-
Technisches
Umfeld
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Düngemittel mit einer Chelatkomponente,
die Aminosäuren,
Pentarsäure
und Essigsäure
und Selentrioxid als Metallverbindung umfasst, sowie ein Verfahren
zur Herstellung eines Düngemittels.
-
Stand der
Technik
-
Düngemittel
werden auf den Boden aufgebracht, um Agrarprodukten Nährstoffe
zuzuführen,
den Ertrag zu erhöhen
und die Abnahme der Fruchtbarkeit des Bodens zu verhindern. Es ist
bekannt, dem Boden große
Mengen der drei Hauptkomponenten von Düngern, Stickstoff (N), Phosphor
(P) und Kalium (K), die für das
Wachstum von Pflanzen unerlässlich
sind, zuzuführen.
Stickstoff dient in einer Pflanze zur Förderung der Proteinsynthese,
der Teilung und der Vermehrung von Zellen, des Wachstums der Wurzeln
und eines ausreichenden Wachstums der Blätter und Stiele sowie zur Unterstützung der
Resorption und des Anabolismus der Nährstoffe. Phosphor bewirkt
ein beschleunigtes Wachstum der Wurzeln zur Vergrößerung der
Abschnitte, die die Nährstoffe
aufnehmen, und eine Aktivierung der Keimung. Phosphor trägt auch
zu einer beschleunigten Reifung der Pflanzen bei und erhöht den Ertrag
an Samen und Früchten.
Phosphor ist auch zur Verstärkung der
Stärkebildung
und der Aktivität
von Enzymen und Mikroorganismen für die Bekämpfung von Schadinsekten oder
Ungeziefer und zur Verbesserung der Qualität der Ernte nützlich.
Kalium ist für
die Synthese von Kohlenhydraten und Stickstoffverbindungen zur Förderung
des Anabolismus, das Wurzelwachstum, die Blütenentwicklung und die Früchtebildung,
die Steuerung der Wasserverdunstung aus den Pflanzen und die Erhöhung der
Widerstandsfähigkeit
gegen Schäden
durch kaltes Wetter und Schadinsekten nützlich. Zusätzlich zu den drei Hauptnährstoffen
kann das Düngemittel
Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Silicium (Si), Mangan (Mn), Zink (Zn),
Kupfer (Cu), Molybdän
(Mo), Eisen (Fe) und Bor (B) enthalten, um direkt oder indirekt
ein gutes Pflanzenwachstum zu unterstützen.
-
Die
Japanische Patentschrift Nr. 55-15901 offenbart zum Beispiel ein
Verfahren zur Stabilisierung eines flüssigen Düngemittels, das Harnstoff,
Stickstoff, Phosphor, Kalium und Magnesium enthält, über die Zugabe von Zitronensäure zum
flüssigen
Düngemittel
zur Steuerung des Anstieges des pH-Wertes als Folge der Hydrolyse
des Harnstoffs, ohne dass es irgendeine schädliche Wirkung auf das Wachstum
der Erntepflanzen hat. Die Japanische Patentschrift Nr. 58-223681
offenbart auch ein flüssiges
Düngemittel,
das Phosphorsäure, Magnesiumionen
und Calciumionen enthält,
zu denen Hydroxyessigsäure
gegeben wird, um die Abscheidung einer kristallinen Substanz zu
verhindern. Außerdem
offenbart die Japanische Patentschrift Nr. 9-183681 ein Düngemittel
mit einer Chelatkomponente, die durch das Mischen einer chemischen
Metallverbindung mit Zuckersäure
hergestellt wird, für
die Kultivierung von Agrarprodukten von guter Farbe, ausgezeichnetem
Aroma und mit einer Wirkung gegen Krebs.
-
Chelatverbindungen
nach dem Stande der Technik werden lediglich aus Zuckersäure und
Metall hergestellt, aber das Chelat hat dadurch eine geringe Stabilität, weil
es denaturiert wird, ehe es von einem lebenden Organismus aufgenommen
wird.
-
Weiterhin
müssen
Düngemittel
größere Mengen
an wirksamen Komponenten enthalten, ohne dass irgendwelche schädlichen
Substanzen enthalten sind, so dass sie einen Anbau von Ackerpflanzen
im großen Maßstab über eine
einfache Behandlung und einen kostengünstigen Prozess der Herstellung
von Düngemitteln
ermöglichen,
wobei sie nur gering hygroskopisch sind und nur wenig zusammenbacken.
In den letzten Jahren wurden bessere Agrarprodukte von den Konsumenten
verlangt, die eine hohe Qualität
der Erntepflanzen, mit einem guten Aussehen bezüglich der Farbe und des Glanzes,
mit einem ausgezeichneten Aroma und einem köstlichen Geschmack, wünschen.
-
US-A-5
504 055 offenbart ein Metall-Aminosäure-Chelat für ein Düngemittel,
das einen Metallkomplex umfasst, der über das Mischen eines Metallsalzes,
einer Aminosäure
und einer organischen Hydroxysäure
in entgastem Wasser erzeugt wird. Das Metall M dieses Komplexes
ist aus Eisen, Cobalt, Kupfer, Zink, Magnesium, Mangan, Calcium,
Bor, Molybdän
und Nickel ausgewählt.
