DE69823865T2

DE69823865T2 - Verfahren zur erhöhung der antimikrobiellen eigenschaften von antibakteriellen antibiotika

Info

Publication number: DE69823865T2
Application number: DE69823865T
Authority: DE
Inventors: Mohammed A. Badaway
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-02-20
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2018-08-20
Also published as: EP1032264A1; DE69823865D1; EP1032264A4; AU9114998A; DE1032264T1; IL129742A; JP3344728B2; US5801153A; ES2152912T1; CA2271390A1; WO2000010390A1; JP2001508808A; EP1032264B1; CA2271390C; ES2152912T3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf die Behandlung von Pflanzenkrankheiten, und sie beschäftigt sich insbesondere mit einem Verfahren für die effektive Behandlung verschiedener Pflanzenkrankheiten und Vektoren, die solche Krankheiten verbreiten, durch Behandlung von Pflanzen mit einem Gemisch aus Substanzen aus zwei verschiedenen chemischen Gruppen antimikrobieller Agenzien: Antibakterielle Antibiotika und Lebensmittel-Konservierungsstoffe.
Diskussion des Standes der Technik
Als die bakteriostatischen und fungistatischen Wirkungen von Antibiotika gegen Pathogene entdeckt wurden, hat die Suche nach sicheren Ersatzstoffen für die Kontrolle von Pflanzenkrankheiten begonnen. Es wurde herausgefunden, dass die Wirksamkeit und die antimikrobiellen Eigenschaften von Antibiotika pH-abhängig sind. Es gibt einige Probleme bei der Anwendung von Antibiotika als sichere Ersatzstoffe auf agrarwirtschaftlichen Gebieten:

1. Die Instabilität von Antibiotika bei pH 7, bei dem deren Moleküle aufgebrochen werden;
2. Ihre Wirksamkeit und antimikrobiellen Eigenschaften halten in einer wässrigen Lösung wegen ihrer Lichtempfindlichkeit und dem pH-Problem nicht lange an;
3. Ihre Anwendung auf Pflanzen muss in sehr kurzen Intervallen (zwei Tage) wiederholt werden, was dies zu einer sehr teuren Art der Kontrolle von Pflanzenkrankheiten macht;
4. Antibiotika beruhen darauf, eine aktive Stelle für den Angriff auf ein Pathogen zu haben, so dass Pflanzenpathogene eine Resistenz gegen die Antibiotika aufbauen können, was zu der Notwendigkeit führt, die Behandlung zwei oder dreimal pro Woche zu wiederholen. Die Kombination von zwei Antibiotika hat deren Leistung verbessert, hat aber das Problem der Kontrolle von Pflanzenkrankheiten nicht gelöst.

Auf dem Gebiet der Lebensmitteltechnologie haben Lebensmittel-Konservierungsstoffe eine Hauptrolle beim Schutz von konservierten Lebensmitteln gespielt. Ihre antimikrobiellen Wirkungen haben sich bei sauren pH-Werten verzehnfacht, was eine Reduktion der Konzentration erlaubt und immer noch wirksam ist, um Bakterien zu töten.
Überdies offenbaren Sulladmath et al. eine in vitro-Evaluation verschiedener Fungizide gegen Ganoderma lucidum (Leyss), darunter eine Kombination aus Aureofungin (fungizides Antibiotikum) und Kupfernitrat (Cupric acid) (0.05 : 0.01%) (Current Research 1978, Vol. 12, Seiten 206–208; STN Datenbankzugangsnummer 79: 64284).
Wani et al. offenbarem die fungizide Aktivität eines Gemisches aus Aureofungin (40 ppm in Seifenlösung) und Kupfernitrat (Cupric acid) (200 ppm) gegen Anthracnose und Braunrost bei Feigen (Hindustan Antibiotics Bulletin, 1973, Vol. 15, Seiten 79–80; STN Datenbankzugangsnummer 74: 52166). Feng offenbart eine mikrobizide Zusammensetzung, die ein Antibiotikum (XF-101), Kupfersulfat und Kalium-Ammonium-Phosphat aufweist (4 : 25 : 10) und nützlich gegen pflanzenpathogene Krankheiten ist (STN Datenbankzugangsnummer 113: 73017). Saraswathy et al. offenbaren die Wirksamkeit eines Gemisches aus nur einem fungiziden Antibiotikum (Heptaen-Antibiotikum) mit nur einem Lebensmittel-Additiv (Kupfernitrat (Cupric acid)) (50 : 50 ppm) in Feldversuchen gegen die Schrotschusskrankheit bei Areca infloreszenz (Journal of Plantation Crops, 1975, Vol. 3, Seiten 68–70; STN Datenbankzugangsnummer 76: 66562).
I-ANTIBAKTERIELLE ANTIBIOTIKA
Es gibt 11 Gruppen von antibakteriellen Antibiotika, die gemäß ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften klassifiziert werden. Zwei von ihnen sind:

1. Aminoglykoside: Dies sind bakterizide Antibiotika, die aus Actinomycetales abgeleitet worden sind. Sie sind wasserlöslich, stabil, und inhibieren die Synthese von Proteinen durch Interferenz mit der Aktivität der Ribosomen. Es gibt eine Einschränkung ihrer Verwendung wegen ihrer ototoxischen und nephrotoxischen Eigenschaften. Amikacinsulfat, Framycetinsulfat, Gentamycinsulfat, Kanamycinsulfat, Neomycinsulfat, Netilmicinsulfat, Paromomycinsulfat, Sissomycinsulfat, Tobramycin, Vancomycinhydrochlorid und Viomycinsulfat sind Mitglieder dieser Familie.
2. Penicilline: Penicillin war das erste Antibiotikum, dass therapeutisch verwendet worden ist. Dies sind die weltweit am meisten verwendeten Antibiotika. Sie werden bei Hypersensitivitätsreaktionen gut vertragen. Der Penicillin-Kern besteht aus verschmolzenen Thiazolidin- und β-Lactam-Ringen mit einer Aminogruppe an Position 6. Bakteriostatische und bakterizide Antibiotika sollten normalerweise nicht kombiniert werden, da bakteriostatische Antibioti ka die bakterizide Eigenschaft von Penicillin inhibieren (in wenigen Fällen kann die Kombination gerechtfertigt sein).

II-ANTIVIRALE ANTIBIOTIKA
Es gibt verschiedene antivirale Agenzien, deren Wirkungen die Folgenden sind:

1. In DNA-Moleküle inkorporiert zu werden und deren Elongation zu terminieren, um so die virale Replikation zu unterdrücken;
2. Die DNA- oder RNA-Polymerase-Synthese durch das Konkurrieren mit physiologischen Substraten (Nukleinsäure-Untereinheiten) zu inhibieren;
3. Den Zusammenbau von Virushüllen (Proteinmantel) zu blockieren.

Dies sind: Acyclovir, Idoxuridin, Flucystosin, Griseofulvin, Ketoconazol, Trifluridin, Vidarabin, Cyclophosphamid, Cytarabin, Rimantidin, Ribavirin, Acetylpyridinethiosemicarbazon, Bromodeoxyuridin, Fluoroidodoaracytosin, Phosphonoameisensäure und Rifamipin.
III-ANTIMYKOTISCHE ANTIBIOTIKA
Antimykotische Antibiotika können entsprechend ihrem Wirkungsmechanismus in sechs Klassen klassifiziert werden. Dies sind:

1. Inhibition der Zellwand-Bildung (z. B. Polyoxin);
2. Inhibition der Zellmembran (z. B. Polyene, Citrinin, und Desertomycin);
3. Inhibition der Respiration (Antimycin, Patulin, Pyrrolintrin und Flavensomycin);
4. Inhibition des Energietransfers (z. B. Oligomycin A, B, C, Rutamycin und Venturicidin);
5. Inhibition der Proteinsynthese (z. B. Cyclohexamid, Blasticidin, Streptomycin-Gruppe, Kasugamycin und Anisomycin);
6. Inhibition der Nukleinsäure-Replikation (z. B. Phytoactin, Griseofulvin, Phleomycin, Anthracycline und Lomofungin).

