ES2908029A1 - Proceso para la obtención, a nivel industrial, de un extracto concentrado en compuestos bioplaguicidas a partir de microalgas y/o cianobacterias, extracto así obtenido y uso del mismo - Google Patents
Proceso para la obtención, a nivel industrial, de un extracto concentrado en compuestos bioplaguicidas a partir de microalgas y/o cianobacterias, extracto así obtenido y uso del mismo Download PDFInfo
- Publication number
- ES2908029A1 ES2908029A1 ES202031068A ES202031068A ES2908029A1 ES 2908029 A1 ES2908029 A1 ES 2908029A1 ES 202031068 A ES202031068 A ES 202031068A ES 202031068 A ES202031068 A ES 202031068A ES 2908029 A1 ES2908029 A1 ES 2908029A1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- extract
- biomass
- cyanobacteria
- microalgae
- compounds
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000284 extract Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 37
- 241000192700 Cyanobacteria Species 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 63
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000000853 biopesticidal effect Effects 0.000 claims description 30
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 18
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 8
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 4
- -1 according to claim 9 Substances 0.000 claims description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 2
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims description 2
- LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N nitromethane Chemical compound C[N+]([O-])=O LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 19
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 7
- 230000003032 phytopathogenic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000053 physical method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract 1
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 4
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 4
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 4
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 4
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 3
- 235000021466 carotenoid Nutrition 0.000 description 3
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- BSUGIIZTULADOL-YWPYICTPSA-N (3s,4ar,5s)-4a,5-dimethyl-3-prop-1-en-2-yl-2,3,4,5,6,7-hexahydronaphthalen-1-one Chemical compound O=C1C[C@@H](C(C)=C)C[C@]2(C)[C@@H](C)CCC=C21 BSUGIIZTULADOL-YWPYICTPSA-N 0.000 description 2
- AHLSIYMTIQLHAO-UHFFFAOYSA-N 3,5-dichloro-2-(3,5-dichloro-2-hydroxyphenyl)-6-(2,4-dichlorophenoxy)phenol Chemical compound OC1=C(Cl)C=C(Cl)C=C1C1=C(O)C(OC=2C(=CC(Cl)=CC=2)Cl)=C(Cl)C=C1Cl AHLSIYMTIQLHAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 2
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 2
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 2
- 230000000749 insecticidal effect Effects 0.000 description 2
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 2
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 2
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SGNXVBOIDPPRJJ-PSASIEDQSA-N 1-[(1r,6r)-9-azabicyclo[4.2.1]non-4-en-5-yl]ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CCC[C@@H]2CC[C@H]1N2 SGNXVBOIDPPRJJ-PSASIEDQSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRQNRKQXLLLWGN-UHFFFAOYSA-N 3,5-dichloro-2,6-bis(2,4-dichlorophenoxy)phenol Chemical compound ClC1=CC(Cl)=C(OC=2C(=CC(Cl)=CC=2)Cl)C(O)=C1OC1=CC=C(Cl)C=C1Cl GRQNRKQXLLLWGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRJBLRFDEZHECH-UHFFFAOYSA-N Ambigol B Natural products Oc1c(Oc2ccc(Cl)cc2Cl)c(Cl)cc(Cl)c1c3cc(Cl)cc(Cl)c3 HRJBLRFDEZHECH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930188224 Cryptophycin Natural products 0.000 description 1
- 241001464430 Cyanobacterium Species 0.000 description 1
- SRUWWOSWHXIIIA-UKPGNTDSSA-N Cyanoginosin Chemical compound N1C(=O)[C@H](CCCN=C(N)N)NC(=O)[C@@H](C)[C@H](C(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)C(=C)N(C)C(=O)CC[C@H](C(O)=O)N(C)C(=O)[C@@H](C)[C@@H]1\C=C\C(\C)=C\[C@H](C)[C@@H](O)CC1=CC=CC=C1 SRUWWOSWHXIIIA-UKPGNTDSSA-N 0.000 description 1
- 101710088194 Dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 1
- 241000244206 Nematoda Species 0.000 description 1
- 241000192656 Nostoc Species 0.000 description 1
- 241000192673 Nostoc sp. Species 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 241000199919 Phaeophyceae Species 0.000 description 1
- 102000029797 Prion Human genes 0.000 description 1
- 108091000054 Prion Proteins 0.000 description 1
- 241000256250 Spodoptera littoralis Species 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229930182558 Sterol Natural products 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N alpha-linolenic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000078 anti-malarial effect Effects 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 239000003429 antifungal agent Substances 0.000 description 1
- 239000003430 antimalarial agent Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 230000001651 autotrophic effect Effects 0.000 description 1
- ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N benzo-alpha-pyrone Natural products C1=CC=C2OC(=O)C=CC2=C1 ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 235000001671 coumarin Nutrition 0.000 description 1
- 150000004775 coumarins Chemical class 0.000 description 1
- 108010006226 cryptophycin Proteins 0.000 description 1