-
CN 1142479 A bezeichnet
einen Wachstumsregulator für
Meerespflanzen, der über
eine Extraktion von Meerwasser, aus Meeresboden und über eine
anorganische Extraktion von Meerestieren hergestellt wird und reich
an Nährstoffen
(N, P, K, S, Si, Fe), Sacchariden und Aminosäuren ist.
-
CN 1129683 A demonstriert
ein organisches flüssiges
Düngemittel
mit Aminosäuren,
das aus gepulverten Pflanzenstielen oder -halmen, Kleie, Holzstaub
und Leder hergestellt wird.
-
JP
06-040786 A offenbart ein Düngemittel
mit einem aminosäurehaltigen
hydrolysierten Aminosäurematerial,
wie Federn, Huf, menschlichem Haar und tierischem Haar sowie Spurenelementen,
wie Bor, Mangan, Zink, Kupfer, Eisen und Molybdän.
-
JP
63-190792 A offenbart ein organisches Düngemittel mit Aminosäuren aus
Meeresalgen, mit organischen Säuren
(Essigsäure
(CH3COOH), Weinsäure) als Pufferlösung und
Metall (Calcium, Magnesium, Eisen, Mangan, Kupfer).
-
EP-A-608706
offenbart die Verwendung des Abwassers aus der Seidenentbastung
als stickstoffhaltiger Dünger.
-
CN 1072671 A offenbart
ein Düngemittel
aus einem Aminopolysaccharid-Selen-Chelat.
-
Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Düngemittel
bereitzustellen, das ein Chelat enthält, das die Gewinnung von Agrarprodukten
mit guter Farbe, ausgezeichnetem Aroma und köstlichem Geschmack sowie antiseptischen
und fungiziden Eigenschaften ermöglicht.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Düngemittel
mit einem Chelat bereitzustellen, das in einem lebenden Organismus aktive
Enzyme mit einer entgiftenden Wirkung gegenüber Wasserstoffperoxid, organischen
Peroxiden, kanzerogenen Substanzen sowie eine Widerstandsfähigkeit
gegenüber
einer Oxidation, wenn ein lebender Organismus das Agrarprodukt,
das mit dem erfindungsgemäßen Düngemittel
kultiviert wurde, aufnimmt, generieren kann. Noch ein weiteres Ziel
der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Düngemittel mit einer Chelatkomponente
bereitzustellen, die nicht denaturiert ist, ehe ein lebender Organismus
die Chelatkomponente isst.
-
Offenbarung
der Erfindung
-
Das
erfindungsgemäße Düngemittel
umfasst auf Gewichtsbasis 0,03 bis 2 Teile Selentrioxid als Metallverbindung
der Chelatkomponente, 1 bis 5 Teil(e) einer Aminosäuremischung,
2 bis 8 Teile einer kaliumhaltigen Komponente, 0,1 bis 1 Teil einer
stickstoffhaltigen Komponente und 0,01 bis 2 Teile einer phosphorhaltigen
Komponente, so dass beim Mischen mit Wasser ein pH-Wert von 6,0
bis 7,5 entsteht, wobei die genannte Aminosäuremischung Aminosäuren, die
aus dem Abwasser der Seidenentbastung stammen, 0,5 bis 1,5 Teile Pentarsäure und
0,5 bis 1,5 Teile Essigsäure
enthält.
Das Chelat leitet sich von der Aminosäuremischung und Selentrioxid
ab, das als eines der düngenden
Elemente im Boden bereitgestellt wird und mit anderen Düngeelementen
von Agrarprodukten resorbiert wird. Wenn Menschen und Tiere die
Agrarprodukte verspeisen, stellt das Chelat ein aktives Zentrum
bereit, das in die Peptidkette inkorporiert wird und durch ein Substrat
einer Oxidation und Reduktion unterzogen wird, und es bilden sich
Enzyme für
die Entgiftung, zum Beispiel molekulare Species der Glutathion-S-Transferase
(GST) sowie die Glutathionperoxidase (GPx). Elektrophile Verbindungen,
die im lebenden Körper
vorkommen, greifen andere Moleküle
mit hoher Elektronendichte über
eine elektrophile Reaktion, zum Beispiel eine elektrophile Substitution
und eine elektrophile Addition, an, wodurch sich über die
Elektronen des angegriffenen Moleküls eine kovalente Bindung ausbildet.
Zum Beispiel hat die elektrophile Verbindung die elektrophile Gruppe,
die den Bereich hoher Elektronendichte einer Metall- Stickstoff-Bindung
eines metallhaltigen Polymers, wie einer Si-N-Bindung, Al-N-Bindung
und B-N-Bindung,
angreifen kann, wodurch die Metall-Stickstoff-Bindung gespalten
und eine neue Bindung gebildet wird. Die elektrophile Verbindung
wird über
die Hydrierung von Kanzerogenen erzeugt, zu denen wenigstens eines
aus der Gruppe gehört,
die aus polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen wie Benzpyren,
Azoverbindungen, aromatischen Aminen oder anderen chemischen Substanzen
besteht, die Mutationen, Zelltoxizität und eine Kanzerogenese bewirken,
indem sie eine kovalente Bindung mit einem nukleophilen Teil der
DNA oder von Proteinen ausbilden. Die Enzyme für die Entgiftung dienen als
Katalysator für
eine reduktive Reaktion hochreaktiver elektrophiler Verbindungen
zu Wasser oder Alkohol mit reaktivem Sauerstoff, Wasserstoffperoxid
oder organischen Peroxiden.
