JP2017533258A - 藻類の濃縮抽出物、その製造方法および農業におけるその使用 - Google Patents

Abstract

本発明は、６〜１００％の乾燥物質を含有する濃縮藻類抽出物、その製造方法、および特に植物の発芽、成長、発育および繁殖を刺激するため、および鳥が種子を食べることを防ぐための、単独でのその使用または別の栄養、生物刺激もしくは植物衛生技術と組み合わせた使用に関する。本発明はまた、本発明の濃縮藻類抽出物を塗布する方法および前記抽出物で被覆した種子に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、６〜１００％の割合の乾燥物質を有する濃縮藻類抽出物、その調製方法およびまた、特に植物発芽、成長、発育および繁殖を促進するため、ならびに鳥が種子を食べることを防ぐために、単独での、または別の栄養、生物刺激もしくは植物保護技術と組み合わせたその使用に関する。本発明はまた、本発明の濃縮藻類抽出物を適用する方法およびまた、前記抽出物で被覆した種子を目的とする。

農業従事者にとって収穫量の増加は最大の関心事である。収穫量は主に植物の良好な発育およびその結果としてのその成長、ならびにその良好な健康に依存する。

植物成長は、無機元素の吸収および同化ならびに植物組織の伸長および分化を支配しているホルモンの循環に直接関連する。したがって、栄養素およびホルモンは植物成長において重要な役割を果たす。それらが移動できないことに起因して、植物は、それらの成長を促進するために利用可能な資源を最大限に使用することができる活性および活性化可能な機構を発達させている。肥料は、この成長を増加させるために使用される。

藻類は、様々な土壌の種類ならびに様々な市場向け菜園および穀物についての有機濃縮剤として何年間も使用されてきている。藻類抽出物は、頻繁に植物の葉の上に噴霧される生物刺激剤として使用される。農業において藻類抽出物の使用に関連した多くの有益な効果が観察されており、特にそれらには、収穫量、栄養供給量、霜およびストレス条件に対する耐性の増加、果物の改善された保存期間ならびに菌類および昆虫による攻撃の減少が含まれる。

藻類抽出物はまた、特に植物発芽を促進することによって良好な種子発芽を可能にすることが知られている。実際に、それらが発芽するとすぐに、苗は、リゾクトニア根腐病菌（ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ ｒｏｏｔ ｒｏｔ）、フハイカビ（ｐｙｔｈｉｕｍ）などの真菌種、または立枯れ病として知られている疾患を引き起こす細菌などの病原微生物に対して感受性になる。攻撃を受けた若い芽は、柄の基部がつままれているかのように最終的に横たわる。空気中の湿気および低温は立枯れ病の出現を促進する。

多くの藻類抽出物が農業におけるそれらの使用のために販売されている。例えば、本出願人は、特許文献１において、以下の工程：
ａ）４〜８時間、５０〜１００℃の温度にて還元剤の存在下での少なくとも１種の褐藻類の塩基性加水分解、
ｂ）６〜８のｐＨが得られるまで、このように得られた加水分解物の強酸による中和
ｃ）濾過、
ｄ）任意に、工程ｃ）の終わりに得られた浸透物の透析濾過または電気透析、および
ｅ）任意に、工程ｃ）の終わりに得られた浸透物または工程ｄ）の終わりに得られた残余物を粉末にする工程
を含む方法に従って得られる海藻類に由来する組成物を記載している。

それにも関わらず、還元剤の存在下で高温条件下での藻類の塩基性加水分解に起因して、藻類の細胞内液のいくつかの化合物は保存されず、特に多糖、脂質、タンパク質およびポリフェノールは、上記の方法により得られた組成物の生物刺激特性を減少させる。

欧州特許第０５３８０９１号明細書

本発明は、藻類の細胞内液の化合物が保存される藻類抽出物が、特定の割合の乾燥物質を達成するように濃縮した場合、優れた生物刺激活性を有することを見出した。驚くべきことに、本出願人は、同じ量の適用後、本発明の濃縮した藻類抽出物が、植物発芽の刺激および植物成長の促進において、希釈した抽出物より効果的であることを観察した。さらに、種子を被覆するために濃縮した藻類抽出物を使用した場合、それは被覆していない種子より、鳥による攻撃の頻度が少なくなる。

本発明の主題は、６〜１００％、好ましくは９〜７０％、より好ましくは１２〜５０％の割合の乾燥物質を有し、濃縮藻類抽出物の重量に対して０〜５重量％、特に１〜４重量％、より特には２〜３重量％のアルギン酸塩および／またはセルロースを含有する濃縮藻類抽出物である。