- PSNOPSMXOBPNNV-VVCTWANISA-N cryptophycin 1 Chemical compound C1=C(Cl)C(OC)=CC=C1C[C@@H]1C(=O)NC[C@@H](C)C(=O)O[C@@H](CC(C)C)C(=O)O[C@H]([C@H](C)[C@@H]2[C@H](O2)C=2C=CC=CC=2)C/C=C/C(=O)N1 PSNOPSMXOBPNNV-VVCTWANISA-N 0.000 description 1
- PSNOPSMXOBPNNV-UHFFFAOYSA-N cryptophycin-327 Natural products C1=C(Cl)C(OC)=CC=C1CC1C(=O)NCC(C)C(=O)OC(CC(C)C)C(=O)OC(C(C)C2C(O2)C=2C=CC=CC=2)CC=CC(=O)N1 PSNOPSMXOBPNNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMVRDGHCVNAOIN-UHFFFAOYSA-L disodium;1-dodecoxydodecane;sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O.CCCCCCCCCCCCOCCCCCCCCCCCC SMVRDGHCVNAOIN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000013020 final formulation Substances 0.000 description 1
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 description 1
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 244000052637 human pathogen Species 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 1
- 239000012678 infectious agent Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000004920 integrated pest control Methods 0.000 description 1
- 150000002527 isonitriles Chemical class 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011005 laboratory method Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 108010067094 microcystin Proteins 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- DUWWHGPELOTTOE-UHFFFAOYSA-N n-(5-chloro-2,4-dimethoxyphenyl)-3-oxobutanamide Chemical compound COC1=CC(OC)=C(NC(=O)CC(C)=O)C=C1Cl DUWWHGPELOTTOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006272 natural pesticide Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 239000000447 pesticide residue Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001095 phosphatidyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 229930195732 phytohormone Natural products 0.000 description 1
- 244000000003 plant pathogen Species 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003233 pyrroles Chemical class 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 150000003432 sterols Chemical class 0.000 description 1
- 235000003702 sterols Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
- A01P21/00—Plant growth regulators
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N65/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
- A01N65/03—Algae
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
- A01N25/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing liquids as carriers, diluents or solvents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
- A01P1/00—Disinfectants; Antimicrobial compounds or mixtures thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
- A01P3/00—Fungicides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
- A01P5/00—Nematocides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
- A01P7/00—Arthropodicides
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
- Insects & Arthropods (AREA)
- Botany (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Proceso para la obtención, a nivel industrial, de un extracto concentrado en compuestos bioplaguicidas a partir de microalgas y/o cianobacterias, extracto así obtenido y uso del mismo. La invención proporciona un proceso de extracción de compuestos con actividad inhibidora del crecimiento de microorganismos fitopatógenos a partir de biomasa de microalgas y/o cianobacterias, el extracto así obtenido y el uso del mismo como bioplaguicida en agricultura. El proceso comprende esencialmente obtener una suspensión de biomasa de microalgas y/o cianobacterias a una concentración en sólidos determinada; liberar el contenido celular de la biomasa mediante homogeneización de alta presión, operado a una presión moderada; extraer los componentes bioplaguicidas empleando una mezcla de disolvente orgánico, con una polaridad comprendida entre 0 y 9, y agua; y separar el extracto que contiene los componentes bioplaguicidas de la biomasa de microalgas y/o cianobacterias residual por métodos físicos.
Description
DESCRIPCIÓN
Proceso para la obtención, a nivel industrial, de un extracto concentrado en compuestos bioplaguicidas a partir de microalgas y/o cianobacterias, extracto así obtenido y uso del mismo
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se engloba en el campo de la producción de productos bioplaguicidas para la agricultura.
Más en concreto, la invención proporciona un proceso de extracción de compuestos con actividad inhibidora del crecimiento de microorganismos fitopatógenos a partir de biomasa de microalgas y/o cianobacterias, con aplicación tanto en la agricultura extensiva como intensiva. En consecuencia, la invención también se refiere al uso del extracto obtenido mediante dicho procedimiento como bioplaguicida en la agricultura.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El impacto ambiental de los plaguicidas de síntesis química, en contraposición a los bioplaguicidas, se ha convertido en una preocupación importante, no solo por la persistencia de los químicos en la capa superior del suelo o por su lixiviación a las aguas subterráneas, sino también por sus efectos no deseados sobre las áreas habitadas que pueden alcanzar estos plaguicidas volatilizados, siendo ya de relevancia, además del impacto ambiental sobre la flora y la fauna, también el efecto tóxico de la exposición a este tipo de químicos sobre la salud del ser humano.
Por ello, el uso de compuestos naturales para el control de plagas, también denominados bioplaguicidas, es una alternativa viable, sostenible y eficaz frente al uso masivo de plaguicidas de síntesis química.