-
Die
Aminosäuremischung
wird über
die Zugabe von Pentarsäure
und Essigsäure
zu Aminosäuren
hergestellt, und die Mischung enthält viele funktionelle Gruppen,
wie Aminogruppen, wodurch sich leicht das Chelat mit dem Metall
bildet. Insbesondere erleichtert die Aminosäuremischung die Erzeugung des
Chelats, da die Stickstoffatome der Aminogruppe stark elektronenabgebende
Eigenschaften aufweisen, wodurch die Bildung einer Koordinationsbindung
mit dem Metall als Elektronenakzeptor gefördert wird. Außerdem bilden
Aminosäuren
generell fünfgliedrige
Chelatringe in Form zweizähniger
Koordinationskomplexe über
Carboxy- und Aminogruppen, die in einem Aminosäuremolekül enthalten sind, wenn die
Aminosäure
mit Metallen zu einem Chelat reagiert. Das Chelat, das durch das
Mischen der Aminosäure
mit dem Metall hergestellt wird, verursacht kein Ausfallen von Metallverbindungen,
und es zersetzt sich nicht, wenn man es über längere Zeiträume stehen lässt, da
die Chelatringe im Komplex eine höhere Stabilität aufweisen
als in einem einfachen Komplex, und die fünfgliedrigen Ringe sind aufgrund
des Chelateffektes die stabilsten in dem die Chelatringe enthaltenden
Komplex. Nach dem Aufbringen des Düngemittels auf die Erde resorbieren
die Agrarprodukte das unveränderte
Chelat im Düngemittel,
da das Chelat durch Mikroorganismen oder Chemikalien im Boden kaum
zersetzt oder abgebaut wird. Wenn die Agrarprodukte von lebenden
Körpern
aufgenommen werden, kann das Chelat mit hoher Ausbeute antitoxisch
wirkende Enzyme bilden, die als Katalysator zur Reduktion von reaktivem
Sauerstoff dienen.
-
Wenn
die Menge der Metallverbindung unter 0,01 Teilen liegt, wird keine
Chelatverbindung gebildet. Wenn die Menge der Metallverbindung 4
Teile übersteigt,
würde der
Dünger
zwar noch seine unveränderte Wirkung
zeigen, aber es ist erforderlich, eine Kontamination des Bodens
durch exzessive Mengen an Metallverbindungen, die in ihm akkumulieren,
zu verhindern. Die Zugabe von Pentarsäure und Essigsäure zu den Aminosäuren in
einer Menge von weniger als 1 Teil der Gesamtmenge führt nicht
zur Bildung einer ausreichenden Chelatmenge, und eine Menge von über 5 Teilen
führt nicht
zu einer Erhöhung
der Wirkung des Düngemittels.
Die kaliumhaltige Komponente ist in einer Menge von 2 bis 8 Teilen
bezüglich
der Synthese von Kohlenhydraten und Stickstoffverbindungen und der
Förderung
des Anabolismus, des Wachstums von Wurzeln und der Bildung von Blüten und
Früchten
wirksam. Eine Menge der kaliumhaltigen Komponente von unter 2 Teilen
führt nicht
zur Bildung ausreichender Mengen an Kohlenhydraten und stickstoffhaltigen
Verbindungen. Der stickstoffhaltige Dünger dient in einer Menge von
0,1 bis 1 Teil in Pflanzen zur Förderung
der Synthese von Proteinen, der Teilung und der Vermehrung der Zellen,
des Wachstums der Wurzeln und eines ausreichenden Wachstums der
Blätter
und Stiele sowie zur Förderung
der Resorption und des Anabolismus der Nährstoffe. Eine Menge des stickstoffhaltigen
Düngers
von unter 0,1 Teil führt
nicht zur Bildung ausreichender Proteinmengen. Der stickstoffhaltige
Dünger
führt in
einer Menge von 0,1 bis 1 Teil zur Förderung des Wachstums der Wurzeln
und zu einer Aktivierung der Keimung. Eine Menge der phosphorhaltigen
Komponente von unter 0,01 Teil ist nicht imstande, das Wachstum
der Wurzeln von Agrarprodukten in ausreichendem Maße zu fördern. Die
kaliumhaltige Komponente in einer Menge von über 8 Teilen, die stickstoffhaltige
Komponente in einer Menge von über
1 Teil und die phosphorhaltige Komponente in einer Menge von über 2 Teilen
führen
auf unerwünschte
Weise zu einer unnötig
großen
Menge des Düngemittels
im Boden, ohne dass sich die physiologische Wirkung eines jeden
Düngemittels
verändert,
und die übermäßige Zufuhr
des Düngemittels
kann eine schädliche
Wirkung auf den Boden haben. Ein pH-Wert des Düngemittels von unter 6,0 führt zu der
Möglichkeit,
dass es zu einer Kontamination des Bodens aufgrund einer übermäßigen Azidität kommt,
und ein pH-Wert von über
7,5 beeinträchtigt
die Stabilität
des Komplexes.
-
Das
Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Düngemittels mit einer Chelatkomponente umfasst
die Schritte, wie sie im Anspruch 3 definiert sind.