Amoxicillintrihydrat
Amoxicillin-Trihydrat ist ein antibakterielles Antibiotikum, dass aus verschiedenen Aminosäuren abgeleitet ist (Phenylalanin, Cystin und Valin). Die Struktur von Amoxicillin hat in dieser Kombination eine chemische Bedeutung. Es hat eine freie Aminogruppe, einen Phenolring, der die Anzahl lokaler Läsionen reduziert, drei Doppelbindungen (C=O), die an die drei Phosphoratome der Nukleinsäuren eines Pathogens binden, und zwei Methylgruppen.
Es wurde festgestellt, dass die 50-%-Effektivdosis von Amoxicillin ein Fünftel der eines Ampicillins beträgt (Robinson 1974). Es war gegen eine große Vielzahl von Gram-positiven und Gram-negativen Bakterien wirksam. Die bakterizide Wirkung von Amoxicillin kombiniert mit einem anderen Antibiotikum gegen „Enterokokken" war sehr viel größer als die von Amoxicillin alleine (Sutherland, 1976).
Neomycinsulfat
Neomycinsulfat wird durch Bakterien der Art „Streptomyces fradidae" produziert. Es ist eine amorphe Base, die in Wasser, Methanol und angesäuerten Alkoholen löslich ist. Neomycin ist ein bakterizides Antibiotikum, das durch Inhibition der Proteinsynthese in dafür anfälligen Bakterien wirkt. Es ist in erster Linie gegen Gram-negative Bakterien wirksam. Es reduziert die Anzahl von Ammonium-bildenden Bakterien im Verdauungstrakt. Neomycin hat sechs Aminogruppen, sieben Hydroxylgruppen, drei Benzolringe, und einen fünfeckigen Ring. Alle spielen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des pH der Verbindung.
Koffein
Es ist bekannt, dass Methylxanthine mit ihren antimikrobiellen Wirkungen eine große Anzahl von Bakterien und Pilzen kontrollieren und inhibieren. Koffein (1, 3, 7 Trimethylxanthin) hat sehr wichtige Wirkungen, wie zum Beispiel:

1. Es inhibiert die DNA Polymerase-I aus „Escherichia coli", die ein wichtiges Enzym ist, das für die DNA-Synthese erforderlich ist;
2. Es inhibiert die Aflatoxin-Produktion durch Aspergillus fungus;
3. Es hat eine antimykotoxigene Wirkung;
4. Es ist auf Grund seiner Fähigkeit, neurologische Adenosin-Rezeptoren kompetetiv zu blockieren, in die Störung der normalen biochemischen Funktion des Purinrings involviert;
5. Es inhibiert die Synthese des Phosphodiesterase-Enzyms, und unterdrückt so die Aktivierung von zyklischem AMP;
6. Es inhibiert die Aktivität des RNA-abhängigen DNA Polymerase-Enzyms;
7. Es entkoppelt die Regulierung der Glycolyse und der Glycogenese in „S. cerevisiae"-Bakterien.

Ascorbinsäure
Die chemische Struktur von Ascorbinsäure hat eine wichtige Rolle sowohl in der Lebensmittel-Technologie als auch in der Pflanzenpathologie:

1. Sie reduziert die Anzahl der Lokal-Läsionen des Tabakmosaikvirus;
2. Sie hat eine Struktur, die dem Ribose-Ring der Virusstruktur ähnlich ist, und wird als das beste Analogon zum Ersetzen von Ribose- oder Desoxyribose-Ringen in RNA- und DNA-Viren angesehen;
3. Sie verhindert die Optimierung von Polyphenoloxidase, die eine Hauptrolle in der pflanzlichen Krankheit-Resistenz spielt;
4. Sie spielt eine wichtige Rolle dabei, die Quinone im reduzierten Zustand zu halten, was der Grund für die Entwicklung der viralen Lokal-Läsionen sein mag;
5. Sie war erfolgreich bei der Reduzierung der Pigmentierungen des Tabakmosaikvirus.

L-Arginin
L-Arginin ist eine der grundlegenden Aminosäuren, und ihre chemische Struktur hat eine wichtige Bedeutung bei der Heilung verschiedener Krankheiten:

1. Sie reduziert signifikant sowohl die Rate, die Tumorinduktion als auch die Anzahl der Tumoren, die durch 7, 12 Dimethylbenz(a)anthrazen induziert wird;
2. Sie unterdrückt die Carcinogenität von Acetamid in Ratten;
3. Sie verhindert bei erwachsenen Katzen eine Ammonium-Vergiftung aufgrund des anaplerotischen Effekts von Ornithin im Harnstoffzyklus; und sie verstärkt die Entgiftung von Ammonium, das durch den Abbau der überschüssigen anderen Aminosäuren entsteht;
4. Arginin kann aus der offenen Kette in einen Pyrimidin-Ring wechseln, wodurch es stark um die Pyrimidin-Stellen von RNA- und DNA-Strukturen konkurriert;
5. Arginin kann durch metabolische Reaktionen in Orotidylsäure überführt werden, und Orotidylsäure konkurriert um die Pyrimidin-Stellen von RNA- und DNA-Strukturen.

Natriumpropionat
Natriumpropionat ist einer der Lebensmittel-Konservierungsstoffe, der antibakterielle und antimykotische Wirkungen aufweist. Seine bakteriostatische Wirkung beruht auf der Interferenz mit der B-Alanin-Synthese. Es wurde festgestellt, dass die Gegenwart von Adeninsulfat und Biotin eine synergistische Wirkung mit Natriumpropionat bei der Inhibition des Wachstums von „E. coli"-Bakterien hat.
Die strukturelle Ähnlichkeit zwischen Propionsäure, Alanin und einigen anderen Aminosäuren bietet einen möglichen Wirkmechanismus von Natriumpropionat auf der Basis von Substrat-Kompetition (Heseltin, 1952). Die Inhibition des bakteriellen Wachstum oder das Pilzwachstums hängt möglicherweise mit der Akkumulation von Natriumpropionat in der Zelle und der Interferenz mit dem normalen Kohlenhydrat-Stoffwechsel zusammen; das Dehydrogenase-System kann hauptsächlich auf diese Weise beeinflusst werden.
Sorbinsäure und ihr Kaliumsalz
Sorbinsäure, eine ungesättigte Fettsäure, ist als Lebensmittel-Konservierungsstoff weit verbreitet. Ihr pKa liegt bei 4.76, was ihre antimikrobielle Aktivität demonstriert. Sie inhibiert die Synthese von Sulfhydryl-Enzymen, Dehydrogenasen (Whitakar, 1959; York, 1964) und Katalase-Enzymen (Troller, 1965). Sie ist in die Senkung der ATP-Konzentrationen in den Pilz-Conidien involviert. Sie reduziert bei Konzentrationen von 1000 μg/ml die extrazelluläre Akkumulation von Aflatoxin um 65%.
Die Menge an Phosphor, Kalium und Magnesium in der gesamten Asche der Pilz-Mycelien wurde auf ein Drittel reduziert, wenn die Konzentration der Sorbinsäure von 100 auf 1000 μg/ml erhöht wurde.
Die Wirkung von Kaliumsorbat auf die dezimale Reduktionszeit bei 47°C (Zeit bis zum Hitzetod bei 47°C) im Vergleich zu Natriumbenzoat war sehr eindrucksvoll. Eine Konzentration von 50 μg/ml Kaliumsorbat reduzierte die Zeit bis zum Hitzetod von 25.3 auf 16.3 Minuten im Vergleich zu 16.7 Minuten, wenn 500 μg/ml Natriumbenzoat verwendet wurde.
Thymol
Thymol wird aus dem ätherischen Öl von Thymol vulgaris L. und Monarda punctata gewonnen. Es kommt in anderen flüchtigen Ölen vor. Es hat wie folgt eine wichtige Rolle in der Lebensmittel-Technologie und der Medizin:

1. Es wird als antimykotischer Konservierungsstoff verwendet;
2. Es hat eine antibakterielle Wirkung gegen periodontopathische Bakterien;
3. Es hat eine wichtige Rolle bei der Verhinderung von Zahnkrankheiten;
4. Es hat eine Rolle in der aktiven Früh-Diagnose der viralen Hepatitis A;
5. Es hat eine schnelle reduzierende Wirkung auf Streptococcus mutans im Speichel;
6. Es inhibiert die Inositol-Triphosphat-bindende Aktivität;
7. Es reduziert das Wachstum von Salmonella typhimurium;
8. Es hat einen starken antagonistischen Effekt gegen Staphylococcus aureus unter anaeroben Bedingungen;
9. Es hat nützliche antioxidative Eigenschaften, die als natürlicher Ersatz für synthetische, antioxidative Nahrungsergänzungsstoffe angesehen werden;
10. Es verstärkt die Aktivität einiger wichtiger Enzyme, wie zum Beispiel alpha-Amylase, alkalische Phosphatase und Alanin-Aminotransferase;
11. Es hat einen starken inhibitorischen Effekt auf die Polymerisation von Methyl-Methacrylat;
12. Es inhibiert die Polymerisation von Hämoglobin S, das Sichelzellanämie verursacht;
13. Thymol ist das am wenigsten toxische Agens unter den endodontischen Verbindungen.