Los bioplaguicidas son productos obtenidos a partir de microorganismos vivos o de productos naturales, que son utilizados para prevenir, repeler, destruir o mitigar cualquier plaga o agente que causa daño a cultivos de plantas, humanos u otros animales. Entre estas plagas se pueden citar insectos, animales, plantas no deseadas, microorganismos
(bacterias, hongos, virus) y priones (proteínas que pueden actuar como agentes infecciosos) ( Chandler et al., “The development, regulation and use of biopesticides for integrated pest management”, Phil. Trans. R. Soc. B 12 July 2011 vol. 366 no. 15731987-19982011; Carlos Hernández y Gamboa-Angulo, “Metabolites from freshwater aquatic microalgae and fungi as potential natural pesticides”, Phytochemistry Reviews, 2011).
El potencial de las microalgas y cianobacterias, como fuente para la obtención de diversos productos de gran interés para la agricultura, ha ganado relevancia en las últimas décadas. La incidencia de enfermedades causadas por hongos y bacterias fitopatógenas es un problema evidente que genera gran preocupación. En este sentido, las microalgas y las cianobacterias se han posicionado como fuentes de compuestos bioplaguicidas de potencial uso en agricultura. Ambos grupos de organismos fotosintéticos están representados por una gran variedad de especies, adaptadas a muy diversos hábitats ecológicos. Para sobrevivir en un ambiente altamente competitivo, a menudo sufriendo grandes fluctuaciones de los parámetros físicos y químicos, han desarrollado estrategias defensivas y de adaptación, incluyendo la síntesis de numerosos compuestos obtenidos por diferentes rutas metabólicas.
Algunos compuestos destacables sintetizados por las microalgas y/o cianobacterias son: sustancias con actividad antioxidante, como carotenoides y polifenoles; compuestos promotores del crecimiento vegetal, como fitohormonas y esteroles; y sustancias con actividad antimicrobiana, cómo ácidos grasos o polisacáridos. Muchos de estos metabolitos presentan estructuras químicas muy específicas y complejas que no se encuentran entre los organismos terrestres, lo que hace difícil reproducirlas por síntesis química ( Falaise et al., “Antimicrobial Compounds from Eukaryotic Microalgae against Human Pathogens and Diseases in Aquaculture”, Mar Drugs. 2016 Sep 2;14(9), 2016; Michalak & Chojnacka, “Algal extracts: Technology and advances”, Engineering in Life Sciences, Vol. 14, 2014; Najdenski et al., “Antibacterial and antifungal activities of selected microalgae and cianobacteria”, Food Science and Technology, Col. 48, 2013; Suárez-Estrella et al., “Biological control of plant pathogens by microorganisms isolated from agro-industrial composts”, Biological Control, 2013).
Así, gracias a su enorme biodiversidad, facilidad de cultivo, rápido crecimiento y control del metabolismo, las microalgas y cianobacterias son cada vez más utilizadas para producir compuestos bioactivos con diferentes aplicaciones, empleándose en forma tanto de extractos microalgales como de metabolitos purificados ( Elarroussi et al, “Microalgae
polysaccharídes a pmmising plant growth biostimulant”, Journal of Algal Biomass Utilization, 2016).
Las microalgas y cianobacterias han demostrado ser eficaces frente a una gran variedad de agentes fitopatógenos, en general bacterias, hongos y nemátodos. Esta actividad biocida se debe principalmente a la producción de enzimas hidrolíticas y otros compuestos que provocan disrupciones de la membrana citoplasmática, inactivación de enzimas, inhibición de la síntesis de proteínas, etc. ( Renuka et al., “Microalgae as multi-functional options in modern agriculture: current trends, prospects and challenges”, Biotechnology Advances 36(4), 2018). Se ha visto que los compuestos fenólicos, como pueden ser los flavonoides o las cumarinas, son los principales metabolitos producidos por microalgas que presentan un amplio espectro de actividad antimicrobiana ( Pina-Pérez et al., “Antimicrobial potential of macro and microalgae against pathogenic and spoilage microorganisms in food”, food Chemistry, 2017). Otros compuestos aislados de microalgas que presentan propiedades biocidas son los terpenos, polisacáridos, pigmentos como la clorofila y los carotenoides, y ácidos grasos, como el ácido propanoico y el ácido butanoico ( Hernández-Carlos and Gamboa-Angulo, 2011; Michalak and Chojnacka, 2014).
Por ejemplo, en el documento CN107135829A se describe un extracto de algas marrones capaz de reducir la concentración de residuos de pesticidas en plantas y árboles. En el documento CN103114003A se describe un desinfectante preparado a partir de complejos enzimáticos de organismos marinos, fosfatidil deshidrogenasa, enzimas de microalgas marinas y alcaloides pirrólicos marinos para el mismo fin.
Los autores de la invención, tras un importante trabajo de experimentación, han desarrollado un nuevo método para extraer compuestos bioplaguicidas de uso agrícola a partir de biomasa de microalgas y/o cianobacterias.
La novedad del proceso desarrollado se basa en que es un proceso industrial, escalable y realizable a un coste razonable, a diferencia de los métodos descritos en el estado de la técnica, que son métodos analíticos y, como tales, persiguen una cuantificación/extracción completa de los bioplaguicidas sin tener en cuenta su escalado ni coste.