本発明の第２の主題は、本発明による濃縮藻類抽出物を調製する方法であって、以下の工程：
細胞が破壊するまで藻類を粉砕する工程と、
粉砕した藻類物質を水溶液中に均質化する工程と、
凝集および濾過によってアルギン酸塩およびセルロースを除去する工程と、
任意に、濾液のｐＨを調整する工程と、
濾液を、６〜１００％、好ましくは９〜７０％、より好ましくは１２〜５０％の割合の乾燥物質になるように濃縮する工程と、
を含む、方法である。

本発明の別の主題は、植物の発芽、成長、発育および／または繁殖を促進する方法であって、本発明による抽出物または本発明の方法によって調製された抽出物が、土壌への浸潤によって塗布され、植物の葉へ噴霧され、播種前に種子へ塗布され、または特に植物を植え付ける前の浸漬処理によって苗の根へ塗布される、方法である。

本発明のさらに別の主題は、植物成長を促進するための、本発明による抽出物、または本発明の方法によって調製された抽出物の使用である。

本発明の別の主題は、植物発芽を刺激するための、本発明による抽出物、または本発明の方法によって調製された抽出物の使用である。

本発明の第６の態様は、鳥忌避剤としての、本発明による抽出物、または本発明の方法によって調製された抽出物の使用である。

最後に、本発明の別の主題は、本発明による抽出物、または本発明の方法によって調製された抽出物で被覆された種子である。

本発明の濃縮藻類抽出物は、特に、６〜１００％、好ましくは９〜７０％、より好ましくは１２〜５０％の割合の乾燥物質を有する水性抽出物または乾燥抽出物である。

本発明の意味において、乾燥物質の割合は、以下の式：
（式中、
ｍ_乾燥は、乾燥後に残存している物質の重量であり、ｍ_含水は乾燥前の藻類抽出物の重量である）
によって算出される。

本発明の濃縮藻類抽出物はアルギン酸塩および／またはセルロースを含有しない。したがって、本発明による藻類抽出物は、藻類の細胞壁を破壊し、それらを凝集によって除去した後に得られる、藻類細胞内液を含む。特定の実施形態によれば、本発明の濃縮藻類抽出物は、前記抽出物の重量に対して０〜５重量％、特に１〜４重量％、より好ましくは２〜３重量％のアルギン酸塩および／またはセルロースを含有する。

得られる本発明の濃縮抽出物（藻類に由来する）は、特に、アスコフィルム・ノドスム（Ａｓｃｏｐｈｙｌｌｕｍ ｎｏｄｏｓｕｍ）、ブラダーラック（Ｆｕｃｕｓ ｖｅｓｉｃｕｌｏｓｕｓ）、ラミナリア・ディギタータ（Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｄｉｇｉｔａｔａ）、ラミナリア・ヒペルボレア（Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａ）、ラミナリア・サッカリナ（Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｓａｃｃｈａｒｉｎａ）、エクロニア・マキシマ（Ｅｋｌｏｎｉａ ｍａｘｉｍａ）、ホンダワラ種（Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｓｐｐ．）、およびそれらの混合物から選択されてもよい。特定の実施形態によれば、前記藻類はアスコフィルム・ノドスムである。

本発明の濃縮藻類抽出物は、特に、１．５〜９、好ましくは２〜７、より好ましくは２．５〜３のｐＨを有してもよい。

本発明の濃縮藻類抽出物は藻類細胞内液を含む。それは特に、多糖、例えば特に、ラミナリンおよびフカン；遊離および結合した糖；ポリフェノール；マンニトール；成長ホルモン；脂質；タンパク質；アミノ酸；ビタミン；ベタイン；ステロイド；グルクロン酸および無機塩から選択される１種または複数の化合物を含んでもよい。特定の実施形態によれば、本発明の濃縮藻類抽出物は、ラミナリン；フカン；脂質；タンパク質およびポリフェノールを含む。

特定の実施形態によれば、本発明の濃縮藻類抽出物は、前記抽出物と、ゲル化剤、増粘剤、植物保護製品、第２の植物および／または藻類抽出物、無機物、界面活性剤、油、防腐剤、ならびにそれらの混合物から選択される少なくとも１つの化合物とを含む組成物中に配合され得る。

