DD225324A1 - Partialsynthetische mittel zur chemotherapie pflanzlicher virosen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft partialsynthetische Mittel zur verbesserten Chemotherapie pflanzlicher Virosen. Die Aufgabe wird in der chemischen Wandlung von antiphytoviral inaktiven Fraktionen, die im Rahmen biotechnologischer Prozesse aus Mikroorganismen isoliert werden, zu antiphytoviral hoch aktiven gesehen, die in Verbindung mit Hilfs- und Traegerstoffen Pflanzenviren hemmen. Die Aufgabe wird durch partielle Hydrolyse von Phosphatidgemischen geloest, die aus Lipidextrakten von Hefen nach Kultur auf Kohlenwasserstoffen gewonnen werden. Auf dieser Basis hergestellte Spritzbruehen verhindern oder verlangsamen, auf virusgefaehrdete Pflanzen aufgebracht, die Vermehrung einer Anzahl von Kartoffelviren, z. B. des Kartoffel-X-, -S-, -A- und -blattroll-Virus. Darueber hinaus wird auch die Zahl der Lokallaesionen des Tabakmosaik-Virus auf Nicotiana glutinosa betraechtlich vermindert. Kombinierte Ausbringung zusammen mit hydrierten Triazinen und Guanidinen steigert die antiphytoviralen Wirkungen. Kombinierte oder alternierende Anwendung verschiedener Praeparationen beugt der Ausbildung praeparatenresistenter Virusstaemme vor.

Description

Titel der Erfindung

Partialsyntbetische Mittel zur Chemotherapie pflanzlicher Virosen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Mittel zur Chemotherapie pflanzlicher Virosen. Die sog. klassischen, zumeist indirekten Maßnahmen der Virusbekämpfung, z. B. Selektion erkrankter Pflanzen, Bekämpfung der Virusüberträger und Quarantäneinaßnahmen, sind nur unzureichend wirksam. Erfolge der Resistenzzüchtung beschränken sich auf relativ wenige Kulturpflanzenarten und Viren und werden überdies nicht selten durch die Entstehung neuer, aggressiver, die Resistenz durchbrechender Virusstämme zunichte gemacht. Es ist daber; von großer wirtschaftlicher Bedeutung, diese Verfahren durch bocbwirksame antiphytovirale Präparate zu ergänzen, die eine Chemotherapie pflanzlicher Virosen ermöglichen«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In den letzten Jahren ist eine größere Anzabl von Präparaten aufgefunden bzw. entwickelt worden, die die Vermehrung von Pflanzenviren hemmen. Zu diesen gehören Analoga von Purin- und Pyrimidinbasen bzw. von entsprechenden Uucleosiden und Nucleotiden, Antibiotika aus Mikroorganismen oder höheren Pflanzen, Polyanionen, substituierte Triazine und hydrierte Triazine, Harnstoffe und Carbamate, Thioharnstoffe, Guanidine, bestimmte Verbindungen mit Azinstruktur, Thiadiazole, Oxazole und°c-Benzyltbio-carbonyliminoverbindungen. Eine Übersicht hierüber ist u. a. in der Patentschrift DD-PS 157 662 gegeben. Noch immer bedarf die anti-

