ES2299342B1 - Nueva utilizacion del acido 2-hidroxi-4-metiltiobutanoico (hmtb). - Google Patents
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Abstract
Nueva utilización del ácido
2-hidroxi-4-metiltiobutanoico
(HMTB) como inductor, en planta, de la síntesis de etileno y
poliaminas, principalmente putrescina, capaz de regular los
procesos de maduración del fruto, tanto en relación con la
abscisión del fruto como con el color y contenido en azúcares,
conteniendo elementos minerales como fósforo, potasio y
nitrógeno.
Description
Nueva utilización del ácido
2-hidroxi-4-metiltiobutanoico
(HMTB).
La presente invención se refiere a un nuevo
agente controlador de la producción endógena de poliaminas y
etileno en las plantas y de los procesos metabólicos relacionados
con estos fitoreguladores, principalmente senescencia, abscisión,
color y maduración.
El control de los procesos de maduración de
frutos así como los procesos fisiológicos asociados con la
maduración como la abscisión de fruto, el grado de azúcar, o el
color del fruto tiene gran importancia en algunos cultivos como por
ejemplo la vid (grado y color) o la aceituna (la introducción de la
abscisión para una recogida mas eficiente).
En la actualidad existen en el mercado
sustancias que permiten la generación de etileno dentro de la
planta (Etefon, etherel), estas sustancias son difíciles de manejar
y de hecho pueden producir desórdenes importantes en los cultivos
debido a que la generación de etileno no es controlada por la
planta. Igualmente tiene importantes problemas de residuos y plazo
de seguridad. También se han utilizado compuestos (derivados de
ácidos sulfónicos) con la capacidad de controlar los procesos de
maduración y abscisión, por ejemplo en olivo y cítricos, pero que
no describen si actúan sobre la síntesis de etileno o poliamina
(ES465883). No se ha encontrado ninguna patente que describa y
proteja la capacidad del MHTB de inducir la síntesis en planta de
etileno y poliaminas, y -por tanto- de actuar sobre los procesos de
maduración del fruto como la abscisión del fruto, el color del
fruto o el contenido en azúcares. De hecho, formulaciones
conteniendo esta molécula como constituyente principal se han
mostrado muy eficientes en aplicaciones como la inducción de la
abscisión en aceituna (lo que lleva consigo una mayor eficiencia en
la recogida del fruto), o en la inducción del contenido en azúcares
y color en vid.
Existen otros productos que también han sido
utilizados como el ácido
1-amino-ciclopropano
carboxílico
(JP61204121) que actúan sobre la síntesis de etileno por la planta.
(JP61204121) que actúan sobre la síntesis de etileno por la planta.
El principal problema que presentan estos
compuestos es que junto con los efectos sobre maduración y
abscisión existen efectos secundarios importantes que se concretan
en:
- -
- Provocan la caída de hojas al actuar únicamente sobre la concentración de etileno.
- -
- Presencia de Residuos.
- -
- Afectan negativamente sobre la conservación posterior del fruto.
Igualmente se ha presentado una patente
incluyendo el efecto del HMTB como activador de la asimilación de
nutrientes minerales en plantas y de los procesos metabólicos
asociados con este mayor incremento en la asimilación de nutrientes,
como por ejemplo la síntesis de proteínas, la síntesis de
clorofilas y la fotosíntesis (P200600178).
Estudios posteriores realizados en nuestro
laboratorio han puesto de manifiesto que el HMTB (y derivados)
además de ser un efectivo activador nutricional es capaz de actuar
sobre el balance interno de etileno y poliaminas. Este último y
nuevo efecto, es totalmente diferente al descrito en la patente
P200600178 ya que este nuevo efecto revindicado -inducción de la
síntesis endógena de etileno y putrescina- no tiene ningún efecto
sobre la asimilación de nutrientes. Es decir el efecto revindicado
en P200600178 (activador nutricional) es causado por mecanismos
diferentes al efecto revindicado en la presente patente.
En esta invención se describe la eficiencia del
ácido
2-hidroxi-4-metiltiobutanoico
(HMTB) como inductor de la síntesis de etileno y poliaminas,
principalmente putrescina, en planta, y por tanto como agente capaz
de regular los procesos de maduración del fruto, tanto en relación
con la abscisión del fruto como con el color y contenido en
azúcares.