本発明の濃縮藻類抽出物は、特に、以下に記載される方法によって得られ得る。

本発明による濃縮藻類抽出物を調製する方法は、以下の工程：
細胞が破壊するまで藻類を粉砕する工程と、
粉砕した藻類物質を水溶液中に均質化する工程と、
凝集および濾過によってアルギン酸塩およびセルロースを除去する工程と、
任意に、濾液のｐＨを調整する工程と、
濾液を、６〜１００％、好ましくは９〜７０％、より好ましくは１２〜５０％の割合の乾燥物質になるように濃縮する工程と
を含む。

有益には、本発明の方法は、例えば４〜８時間、５０〜１００℃の温度にて還元剤の存在下での加水分解の工程を含まない。実際には、これにより、藻類の細胞内液の化合物、特に多糖を保存することが可能となる。

粉砕する工程は、特に、藻類の細胞壁を破壊することができるので、藻類の細胞内液を放出する。粉砕する工程は、好ましくは、新鮮な藻類で実施される。すなわち、藻類は少なくとも２４時間以内に採取される。

粉砕した藻類物質を均質化する工程は、特に、粉砕した藻類物質１ｋｇ当たり１〜２リットルの量の水を加えることによって実施されてもよい。

凝集および濾過の工程は、特に、藻類の細胞内液を回収するために藻類の細胞壁の残余物を除去することができる。藻類の細胞壁の残余物は、特に、凝集によって、酸、特に塩酸を粉砕した藻類物質に加えることによって沈殿し得る。本発明の特定の実施形態によれば、酸は、１．５〜４、好ましくは２〜３．５、より好ましくは２．５〜３のｐＨを得るように加えられる。

次いで酸性化した混合物は、４０μｍより大きいアルギン酸塩およびセルロースの塊を除去するために濾過される。

濾液のｐＨは、任意に、１．５〜９、好ましくは２〜７、より好ましくは２．５〜３のｐＨになるように酸または塩基を加えることによって調整されてもよい。

濾液を濃縮する工程は、特に、逆浸透、水分蒸発、藻類濃縮または遠心分離などの種々の方法で実施されてもよい。

逆浸透は、拡散による選択性のプロセスに基づいた膜分離技術である。異なる濃度の２つの藻類抽出物を透水性膜のいずれかの側に置く。圧力が大部分の濃縮藻類抽出物にかけられた場合、大部分の濃縮抽出物に含まれる水の一部は少なくとも濃縮抽出物の方へ移動する。

水は、特に、例えばロータリーエバポレーターを使用して減圧下で藻類抽出物を加熱することによって蒸発され得る。加熱は、４０〜９０℃、好ましくは６０〜８０℃で実施されてもよい。

藻類濃縮は、特に、本発明による方法の粉砕した藻類物質を均質化する工程において、水を本発明による方法によって得られた藻類懸濁液と置き換えることによって実施され得る。

遠心分離は、特に、藻類抽出物を高速で回転する機械における遠心力に供することによって実施され得る。

濾液を遠心分離する工程は、好ましくは、水分蒸発によって実施される。

本発明による濃縮藻類抽出物は、有益には、与えられる植物の種類およびその濃縮藻類抽出物を使用している間の植物サイクルの期間に応じて多くの用途を有する農業で使用される。

本発明の濃縮藻類抽出物は、特に、単独で使用されてもよく、または栄養素、生物刺激組成物もしくは植物保護組成物と組み合わせて使用されてもよい。

本発明の濃縮藻類抽出物を使用することができる植物は、農学的に有用な植物、例えば野菜、果物および穀物ならびに観賞植物である。農学的に有用な植物は、セリ科（Ａｐｉａｃｅａｅ）、キク科（Ａｓｔｅｒａｃｅａｅ）、アブラナ科（Ｂｒａｓｓｉｃａｃｅａｅ）、アカザ科（Ｃｈｅｎｏｐｏｄｉａｃｅａｅ）、ヒルガオ科（Ｃｏｎｖｏｌｖｕｌａｃｅａｅ）、ウリ科（Ｃｕｃｕｒｂｉｔａｃｅａｅ）、マメ科（Ｆａｂａｃｅａｅ）、イネ科（Ｇｒａｍｉｎｅａｅ）、ユリ科（Ｌｉｌｉａｃｅａｅ）、タデ科（Ｐｏｌｙｇｏｎａｃｅａｅ）、バラ科（Ｒｏｓａｃｅａｅ）、ナス科（Ｓｏｌａｎａｃｅａｅ）、禾本科（Ｐｏａｃｅａｅ）およびブドウ科（Ｖｉｔａｃｅａｅ）を含む群から選択される被子植物である。特定の実施形態によれば、本発明の濃縮藻類抽出物は、トマト、コメ、ダイズ、果樹、ブドウの木、コムギまたはトウモロコシにおいて使用される。