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phytovirale Chemotherapie jedoch dringend der Weiterentwicklung. Einerseits sind noch wirksamere Präparate wünschenswert. Darüber hinaus wirkt jede antiphytovirale Verbindung offensichtlich nur gegen eine begrenzte Anzahl von Viren, wie das ähnlich bei Fungiziden und Insektiziden bezüglich ihrer Wirkung gegen Schadpilze und Schadinsekten seit langem bekannt ist. Bestimmte Problemviren werden noch immer kaum chemotherapeutisch erfaßt. Schließlich ist infolge der starken Mutabilität einer großen Zahl von Pflanzenviren zu befürchten, daß sehr rasch gegenüber den antiviralen Präparaten resistente Virusformen entstehen, wenn die entsprechenden Viren nur mit einem Präparat oder einigen wenigen Präparaten bekämpft werden können.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die antiphytovirale Chemotherapie über das erreichte Maß hinaus weiter zu verbessern. Insbesondere sollen mit neuen antiphytoviralen Chemotherapeutika die Möglichkeiten zur Präparatenrotation erweitert werden, um der Ausbildung resistenter Virusstämme vorzubeugen. Darüber hinaus soll den unterschiedlichen Anwendungsgebieten der Praxis durch Erweiterung der Angebotspalette besser Rechnung getragen werden. Durch gleichzeitige, d. h. kombinierte Ausbringung von mindestens zwei hierfür geeigneten Präparaten soll darüber hinaus die antiphytovirale Wirkung synergistisch, also weit über das mit den einzelnen Präparaten bei alleiniger Anwendung erreichbare Maß hinaus, gesteigert werden. Ein weiteres Ziel ist die Nutzung biotechnologischer Prozesse für die kostengünstige Gewinnung antiphytoviraler Mittel aus Mikroorganismen. Dabei sollen im Sinne einer rationellen Ausschöpfung aller Ressourcen auch Fraktionen (Isolate), die keine eigenen antiphytoviralen Aktivitäten aufweisen, durch chemische Wandlungen in Fraktionen mit genügend hohem Anteil an antiphytoviralen Verbindungen umgewandelt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung;

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete chemische Wandlungen aus antiphytoviral inaktiven Stoffen Wirkstoffe mit hoher antiphytoviraler Aktivität zu gewinnen. Diese sollen eine antiphytovirale Chemotherapie ermöglichen, indem sie Virusinfektionen und besonders die Virusreplikation wirksam hemmen, das Spektrum chemotherapeutisch erfaßbarer Pflanzenviren erweitern, Resistenzerscheinungen bei Viren vorbeugen und in Kombination mit anderweitigen geeigneten Verbindungen die antiphytoviralen Aktivitäten synergistisch erhöhen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Bekämpfung von Pflanzenvirosen Mittel verwendet werden, die aus den Phosphatidfraktionen der Lipidextrakte, welche nach der mikrobiellen Fermentation von Kohlenwasserstoffen mit Hefen bei der extraktiven Reinigung der Biomasse mit niedrigsiedenden Lösungsmitteln und Lösungsmittelgemischen und nachfolgender Extraktion der acetonlöslichen Bestandteile im Rückstand anfallen, durch deren partielle Hydrolyse erhalten werden. Die Phosphatidfraktionen setzen sich aus 10 bis 50 Gew.-% Phospbatidylcholin, einschließlich Lysophosphatidylethanolamin, 20 bis 40 Gew.-% Phosphatidylethanolamin, 5 bis 10 Gew.-^ Lysophosphatidylcholin und Phosphatidy!serin sowie 1 bis 10 Gew.-% Cärdiolipid zusamt men. Die Kettenlänge der Fettsäureanteile der Phosphatide liegt im Bereich von 12 bis 20 C-Atomen, wobei ein verhältnismäßig hoher Anteil eine Kettenlänge von 17 aufweist, die antiphytovirale Aktivitäten in besonderem Maße fördert. Die partielle Hydrolyse der Phosphatide erfolgt nach bekannten Verfahren, wie sie z. B. in den US-PS 3 505 074, DE-OS 2 063 128, DE-PS 1 902 607, DE-PS 1 900 959 beschrieben sind, Die teilhydrolysierten Phosphatide sind durch einen Anstieg der Neutralisationszahl auf den 1,5 bis 2fachen Wert gegenüber dem ursprünglichen Phospbatidgemisch gekennzeichnet. Die Mittel können neben den erfindungsgemäßen Hydrolysaten von Phospbatidgemischen Verdünnungsmittel und/oder Lösungsmittel, darüber hinaus gegebenenfalls Tenside, Haftmittel