La ventaja del presente producto respecto a todo
lo descrito anteriormente es que no deja residuos ya que constituye
en si un alimento beneficioso para animales y el hombre.
Igualmente, presenta efectos negativos mínimos sobre la caída de
hojas ya que la síntesis simultánea de etileno y putrescina, que es
además controlada por la planta, preserva a la planta de los
desequilibrios propios de la síntesis excesiva de etileno.
Igualmente, la presencia de putrescina permite controlar también los
efectos negativos sobre la conservación del fruto asociados al
exceso de
etileno.
etileno.
Por otra parte el nuevo efecto del HMTB y
análogos revindicado en esta patente (inducción de la síntesis
endógena de etileno y putrescina) es también importante pues
contribuye al control de los procesos de maduración y todos
aquellos procesos relacionados con la maduración como son el color y
contenido en azúcares, y la abscisión del fruto. Estos nuevos
efectos del HMTB pueden ser importantes por ejemplo en la
coloración y grado de la uva y del vino producido, el color y
contenido en azúcar de las frutas, o la recogida de frutos como por
ejemplo en el caso de los frutales de hueso y cítricos, y
especialmente en el caso de la aceituna en el que este proceso es
crítico ya que puede permitir la recogida mecanizada, mucho mas
rentable que la recogida manual.
En la presente invención se describen nuevas
formulaciones que contienen el compuesto ácido
2-hidroxi-4-metil
tiobutanoico (HMTB) (isómeros D y L), sus sales, esteres, amidas o
éteres en posición 2, según la fórmula I,
ICH3-S-CH2-CH2-CH(OR1)-COR2
donde R1 se selecciona del grupo
formado por hidrógeno, restos alquilo (preferentemente metilo o
etilo) y arilo; mientras R2 se selecciona del grupo formado por
hidroxilo, amidas y ésteres de restos alquilo (preferentemente
metilo o etilo) o arilo. Cundo el resto es hidroxilo se consideran
también las sales del ácido con cationes monovalentes
(preferentemente Na^{+} y K^{+}) y polivalentes
(preferentemente Ca^{++}, Mg^{++}, Cu^{++} y Fe^{+++}), así
como con compuestos orgánicos electropositivos como las aminas (por
ejemplo
etanolamina).
Las formulaciones conteniendo uno o varios de
los compuestos contenidos en la fórmula I pueden formularse
acompañados de nutrientes minerales (preferentemente fósforo y
potasio) u otras moléculas orgánicas con capacidad bioestimulante
(como por ejemplo, aminoácidos, sustancias húmicas y/o fúlvicas,
extractos de algas marinas y/o lignosulfonatos) y/o fitoreguladora
(como por ejemplo auxinas, citoquininas, óxido nítrico o
precursores del óxido nítrico, ácido salicílico, poliaminas, otros
precursores del etileno, giberelinas y brasinoesteroides).
En estas formulaciones el HMTB puede ser
formulado a cualquier concentración siendo el rango de
concentración preferente entre 1 y 40%.
En estas formulaciones los nutrientes minerales
(como por ejemplo, nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio, calcio,
hierro, boro, zinc, manganeso y molibdeno) se pueden introducir a
cualquier concentración, siendo la concentración preferente entre 1
y 20%.
En estas formulaciones los productos
bioestimulantes y/o reguladores se pueden introducir a cualquier
concentración, siendo la concentración preferente entre 1 y
10%.
Las formulaciones líquidas se pueden fabricar
por simple mezcla de los diferentes constituyentes en un
reactor-agitador a cualquier temperatura, aunque la
temperatura óptima sería la situada entre 20-30ºC, y
presión, aunque la presión óptima sería la presión atmosférica.
Las formulaciones sólidas se pueden fabricar
mediante la mezcla de los diferentes componentes sólidos en un
mezclador de palas o mezclador Lodige a temperatura y presión
ambiente. El producto se puede presentar en fase líquida o sólida.
