ta byla provedena stejným způsobem. Hodnocení rostlin po druhé aplikaci bylo provedeno opět po deseti dnech. Ve všech případech se použila 5 % koncentrace přípravku dle technického řešení (emulze s vodou/koncentrace 5 % hmotn.). Ošetřovaná varianta byla porovnávána s kontrolní variantou. V případě kontroly byla pro aplikaci použita samotná voda. Kontrolní i ošetřená varianta byla provedena celkem ve 3 opakováních. K hodnocení fytotoxických vlastností byla použita následující stupnice:

bez projevu náznaky (nažloutlé okraje, špičky listů) poškození do 30 % plochy listů poškození 30 až 50 % plochy listů poškození více jak 50 % listové plochy

Výsledky: Fytotoxicita a poškození rostlin v důsledku aplikace nebyla pozorována ani vjednom opakování. Jak první tak opakovaná aplikace přípravku podle technického řešení nevedla k fytotoxickým projevům a rostliny po aplikaci přípravku nebyly v porovnání s kontrolou hodnoceny jako poškozené. Drobné náznaky žloutnutí pletiv především na špičkách listů byly pozorovány pouze u kontrolních, přípravkem neošetřených, rostlin (do 2 %). Po aplikaci nebyla pozorována žádná fytotoxicita k zeleným pletivům rostlin.

Příklad 9

Vliv přípravku na významné patogenní a toxinogenní druhy hub.

Vybrané cílové druhy: Fusarium oxysporum, Fusarium verticillioides, Penicillium brevicompactum, Penicillium expansum, Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus.

Metodika: Pro hodnocení účinnosti proti vybraným patogenním a toxinogenním houbám byl použit in-vitro test na Petriho miskách. Jako živné médium byl zvolen bramboro-dextrózový agar, který vyhovuje všem testovaným houbám. Účinná složka přípravku (rostlinný extrakt) dle příkladu 3 byl důkladně rozmíchán v dávce 0,1; 0,25; 0,5; a 1 mg/ml v živném agaru za teploty nepřesahující 50 °C (aby nedošlo k případnému snížení účinnosti vlivem tepla). Po vychladnutí agaru byly do středu misek umístěny 0,4 cm velké inokulační agarové terčíky, porostlé 7 denní kulturou jednotlivých patogenů. Misky byly umístěny do termostatu s udržovanou teplotou 20 °C. Varianty byly provedeny ve třech opakováních. Hodnocení inhibičního efektu na růst patogenů bylo provedeno po sedmi dnech. Na základě inhibičního vlivu na růst hub a přepočtu na koncentraci byly určeny střední hodnoty minimální inhibiční koncentrace pro jednotlivé patogeny, neboli minimální dávka vedoucí k omezení růstu houbových patogenů minimálně o 50 %.

-5CZ 27124 Ul

Výsledky: hodnoty minimální inhibiční koncentrace zjištěné pro vybrané patogenní a toxinogenní druhy jsou uvedeny v přiloženém Grafu 2 jako (MIC 50). Růst vybraných patogenních a toxinogenních hub byl významně inhibován. Při vyšších dávkách byl růst inhibován v některých případech zcela. Test potvrdil výraznou účinnost už při koncentracích v rozmezí 0,18 až 0,29 mg/ml, kdy inhibice růstu překračovala 50 % u všech vybraných druhů hub.

Průmyslová využitelnost

Přípravek s fungicidním účinkem lze využít v zemědělské i potravinářské praxi, dále pak v domácnostech k ochraně užitkových a okrasných rostlin a při ochraně jakéhokoli materiálu pro potlačení výskytu širokého spektra houbových druhů podílejících se na jeho znehodnocování.

Claims (7)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Přípravek pro ochranu před houbami, vyznačující se tím, že obsahuje extrakt z nadzemních částí druhů rostlin z rodu Litsea Lam, česky dvakratec, dále jen dvakratec, s obsahem rostlinných silic zvolených z aromatických terpenů, citralu, neralu, s výhodou D-limonenu, v množství 0,5 až 99,5 % hmotn. a nosiče na bázi povrchově aktivního činidla a/nebo emulgátoru v množství 0,5 až 99,5 % hmotn.
2. 2. Přípravek podle nároků 1, vyznačující se tím, že nosič v přípravku je pevný.
3. 3. Přípravek podle nároku 2, vyznačující se tím, že pevný nosič je vybrán ze skupiny zahrnující zejména přírodní a syntetické hlinky křemičitany, křemičitany hořčíku, křemičitany hořečnato-hlinité, hlinité křemičitany, uhličitan vápenatý, síran amonný, syntetické hydratované oxidy křemíku, syntetické křemičitany vápníku nebo hliníku, uhlík, síru, přírodní a syntetické pryskyřice, polyvinylchlorid, styrenové polymery a kopolymery, pevné polychlorofenoly, bitumen, směs solí fulvo a/nebo huminových kyselin, vosky a pevná hnojivá.
4. 4. Přípravek podle nároků 1, vyznačující se tím, že nosič v přípravku je kapalný.
5. 5. Přípravek podle nároku 5, vyznačující se tím, že kapalný nosič je vybrán ze skupiny zahrnující zejména vodu, rostlinné oleje, alkoholy, ketony, étery, aromatické nebo alifatické uhlovodíky, ropné frakce, chlorované uhlovodíky a jejich směsi.
6. 6. Přípravek podle nároků lažó, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň dva nosiče, přičemž alespoň jeden z nich je povrchově aktivní činidlo a/nebo emulgátor.
7. 7. Přípravek podle nároku 7, vyznačující se tím, že povrchově aktivní činidlo a/nebo emulgátor je výhodně vybrán ze skupiny zahrnující zejména sodné nebo vápenaté soli polyakrylových kyselin a ligninsulfonových kyselin, kondenzační produkty mastných kyselin nebo alifatických aminů nebo amidů obsahujících alespoň 12 atomů uhlíku v molekule s etylenoxidem a/nebo propylenoxidem, estery mastných kyselin s glycerolem, sorbitanem, sacharózou nebo pentaerytrolem, jejich kondenzáty s etylenoxidem a/nebo propylenoxidem, kondenzační produkty mastných alkoholů nebo alkylfenolů, s etylenoxidem a/nebo propylenoxidem, sulfáty nebo sulfonáty těchto kondenzačních produktů, polysorbaty, alkalické soli nebo soli alkalických zemin, estery sulfonových kyselin obsahující alespoň 10 atomů uhlíku v molekule, sodné sekundární alkylsulfáty, sodné soli sulfonovaného ricinového oleje a natriumalkylarylsulfonáty, polymery etylenoxidu a kopolymery etylenoxidu a propylenoxidu, polyoxyethylensorbitanmonolaurát, přírodní emulgátory jako jsou lecitin, soli mastných kyselin, saponiny.