und/oder weitere Formulierungsmittel enthalten. Zusammen mit hydrierten Triazinen oder Guanidinen ausgebracht, erhöht sich ihre antiphytovirale Wirkung synergistisch. Die erfindungs-gemäßen Mittel zeigen eine ausgeprägte antivirale Wirkung, insbesondere gegenüber wirtschaftlich bedeutsamen Kartoffelvirosen, z. B. verschiedenen Mosaikerkrankungen (Erreger: u. a· Kartoffel-X- und Kartoffel-AVirus) und der Blattrollkrankheit der Kartoffel (Erreger: Blattrollvirus der Kartoffel). Ferner lassen sich verschiedene Viruskrankheiten der Tomate und des Tabaks bekämpfen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen bedeuten eine Erweiterung der bisherigen Palette der antiphytoviralen Präparate. Diese ermöglicht es, die Präparatenrotation zu erweitern.

Zur Erzielung eines für die Praxis ausreichenden Schutzes gegen Ertragsminderungen durch Virusbefall genügen im allgemeinen Aufwandmengen von 0,5 bis 10 kg/ha. Die Formulierung und Applikation der erfindungsgemäßen Mittel kann nach den bekannten und praxisüblichen Methoden erfolgen. So können die Wirkstoffe mit inerten Verdünnungsmitteln und geeigneten Formulierungsmitteln versetzt und zu Spritzpulvern, Pasten, Emulsionskonzentraten usw. verarbeitet werden. Ss hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Wirkstoffgehalt 10 bis 90 % des Mittels ausmacht. Die Mittel können vor der Anwendung mit Wasser zu Spritzbrühen dispergiert und mit den gebräuchlichen Spritz-, Sprüh- und Nebelgeräten ausgebracht werden.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1:

Ein Lipidextrakt wurde aus einem Kohlenwasserstoffe verwertenden Stamm der Hefe Lodderomyces elongisporus IMET H (Kohlenstoff-Quelle: Erdöldestillat, Siedelage 240 - 380 ⁰C) gewonnen. Die Gewinnung des Lipidextraktes erfolgte nach Extraktion des Hefetrockenproduktes mit einem Benzin/Ethanol/ Wasser-Gemisch bei 40 ⁰C und destillativer Entfernung des Extraktionsmittels. Der Lipidextrakt wurde anschließend bei

Raumtemperatur 10 min intensiv mit 2 Gew.-Teilen Aceton gemischt und nach einer Beruhigungsphase dekantiert. Die untere, acetonunlösliche Phase wurde in 1 Gew.-Teil Benzin gelöst und unter intensiver Mischung in etwa die 5fache Acetonmenge eingetragen. Die so erhaltenen Reinphosphatide wurden abgetrennt. Das Lösungsmittel wurde destillativ entfernt.

Zur Teilbydrolyse wurde das Reinphosphatid in etwa der 3,5fachen Menge Wasser bei 50 ⁰C emulgiert. Zu dieser Emulsion wurden soviel Milliliter einer gesättigten wäßrigen SOp-Lösung zugesetzt, bis ein pH-Wert von 3,5 bis 4 erreicht war. Unter langsamen Rühren wurde die Mischung jetzt auf 65 ⁰G erhitzt und 5 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Abkühlung wurden die teilbydrolysierten Phosphatide durch Gefriertrocknung in fester Form erhalten.

Beispiel 2:

Das nach Beispiel 1 gewonnene Teilhydrolysat wurde 2 Tage vor sowie 2 und 7 Tage nach der Inokulation von Tabakpflanzen (iTicctiana tabacum 'Samsun¹ L.) mit Kartoffel-X-Virus auf die Sprosse jeweils bis zur Tropfnässe aufgesprüht bzw. mit einem feinen Haarpinsel aufgetragen. Die in den einzelnen Pflanzenteilen erreichte Viruskonzentration wurde zu geeigneter Zeit serologisch im Präzipitationstropfentest, jeweils pflanzenweise getrennt, in 8 bis I6facher Wiederholung ermittelt. Aus den erhaltenen Einzelwerten wurden die Durchschnittswerte gebildet und mit den Durchschnittswerten (Mittelwerten) der Kontrollen verglichen. In der nachfolgenden Ergebnisaufstellung ist die in den mit dem Teilhydrolysat behandelten Pflanzenteilen vorgefundene Viruskonzentration in Prozenten der jeweiligen Kontrolle angegeben. Je niedriger die Prozentwerte, desto stärker ist die antipbytovirale Wirkung. Alle erforderlichen Manipulationen und die Verrechnung sind bei G. Schuster (Archiv Phytopath. u. Pflanzenschutz 1_3_, 1977, 231 241) sowie z. 3. in der Patentschrift DD-PS 1576 64 ausführlich beschrieben. Die Prüfung der Signifikanz der in