-
Beste Ausführungsform
der Erfindung
-
Im
Folgenden werden detaillierte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Düngemittels
beschrieben.
-
Das
erfindungsgemäße Düngemittel
umfasst auf Gewichtsbasis 0,03 bis 2 Teile Selentrioxid als Metallverbindung
der Chelatkomponente, 1 bis 5 Teil(e) einer Aminosäuremischung,
2 bis 8 Teile einer kaliumhaltigen Komponente, 0,1 bis 1 Teil einer
stickstoffhaltigen Komponente und 0,01 bis 2 Teile einer phosphorhaltigen
Komponente, so dass beim Mischen mit Wasser ein pH-Wert von 6,0
bis 7,5 entsteht.
-
Selen
ist ein Element, das in der Glutathionperoxidase (GPx), einem Enzym
zur Reduktion von Elektrophilen, wie reaktivem Sauerstoff, zu Wasser
oder Alkohol enthalten ist, und das Selen stellt ein aktives Zentrum
bereit, das in die Peptidkette inkorporiert ist und in Gegenwart
des Substrats seinen Oxidationszustand ändert. Dementsprechend führt, wenn
Menschen und Tiere Agrarprodukte in ihren Körper aufnehmen, die mit dem
Düngemittel,
das die Selenverbindung enthält,
angebaut wurden, das aufgenommene Selen sofort zur Bildung der Glutathionperoxidase
(GPx) und einer Hemmung der Entstehung von Mutationen, einer Zelltoxizität und einer
Kanzerogenese.
-
Zu
den Metallen der Metallverbindung gehören vorzugsweise Metalle, die
im Meerwasser enthalten sind, aus dem Halogenelemente wie Chlor
und Brom entfernt wurden. Das Zooplankton im Meerwasser nimmt Phytoplankton
auf, das aus anorganischen Substanzen über einen Anabolismus organische
Substanzen produziert. Es gibt viele Metallarten, viele Metallverbindungen
und eine große
Anzahl von Phytoplankton- und Zooplanktonarten im Meerwasser. Wenn
das Düngemittel
die Chelatkomponente enthält,
die aus enthalogeniertem Meerwasser hergestellt wurde, dann enthält es zahllose
natürliche
organische Materialien, die aus toten Planktonorganismen stammen.
Nach dem Aufbringen des Düngemittels
auf den Boden werden natürliche
organische Materialien im Düngemittel
durch Mikroorganismen im Boden zu anorganischen Substanzen aufgelöst, die
als Nährstoffe
von Agrarprodukten resorbiert werden. Die Mikroorganismen im Boden
werden durch natürliche
organische Substanzen im Düngemittel
so aktiviert, dass sie kontinuierlich organische Substanzen auflösen und
die düngende
Wirkung des Düngemittels über einen
langen Zeitraum sichern und dabei die dem Boden eigene Fähigkeit
zur Unterstützung
des Pflanzenwachstums aufrecht erhalten. Als Ergebnis davon fördert das
Düngemittel
beträchtlich
das Wachstum sicherer Agrarprodukte, die resistent gegenüber schädlichen Insekten
sind, ohne dass das Ökosystem
beeinträchtigt
wird und die Balance zwischen Nährstoffen
und Mikroorganismen im Boden gestört wird. Wenn die Agrarprodukte
mit dem chelathaltigen Düngemittel,
das aus enthalogeniertem Meerwasser gewonnen wurde, angebaut werden,
haben sie ein den Konsumenten ansprechendes, gutes Aroma. Außerdem resorbieren,
wenn das Chelat aus Metallen im enthalogenierten Meerwasser und der
Aminosäuremischung
und aus Pentarsäure
und Essigsäure
gebildet wird, die Agrarprodukte das Düngemittel als Nährstoff über die
Wurzeln im Boden, und sie wachsen zu sicheren Agrarprodukten mit
guter Farbe und gutem Aroma und Geschmack heran.
-
Das
Chelat kann auch Metalle wie Magnesium, Natrium und andere Metalle
enthalten, die in unerschöpflicher
Menge im Meerwasser enthalten sind, und die ein Zentrum aus einem
Metallatom im Chelat bilden. Insbesondere hat Magnesium physiologische
Funktionen, indem es die Bildung von Chlorophyll, den Transfer von
Phosphorsäure,
die Synthese von Ölen
und Fetten und die Aktivierung von Enzymen verstärkt, und somit resorbieren
die Agrarprodukte eine große
Menge des Düngemittels
mit einer Chelatkomponente im Boden, und sie verbessern dadurch
signifikant physiologische Funktionen, wenn das Magnesium das zentrale Metallatom
des Chelats ist. Magnesium ist zwar sehr wichtig für Mechanismen
der muskulären
Resorption, des Kohlenhydratmetabolismus und des Acetylcholinmetabolismus
des Körpers,
aber Magnesium als solches wird vom Menschen oder vom Tier nach
einer oralen Verabreichung kaum resorbiert. Wenn dagegen ein Organismus
Agrarprodukte aufnimmt, die mit dem Düngemittel angebaut wurden,
resorbiert er die Chelatkomponente des Magnesiums sehr effektiv,
so dass eine Vasodilatation, eine Erregung und Arrhythmie des Körpers verhindert
werden. Da die hohen Konzentrationen der Halogenelemente im Meerwasser
stark oxidierend wirken und landwirtschaftliche Produkte dadurch
korrodiert werden, werden die Halogenelemente bei der Ausführungsform
aus dem Meerwasser entfernt, und das Chelat wird durch das Mischen
des enthalogenierten Meerwassers mit Aminosäuren, Pentarsäure und
Essigsäure
hergestellt.