Eine Erhöhung der Wirksamkeit von Lebensmittel-Konservierungsstoffen (lipophile Säuren) erfordert:

1. Einen pH-Wert im sauren Bereich;
2. Eine lange Kette bei lipophilen Verbindungen; und
3. Eine höhere Konzentration erhöht die Wirksamkeit bis um das zehnfache.

Lipophile Säuren, einschließlich Konservierungsstoffe, inhibieren offensichtlich das bakterielle Wachstum oder das Pilzwachstum durch Inhibition der zellulären Aufnahme von Aminosäuren, organischen Säuren und Phosphaten. Lipophile Säuren werden mit der Konzentration von ATP-Molekülen korreliert. Einige der Lebensmittel-Konservierungsstoffe, die am wenigsten schädlich für die menschliche Gesundheit sind, wie zum Beispiel Nitrit und Sulfat, erzeugen Mutationen und carcinogene Nitrosamine.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine stabile Zusammenstetzung mit einem pH-Wert von ungefähr 5.2–5.3 für die Verhinderung und Kontrolle von Pflanzenkrankheiten, die durch Bakterien, Pilze, und Viren verursacht werden, bereit. Sie stellt außerdem ein Verfahren zur Abwehr von Pflanzenvirus-Vektoren bereit. Die Erfindung basiert auf einer Formel mit vier Bestandteilen, und umfasst ein Gemisch aus antibiotischen Verbindungen und Lebensmittel-Konservierungsstoffen in einem Verhältnis von 1 : 1 und 1 : 3. Die Zusammensetzung eignet sich für die Verhinderung und Kontrolle von Pflanzenkrankheits-Verursachern für ungefähr vier Wochen mit einer Behandlung.
Die wirkungsvollste und erfolgreichste Behandlung zur Kontrolle von Krankheiten innerhalb sehr kurzer Zeit und zu geringen Kosten ist die, die eine große Vielfalt von aktiven Stellen aufweist, um die Pathogene vollständig zu kontrollieren, ohne Möglichkeiten zur Resistenz zu lassen.
Die Auswahl der Antibiotika und Lebensmittel-Konservierungstoffe zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung wurde gemäß der folgenden Tatsachen getroffen:

1. Die chemische Struktur, um das zu beeinflussen, was ein Pflanzenpathogen für die Replikation und die Reproduktion der Symptome benötigt;
2. antimikrobielle Eigenschaften, die beruhen auf
a. der minimalen Konzentration, die mindestens 50% der Pathogene tötet;
b. pH-Werte und deren antimikrobielle Eigenschaften;
c. Langzeit-Wirksamkeit;
d. Antagonismus;
3. Stereochemie

Die Chemikalien, die in dieser Erfindung eine Rolle spielen, wurden sowohl in den Bereichen der Lebensmittel-Technologie als auch der Pflanzen-Pathologie einzeln verwendet. Jede von ihnen trug dazu bei, die Anzahl der Lokal-Läsionen, die durch Pflanzenpathogene verursacht werden, zu reduzieren. Nachdem sie kombiniert worden sind, waren die Resultate extrem eindrucksvoll:

1. Pro Behandlung ist die Zusammensetzung vier Wochen lang wirksam im Vergleich zu den giftigen Chemikalien, die einmal alle zehn Tage angewendet werden.
2. Sie reduziert die Anzahl der erforderlichen Behandlungen auf die Hälfte oder ein Drittel.
3. Sie erhöht die Intervalle zwischen den Behandlungen auf bis zu drei bis vier Wochen. Dies wird die Kosten der Behandlung auf ein Drittel pro Acre Flächeneinheit senken.
4. Sie verbessert die Leistung der Antibiotika signifikant und kontrolliert wirkungsvoll die Pathogene, wogegen jene keine Wirkung haben.
5. Sie reduziert die erforderliche Menge der Antibiotika auf ein Viertel pro Behandlung.
6. Sie hat einen perfekten pH-Wert (5.2–5.3). Dies ist ein perfekter pH sowohl für Lebensmittel-Konservierungsstoffe, die eine zehnfache Wirksamkeit erreichen können und für Antibiotika, die stabil bleiben und eine maximale Wirksamkeit erreichen, als auch für die Pflanzen, die diesen pH ohne Phytotoxizität tolerieren können. Wenn wir die vier Bestandteile mit den perfekten Konzentrationen, wie sie in der Erfindung beschrieben sind, mischen, wird das pH-Meter 5.2–5.3 anzeigen. Daher gibt es keinen Bedarf, irgend einen Puffer hinzuzufügen, um den pH der Zusammensetzung einzustellen.
7. Sie minimiert und eliminiert im Vergleich zur Verwendung der toxischen Pendants die Lebensgefahr, der Anwender ausgesetzt werden könnten.
8. Sie wird als ein neues und sicheres Verfahren zum Ersetzen dieser toxischen Verbindungen zur Kontrolle von Pflanzenkrankheiten und ihrer Vektoren betrachtet.
9. Sie überwindet all die Nachteile der kommerziellen Nutzung von Antibiotika in agrarwirtschaftlichen Feldern.
10. Sie beschützt unsere Umwelt und das Leben anderer vor der Giftigkeit des Sprühens gefährlicher Chemikalien.
11. Die Kombination aus Lebensmittel-Konservierungsstoffen und Antibiotika bietet eine neue Technik zur Verbesserung der antimikrobiellen Eigenschaften von Antibiotika zur Kontrolle von Pathogenen, gegen die diese keine Wirksamkeit besitzen, und zur Überwindung von Antibiotika-Resistenz-Problemen. Auf der anderen Seite wird dies Millionen von Dollars einsparen, die für die Erzeugung neuer Antibiotika mit schwacher Wirkung auf Viren, Bakterien oder Pilze ausgegeben werden könnten.