Form von Relativwerten zum Ausdruck gebrachten Differenzen in der Viruskonzentration erfolgte mittels des t-Testes nach Student (einseitige Fragestellung). Die Prüfungsergebnisse sind neben den Prozentwerten mit den üblichen Signifikanzsymbolen wiedergegeben:

Λ % ± ρ > 0,1

O7 /O

: 0,1 % ^p Ergebnistabelle zu Beispiel 2:

Veränderung der Konzentration des Kartoffel-X-Virus (Kontrolle = 100 %) nach Behandlung von Tabakpflanzen (ilicotiana tabacum 'Samsun') mit den erfindungsgemäßen teilhydrolisierten Phosphatiden mikrobieller Herkunft

Unters. PfI.-teil u. Lösungs- Konz. d. rel. Virus-. Zeitpkt. d. Virusge- mittel u. _tPräparation gehalt (Konbaltsbest. (Tage nach Konz. {%) {%) trolle=100%) der Inokulation) u.Signifi

kanz

inok.	Bl. (5)	(13)	Aceton	5	0,1	59T
inko.	Bl. (5)	(13)	Tween	60	0,1	80*
		(13)	0,25
inko.	Bl. (5)		Tween	60	0,5	41++
		(13)	0,25
sek.	infiz. Bl.		Aceton	5	0,1	20++
sek.	infiz. Bl.	Aceton	5	0,5	20++
sek.	infiz. Bl.	Tween	60	0,1	67·
		0,25
sek.	infiz. Bl.	Tween	60	0,5	49++
		0,25

Die Ergebnistabelle läßt erkennen, daß die erfindungsgemäße antiphytovirale Präparation (Teilhydrolysat der Phos

pbatide) die Konzentration des Kartoffel-X-Virus beachtlich und ζ. Τ. hochsignifikant vermindert. Besonders stark sind die HemiEwirkungen in sekundär infizierten Blättern, vor allem bei Verwendung acetonischer Lösungen ( 5 % Aceton in Wasser) bzw. Auszügen. Diese bringen die wirksamen Prinzipien am besten zur Geltung. Doch auch die Hemmwirkung im inokulierten Blatt, die in der gewählten Versuchsanordnung mit hochkonzentrierten Inokula in der Regel schwächer ist als im sekundär infizierten Blatt, ist von beachtlicher Höhe, die Praxiswirksamkeit bei der Bekämpfung von Neuinfektionen verspricht. Ähnlich wie das Kartoffel-X-Virus reagieren zahlreiche weitere Kartoffelviren, so daß die angeführten Befunde mit geringen Abweichungen z. B. auch für das Kartoffel-S-, -A- und -Y-Virus sowie das Blattroll-Virus gültig sind.

Beispiel 3:

Das nach Beispiel 1 gewonnene Teilbydrolysat wurde 2 Tage vor und 2 Tage nach der Inokulation von 3auerntabak (Nicotiana glutinosa) mit dem Tabakmosaik-Virus auf die Blätter dieser Pflanze aufgetragen. Das Tabakraosaik-Virus bildet auf Nicotiana glutinosa lokale, nekrotische Plecken, sog. Lokalläsionen. Ihre Anzahl gibt Auskunft über die Zahl der Infektionsherde. Je stärker diese verringert ist, umso stärker hat ein Präparat die Infektion mit dem sehr schwer bekämpfbaren Tabakmosaik-Virus beeinträchtigt.