-
Die
Aminosäuren
stammen aus dem Abwasser der Seidenentbastung, das eine oder mehrere
der Aminosäuren
aus der Gruppe enthält,
die aus Glycin, Alanin, Valin, Arginin, Lysin, Asparaginsäure, Glutaminsäure, Serin,
Threonin, Tyrosin, Methionin und Cystein besteht. Die Aminosäuremischung
wird hergestellt, indem Pentarsäure
und Essigsäure
zu dem Abwasser der Seidenentbastung gegeben werden. Das Fibroin
der Seide enthält
kolloidales Sericin, das das Fibroin einhüllt. Die Abwasserlösung wird
erhalten, wenn das Fibroin in heißes Wasser, eine Seifenlösung oder
eine Enzymlösung
eingetaucht wird, um das kolloidale Sericin in der Lösung aufzulösen und
es zur Gewinnung von Seidenfäden,
die nur aus Fibroin bestehen, zu extrahieren. Demgemäß enthält die Abwasserlösung Proteine
wie Fibroin und Sericin mit hohem Molekulargewicht und zahlreichen
funktionellen Gruppen sowie Aminosäuren wie Glycin, Alanin, Serin
und dergleichen. Mit anderen Worten, die Abwasserlösung enthält viele
mehrzähnige
Liganden mit einer Vielzahl von Koordinationsgruppen, die gleichzeitig
zwei oder mehr Chelatringe bilden, wenn sie über eine Koordinationsbindung
an ein Metall gekoppelt werden. Die gleichzeitige Bildung multipler
Chelatringe fördert
die chelatisierende Wirkung und führt im Vergleich zur Bildung
eines einzigen Chelatringes zu stabileren Chelatverbindungen. Wenn
das Chelat aus dem Abwasser der Seidenentbastung gewonnen und mit
den anderen Komponenten gemischt wird, zersetzt sich das resultierende
Düngemittel über einen
langen Zeitraum nicht. Außerdem
ist es vorteilhaft, dass das Chelat leicht und mit großer Sicherheit
von Agrarprodukten resorbiert werden kann, während die Chelatkomponente
von Mikroorganismen im Boden kaum zersetzt wird.
-
Zu
bevorzugten kaliumhaltigen Komponenten können gehören Kaliumchlorid, Kaliumsulfat,
Carnallit (KCl·MgCl2·6H2O)), Kalidüngesalze (die KCl oder K2SO4 enthalten),
Mutterlaugekaliumsalz (KCl (+ NaCl + MgSO4)),
Pflanzen- und Holzasche (K2CO3 +
KHCO3), Tangasche (KCl + K2SO4), Zementstaub (Sulfat, Carbonat und Silicat)
und Hochofenstaub (Carbonat und Sulfat). Zu bevorzugten stickstoffhaltigen
Komponenten können
gehören
ammoniakalischer Stickstoff, wie Ammoniumsulfat ((NH4)2SO4), Ammoniumchlorid
(NH4Cl), Ammoniumnitrat (NH4NO3, Ammoniumphosphat ((NH4)2HPO4, NH4H2PO4), Ammoniumhydroxid
(NH4OH), ammoniakalischer Torf (Ammoniumsalze
organischer Säuren),
ammoniakalisches Calciumsuperphosphat (NH4H2PO4 + (NH4)2SO4 und
dergleichen), Ammoniumsulfatnitrat ((NH4)2SO4 + NH4NO3), Ammophos ((NH4)2SO4 +
(NH4)2HPO4), Ammoniumsulfatphosphat ((NH4)2SO4 + (NH4)2HPO4),
Exkremente (Ammoniumsalze) und stabiler Dünger (Ammoniumsalze), Nitratstickstoff,
wie Ammoniumnitrat (NH4NO3),
Chilesalpeter (NaNO3), Calciumnitrat (Ca(NO3)2), Kaliumnitrat
(KNO3), Ammoniumsulfatnitrat ((NH4)2SO4 +
NH4NO3, Nitrokalk
(NH4NO3 + CaCO3) und Calurea (Ca(NO3)2·4CO(NH2)2), Cyanamidstickstoff,
wie Kalkstickstoff (CaCN2), Harnstoffstickstoff,
wie Harnstoff (CO(NH2)2)
und Calurea (Ca(NO3)2·4CO(NH2)2), Aminostickstoff,
wie Harnstoff-Formaldehyd (Uraform) (CO(NH2)2-HCHO-Kondensat), Oxamid (NH2-CO-CO-NH2), Guanylharnstoffsalze ([NH2-C(NH)-NH-CO-NH2)·X, wobei
X gleich HCl, H2SO4,
HNO3, H3PO3 und dergleichen ist), Guanindinsalze ([NH2-C(NH)-NH2]·X, wobei
X gleich HCl, H2SO4,
HNO3, H3PO3 und dergleichen ist) und ammoniakalischer Torf
(der CO(NH)2)2 enthält) und
Proteinstickstoff, wie Fischmehl (das NH2,
NH enthält)
und Sojabohnenpresskuchen (der NH2, NH enthält).