Así, por ejemplo, en el documento de Devi K M et al. (“ Antimicrobial activities of freshwater cyanobacterium”, Nostoc sp. from tamdil wetland of mizoram, India: An identification of
bioactive compounds by GC-MS. International Journal of Pharmaceutical Sciences and Research, 2016, vol. 7 (3), páginas 1179 - 1191, DOI:10.13040/IJPSR.0975-8232.7(3).1179-91) se describe un método analítico de extracción de compuestos a partir de biomasa (cianobacterias), utilizando disolventes puros o sus mezclas, y ensayando los extractos una vez eliminado por completo el agente extractante. No es en ningún caso un método industrializare, ya que las cantidades de disolvente que utilizan son muy elevadas, requiere de una etapa de purificación del extracto mediante cromatografía, así como el empleo de disolventes puros que extraen compuestos diferentes, por tener polaridades muy diferentes a los de la presente invención. Además, requieren inevitablemente de una etapa de evaporación del disolvente que no es necesaria en esta invención.
En el documento de Salem et al. (“Antimicrobial activity of microalgal extracts with emphasize on Nostoc sp". Life Science Journal, 2014, vol. 11 (12), páginas 752-758) también se describe un método analítico de preparación de extractos de microalgas empleando acetona y metanol puros. Incluye además una etapa de rotura mediante molturación tras congelación con nitrógeno líquido, así como la eliminación del disolvente por evaporación. De nuevo es un método inviable industrialmente que extrae además compuestos distintos en base a las diferentes condiciones de extracción.
En el artículo de Saber A et al. (Insecticidal prospects of algal and cyanobacterial extracts against the cotton leafworm Spodoptera littoralis. Vie et Milieu 2018, vol. 68 (4), páginas 199 212, ISSN 0240-8759) se reporta un método analítico de extracción a partir de biomasa de microalgas, que emplea disolventes puros, tiempos de contacto muy elevados, de varias horas, cantidades de disolvente a biomasa muy en exceso, y métodos de rotura solo aplicables a escala de laboratorio.
Por otro lado, en el estado de la técnica, las microalgas y cianobacterias siempre se cosechan húmedas y se secan posteriormente porque, en caso contrario, la biomasa se corrompe rápidamente. Por ello en los métodos descritos en el estado de la técnica se parte de biomasa seca, la cual se somete a humedad justo antes de comenzar los procesos de extracción.
Los autores de la invención han tenido así que superar numerosas dificultades técnicas para poder desarrollar un método que permita la extracción de compuestos bioplaguicidas a partir de microalgas y/o cianobacterias a escala industrial. El método propuesto evita la realización
de una etapa de secado tras el cosechado de la biomasa, lo cual supone un gasto económico y energético relevante a nivel industrial, y emplea cantidades muy bajas de disolvente, mezcladas con agua, de polaridad optimizada, que extraen preferentemente los compuestos de interés, en lugar de todos los contenidos en la biomasa de forma indiscriminada.
El presente proceso es robusto y escalable y puede llevarse a cabo en distintas ubicaciones, ya que no depende de un tipo de microalga o cianobacteria en concreto, sino que es adaptable a cualquier especie. Además, es un proceso competitivo en coste, sencillo en su metodología y no requiere de una gran infraestructura o equipamiento.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Como se ha indicado anteriormente, la presente invención proporciona un proceso a escala industrial de extracción de compuestos con actividad inhibidora del crecimiento de microorganismos fitopatógenos, denominados aquí en general como compuestos bioplaguicidas, a partir de biomasa de microalgas y/o cianobacterias.
Así, en un aspecto principal de la invención se contempla un procedimiento para la obtención, a nivel industrial, de un extracto concentrado en compuestos bioplaguicidas, a partir de microalgas y/o cianobacterias, que comprende las siguientes etapas:
i) Proporcionar una biomasa de microalgas y/o cianobacterias,
ii) Concentrar o resuspender en medio líquido la biomasa proporcionada en i) hasta alcanzar una concentración en sólidos de entre 60 y 200 g/l,
iii) Liberar el contenido celular de la biomasa obtenida en ii) mediante homogenización a alta presión, operado a una presión moderada, comprendida entre 710i) *7 y 1108 Pa, durante un tiempo optimizado,
iv) Extraer los componentes bioplaguicidas liberados en la etapa iii) en un tanque agitado, empleando una mezcla de un disolvente orgánico, con una polaridad entre 0 y 9, y agua, con una concentración de disolvente entre el 3 y el 44 % (v/v), a una agitación entre 50 y 150 rpm, durante un tiempo entre 0,5 horas y 6 horas, y a una temperatura entre 20°C y 65°C, y
v) Separar mediante medios físicos el extracto que contiene los componentes bioplaguicidas obtenido en iv).