Ergebnistabelle zu Beispiel 3'·

Veränderung der Anzahl der Lokalläsionen des Tabakmosaik-Virus auf IJicotiana glutinosa (Kontrolle = 100 %) nach Behandlung der Pflanzen mit den erfindungsgemäßen teilhydrolisierten Phospbatiden mikrobieller Herkunft

Lösungsmittel	Konz.	d	1
u. Konz. {%)	Präp.	<	5
Aceton 5	o,
Aceton 5	o,

Lokalläsionen (rel. Kontr. = 100 %)

50⁺⁺ 50⁺⁺

Die Ergebnistabelle zeigt, daß die erfindungsgemäßen teilhydrolisierten Phosphatide mikrobieller Herkunft nach Inokulation des Tabakmosaik-Virus auch die Infektionsherde dieses schwer bekämpfbaren Virus in den geprüften Aufwandmengen erheblich vermindern.

Beispiel 4:

Unter Anwendung der in Beispiel 2 beschriebenen Teatmethodik wurde nachgewiesen, daß die antiphytoviralen Aktivitäten der erfindungsgemäßen antiphytoviralen Präparationen entsprechend Beispiel 1 durch gleichzeitige (= kombinierte) Ausbringung zusammen mit sehr geringen Mengen von 2,4-Dioxohexahydro-1, 3, 5-triazin. oder anderweitigen hydrierten Triazinen bzw. von Cyanoguanidin oder anderweitigen Guanidinen beachtlich in der Regel synergistisch gesteigert werden können. Umgekehrt erhöhen die entsprechenden erfindungsgemäßen biogenen Präparationen auch die antiphytovirale Wirkung der hydrierten Triazine und Guanidine. Therapeutisch bedeutsam ist die Steigerung der Wirkung der erfindungsgemäßen teilhydrolisierten Phosphatide im inokulierten (primär infizierten) Blatt durch DHT und CG.

Ergebnistabelle zu Beispiel 4:

Verstärkte Hemmung (prozentuale Verminderung im Vergleich zur Kontrolle) des Kartoffel-X-Virus in inokulierten (= i) und sekundär infizierten (= s) Blättern von ETicotiana tabacum 'Sarnsun' durch Kombination (Kombi) der erfindungsgemäßen teilhydrolisierten Phosphatide (= THP) mit 2,4-Dioxohexahydro-1, 3, 5-triazin (= DHT) bzw. Cyanoguanidin (CG). Lösungsmittel: Tween 60; 0,25 %

Partner PfI.-Teil

DHT CG DHT CG

inok.Bl. (0,1) inok.Bl. (0,1) sek.inf.Bl. (0,1) sek.inf.Bl. (0,1) Verminderung der Viruskonzentration (Kontr.= 100 %) durch Einzelpräparate u. Kombination. Pr äp. Konz. in Klammern

THP 7O⁺- 7O⁺" 88* 88*

Partner 83* 77⁺ 26⁺⁺⁺ 109*

Kombi 30⁺⁺⁺

40⁺⁺⁺

76'

Claims (3)

1. Erfindungsansprüche

   1. Partialsynthetische Mittel zur Chemotherapie pflanzlicher Virosen, dadurch gekennzeichnet, daß sie als wesentliche Komponente ein Hydrolysat der Phospbatidfraktionen der Lipidextrakte enthalten, die nach der mikrobiellen Fermentation von Kohlenwasserstoffen mit Hefen bei der extraktiven Reinigung der Biomasse mit niedrigsiedenden Lösungsmitteln oder -gemischen und nachfolgender Extraktion der acetonlöslichen Bestandteile anfallen,
2. 2. Mittel entsprechend dem Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Präparationen neben den erfindungsgemäßen Wirkstoffen sowie üblichen Hilfs- und Trägerstoffen auch Tenside, Haftmittel sowie weitere Formulierungshilfsmittel enthalten.
3. 3. Mittel entsprechend den Punkten 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die antipbytovirale Wirkung durch Kombinationen mit hydrierten Triazinen und Guanidinen synergistiscb gesteigert wird.