このように、本発明の濃縮藻類抽出物を植物の成長を促進するために使用する場合、前記抽出物は、特に、葉面噴霧によって、または土壌もしくは根浸潤への塗布によって塗布される。塗布は、植物の成長の間の全体にわたって週に１回または複数回実施され得る。非常に有益な結果がトマト苗およびトウモロコシ苗において実証された。

本発明の濃縮藻類抽出物を、植物発芽を刺激し、および／または鳥忌避効果を提供するために使用する場合、前記抽出物は、特に、植物を植え付ける前の種子または植物が発芽した直後の稚苗に塗布してもよい。種子は、特に、本発明の濃縮藻類抽出物で被覆され得る。被覆は、例えば、種子を前記抽出物で湿潤させ、それらを好ましくは周囲温度にて乾燥させることによって実施されてもよい。塗布は、種子１００ｋｇ当たり１０〜１２０ｇ、好ましくは２０〜１１０ｇ、より好ましくは３０〜１０５ｇの量の濃縮藻類抽出物で実施されてもよい。非常に有益な結果がトウモロコシ種子で実証された。

本発明の主題である被覆した種子は、特に、以前の段落で記載されるように調製され得る。本発明の濃縮藻類抽出物による種子の被覆により、植物のより迅速な発芽が可能となり、その種子を、被覆していない種子と比べて立枯れ病に対して、より耐性にする。さらに、本発明による被覆した種子は、被覆していない種子と比べて、特にカラス、ハト、ヒバリ、ヤマウズラおよびキジなどの鳥による攻撃を受ける頻度が非常に少なくなる。

本発明を、例示目的のみのために与えている以下の実施例を使用して以下により詳細に記載する。

被覆していないトウモロコシ種子、本発明の藻類抽出物で被覆したトウモロコシ種子または実施例４に記載される従来の殺菌剤で被覆したトウモロコシ種子を播種してから３週間後に得たトウモロコシ苗の数の概略図である。 被覆していないトウモロコシ種子、本発明の藻類抽出物で被覆したトウモロコシ種子または実施例５に記載される従来の殺菌剤で被覆したトウモロコシ種子を播種してから３週間後に得たトウモロコシ苗の数の概略図である。

実施例１：濃縮藻類抽出物の調製
本出願人の会社によってＧＯＡＣＴＩＶと示されている、５．１％の割合の乾燥物質を有するアスコフィラム・ノドサム（Ａｓｃｏｐｈｙｌｌｕｍ ｎｏｄｏｓｕｍ）藻類の抽出物を、（ウォーターポンプ）真空下でロータリーエバポレーターにおいて５０℃で抽出物を加熱することによる水分蒸発によって乾燥物質の割合が１３％になるまで濃縮する。

実施例２：トマト苗への濃縮藻類抽出物の塗布
以下の表に示される植物当たりの抽出物の量を、３つの葉の段階（３週間）でトマト苗の葉の上に１週間に１回噴霧する。

このようにトマト苗を同等の量の各抽出物で処理する。

処理の５週後、本発明の濃縮藻類抽出物（実施例１）で処理したトマト苗は、濃縮していない藻類抽出物（ＧＯＡＣＴＩＶ）で処理した苗より背が高く、茂っている。したがって、塗布される同等の量の抽出物に関して、本発明の濃縮藻類抽出物は、より希釈した抽出物よりトマト苗の成長を促進するのに効果的である。

実施例３：濃縮藻類抽出物によるトウモロコシ種子の被覆
１００ｋｇのトウモロコシ種子を、ロータリーミキサーにおいて、実施例１で調製した１００ｇの濃縮藻類抽出物で湿潤させる。次いで種子を２０〜２５℃にて２４時間静置して乾燥させる。

実施例４：トウモロコシ苗の発芽に対する種子の被覆の効果
実施例３で調製した被覆したトウモロコシ種子を２０ｍ^２のプロットに播種する。処理していないトウモロコシ種子を用いて対照を実施する。２５ｇ／ｌのフルジオキソニルおよび９．７ｇ／ｌのメタラキシル−Ｍを含む従来の殺菌剤で被覆したトウモロコシ種子を用いて比較試験を実施する。