La presentación sólida puede obtenerse mediante absorción del
producto líquido en arcillas como sepiolita, zeolita, atapulgita o
bentonita; o utilizando fuentes sólidas del HMTB como por ejemplo
la sal cálcica.
Nuestros estudios indican que el HMTB y análogos
actúan sobre el proceso de maduración mediante el incremento de la
síntesis endógena de poliaminas, principalmente putrescina, y
etileno. Este efecto esta mediado por su capacidad para incrementar
la concentración endógena de
S-adenosil-metionina que es el
precursor común de putrescina y etileno.
En la figura 1 se observa como la aplicación de
HMTB en plantas de pimiento causa un incremento simultaneo de
síntesis de etileno y putrescina. Este efecto estuvo directamente
relacionado con incrementos en el número de frutos y la coloración
de los frutos (estado de maduración más adelantado) (Figura 2.).
En la figura 1 se muestra el efecto del HMTB
según formulación del ejemplo 1 sobre la producción de etileno y
putrescina en hojas de pimiento tratadas foliarmente. La medida se
realizó 7 días después de la aplicación del producto. La D1 de HMTB
es 100 mg/l de solución y la D2 es 1 g/l de solución.
En la figura 2 se muestra, el efecto de la
aplicación foliar del HMTB según formulación del ejemplo 1 sobre el
número de frutos por planta en un cultivo de pimiento. La medida se
realizó 45 días después de la aplicación del producto. La D1 de
HMTB es 100 mg/l de solución y la D2 es 1 g/l de solución.
Las formulaciones conteniendo HMTB pueden
aplicarse vía radicular y vía foliar, aunque su efecto más notable
sobre maduración es vía foliar sobre el fruto, al envero (comienzo
del cambio de color) del fruto.
Las dosis aconsejadas se sitúan entre 1 y 5 g
por litro del principio activo, aunque se han constatado efectos
significativos a dosis mas bajas como por ejemplo 100 mg por
litro.
- 40% HMTB
- 60% agua
\vskip1.000000\baselineskip
- 40% de HMTB
- 20% de fosfato monopotásico
- 40% agua
\vskip1.000000\baselineskip
- 25% HMTB
- 25% ácido fosfórico del 85%
- 5% hidróxido potásico (95%)
- 45% agua
\vskip1.000000\baselineskip
- 40% HMTB
- 20% fosfato diamónico
- 10% agua
- 10% Vinaza de caña de azúcar
\vskip1.000000\baselineskip
- 40% sal cálcica del HMTB
- 60% fosfato monoamónico
\vskip1.000000\baselineskip
- 40% sal cálcica del HMTB
- 60% fosfato monopotásico
Claims (6)
1. Nueva utilización del ácido
2-hidroxi-4-metiltiobutanoico
(HMTB) caracterizado por actuar como inductor de la síntesis
de etileno y poliaminas, principalmente putrescina, en planta y por
tanto capaz de regular los procesos de maduración del fruto, tanto
en relación con la abscisión del fruto como con el color y
contenido en azúcares.
2. Nueva utilización del ácido
2-hidroxi-4-metiltiobutanoico
(HMTB) según la reivindicación 1 caracterizada por contener
también elementos minerales como fósforo, potasio y nitrógeno.
3. Nueva utilización del ácido
2-hidroxi-4-metiltiobutanoico
(HMTB) según las reivindicaciones 1 y 2 caracterizada por
contener también aminoácidos, sustancias húmicas y/o fúlvicas,
extractos de algas marinas y/o lignosulfonatos.
4. Nueva utilización del ácido
2-hidroxi-4-metiltiobutanoico
(HMTB) según las reivindicaciones 1-3
caracterizada por contener también auxinas, ácido
salicílico, poliaminas, citoquininas, precursores de óxido nítrico,
giberelinas y brasinoesteroides.
5. Nueva utilización del ácido
2-hidroxi-4-metiltiobutanoico
(HMTB) según reivindicaciones 1-4
caracterizado por presentarse en fase líquida o sólida.
6. Nueva utilización del ácido
2-hidroxi-4-metiltiobutanoico
(HMTB) según reivindicaciones 1-5
caracterizado por aplicarse vía foliar y/o radicular.
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