-
Die
bevorzugte phosphorhaltige Komponente kann enthalten Calciumsuperphosphat
(Ca(H2PO4)2 + CaSO4), konzentriertes
Superphosphat (Ca(H2PO4)2), Serpentin-Superphosphat (Calciumsuperphosphat
+ Serpentin), verschmolzenes Magnesiumphosphat (CaO-MgO-P2O5-SiO2-Glas),
calciniertes Phosphat (Ca3(PO4)2-CaNaPO4, feste
Lösung),
Phosphatmischung (Calciumsuperphosphat (konzentriertes Superphosphat)
+ verschmolzenes Magnesiumphosphat), gemahlenen natürlichen
phosphosauren Kalk (Ca3(PO4)2), ausgefälltes Phosphat (CaHPO4), Ammoniumsulfatphosphat ((NH4)2SO4 + NH4H2PO4),
Kaliumsulfatammoniumphosphat ((NH4)2SO4 + NH4H2PO4 +
K2SO4), Kugeldünger (Ammoniumsulfat
+ Calciumsuperphosphat + Kaliumsalz + Torf, wobei das Phosphat als
Ca(H2PO4)2 vorliegt) und Volldünger (Ca(H2PO4)2, CaHPO4, Ca3(HPO4)2 und dergleichen).
-
Das
erfindungsgemäße Düngemittel
ist sehr wirksam beim Anbau von Agrarprodukten, wie Gemüse, und
zwar hinsichtlich einer guten Farbe, eines ausgezeichneten Aromas
und eines köstlichen
Geschmacks sowie antiseptischer Eigenschaften und einer Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Pilzen, und zwar aufgrund der Chelatkomponente, die aus einer Aminosäuremischung
und Selentrioxid in Form eines Komplexes besteht, den ein Körper leicht
aufnehmen kann.
-
Es
wurde auch gefunden, dass, wenn ein lebender Organismus das mit
dem erfindungsgemäßen Düngemittel
angebaute Agrarprodukt aufnimmt, das Chelat im Körper Enzyme zur Entgiftung
von reaktivem Sauerstoff, Wasserstoffperoxid, organischen Peroxiden und
kanzerogenen Substanzen bilden und eine Widerstandsfähigkeit
gegenüber
einer Oxidation bewirken kann.
-
Im
Folgenden werden drei Beispiele gebracht, die gemäß der vorliegenden
Erfindung durchgeführt wurden,
wobei alle Angaben zum Gehalt auf dem Gewicht basieren.
-
Beispiel 1
-
Die
Aminosäuren
stammten aus dem Abwasser der Seidenentbastung, und jeweils 1 Teil
Aminosäuren,
Pentarsäure
und Essigsäure
wurden zur Herstellung einer sauren Lösung in 3 Teilen Wasser gelöst. Getrennt
davon wurden 0,07 Teile Selentrioxid in 3 Teilen Wasser gelöst, um eine
Lösung
zu erzeugen, die dann zu der sauren Lösung gegeben wurde, und dann
wurde 60 Minuten, bis sich alles vollständig gelöst hatte, gerührt. Anschließend wurden
4 Teile Pflanzen- und Holzasche (K2CO3, KHCO3) als kaliumhaltige
Komponente zu der Mischung gegeben, die 60 Minuten gerührt wurde.
Es wurden auch 0,5 Teile Ammoniumsulfat ((NH4)2SO4) als stickstoffhaltige
Komponente und 1 Teil Calciumsuperphosphat (Ca(H2PO4)2 + CaSO4) als phosphorhaltige Komponente zu der
Mischung gegeben, um das selenhaltige Düngemittel mit einem auf 6,6 eingestellten
pH-Wert zu erhalten.
-
Referenzbeispiel 2 (nicht
Inhalt der Erfindung)
-
190
Teile einer 50%igen Silbernitratlösung wurden zu 1000 Teilen
Meerwasser gegeben, und das Ganze wurde 30 Minuten gerührt. Die
während
des Rührens
gebildeten Niederschläge
wurden entfernt, so dass 1100 Teile Meerwasser ohne Halogenelemente
erhalten wurden. Es wurden zwei Teile der aus dem Abwasser der Seidenentbastung
gewonnenen Aminosäuren
und 0,5 Teile Hexarsäure
zum enthalogenierten Meerwasser gegeben, wodurch eine Mischlösung erhalten
wurde, die 60 Minuten gerührt
wurde. Anschließend
wurden 6 Teile Tangasche (KCl + K2SO4) als kaliumhaltige Komponente zu der gemischten
Lösung
gegeben, die 60 Minuten gerührt
wurde. Anschließend
wurden 0,2 Teile Ammoniumhydroxid (NH4OH)
als stickstoffhaltige Komponente und 0,06 Teile gemahlener natürlicher
phosphosaurer Kalk (Ca3(PO4)2) als phosphorhaltige Komponente zu der
gemischten Lösung
gegeben, wodurch das Düngemittel
erhalten wurde, das die Chelatkomponente enthielt und einen auf
7,1 eingestellten pH-Wert hatte.