El origen de la biomasa de microalgas y/o cianobacterias, empleada como producto de partida en el proceso de la invención, no es crítico, pudiendo obtenerse a partir de su cultivo para este fin en aguas limpias y con fertilizantes químicos, o bien de procesos de cultivo en los que se use como fuente nutriente aguas residuales y/o de tratamientos de efluentes agroindustriales, purines animales, digestatos de residuos orgánicos, o lixiviados de residuos agrícolas. En este contexto, las microalgas y/o cianobacterias, se pueden producir en cualquier tipo de fotobiorreactor, ya sea en condiciones autótrofas como mixotróficas o heterótrofas.
Las características del proceso de la invención han permitido conectar el cosechado de la biomasa con su procesado, pudiendo, a diferencia de los procesos descritos en el estado de la técnica, partir tanto de biomasa húmeda como de biomasa seca, ya que no se requiere de una etapa de secado, lo que supone un ahorro energético y económico relevante.
En la presente invención, la expresión "biomasa húmeda” se refiere a la biomasa que procede directamente del cosechado y que está en suspensión a una determinada concentración. Es por tanto una pasta de microalgas y/o cianobacterias constituida por la biomasa en sí y por un medio líquido, generalmente el medio acuoso que proviene del medio de cultivo, aunque también puede ser agua procedente del lavado del medio, o cualquier otra fase líquida, en proporciones variables tales que le confieran un grado de humedad.
En una forma particular de realización de la invención se parte de cosechar aproximadamente entre el 5% y el 60% del volumen de un fotobiorreactor que contiene una concentración variable de biomasa de microalgas y/o cianobacterias en suspensión de entre 0,1 g/l y 20 g/l.
La biomasa húmeda, procedente directamente del cosechado, se somete a una etapa de concentración (ii) para alcanzar la concentración de sólidos requerida. En una realización preferida, la concentración de la biomasa húmeda se lleva a cabo mediante centrifugación o filtración por membrana hasta la concentración requerida de entre 60 y 200 g/L.
Opcionalmente, la biomasa húmeda se puede pre-concentrar adicionalmente mediante otros métodos físicos, en particular mediante una etapa de sedimentación o mediante floculación, a una concentración en sólidos de entre 10 y 40 g/l. En el caso de añadir un agente
floculante, se selecciona preferentemente de entre sales de Fe y Al, así como polielectrolitos de carácter catiónico, en una concentración de entre el 0,1 y el 20% (p/v).
En caso de partir de biomasa seca, dicha biomasa habrá de resuspenderse en un medio líquido, antes del paso iii) de rotura celular mediante altas presiones, hasta alcanzar la concentración anteriormente indicada (60-200 g/l).
La extracción de los compuestos bioplaguicidas se hace siempre, por tanto, a partir de biomasa con una concentración en sólidos de entre 60 y 200 g/L, previo proceso optimizado de pretratamiento de la biomasa para lograr la rotura celular de las microalgas y/o cianobacterias.
Los autores de la invención han desarrollado un proceso de rotura mediante homogenización de alta presión, pero operado a presión moderada, durante un tiempo optimizado. Dicho proceso se basa en un sistema en el que el flujo de biomasa húmeda entre en una cámara, donde se somete a presiones comprendidas entre 7107 y 1108 Pa, provocando dicha presión la rotura de las células. El tiempo de este proceso se puede optimizar ya que el mismo fluido consistente en la biomasa húmeda puede pasar por la cámara una o varias veces, si fuera necesario, contemplándose preferiblemente en la presente invención entre 1 y 3 pasos por la cámara. Este tipo de proceso es industrial y se aplica en otros campos, pero nunca en métodos a escala de laboratorio, como los descritos en bibliografía, los cuales utilizan molinos de bolas o mortero (ya que requieren partir de biomasa seca) y no son métodos industrializables.
La etapa iv), para la extracción de los compuestos bioplaguicidas, se lleva a cabo en un sistema de agitación y calefacción, tal como un reactor de tanque agitado calefactado. Como agente extractante, se emplea un disolvente orgánico miscible completamente con agua (polaridad entre 0-9). En realizaciones preferidas, el disolvente orgánico empleado en iv) tiene un índice de polaridad entre 3,9 y 7,2, y se selecciona del grupo que consiste en acetona, acetonitrilo, etilenglicol, isopropanol, metanol, metil etil cetona, nitrometano o tetrahidrofurano o combinaciones de los mismos.
La etapa v) de separación del extracto de la biomasa residual de microalgas y/o cianobacterias, se puede llevar a cabo por cualquier método físico de separación adecuado, por ejemplo, por centrifugación o filtración.
Las principales ventajas que se derivan del procedimiento de la presente invención son:
- Se aplica a biomasa húmeda sin necesidad de ser secada, ya que el método permite conectar el cosechado con el procesado de la biomasa. La mayoría, si no todos, los métodos de laboratorio emplean biomasa seca como punto de partida. El secado de la biomasa es costoso y poco sostenible a nivel industrial, además de dañar algunos compuestos de interés. No obstante, el proceso de la invención también se puede llevar a cabo partiendo de biomasa seca.