Die verwendeten Chemikalien lassen sich leicht mit Wasser mischen, um ein wässriges Sprüh-Gemisch mit hoher bakterizider, fungizider und virozider Wirkung, guter Wetterbeständigkeit und keiner Phytoxizität zu bilden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Betrachtung der folgenden Beschreibung offensichtlich werden, wenn diese in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen vorgenommen wird, in denen:
1 eine schematische Darstellung ist, die die Struktur von Teilen der Ketten des genetischen Materials von Viren zeigt; und
2A–2F die Strukturen einiger Lebensmittel-Additive und ähnlicher Stellen auf dem genetischen Material zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Antibiotika sind multivalente Basen, Säuren oder Salze mit einer Affinität für, beziehungsweise der Fähigkeit zur Reaktion mit, einem oder mehreren Molekülen aus der Zahl der Hydroxyl-, Carboxyl- oder Aminogruppen oder mit Doppelbindungen, mit denen ein Antibiotikum reagieren muss. Saure oder basische Radikale werden zur weiteren Kontrolle oder Einstellung des pH der Verbindung auf ein gewünschtes Niveau verwendet, und verletzen weder die Pflanzengewebe, noch zerstören Sie die Stabilität der Antibiotika.
Es ist bekannt, dass die Wirksamkeit eines Antibiotikums, das mit Lebensmittel-Additiven (lipohile Säuren und Fettsäuren) kombiniert wird, teilweise von der Rate abhängt, mit welcher die Verbindung in die infizierten Pflanzengewebe diffundiert. Verschiedene Löslichkeiten der Bestandteile würden die Diffusionsrate beeinflussen. Darüber hinaus beeinflussen die physio-chemischen Eigenschaften der Bestandteile in ähnlicher Weise die Behandlung. Eine chemische Kombination der Antibiotika und der Lebensmittel-Additive würde diesen gemeinsame physio-chemische Eigenschaften verleihen, einschließlich einer gemeinsamen Diffusionsrate, und würde die Kontrolle der Behandlungstechnik erheblich vereinfachen. Das Verhältnis zwischen Antibiotika und Lebensmittel-Additiven ist wichtig, um eine gewünschte Behandlung des infizierten Bereichs zu erzielen. Auf der anderen Seite ist es wichtig, die Menge des verwendeten Antibiotikums und die Anzahl der Behandlungen, die erforderlich ist um die erkrankten Pflanzen zu kontrollieren, zu reduzieren, und die Dauer der Behandlung zu verkürzen. Es ist ein weiteres Ziel, Mittel für die Kontrolle des pH der Zusammensetzung bereitzustellen, um die Antibiotika zu stabilisieren, die Wirksamkeit der Lebensmittel-Konservierungsstoffe zu erhöhen, die Diffusionsrate der Bestandteile auszugleichen und den toxischen Effekt oder die Empfindlichkeit gegenüber bestimmten Bestandteilen der Zusammensetzung nicht nur für Pflanzengewebe, sondern auch für die Personen, die die Zusammensetzung verwenden, zu minimieren.
Ein anderes wichtiges Ziel ist es, eine Zusammensetzung mit einer wirkungsvolleren Kontrolle der bakteriellen, mycoplasmatischen und viralen Pflanzenpathogene sowie der Pilz-Pflanzenpathogene bereitzustellen, als erzielbar wäre, wenn diese einzelnen versprüht würden.
Die Kombination von Lebensmittel-Konservierungsstoffen und Antibiotika hat es möglich gemacht, das sicherste und ungefährlichste Verfahren zur Verhinderung und Kontrolle von bakteriellen, mycoplasmatischen, viralen und Pilz-Pflanzenkrankheiten zu erzielen, und sowohl die Gefahr für das menschliche Leben zu minimieren als auch die Umwelt und das Leben anderer vor diesen hochtoxischen Zusammensetzungen, die unglücklicherweise immer noch weit verbreitet sind, zu schützen.
BEISPIEL 1
Es wurden Amoxicillin-Trihydrat (AT), Neomycinsulfat (NS) als Antibiotika, Ammoniumbenzoat (AB), Sodiumpropionat (SP), Sorbinsäure (SA), Kaliumsorbat (PS), Koffein (C), Vanillin (V), Ascorbinsäure (AA), L-Arginin (AR), Thymol (TH), und Kupfersulfat (CS) als Lebensmittel-Additive getestet. Beide Antibiotika und die Lebensmittel-Additive sind wasserlösliche Verbindungen. Sorbinsäure, eine ungesättigte Fettsäure, ist löslich in heißem Wasser und Basen (Kaliumhydroxid).
Die Wirksamkeit einer ein Jahr alten konzentrierten Zusammensetzung (65 ml/Gallone) bestehend aus Amoxicillintrihydrat, Neomycinsulfat, Koffein und Kaliumsorbat wurde getestet. Keine toxischen fungiziden oder bakteriziden Verbindungen wurden verwendet. Die Zusammensetzung aus Antibiotika kombiniert mit Lebensmittel-Konservierungsstoffen entwickelte keinen giftigen Geruch.
Der pH jeder Kombination aus Antibiotikum und Lebensmittel-Konservierungsstoff wurde getestet. Das pH-Meter zeigte 5.2–5.3 an und keine Puffer wurden verwendet, um den Säuregrad der Zusammensetzung einzustellen. Dies ist perfekt für die Stabilität des Antibiotikums, die Reaktion des Lebensmittel-Konservierungsstoffes und für die Sicherheit des Pflanzengewebes.
BEISPIEL 2
Wässrige Lösungen der folgenden Formulierung wurden verwendet:

1. Eine Lösung bestehend aus (AT) mit einer Konzentration von 1.37 × 10^–3 M/L
2. Eine Lösung bestehend aus (AT) mit einer Konzentration von 2.74 × 10^–3 M/L
3. Eine Lösung bestehend aus (AT) (2.74 × 10^–3 M/L) + (NS) (1.79 × 10^–3 M/L).
4. 3,785 L (eine Gallone) einer Konzentrierten Lösung (65 ml/3.785 L (Gallone)) bestehend aus (AT) + (NS) + (AB) mit Konzentrationen von 2.74 × 10^–3 M/L, 1.79 × 10^–3 M/L, bzw. 7.18 × 10^–3 M/L (ein Jahr alte Lösung).
5. Eine Lösung bestehend aus (AT) (2.74 × 10^–3 M/L) + (NS) (1.79 × 10^–3 M/L) + (CS) (2 × 10^–3 M/L).
6. Eine Lösung bestehend aus (AT) (2.74 × 10^–3 M/L) + (NS) (1.79 × 10^–3 M/L) + (V) (303 × 10^–3 M/L) + (C) (5.15 × 10^–3 M/L).
7. Eine Lösung bestehend aus (AT) (2.74 × 10^–3 M/L) + (NS) (1.79 × 10^–3 M/L) + (V) (3.3 × 10^–3 M/L) + (SA) (8.9 × 10^–3 M/L).
8. Eine konzentrierte Lösung (60 ml/3.785 L (Gallone)) bestehend aus (AT) + (NS) + (C) mit Konzentrationen von 2.4 × 10^–3 M/L, 1.79 × 10^–3 M/L bzw. 5.15 × 10^–3 M/L.
9. 65 ml/3.785 L (Gallone) einer ein Jahr alten Lösung (#4) + (CS) (2 × 10^–3 M/L).
10. 60 ml/3.785 L (Gallone) der konzentrierten Lösung #8 (AT + NS + C) + (CS) mit einer Konzentration von 2 × 10^–3 M/L
11. 60 ml/3.785 L (Gallone) der konzentrierten Lösung #8 (AT + NS + C) + (PS) mit einer Konzentration von 6.66 × 10^–3 M/L
12. Eine Lösung bestehend aus (AT) + (NS) + (SP) in Konzentrationen von 2.74 × 10^–3 M/L, 1.79 × 10^–3 M/L, bzw. 1.04 × 10 M/L.
13. Eine Lösung bestehend aus (AT) (2.74 × 10^–3 M/L), (C) (5.15 × 10^–3 M/L), (AR) (5.74 × 10^–3 M/L), und (AA) (5.68 × 10^–3 M/L).
14. Eine Lösung bestehend aus (AT) (2.74 × 10^–3 M/L), (NS) (1.79 × 10^–3 M/L), (C) (5.15 × 10^–3 M/L), und (TH) (6.66 × 10^–3 M/L).