-
Referenzbeispiel 3 (nicht
Inhalt der Erfindung)
-
Die
Aminosäuren
stammten aus dem Abwasser der Seidenentbastung, und jeweils 1 Teil
Aminosäuren,
Pentarsäure
und Essigsäure
wurden zu 94 Teilen enthalogeniertem Meerwasser gegeben, das gemäß dem Verfahren
aus Beispiel 2 erhalten worden war, wodurch eine Mischlösung erzeugt
wurde, die dann 60 Minuten gerührt
wurde. Nacheinander wurden dann 4 Teile Pflanzen- und Holzasche
(K2CO3, KHCO3) als kaliumhaltige Komponente zu der gemischten
Lösung
gegeben, die dann 60 Minuten gerührt
wurde. Es wurden auch 0,5 Teile Ammoniumsulfat ((NH4)2SO4) als stickstoffhaltige
Komponente und 1 Teil Calciumsuperphosphat (Ca(H2PO4)2 + CaSO4) als phosphorhaltige Komponente zu der
gemischten Lösung
gegeben, wodurch das Düngemittel
erhalten wurde, das das Chelat enthielt und einen auf 6,6 eingestellten
pH-Wert hatte.
-
Anbau
-
Die
Düngemittel
aus dem Beispiel 1 und den Referenzbeispielen 2 und 3 wurden mit
Wasser auf 1/10 ihrer Konzentration verdünnt, und 100 ml des verdünnten Düngemittels
wurden zwei Monate lang alle zwei Wochen um Rettichpflänzchen (Daikon-Pflänzchen)
herum verteilt. Zwei unterschiedliche Rettichpflänzchen, die mit dem bzw. ohne
das Düngemittel
angebaut worden waren, wurden 3 Wochen lang 7 Wochen alten weiblichen
F344-Ratten verfüttert,
deren Lebern, Nieren und Lungen entnommen wurden. Dann wurden Vergleiche durchgeführt hinsichtlich
der Farbe, des Aromas und des Geschmacks der Produkte, der Menge
der Enzyme, die in den inneren Organen der Ratten enthalten waren,
der antiseptischen Eigenschaften und der Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Pilzen, der entgiftenden Wirkung auf kanzerogene Substanzen und
dergleichen und bezüglich
der Widerstandsfähigkeit
der Enzyme gegenüber
einer Oxidation, und zwar mittels der folgenden Verfahren 1 bis
3:
- 1. Untersuchung der Farbe, des Aromas und
des Geschmacks der Rettichpflänzchen
im normalen Zustand und nach dem Braten in heißem Öl.
- 2. Untersuchung der antiseptischen Eigenschaften und der Widerstandsfähigkeit
gegen Pilze der zu kleinen Stückchen
zerschnittenen, in Wasser gegebenen und bei Raumtemperatur stehengelassenen
Rettichpflänzchen.
- 3. Bestimmung der Menge der molekularen Species des Enzyms Glutathion-S-Transferase
(GST) und der Glutathionperoxidase (GPx). Die Menge der einzelnen
Species der GST wurde wie folgt bestimmt:
-
i) Herstellung von Proben
für die
Elektrophorese
-
a) Leber und Niere
-
Zu
den entnommenen Lebern und Nieren der Ratten wurde für die Homogenisierung
eine Lösung
aus 0,25 M Saccharose und 10 mM Phosphatpuffer, pH 7,4, deren Menge
dem Dreifachen des Gewichtes eines jeden Stückes entsprach, gegeben. Es
wurden 50 μl
20%iges SDS und 275 μl
PBS zu 20 μl
der homogenisierten Stückchen
gegeben, und die Mischung wurde zur Bestimmung der Menge des Gesamtproteins
mittels des Lowry-Verfahrens mit Wasser auf 1/10 der Konzentration
verdünnt.
Die Proteinkonzentration der Mischung wurde mit einem Verdünnungsmittel
auf 1 mg/ml eingestellt, und nach dem Kochen der Mischung für 2 Minuten in
heißem
Wasser wurden 50 μl
0,1% BPB zu der Mischung gegeben, um die Proben für die Elektrophorese zu
präparieren.
-
ii) Elektrophorese
-
Es
wurde zur Trennung der Proteine in den Elektrophoreseproben eine
Elektrophorese in einem 12,5%igen SDS-Polyacrylamid-Gel (SDS-PAGE-Elektrophorese)
durchgeführt,
wobei die Proteine zunächst bei
28 mA in und durch ein Stacking-Gel und anschließend eine Stunde bei 36 mA
durch ein Trenngel wanderten.
-
iii) Western Blot
-
Nitrocellulose-Membranen
wurde mittels einer Transblot-Cell von Bio-Rad unter Einsatz von
80 Volt zwei Stunden Strom zugeführt,
um die über
die Gelelektrophorese aufgetrennten Proteine auf die Membranen zu
blotten.
-
iv) Immunfärbung
-
a) Blocking
-
Die
Nitrocellulose-Membranen wurden mit einer Lösung aus 3% entfetteter Milch
und TBS-Puffer von pH 7,4 eine Stunde geblockt.
-
b) primärer Antikörper
-
Es
wurde eine TBS-Pufferlösung,
die 3% Rinderalbumin (BSA) enthielt, zu einem polyklonalen Kaninchen-Antikörper von
Biotrin International Limited, der gegen die rGST A1 (Ya), rGST
A3 (Yc), rGST A4 (Yk), rGST M1 (Yb1), rGST M2 (Yb2) und rGST P1
(Yp) gerichtet war, gegeben, um ihn auf 1/1000 der Ausgangskonzentration
zu verdünnen.