- Se utilizan solventes biocompatibles, como acetona, para que el proceso sea realizable a nivel industrial y se cumpla la normativa vigente. Los métodos analíticos pueden emplear este u otros disolventes no biocompatibles, algunos de ellos pueden resultar tóxicos o explosivos cuando se manejan en grandes cantidades por lo que no está permitido su uso industrial.
- La extracción se hace previo proceso optimizado de pretratamiento de la biomasa. - La proporción de disolvente, tiempo y condiciones de extracción se han optimizado para que sea realizable y ajustado en coste a nivel industrial. En los métodos analíticos la proporción de disolvente es siempre en gran exceso, así como el tiempo de extracción para garantizar la extracción completa de los compuestos de interés. Las condiciones de extracción son también "extremas” para priorizar la extracción de los compuestos objetivo independientemente del coste que ello suponga o el deterioro que produzca en el resto de la biomasa.
- El producto final no requiere separación del disolvente. Los métodos analíticos u otras patentes requieren separar el disolvente para que producto final no sea tóxico o perjudicial para su aplicación.
En otro aspecto principal de la invención, se contempla el extracto obtenido a partir del procedimiento de la invención. El producto así obtenido es un extracto bioplaguicida líquido rico en compuestos con actividad bioplaguicida de origen natural.
Los compuestos bioplaguicida de interés se seleccionan preferentemente de entre ácidos grasos, incluyendo ácido láurico (C12:0), ácido palmítico (C16:0), ácido linolénico (18:3 n-3), ácido oleico (C18:1) y ácido esteárico (C18:0), que tienen usos potenciales como antibióticos y como agentes antifúngicos; también terpenos (algunos halogenados), con propiedades bactericidas, antioxidantes, antimaláricas, insecticidas y citotóxicas, polifenoles, polisacáridos, pigmentos como clorofila y carotenoides, ácidos orgánicos tales como ácido
propánico y ácido butanoico, y otros compuestos como Laxaficina A, Laxaficina B, Anatoxina-A, Eremofilona, Ambigol A, Ambigol B, Isonitrilo de ambiguina, Pahayokolidos, Microcistina y Criptoficina).
En otro aspecto principal de la invención se contempla una formulación con actividad bioplaguicida que comprende el extracto obtenido mediante el procedimiento de la invención.
En una realización particular, la formulación comprende una dilución del extracto de entre el 10% y el 40%, un compuesto mojante, y agua desmineralizada hasta completar el volumen final de la formulación.
El agente mojante empleado en la formulación del producto final se puede seleccionar de entre propilenglicol, lauril éter sulfato sódico y alcohol etoxilado, o cualquier otro agente análogo de propiedades físico-químicas similares. De forma preferida, se emplea alcohol etoxilado a una concentración de entre el 2 y el 20%.
Finalmente, en otro aspecto principal de la invención se contempla el uso del extracto obtenido como bioplaguicida en agricultura, preferiblemente mediante aplicación foliar o fertirrigación en cultivos, empleándose el extracto en forma diluida a una concentración de entre 0,2 g/l y 6,0 g/l.
A continuación, se describe la invención en base a un ejemplo de realización de la misma.
EJEMPLO
A partir de los sistemas de producción de biomasa de microalgas y/o cianobacterias, se cosechó un cultivo de biomasa de microalgas y cianobacterias, en modo continuo, conteniendo la biomasa a una concentración aproximada de 1g/L, concentrando la biomasa en continuo hasta 140 g/L mediante un sistema de centrífugas de boquillas en serie. A continuación, la biomasa concentrada se pasó a un sistema de homogenización a alta presión donde se procedió a la rotura controlada de la biomasa a una presión moderada de trabajo de 1108 Pascales. Posteriormente, la biomasa concentrada y homogenizada, se pasó a un reactor tipo tanque agitado de 500 L donde tuvo lugar el proceso de extracción en modo semi-continuo, en condiciones de temperatura controlada, empleando volúmenes
adecuados de disolventes biocompatibles.
En este ejemplo, como disolvente extractante se utilizó acetona a una concentración de 10 ml por g equivalente de biomasa. El proceso de extracción se llevó a cabo ajustando la agitación a 50 rpm, a una temperatura de 60°C, manteniéndose en agitación durante 0,6 horas.
Posteriormente, se procedió a la separación de la biomasa residual del extracto conteniendo los compuestos de actividad bioplaguicida. Para ello, el volumen de extracción se sometió a centrifugación en continuo mediante el uso de una centrifuga de cámara y discos. El proceso de extracción en modo semi-continuo se repitió por lotes hasta el total procesado de la biomasa concentrada y homogenizada disponible.
A partir del extracto concentrado en compuestos bioplaguicidas obtenido, se formuló el producto final. La formulación final se obtuvo mediante una dilución del 12% del extracto obtenido, y alcohol etoxilado como compuesto mojante, a una concentración del 2%, completándose con agua desmineralizada hasta el volumen final.