BEISPIEL 3
Tests zur Kontrolle des Sternrußtau (Diplocarpon roseum), der Rosen angreift, wurden durchgeführt. Die Krankheit trat Mitte April auf und verbreitete sich jedes Jahr abhängig von vorherrschender Feuchtigkeit, Temperatur und Regen Ende Juni bis September.
Eine Kalkdüngung wurde vorgenommen, um den Säuregrad des Bodens zu neutralisieren und einen hohen Gehalt an freiem Aluminium, Eisen und Mangan, die für Pflanzen giftig sind, zu reduzieren. Auf der anderen Seite würde Kalzium die Pflanzenresistenz gegenüber Krankheiten erhöhen und unter den Infektionsbedingungen ein besseres Pflanzenwachstum fördern.
Die einzige Behandlung mit Amoxicillin in zwei verschiedenen Konzentrationen wurde angewendet. Die Ergebnisse in Bezug auf die Verhinderung der Pilzinfektion waren schlecht. Die Reaktion des Amoxicillin wurde leicht verbessert, wenn es mit Neomycinsulfat kombiniert wurde.
Die Kombination aus Amoxicillin-Trihydrat (2.64 × 10^–3 M/L) mit Neomycinsulfat (1.79 × 10^–3 M/L) und Ammoniumbenzoat (7.18 × 10^–3 M/L) führte zu einer Verzögerung der Pilzinfektion von Rosen für zwei Monate, wenn die Rosen zweimal zwischen dem 15. Februar und dem 15. März in drei aufeinander folgenden Jahren besprüht wurden.
Zwei Behandlungen mit einer Zusammensetzung aus Amoxicillin (AT), Neomycinsulfat (NS) und Ammoniumbenzoat (AB) wurden zwischen dem 15. Februar und dem 17. März durchgeführt. Die behandelten Rosen zeigten das erste Infektionszeichen nach drei Monaten, und die Infektion von 40% der Rosenblät ter trat Mitte September auf, verglichen mit den Kontrollen, die nach sechs Wochen infiziert waren und bei denen sich die Infektion in jeder Saison Ende Juni durchgesetzt hatte.
Die gleichen Ergebnisse wurden erzielt, wenn Natriumpropionat und Kaliumsorbat mit Amoxicillin und Neomycin gemischt wurden.
Es wurde gezeigt, dass die zwei frühen Behandlugen mit Kombinationen aus Antibiotika und Lebensmittel-Konservierungstoffen am 15. Februar und 17. März jeder Saison, denen eine Behandlung alle vier Wochen folgte, die Roseninfektion durch Sternrußtau für die ganze Saison verhinderte.
Eine Zusammensetzung bestehend aus Amoxicillin, Neomycin, Koffein (C) (5.15 × 10^–3 M/L), und Kupfersulfat (CS) (2 × 10^–3 M/L) führte zu einer Veränderung der Zusammensetzung von einer fungistatischen zu einer fungiziden Wirkung.
Die Wiederbehandlung mit Zusammensetzungen aus Antibiotika und Lebensmittel-Konservierungsstoffen wurde einmal alle vier Wochen durchgeführt, verglichen mit toxischen Zusammensetzungen wie zum Beispiel Captan 50 WP, Mancozeb, Maneb, Microthiol, Ziram und Orthenex, bei denen die Behandlung alle zehn Tage in Konzentrationen, die die der Antibiotika-Lebensmittel-Konservierungsstoffe um das siebenfache überschreiten konnte, wiederholt werden muss.
BEISPIEL 4
Tests zur Kontrolle der Blattfleckenkrankheit (Septoria glycins), die Sojabohnen und Bohnen angreift, wurden durchgeführt. Die Krankheit tritt in der zweiten Märzhälfte (Bohnen) und in der letzten Maiwoche (Sojabohnen) auf und setzt sich im Mai (Bohnen) und im Juli bis August (Sojabohnen) durch.
Eine Zusammensetzung aus Amoxicillin-Trihydrat (2.74 × 10^–3 M/L), Neomycinsulfat (1.79 × 10^–3 M/L) und Sorbinsäure (8.9 × 10^–3 M/L) und Vanillin (3.3 × 10^–3 M/L) wurde hergestellt, um die Pilzkrankheit von Bohnen zu kontrollieren. Die Zusammensetzung hatte eine eindrucksvolle fungizide Wirkung und wirkte stark gegen die Pilzkolonien auf der Blatt-Oberseite ohne jegliche Phytoxizität.
Es gibt einige toxische Zusammensetzungen, wie zum Beispiel Benlat 50 DF, Bravo 720, Topsin M 85 WDG und Thiabendazol, die alle zehn Tage angewendet werden, um die Blattfleckenkrankeit zu kontrollieren. Einige von diesen sind sehr giftig.
Beispiel 5
Tests zur Kontrolle der Braunfäule (Altemaria solani), die Kartoffeln und Tomaten angreift, wurden durchgeführt. Die Krankheit zeichnet sich durch dunkle Läsionen mit konzentrischen Ringen aus, die als Erstes auf niedrigen Blättern sichtbar werden. Braunfäule wird begünstigt durch warmes, feuchtes Wetter. Die schwere Infektion tritt im August auf.
Eine Zusammensetzung aus Amoxicillintrihydrat, Neomycinsulfat, Koffein und Vanillin mit Konzentrationen von 2.74 × 10^–3 M/L, 1.70 × 10^–3 M/L, 5.15 × 10^–3 M/L bzw. 3.3 × 10^–3 M/L wurde hergestellt, um die Pilzinfektion zu kontrollieren, die die Braunfäule-Krankheit in Tomaten verursacht. Infizierte Tomatenpflanzen wurden einmal alle drei Wochen besprüht. Die Zusammensetzung unterdrückte die Pilzinfektion erfolgreich. Keine durch Pilze verursachten Lokal-Läsionen wurden innerhalb der dreiwöchigen Intervalle oder nach Beendigung der Behandlung entwickelt.
Bravo W75, Bravo 720, Bravo 500, Topsin M 85 WDG, Diathnan M 45, Ridonil, Bravo 81 W und Teractro sind die toxischen Pendants, die normalerweise empfohlen werden, um die Pilzkrankheit zu kontrollieren. Behandlungen müssen einmal alle sieben bis zehn Tage wiederholt werden.
BEISPIEL 6
Tests zur Kontrolle des echten Mehltaus (Erysiphe cichoracearum), der Gurken und Zucchini angreift, wurden durchgeführt. Das erste Krankheitszeichen tritt Mitte Juni auf und breitet sich Ende Juli aus.
Eine Zusammensetzung aus Amoxicillintrihydrat, Neomycinsulfat, Koffein und Kaliumsorbat mit festen Konzentrationen von 2.74 × 10^–3 M/L, 1.79 × 10^–3 M/L, 5.15 × 10^–3 M/L bzw. 6.67 × 10^–3 M/L wurde hergestellt, um den echten Mehltau bei Gurken und Zucchini zu kontrollieren. Behandlungen wurden alle vier Wochen durchgeführt. Im Frühling und Sommer 1991 herrschten für den echten Mehltau günstige, exzellente epidemiologische Bedingungen. Das Pilzwachstum auf den Kontrollen wurde auf Grund direkter Besprühung abgewaschen, aber die Pilzinfektionen kehrte innerhalb von vier Tagen zurück. Die Zusammensetzung hatte eine mykostatische, aber keine mykozide Wirkung gegen den Pilz.
Bravo 500, Topsin M 70 W Bravo 900 DG, Bayyleton 50 WP und Topsin zm 85 WDG sind die toxischen Zusammensetzungen aus dem Stand der Technik für die Kontrolle der Pilzkrankheit des echten Mehltaus. Behandlungen müssen einmal alle sieben bis vierzehn Tage wiederholt werden.
BEISPIEL 7
Die Entdeckung der Elektronenmikroskopie war ein großer Sprung dahin, mehr über durch Viren verursachte Pflanzenkrankheiten zu wissen. Die Merthode, gemäß die Viren in Pflanzen funktionieren, war das Anliegen aller Virologen. Es wurde angenommen, dass Viren über die Sequenzen ihrer Stickstoffbasen, Purin- und Pyrimidin-Ringe wirken könnten. Dementsprechend intensivierten Virologen ihre Techniken zur Störung der Sequenzen ihrer Stickstoffbasen, Purin- und Pyrimidin-Ringe als ein Weg, ihre Replikationen aufzuhalten. Die virale Antibiotika-Industrie hat sich auf diese Theorie über mehr als vier Jahrzehnte verlassen, und signifikante Ergebnisse wurden bis jetzt noch nicht erzielt.
Zwei Purin-Ringe (Adenin, Guanidin), zwei Pyrimidin-Ringe (Cytosin, Uracil {RNA}, Cytosin, Thymin {DNA}), eine Zuckereinheit (Ribose {RNA}, Desoxyribose {DNA}) und eine Triphosphat-Einheit sind die vier wichtigen Teile von Viren. Im Ergebnis sollte eine Formel mit vier Bestandteilen zum Ersetzen oder Verdrängen all dieser vier wichtigen Teile der Struktur wirksam bei der Verhinderung der viralen Replikation sein. Bei einem Blick auf 1 der Zeichnungen sollte klar sein, dass:

1. Koffein mit den Purin-Ringen – Adenin und Guanin – konkurriert
2. L-Arginin als geschlossene Kette oder Orotidylsäure mit den Pyrimidin-Ringen – Cytosin und Thymin bei DNA-Viren; Cytosin und Uracil bei RNA-Viren – konkurriert
3. Ascorbinsäure mit Ribose bei RNA-Viren oder Desoxyribose bei DNA-Viren konkurriert
4. Amoxicillin mit Triphosphat konkurriert.