Nach dem Stehenlassen über
Nacht in einem Kühlraum
oder für
eine Stunde bei Raumtemperatur wurde die Verdünnung 5 Minuten mit der TBS-Pufferlösung, zweimal
5 Minuten mit der TBS-Pufferlösung, die
0,05% Tween 20 enthielt, und weitere 5 Minuten mit der TBS-Pufferlösung gewaschen.
-
c) sekundärer Antikörper
-
Der
Antikaninchen-IgG-Ziegenantikörper,
der mit alkalischer Phosphatase markiert war und von Jackson Immuno
Research Laboratories Inc. hergestellt worden war, wurde 1/5000
mit der TBS-Pufferlösung
von pH 7,4 verdünnt,
und nach der Reaktion mit der Lösung
für eine
Stunde bei Raumtemperatur wurde ähnlich wie
beim primären
Antikörper
gewaschen.
-
d) Farbentwicklung
-
Die
Farbreaktion wurde mit einem Farbreagens mit dem Namen „Nitro
Blue Tetra", das von
Pierce Corporation hergestellt wird, durchgeführt.
-
(v) Analyse
-
Die
entwickelte Farbbande einer jeden Probe wurde in die Photoretuschier-Software
Adobe Photoshop eingelesen, um die Intensität der entwickelten Farbbande
mit einem NIH-Image-Analyser
zu bestimmen. Die resultierenden Daten wurden verglichen, indem
die Veränderungen
der molekularen GST-Species mittels des Tests auf signifikante Unterschiede
(des t-Minus-Assay) untersucht wurden. Die Ergebnisse für die molekularen
GST-Species wurden in Form von Intensitätsverhältnissen (ohne Dimension) berechnet,
wobei für
die entwickelte Farbbande für
die Leber und die Niere von weiblichen, 7 Wochen alten F344-Ratten, an die anstelle
der Rettichpflänzchen
3 Wochen lang normale, kommerziell erhältliche, feste Nahrung verfüttert worden
war, die Intensität
als „1" definiert wurde.
-
Testergebnisse
-
Die
Tabellen 1 und 2 zeigen die Testergebnisse für die Enzyme, die GST (nmol/mg
Protein/min) und die GPx (mU/mg Protein/min), und die Markierungen
(*) zeigen signifikante Unterschiede der erfindungsgemäßen Probe
1 und der Referenzbeispiele 2 und 3 im Vergleich zu den Kontrollen
1 und 2 ohne das erfindungsgemäße Düngemittel
an. Die Einheit „nmol/mg
Protein/min" gibt
die Enzymmenge in Nanomolen [(nmol = U (Einheit)] an, die mit 1
mg Protein in 1 Minute erhalten wurden. Die Einheit „mU" (Milliunits) bedeutet
Picomole [mU = pmol].
-
Die
Tabelle 1 zeigt, dass die Probe 1 im Vergleich mit der Kontrolle
1 offensichtlich günstigere
Eigenschaften bezüglich
einer guten Farbe, eines ausgezeichneten Aromas und eines köstlichen
Geschmacks der Produkte sowie längere
antiseptische Eigenschaften und bessere Eigenschaften bezüglich einer
Resistenz gegen Pilze besitzt. Auch enthält die Probe 1 größere Mengen
molekularer Species des Enzyms Glutathion-S-Transferase in der Niere
und der Leber im Vergleich zur Kontrolle 1. Die GST hat eine entgiftende
Wirkung auf kanzerogene Substanzen und dergleichen und bewirkt eine
Widerstandsfähigkeit
gegenüber
einer Oxidation. Die Probe 1 enthält größere Mengen des Enzyms Glutathionperoxidase
(GPx) in der Niere und der Leber im Vergleich zur Kontrolle 1. Die
Tabelle 2 zeigt, dass die Proben 2 und 3 im Vergleich zur Kontrolle
2 offensichtlich günstigere
Eigenschaften bezüglich
einer guten Farbe, eines ausgezeichneten Aromas und eines köstlichen
Geschmacks der Produkte sowie längere
antiseptische Eigenschaften und bessere Eigenschaften bezüglich einer
Resistenz gegen Pilze besitzen. Außerdem enthalten die Proben
2 und 3 größere Mengen des
Enzyms GST in der Niere und der Leber und größere Mengen des Enzyms GPx
in der Niere im Vergleich zur Kontrolle 2.
-
Als
Ergebnis wurde gefunden, dass das erfindungsgemäße Düngemittel zum Anbau von Agrarprodukten
eingesetzt werden kann, die lange frisch bleiben können, weil
die Produkte antiseptische Eigenschaften und eine gute Widerstandsfähigkeit
gegen Pilze aufweisen, und deshalb wird die Qualität der Produkte
während
des Transportes an entfernte Orte nicht beeinträchtigt. Wenn Personen die Produkte
essen und aufnehmen, kann das Chelat Enzyme bilden, die eine entgiftende
Wirkung auf kanzerogene Substanzen und dergleichen und eine Wirkung
gegen Krebs haben und im Körper
eine Widerstandsfähigkeit
gegen eine Oxidation zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit
bereitstellen.
-
-