播種してから３週後、トウモロコシ苗の数を数える。結果を図１に示す。トウモロコシ苗の発芽は、種子が実施例１に従って調製した濃縮藻類抽出物で被覆した場合、被覆していない種子または殺菌剤で被覆した種子と比べて良好であることが観察される。実施例４を再現し、同様の結果を得た。

実施例５：種子の被覆による鳥忌避効果
実施例４による実験の１つの間、畑を特にカラスによる積極的な攻撃を受けやすくなるようにした。鳥は土壌に埋められた種子を攻撃し、これにより、植え付けた種子の数に対する健常なトウモロコシ苗の数の減少が起こる。

結果を図２に示し、ｙ軸の値を、苗の理論的な数に対する健常なトウモロコシ苗の割合として表す。対照のプロットまたは殺菌剤で処理したプロットと、種子を実施例１の濃縮藻類抽出物で被覆したプロットとの間で攻撃の程度において有意差を観察した。このように、実施例１の濃縮藻類抽出物で処理した種子を播種したプロットは比較的鳥による攻撃を免れた。

したがって本発明の濃縮藻類抽出物は鳥忌避効果を有する。実施例５を再現し、同様の結果を得た。

Claims (10)

1. 濃縮藻類抽出物であって、６〜１００％、好ましくは９〜７０％、より好ましくは１２〜５０％の割合の乾燥物質を有し、前記濃縮藻類抽出物の重量に対して０〜５重量％、特に１〜４重量％、より特には２〜３重量％のアルギン酸塩および／またはセルロースを含有する、濃縮藻類抽出物。
2. 前記藻類は、アスコフィルム・ノドスム（Ａｓｃｏｐｈｙｌｌｕｍ ｎｏｄｏｓｕｍ）、ブラダーラック（Ｆｕｃｕｓ ｖｅｓｉｃｕｌｏｓｕｓ）、ラミナリア・ディギタータ（Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｄｉｇｉｔａｔａ）、ラミナリア・ヒペルボレア（Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａ）、ラミナリア・サッカリナ（Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｓａｃｃｈａｒｉｎａ）、エクロニア・マキシマ（Ｅｋｌｏｎｉａ ｍａｘｉｍａ）、ホンダワラ種（Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｓｐｐ．）およびそれらの混合物から選択される、請求項１に記載の濃縮藻類抽出物。
3. １．５〜９、好ましくは２〜７、より好ましくは２．５〜３のｐＨを有する、請求項１または２に記載の濃縮藻類抽出物。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の濃縮藻類抽出物を調製する方法であって、以下の工程：
   細胞が破壊するまで藻類を粉砕する工程と、
   粉砕した藻類物質を水溶液中に均質化する工程と、
   凝集および濾過によってアルギン酸塩およびセルロースを除去する工程と、
   任意に、濾液のｐＨを調整する工程と、
   濾液を、６〜１００％、好ましくは９〜７０％、より好ましくは１２〜５０％の割合の乾燥物質になるように濃縮する工程と
   を含む、方法。
5. 濾液を濃縮する工程は、逆浸透、水分蒸発、藻類濃縮または遠心分離によって実施される、請求項４に記載の方法。
6. 植物の発芽、成長、発育および／または繁殖を促進する方法であって、請求項１〜３のいずれか一項に記載の濃縮藻類抽出物、または請求項４もしくは５に記載の方法によって調製された濃縮藻類抽出物が、土壌への浸潤によって塗布され、植物の葉へ噴霧され、播種前に種子へ塗布され、または特に植物を植え付ける前の浸漬処理によって苗の根へ塗布される、方法。
7. 植物成長を促進するための、請求項１〜３のいずれか一項に記載の濃縮藻類抽出物、または請求項４もしくは５に記載される方法によって調製された濃縮藻類抽出物の使用。
8. 植物発芽を刺激するための、請求項１〜３のいずれか一項に記載の濃縮藻類抽出物、または請求項４もしくは５に記載される方法によって調製された濃縮藻類抽出物の使用。
9. 鳥忌避剤としての、請求項１〜３のいずれか一項に記載の濃縮藻類抽出物、または請求項４もしくは５に記載される方法によって調製された濃縮藻類抽出物の使用。
10. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の濃縮藻類抽出物、または請求項４もしくは５に記載される方法によって調製された濃縮藻類抽出物で被覆した種子。