Der Mechanismus kann bei Betrachtung der 2A–2F besser verstanden werden, wo einfach ersichtlich ist, dass die Struktur der Ascorbinsäure (2A) sehr ähnlich zu der Ribose-Struktur (2B) ist. Arginin (2C) ist eine gerade Kette, aber es kann sich falten (2D) um dem Pyrimidin-Ring, der in 2E gezeigt ist, zu ähneln. Schließlich zeigt 2F Orotidylsäure, die eine Umgestaltung aus Adenin sein kann, und die dem Pyrimidin-Ring aus 2E sehr ähnelt.
Tests zur Kontrolle des Kartoffel-Blattroll-Virus (PLRV), der sowohl grüne Paprika und Tomaten als auch als Hauptwirt Kartoffeln angreift, wurden durchgeführt. PLRV ist bekannt als Kartoffel-Phloem-Nekrose-Virus, Kartoffel-Blattwell-Krankheit, oder Netz-Nekrose. Dieses eine der ernsthaftesten viralen Krankheiten bei Kartoffeln. Vier Linien des PLRV wurden beschrieben. Das westliche Rübenvergilbungsvirus (BWYV) ist oft mit dem Kartoffel-Blattroll-Virus vergesellschaftet. Das Virus ist klein, isometrisch, und hat ikosaedrische Partikel mit einem Durchmesser von 24 nm. Es kommt in den Knollen vor und wird wirksam und ständig durch Blattläuse übertragen. Grüne Pfirsichblattläuse, Faulbaum-Blattläuse, Grünstreifige Kartoffelblattläuse und Fingerhut-Blattläuse sind die Vektoren, über die das Virus übertragen werden kann.
Das Virus wird über lange Distanzen durch vom Wind verwehte Blattläuse und über kurze Distanzen durch flügellose Blattläuse verbreitet. Infektionen werden immer von Phloem-Nekrosen begleitet, die primären Phloem-Zellwände im Stamm und den Petiolen werden dicker, Stärke akkumuliert in den Blattzellen, was Blatt-Steifheit verursacht. Die Symptome treten erstmals ungefähr vier Wochen nach der Pflanzung auf, oder wenn die Wirtspflanzen ungefähr sechs Zoll hoch sind. Eine Infektion früh in der Saison führt zu einem charakteristischen Rollen der oberen Blätter. Ein purpurfarbenes Pigment kann sich an der Basis junger Blätter entwickeln.
Die infizierten Pflanzen sind oft angepasst und steif. Die sekundäre Infektion ist schädlicher für die Pflanzen. Die Schwere der Infektion hängt von der Isolation des Virus, der Resistenz der Pflanzensorte und den Wachstumsbedingungen ab.
Kartoffel-Blattroll-Viren (PLRV) griffen 10 Zoll lange grüne Paprikapflanzen an. Das Wachstum wurde vollkommen gestoppt, und die Blätter rollten sich aufwärts für über acht Wochen. Die Züchtung von resistenten Pflanzensorten, die Auswahl von krankheitsfreien Saaten und die Behandlung von systemischen Insektiziden zur Kontrolle der Blattläuse sind die verfügbaren Wege zur Verhinderung einer Virusinfektion.
60 ml/Gallone einer konzentrierten Lösungen bestehend aus Amoxicillin-Trihydrat (2.74 × 10^–3 M/L), Neomycinsulfat (1.79 × 10^–3), Koffein (5.15 × 10^–3 M/L) und Kaliumsorbat wurden verwendet. Die infizierten Pflanzen wurden zweimal pro Woche innerhalb der ersten drei Wochen besprüht. Als Zeichen der Erholung fand eine signifikante Antwort statt.
Pflanzen erhielten drei weitere Behandlungen in dreiwöchigen Intervallen. Die Behandlungen wurden beendet. Keine Neuinfektion durch das gleiche Virus oder ein anderes wurde innerhalb der dreiwöchigen Intervalle noch nach Beendigung der Behandlungen entdeckt.
BEISPIEL 8
Das Gurken-Mosaikvirus (CMV) gehört zur Gruppe der Cucumoviren, die isometrische Partikel mit einem Durchmesser von 29 ml haben, wobei jeder aus 180 identischen Aminosäuren mit einem Molekulargewicht von 24 × 10³ Dalton aufgebaut ist. Diese umkapseln vier einzelsträngige RNA-Moleküle. Die RNA-Moleküle 1, 2 und 3 werden alle für die Infektion benötigt, während die vierte RNA für die Synthese des Virus-Hüllproteins benötigt wird. CMV wird durch verschiedene Arten von Blattläusen übertragen. Aphis gossypii und Myzus persica sind die regelmäßigen Vektoren von CMV. Es ist nicht bekannt, dass Cucumoviren durch Pilze oder Nematoden übertragen werden.
Tests zur Kontrolle des Gurken-Mosaikvirus, der Tomaten unter speziellen Feldbedingungen, die das Auftreten von Krankheiten begünstigen, angreift, wurden durchgeführt.
Eine Zusammensetzung bestehend aus Amoxicillintrihydrat, Neomycinsulfat, Kaliumsorbat und Koffein wurde zweimal pro Woche angewendet, mit drei weiteren Behandlungen in dreiwöchigen Intervallen. Die Bestandteile wurden mit den festgelegten Konzentrationen 2.74 × 10^–3 M/L, 1.79 × 10^–3 M/L, 8.9 × 10^–3 M/L bzw. 5.15 × 10^–3 M/L eingesetzt. Das erste erkennbare Zeichen der Pflanzenerholung trat mit dem Ende der dritten Woche der Behandlung auf. Kein Zeichen einer Neuinfektionen wurde während des dreiwöchigen Intervalls oder drei Monate nach Beendigung der Behandlungen beobachtet oder entdeckt. Es wurde keine Phytoxizität als Ergebnis der Empfindlichkeit der Pflanzen gegenüber der Zusammensetzung beobachtet.
BEISPIEL 9
Eine Gruppe von 400 eingetopften Sojabohnen-Pflanzen wurde in vier Experimente (G1, G2, G3 und G4) und vier Kontrollen (C1, C2, C3 und C4) unterteilt, jede mit 50 Pflanzen. Sowohl die Experimente als auch die Kontrollen wurden mit viralen Partikeln des Sojabohnen-Mosaikvirus (SMV), des Augenbohnen-Mosaikvirus (CPMV), des Bohnen-Gelb-Mosaikvirus (BYMV) bzw. des Gewöhnlichen Bohnen-Mosaikvirus (BCMV) beimpft. Das Experiment wurde in zwei aufeinander folgenden Jahren wiederholt.
Eine Zusammensetzung bestehend aus Amoxicillintrihydrat, Neomycinsulfat, Koffein und Kaliumsorbat mit den festgelegten Konzentrationen 2.74 × 10^–3 M/L, 1.79 × 10^–3 M/L, 5.15 × 10^–3 M/L bzw. 6.6 × 10^–3 M/L wurde innerhalb der ersten drei Wochen des Experiments zweimal pro Woche angewendet. Es wurde festgelegt, dass die Pflanzen drei weitere Behandlungen in dreiwöchigen Intervallen erhalten.
Eine bemerkenswerte Antwort als Zeichen der Pflanzenerholung fand nach den ersten drei Wochen statt. Die meisten der neuen Blätter hatten keine viralen Lokal-Läsionen. Wachstum, Blüte und Schotenbildung waren normal und perfekt. Es wurde kein Zeichen von Schädigung oder Nebenwirkung als Ergebnis der Phytoxizität der Zusammensetzung beobachtet. Keine viralen Lokal-Läsionen wurden während der dreiwöchigen Intervalle oder drei Monate nach Beendigung der Behandlungen entdeckt.
Die Kombination antibakterieller Antibiotika und Lebensmittel-Konservierungsstoffe war bei der Kontrolle der viralen Pflanzenkrankheiten signifikant erfolgreich, mit bemerkenswerten Ergebnissen innerhalb kurzer Zeit, und mit keiner Phytoxizität.
BEISPIEL 10
Tests zur Kontrolle des Gewellten Bohnen-Zwerg-Mosaikvirus (BCDMV), der grüne Bohnen angreift, wurden durchgeführt.
Das Gewellte Bohnen-Zwergmosaikvirus wird durch eine Linie des Wachtel-Erbsen-Mosaikvirus (QPMV-B) verursacht. Das Virus verursacht eine starke Verminderung der Bohnenernte, und bei einigen Varianten, die systemische oder Spitzen-Nekrosen verursachen, können Totalverluste auftreten. Runzeligkeit und gewellte Blätter sind die Hauptsymptome, während sehr anfällige Sorten Zwergwachstum, Epinastie und Proliferationen zeigen. BCDMV gehört zu einer zwölf Mitglieder aufweisenden Comovirus-Gruppe, die alle die Haupt-Eigenschaften des Augenbohnen-Mosaikvirus teilen. Die cytopathologischen Veränderungen, die mit der Infektion durch Comoviren einhergehen, sind die großen vesikulären Inklusionen, die im Cytoplasma sichtbar sind, wo die Infektion eine charakteristische Proliferation von Membranen und Vesikeln hervorruft. Die Virus-Partikel kristallisieren häufig in dicht gepackten Reihen, die manchmal Monolayer ausbilden. Die Reihen können rollenförmig gewellt sein oder mit sich selbst aufschließen, und so hohle Röhren mit einem Durchmesser von 80 nm bilden.