Claims (13)
1. Procedimiento para la obtención, a nivel industrial, de un extracto concentrado en compuestos bioplaguicidas, a partir de microalgas y/o cianobacterias, que comprende las siguientes etapas:
i) Proporcionar una biomasa de microalgas y/o cianobacterias,
ii) Concentrar o resuspender en medio líquido la biomasa proporcionada en i) hasta alcanzar una concentración de sólidos entre 60 y 200 g/L,
iii) Liberar el contenido celular de la biomasa obtenida en ii) mediante homogenización a alta presión, operado a una presión moderada, comprendida entre 7105 *7 y 1108 Pa, durante un tiempo optimizado,
iv) Extraer los componentes bioplaguicidas liberados en la etapa iii) en un tanque agitado, empleando una mezcla de un disolvente orgánico, con una polaridad entre 0 y 9, y agua, con una concentración de disolvente entre el 3 y el 44 % (v/v), a una agitación entre 50 y 150 rpm, durante un tiempo entre 0,5 horas y 6 horas, y a una temperatura entre 20°C y 65°C, y
v) Separar mediante medios físicos el extracto que contiene los componentes bioplaguicidas obtenido en iv).
2. Procedimiento, según la reivindicación 1, donde la biomasa proporcionada en el paso i) es biomasa húmeda.
3. Procedimiento, según la reivindicación 2, donde la concentración de la biomasa húmeda en el paso ii) se lleva a cabo mediante centrifugación o filtración por membrana.
4. Procedimiento, según la reivindicación 2 ó 3, donde adicionalmente la biomasa húmeda se pre-concentra mediante sedimentación o floculación.
5. Procedimiento, según la reivindicación 4, donde la biomasa húmeda se pre concentra mediante sedimentación a una concentración en sólidos de entre 10 y 40 g/l.
6. Procedimiento, según la reivindicación 4, donde la biomasa húmeda se pre concentra mediante la adición de un agente floculante en una concentración de entre 0,1 y 20 % (p/v).
7. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el disolvente orgánico empleado en iv) tiene una índice de polaridad entre 3,9 y 7,2.
8. Procedimiento, según la reivindicación 7, donde el disolvente se selecciona del grupo consistente en acetona, acetonitrilo, etilenglicol, isopropanol, metanol, metil etil cetona, nitrometano o tetrahidrofurano o combinaciones de los mismos.
9. Extracto concentrado con actividad bioplaguicida obtenido según el procedimiento de las reivindicaciones 1-8.
10. Formulación con actividad bioplaguicida que comprende el extracto de la reivindicación 9.
11. Formulación, según la reivindicación 10, que comprende una dilución del extracto de entre el 10% y el 40%, un compuesto mojante, y agua desmineralizada hasta completar el volumen final.
12. Formulación, según la reivindicación 11, donde el agente mojante empleado es alcohol etoxilado a una concentración entre el 2 y el 20%.
13. Uso de un extracto, según la reivindicación 9, o una formulación, según la reivindicación 10, como bioplaguicida en agricultura.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES202031068A ES2908029B8 (es) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | Proceso para la obtención, a nivel industrial, de un extracto concentrado en compuestos bioplaguicidas a partir de microalgas y/o cianobacterias, extracto así obtenido y uso del mismo |
EP21885415.6A EP4238419A4 (en) | 2020-10-26 | 2021-10-26 | PROCESS FOR OBTAINING, AT INDUSTRIAL LEVEL, A CONCENTRATED EXTRACT OF BIOPESTICIDAL COMPOUNDS FROM MICROALGAE AND/OR CYANOBACTERIA, THE EXTRACT THUS OBTAINED AND ITS USE |
PCT/ES2021/070775 WO2022090601A1 (es) | 2020-10-26 | 2021-10-26 | Proceso para la obtención, a nivel industrial, de un extracto concentrado en compuestos bioplaguicidas a partir de microalgas y/o cianobacterias, extracto así obtenido y uso del mismo |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES202031068A ES2908029B8 (es) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | Proceso para la obtención, a nivel industrial, de un extracto concentrado en compuestos bioplaguicidas a partir de microalgas y/o cianobacterias, extracto así obtenido y uso del mismo |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2908029A1 true ES2908029A1 (es) | 2022-04-27 |
ES2908029B2 ES2908029B2 (es) | 2022-09-29 |
ES2908029B8 ES2908029B8 (es) | 2022-10-19 |
Family
ID=81289217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES202031068A Active ES2908029B8 (es) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | Proceso para la obtención, a nivel industrial, de un extracto concentrado en compuestos bioplaguicidas a partir de microalgas y/o cianobacterias, extracto así obtenido y uso del mismo |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4238419A4 (es) |
ES (1) | ES2908029B8 (es) |
