ES2299342B1 - Nueva utilizacion del acido 2-hidroxi-4-metiltiobutanoico (hmtb). - Google Patents

Nueva utilizacion del acido 2-hidroxi-4-metiltiobutanoico (hmtb). Download PDF

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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.
Antecedentes de la invención
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.
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.
Descripción de la invención
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.
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.
Ejemplos de formulación Ejemplo 1 Formulación líquida
- 40% HMTB
- 60% agua
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 2 Formulación líquida
- 40% de HMTB
- 20% de fosfato monopotásico
- 40% agua
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 3 Formulación líquida
- 25% HMTB
- 25% ácido fosfórico del 85%
- 5% hidróxido potásico (95%)
- 45% agua
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 4 Formulación líquida
- 40% HMTB
- 20% fosfato diamónico
- 10% agua
- 10% Vinaza de caña de azúcar
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 5 Formulación sólida
- 40% sal cálcica del HMTB
- 60% fosfato monoamónico
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 6 Formulación sólida
- 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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