Das Virus wird durch den Gepunkteten und den Gestreiften Gurkenkäfer, Mexikanische Käfer und Erdflöhe übertragen. Die Käfer halten die Viruspartikel für einige Tage nach ihrer Aufnahme durch anfällige Sorten, meistens die in der Nähe von Bohnenpflanzen wachsende Unkräuter, zurück.
Die Viruspartikel wurden auf 435 Bohnenpflanzen übertragen. Nachdem sie die Symptome entwickelt hatten, wurde festgelegt, dass die Pflanzen innerhalb der ersten drei Wochen zweimal pro Woche behandelt werden. Sie erhielten drei weitere Behandlungen in dreiwöchigen Intervallen.
Eine Zusammensetzung bestehend aus Amoxicillin-Trihydrat (antibakterielles Antibiotikum) und Koffein, Ascorbinsäure und L-Arginin (Lebensmittel-Additive und Konservierungsstoffe) wurde in den ersten drei Wochen angewendet, gefolgt von einem dreiwöchigen Intervall. Die Pflanzen erhielten drei weitere Behandlungen in dreiwöchigen Intervallen. Das dreiwöchige Intervall ist für das Virus eine sehr gute Zeit, sich selbst zu reproduzieren und die Symptome zu erneuern. Nach der ersten dreiwöchigen Behandlung zeigten die sich neu bildenden Blätter keine viralen Symptome. All die neuen Blätter, die sich während und nach der zwölf-wöchigen Behandlung gebildet hatten, waren gesund und hatten keine viralen Symptome. Die Behandlungen wurden für drei Monate beendet, um die viroziden Eigenschaften der angewendeten Zusammensetzung zu evaluieren. Die behandelten Bohnenpflanzen wurden regelmäßig während der dreiwöchigen Intervalle und drei Monate nach Beendigung der Behandlung auf eine Neuinfektionen überprüft.
Die signifikanten Ergebnisse der zweijährigen Forschung haben die starken viroziden Wirkungen der Zusammensetzung aus vier Bestandteilen demonstriert, die zu einer erfolgreichen Heilung der infizierten Pflanzen führte und die Virusinfektion in sehr kurzer Zeit eliminierte.
BEISPIEL 11
Tests zur Kontrolle des Augenbohnen-Mosaikvirus (CMV), der Augenbohnen-Pflanzen angreift, wurden durchgeführt. Das Augenbohnen-Mosaikvirus gehört zur Gruppe der Comoviren, die in Beispiel 10 erklärt ist.
Die Virus-Partikel wurden auf 275 Augenbohnen-Pflanzen übertragen. Sobald sich Symptome entwickelt hatten, wurden die Pflanzen zweimal pro Woche für die ersten drei Wochen behandelt, gefolgt von einem dreiwöchigen Intervall. Sie erhielten drei weitere Behandlungen in dreiwöchigen Intervallen.
Eine Zusammensetzung bestehend aus Amoxicillin-Trihydrat (2.74 × 10^–3 M/L), Koffein (5.15 × 10^–3 M/L), Ascorbinsäure (5.68 × 10^–3 M/L) und L-Arginine (5.74 × 10^–3 M/L) wurde verwendet. Die virusinfizierten Pflanzen reagierten signifikant auf die Behandlung. Die wachsenden Blätter wurden sorgfältig auf die Möglichkeit einer Neuinfektionen innerhalb des dreiwöchigen Intervalls kontrolliert. Kein positiver Fall wurde entdeckt. Dieselbe Prozedur wurde während jedes Intervalls der letzten drei Behandlungen befolgt. Die Ergebnisse waren extrem eindrucksvoll. Die Behandlung wurde beendet und die Pflanzen wurden drei monate lang kontrolliert.
Die Zusammensetzung aus vier Bestandteilen hat ihre kraftvollen antiviralen Eigenschaften, die den behandelten Pflanzen hilft, sich innerhalb von drei Wochen des zwölf-wöchigen Experiments zu erholen, demonstriert. Es wurde gezeigt, dass die intensivierte Behandlung innerhalb der ersten drei Wochen die Hauptrolle für eine schnelle Pflanzen-Erholung gespielt hat.
Beispiel 12
Die Erfindung basiert auf der Kombination von Antibiotika mit Lebensmittel-Konservierungsstoffen. Jede einzelne Verbindung hat eine spezifische Aufgabe oder einen Mechanismus zur Kontrolle bestimmter Typen von Pathogenen, wobei jede Verbindung sich in ihrem Beitrag zur Kontrolle der Pflanzenkrankheiten-Pathogene von den anderen unterscheidet. Es ist wahrscheinlich, dass Pathogene, die entweder bei Pflanzen oder bei Menschen Krankheiten verursachen, gegen Antibiotika, die nur eine aktive Stelle oder eine chemische Gruppe haben, resistent werden. Dementsprechend müssen die Behandlungen innerhalb sehr kurzer Zeitintervalle wiederholt werden, was sehr teuer ist. Es ist eine große Herausforderung, Antibiotika als sichere Ersatzstoffe zur Kontrolle von Pflanzenkrankheiten zu verwenden.
Amoxicillintrihydrat, ein antibakterielles Antibiotikum, wurde durch Reaktion drei verschiedener Aminosäuren (Phenylalanin, Cystein und Valin) erzeugt, aber es hat keine Wirksamkeit gegen Pilze oder Viren. Das gleiche gilt für Neomycinsulfat. Beide haben eine Wirksamkeit gegen bestimmte Typen von Bakterien.
Antibakteriellen Antibiotika fehlt die Existenz bestimmter chemischer Gruppen oder aktiver Stellen, die antimykotische oder antivirale Eigenschaften zur Kontrolle oder Unterdrückung von Pilzen oder Viren haben. Diese antimykotischen oder antiviralen aktiven Bereiche einem antibakteriellen Antibiotikum hinzuzufügen ist ein teurer Prozess, der die Preise von Antibiotika stark erhöht.
Die vorliegende Erfindung bietet einen großen Sprung bei der Überwindung dieses teuren Problems. Antibakterielle Antibiotika werden mit Lebensmittel-Konservierungsstoffen kombiniert, um Pilz- und Virus-Erkrankungen innerhalb einer sehr kurzen Zeit zu kontrollieren, bei geringerer Nutzung der erforderlichen Menge Antibiotika, und in drei bis vierwöchigen Intervallen. Solche Ergebnisse wurden noch nie mit der alleinstehenden Verwendung von teuren antimykotischen oder antiviralen Mitteln erzielt.
Da Lebensmittel-Konservierungsstoffen in signifikanten Mengen mit der Nahrung aufgenommen werden, ohne dass, wie in Toxizitäts-Tests herausgefunden wurde, Interferenzen mit den Funktionen der menschlichen Organe auftreten, ist dies ein neues und wirtschaftliches Verfahren, Antibiotika kraftvoll zu reaktivieren und aufzurüsten, damit sie höchst effektiv bei der Kontrolle der Pathogene sind, gegen die sie keine Wirkung haben.
BEISPIEL 13
Da sie obligatorische Parasiten sind, sind Viren für ihr Überleben normalerweise von der Fähigkeit abhängig, sich von einer anfälligen Pflanze auf eine andere relativ leicht und häufig zu übertragen. Viren sind unfähig, die intakte Pflanzen-Kutikula zu durchdringen, aber es muss eine mechanische Beschädigung des Blatts geben, wie bei der mechanischen Beimpfung und Übertragung durch Insekten.
Wirbellose Tiere haben ein beträchtliches Interesse an der Übertragung von Viren, die schwere wirtschaftliche Verluste verursachen, obwohl gezeigt wurde, dass sich die Viren in den Vektoren vervielfältigen. Dieser Weg der Virus-Übertragung ist ein komplexes Phänomen, das das Virus, den Vektor, die Wirtspflanze und die Umweltbedingungen involviert.
Nematoda und Arthropoda sind die wichtigsten zwei Mitglieder der Wirbellosen, die sich von lebenden Pflanzen ernähren. Die Arthropoda haben sechs Klassen, von denen zwei Klassen Mitglieder haben, die sich von lebenden Pflanzen ernähren. Dies sind die Insecta und die Arachnida.
1. Insecta
Es gibt 9 der 32 Ordnungen der Insecta, die Mitglieder haben, die sich von lebenden Pflanzen ernähren und mögliche Vektoren sein könnten:

1. Collembola (kauende Insekten)
2. Orthoptera (kauende Insekten, darunter 10 Vektoren)
3. Dermaptera (kauende Insekten)
4. Coleoptera (kauende Insekten, darunter 30 Vektoren)
5. Lepidoptera (kauende Insekten)
6. Diptera (Larven ernähren sich von lebenden Pflanzen)
7. Hymenoptera (Larven ernähren sich von lebenden Pflanzen)
8. Thynsoptera (Fransenflügler, darunter 6 Vektoren, die lebende Pflanzen abraspeln und aussaugen)
9. Hemiptera (darunter 280 Vektoren, die lebende Pflanzen aussaugen, wie z. B. Blattläuse, Zikaden, Schildläuse (White flies), Wurzelläuse (Mealy bugs), usw.)

2. Arachinda
Es gibt eine von elf Ordnungen (Acarina), die sich von lebenden Pflanzen ernährt, und die Milben und Zecken umfasst. Eriophyidae und Tetranychidae sind die zwei Familien, von denen bekannt ist, dass sie Viren übertragen.
Tests wurden durchgeführt, die sich auf die Kontrolle und die Abwehr der Schwarzen Bohnenblattlaus (Aphis fabae), der Grünen Pfirsichblattlaus (Myzus persica), des Bohnenblattkäfers (Cerotoma trifurcata), des Japankäfers (Popillia japonica), des Gestreiften Pflasterkäfers (Epicauta vittata), der Braunen Baumwanze (Euschistus servus), der Blattfuß-Lederwanze (Leptoglossus phyllopus), der Zucchini-Wanze (Anasa tristis) und der Rhododendronzikade (Graphocephala coccinea), die die meisten der Feldfrüchte und Gemüse angreifen.
Fünf Flächen mit Sojabohnen (400 Pflanzen), 3 Flächen mit grünen Bohnen (150 Pflanzen) und drei Flächen mit Zucchini (60 Pflanzen) wurden für dieses Experiment über zwei Jahre geschaffen. Drei Flächen mit Sojabohnen, zwei mit grünen Bohnen und zwei mit Zucchini wurden einmal alle drei Wochen besprüht.
Eine Zusammensetzung bestehend aus Amoxicillin-Trihydrat (2.74 × 10^–3 M/L, Neomycinsulfat (1.70 × 10^–3 M/L), Koffein (5.15 × 10^–3 M/L) und Thymol (6.66 × 10^–3 M/L) wurde verwendet. Thymol als ein Lebensmittel-Konservierungsstoff wurde in konzentrierter Essigsäure aufgelöst und dann mit den anderen Bestandteilen vermischt, um einen breiten Schutz für die Experimental-Pflanzen zu gewährleisten. Thymol und Essigsäure verliehen allen Blättern der behandelten Pflanzen einen sehr unangenehmen Geschmack. Auf der anderen Seite spielte der signifikante Erfolg der Kombination aus Amoxicillin, Neomycinsulfat und Koffein bei der Kontrolle der viralen Krankheiten eine wichtige Rolle dabei, die Viruspartikel zu töten und vom Maul der Vektoren abzuwaschen. Jedoch hatte die Zusammensetzung einen bemerkenswerten Effekt, der Gestreifte Pflasterkäfer, Japankäfer, Braune Baumwanzen und Rhododendronzikaden tötet, während die anderen erfolgreich abgewehrt werden und zu den Kontrollpflanzen getrieben werden, um diese zu fressen. Pflanzenblätter, die durch die fressenden Wanzen und Käfer mechanisch beschädigt wurden, hatten keine viralen Lokal-Läsionen.
Es wurde gezeigt, dass die Kombination aus Antibiotika und Lebensmittel-Konservierungsstoffen (Additiven) durch Abwehr und Kontrolle der meisten wichtigen Vektoren, durch die Viren auf Pflanzen übertragen werden können, einen anderen wichtigen Schutz für Pflanzen bereit stellt. Auf der anderen Seite wird diese eindrucksvolle Errungenschaft eine wichtige Rolle als sicherer Ersatz zur Kontrolle und Abwehr von Vektoren für Pflanzenkrankheiten spielen und die weit verbreitete Verwendung von Insektiziden und Pestiziden eliminieren.
Es versteht sich für Fachleute natürlich, dass die hier dargestellten besonderen Beispiele und Ausführungsformen der Erfindung nur zur Veranschaulichung dienen, und in keiner Weise beschränkend gemeint sind; aus diesem Grunde können zahlreiche Veränderungen und Modifizierungen vorgenommen werden und auf die volle Verwendung von Äquivalenten zurückgegriffen werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung, wie er in den angehängten Ansprüchen abgegrenzt ist, zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Behandlung kranker Pflanzen, umfassend die Schritte des Besprühens der Pflanzen mit einer mikrobioziden Zusammensetzung mit einer wirksamen Menge einer Mischung aus vier Bestandteilen, die antibakterielle Antibiotika und Lebensmittelzusätze oder -konservierungsstoffe enthält, wobei die Antibiotika und Lebensmittelzusätze in einem Verhältnis von 1 : 1 bis 1 : 3 vorliegen und der pH-Wert der Mischung zwischen 5,2 und 5,3 liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Antibiotika ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Amoxicillin-Trihydrat und Neomycinsulfat und die Lebensmittelzusätze oder -konservierungsstoffe ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ammoniumbenzoat, Natriumpropionat, Kaliumsorbat, Ascorbinsäure, Koffein, Vanillin, Thymol, Arginin, Sorbinsäure und Kupfersulfat.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Antibiotikum aus Amoxicillin-Trihydrat und Neomycinsulfat und der Lebensmittelzusatz aus Vanillin und Koffein besteht.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Antibiotikum aus Amoxicillin-Trihydrat und Neomycinsulfat und der Lebensmittelzusatz aus Vanillin und Sorbinsäure besteht.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Antibiotikum aus Amoxicillin-Trihydrat und Neomycinsulfat und der Lebensmittelzusatz aus Thymol und Koffein zur Abwehr von pflanzlichen Virus-Vektoren besteht.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Antibiotikum aus Amoxicillin-Trihydrat und Neomycinsulfat und der Lebensmittelzusatz aus Kupfersulfat und Koffein zur Bekämpfung des Sternrußtaues an Rosen besteht.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Antibiotikum aus Amoxicillin-Trihydrat und Neomycinsulfat und der Lebensmittelzusatz aus Kaliumsorbat und Koffein zur Bekämpfung des Cucumovirus besteht.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Antibiotikum aus Amoxicillin-Trihydrat und Neomycinsulfat und die Lebensmittelzusätze aus Ammoniumbenzoat und Kupfersulfat zur Bekämpfung des Sternrußtaues an Rosen bestehen.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Antibiotikum aus Amoxicillin-Trihydrat und die Lebensmittelzusätze aus Koffein, Arginin und Ascorbinsäure zur Bekämpfung des Comovirus bestehen.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Antibiotika aus Amoxicillin-Trihydrat und Neomycinsulfat und die Lebensmittelzusätze aus Koffein und Vanillin zur Bekämpfung von Physoderma maydis bestehen.
Verfahren zur Verbesserung der antimikrobiellen Eigenschaften antibakterieller Antibiotika durch deren Kombination mit Lebensmittelzusätzen in einer Mischung mit vier Bestandteilen, die einen pH-Wert zwischen 5,2 und 5,3, aufweist, zur Bekämpfung fungaler und viraler Pathogene, bei denen sie normalerweise nicht wirksam sind.
Verfahren zur Verhinderung und Bekämpfung von Pilzerkrankungen bei Pflanzen, umfassend die Schritte des Besprühens der Pflanzen mit einer mikrobioziden Zusammensetzung mit einer wirksamen Menge Amoxicillin-Trihydrat und Neomycinsulfat und einem Lebensmittelzusatz ausgewählt unter Ammoniumbenzoat, Natriumpropionat, Kaliumsorbat.