WO (1) | WO2022090601A1 (es) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116114695A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-05-16 | 四川省农业科学院植物保护研究所 | 一种防治草地贪夜蛾的组合物 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103114003A (zh) * | 2011-11-17 | 2013-05-22 | 杨斌 | 海洋生物果蔬祛农残留消毒剂 |
ES2545829A1 (es) * | 2014-03-12 | 2015-09-15 | Universidad De Almería | Concentración de cultivos de microalgas por un proceso de eliminación osmótica del medio utilizando disoluciones de glicerol |
EP3628651A1 (en) * | 2018-09-25 | 2020-04-01 | Biorizon Biotech, S.L. | Method for obtaining concentrates of biofertilizers and biostimulants for agricultural use from biomass of microalgae, including cyanobacteria |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101352249B (zh) * | 2008-09-04 | 2011-01-19 | 蔡志武 | 一种全面利用含油微藻的生产方法 |
CN107135829B (zh) | 2017-05-05 | 2020-12-04 | 宁波大学 | 一种降低果蔬农残的褐藻提取物及其应用 |
-
2020
- 2020-10-26 ES ES202031068A patent/ES2908029B8/es active Active
-
2021
- 2021-10-26 WO PCT/ES2021/070775 patent/WO2022090601A1/es unknown
- 2021-10-26 EP EP21885415.6A patent/EP4238419A4/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103114003A (zh) * | 2011-11-17 | 2013-05-22 | 杨斌 | 海洋生物果蔬祛农残留消毒剂 |
ES2545829A1 (es) * | 2014-03-12 | 2015-09-15 | Universidad De Almería | Concentración de cultivos de microalgas por un proceso de eliminación osmótica del medio utilizando disoluciones de glicerol |
EP3628651A1 (en) * | 2018-09-25 | 2020-04-01 | Biorizon Biotech, S.L. | Method for obtaining concentrates of biofertilizers and biostimulants for agricultural use from biomass of microalgae, including cyanobacteria |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116114695A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-05-16 | 四川省农业科学院植物保护研究所 | 一种防治草地贪夜蛾的组合物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2908029B8 (es) | 2022-10-19 |
ES2908029B2 (es) | 2022-09-29 |
EP4238419A1 (en) | 2023-09-06 |
WO2022090601A1 (es) | 2022-05-05 |
EP4238419A4 (en) | 2024-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Morillas-España et al. | Microalgae based wastewater treatment coupled to the production of high value agricultural products: Current needs and challenges | |
ES2966291T3 (es) | Organismos alguicidas | |
BR112020014469A2 (pt) | materiais e métodos para tratamento de infecções bacterianas em plantas | |
CN107427012A (zh) | 微生物组合物和方法 | |
Dineshkumar et al. | Marine microalgal extracts on cultivable crops as a considerable bio-fertilizer: A Review | |
Khan et al. | Nematicidal activity of seaweeds against Meloidogyne javanica | |
Holajjer et al. | Potential of cyanobacteria for biorational management of plant parasitic nematodes: a review | |
Wei et al. | Coculture with two Bacillus velezensis strains enhances the growth of Anoectochilus plants via promoting nutrient assimilation and regulating rhizosphere microbial community | |
JP6496451B2 (ja) | 植物寄生性線虫に対して殺線虫活性を有するアスペルギルス・ニガーf22菌株及びこの用途 | |
ES2908029B2 (es) | Proceso para la obtención, a nivel industrial, de un extracto concentrado en compuestos bioplaguicidas a partir de microalgas y/o cianobacterias, extracto así obtenido y uso del mismo | |
Fendrihan et al. | Biotechnological potential of plant associated microorganisms | |
Iqbal et al. | Algal biofertilizer | |
BR112015002185B1 (pt) | Método não terapêutico para controlar uma espécie alvo, e uso não médico de DNA de uma espécie obtida através de fragmentação aleatória de DNA total extraído ou por síntese de fragmentos aleatórios, a partir de DNA total | |
Rao | Antibacterial activity of fresh water Cyanobacteria | |
Zaman et al. | Chemical fertilizer | |
Lutzu et al. | Microalgae and Cyanobacteria Role in Sustainable Agriculture: From Wastewater Treatment to Biofertilizer Production | |
US9056265B2 (en) | Isolated bioactive compounds and method of use | |
Pattanayak et al. | Crop disease control through application of algal biopesticides: Alternate route map in organic farming | |
Singh et al. | Marine algae as Green agriculture | |
Ahluwalia | Cyanobacterial and algal allelopathy | |
US8262912B1 (en) | Isolated bioactive compounds and method of use | |
Abdurakhmonovich | The Effectiveness of a Biotechnological Method for Controlling the Content of Gossypol | |
Rani et al. | Soil Organisms Activities in Red Onion Cultivation with Application of Plant Extract Suspension and Compost | |
Rebecca et al. | Effect of marine waste on plant growth | |
Abbasi et al. | Initiatives and options for utilizing the dreaded weeds lantana (Lantana camara), parthenium (Parthenium hysterophorus) and salvinia (Salviniamolesta) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2908029 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20220427 |
|
FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2908029 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20220929 |