KR102613991B1 - 스테아릴 알콜의 제제 - Google Patents

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마론 바이오 이노베이션스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 12 내지 19개의 탄소 원자 또는 20 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 모노-알콜의 신규 제제 및 그의 식물에서의 신규 사용 방법을 포함한다.

Description

스테아릴 알콜의 제제
발명의 기술분야
본 발명은 일반적으로 (a) 12 내지 19개의 탄소 원자 또는 (b) 20 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 모노-알콜의 신규 제제 및 그의 식물에서의 신규 사용 방법 분야에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 상호-참조
본 출원은 35 U.S.C. § 119(e) 하에 2017년 5월 12일에 출원된 미국 가출원 번호 62/505,446 및 2017년 6월 19일에 출원된 미국 가출원 번호 62/521,940의 이익을 청구한다. 이들 가출원은 둘 다 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
연방 지원 연구에 관한 진술
없음
콤팩트 디스크 상에 저장된 자료의 참조를 통한 포함
없음
본 발명의 범주를 제한하지 않으면서, (a) 12 내지 19개의 탄소 원자 또는 (b) 20 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 모노-알콜 및 그의 식물에서의 사용 방법과 관련하여 그의 배경기술이 기재된다.
스테아릴 알콜의 조성물 및 그의 식물 성장 촉진에서의 사용 방법은 관련 기술분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 64892696 B1, 미국 특허 6884759 B2, 미국 특허 7585814 B2 및 미국 특허 7718571 B2를 참조하며, 이들 특허는 모두 그 전문이 참조로 포함된다. 보다 구체적으로, 스테아릴 알콜의 다양한 구조, 그의 사용 방법이 참조로 포함된다.
스테아릴 알콜의 다양한 구조 및 제제가 관련 기술분야에 존재하지만, 이들은 종종 불안정하고, 효능을 거의 내지 전혀 갖지 않는다. 따라서, 안정한 스테아릴 알콜 제제가 요구된다.
본 개시내용은 놀라운 효능을 갖는 스테아릴 알콜의 신규 제제에 대해 고려한다.
한 측면에서, 본 개시내용은 (a) 약 10%의 12 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 모노-알콜, (b) 약 0.1%의 소포제 OR-90, (c) 약 2%의 소프로포르(Soprophor) BSU, (d) 약 5%의 프로필렌 글리콜, (d) 약 0.5%의 소르브산칼륨, (e) 약 0.5%의 벤조산나트륨, (f) 약 0.1%의 크산탄 검, 및 (g) 약 1%의 보레스퍼스(Borresperse) 3A를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 이를 실시양태 1이라 칭한다.
또 다른 측면에서, (a) 12 내지 19개의 탄소 원자, (b) 20 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 모노-알콜, (c) 약 0.1%의 소포제 OR-90, (d) 약 2%의 소프로포르 BSU, (e) 약 5%의 프로필렌 글리콜, (f) 약 0.5%의 소르브산칼륨, (g) 약 0.5%의 벤조산나트륨, (h) 약 0.1%의 크산탄 검, 및 (i) 약 1%의 보레스퍼스 3A를 포함하는 조성물이 고려된다. 이는 실시양태 2이다.
또 다른 측면에서, 실시양태 1-2의 조성물은 태양광 차단 시약, 비료, 살곤충제 또는 살진균제를 추가로 포함한다. 이는 실시양태 3이다.
한 측면에서, 실시양태 1-3의 유효량을 적용하는 것을 포함하는, 식물 및/또는 과실에서의 일소 효과를 감소시키는 방법으로서, 여기서 상기 식물 및/또는 과실은 감소된 일소 효과를 갖는 것인 방법이 고려된다.
또 다른 측면에서, 본 개시내용은 실시양태 1-3의 조성물의 유효량을 적용하는 것을 포함하는, 식물 및/또는 과실에서의 수분 보유를 증가시키는 방법으로서, 여기서 상기 식물 및/또는 과실은 증가된 수분 보유를 갖는 것인 방법에 관한 것이다.
한 측면에서, 실시양태 1-3의 신규 제제의 다양한 이점이 고려되며, 이들은 신규 제제가 식물 큐티클을 통해 투과되는 광의 비율을 감소시킬 수 있고/거나, 감소된 식물 잎 온도를 유도할 수 있고/거나, 열 스트레스 기간 전후에 증산을 감소시킬 수 있고/거나, 식물 수확량을 증가시킬 수 있고/거나, 식물/과실을 태양 방사선 손상으로부터 보호할 수 있다는 사실을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 특색 및 이점의 보다 완전한 이해를 위해, 이제부터 첨부 도면과 함께 발명의 상세한 설명을 참조로 할 것이며, 여기서:
도 1은 신규 제제 ("SC-P")의 상이한 농도에 대비해 아몬드 총 수확량을 나타낸다. 3회 적용된 SC-P가 모든 다른 처리 & 비처리 대조군 ("UTC")과 비교하여 통계적으로 보다 높은 수확량을 초래하였다. 이들 결과로부터, 적을수록 더 우수하고, 보다 이른 시기가 아몬드에 보다 큰 이익을 갖는 것으로 보인다.
도 2는 SC-P 제제 농도에 대비해 일소가 일어난 호두의 %를 나타낸다. 모든 생성물은 UTC보다 통계적으로 우월하게 일소가 일어난 호두의 %를 감소시켰다. SC-P는 표준과 통계적으로 유사하게 기능을 수행하였다.
도 3은 일소 손상이 일어나지 않은 사과의 수를 나타낸다. 일소 손상이 일어나지 않은 과실의 %는 수치상 SC-P 0.6% v/v & 레이녹스 표준으로 처리된 플롯에서 가장 높았다.
도 4는 F25 제제를 사용한 아몬드 수확량을 나타낸다. 처리 시기: 만개 & 만개 후 2주. 엽면, 에이커당 100 갤런. 수확량 산출은 lb 단위의 총 견과 중량/과수로서 측정됨; 데이터 수집 8/14 라지-플롯, 비-반복 연구; 통계적 분석 없음. 색깔, 일소, 활력, 싹틈, 수확량, & 품질 등급에 있어서 UTC & 모든 처리 사이에 무시해도 될 정도의 차이가 관찰되었다. 처리는 1 pt 레귤레이드/100 Gal을 포함하였다.
도 5는 F25 제제를 사용한 또 다른 아몬드 수확량 시험을 나타낸다. UTC, 표준, 또는 임의의 MBI 처리에 있어서 P = 0.5 또는 P = 0.10에서의 수확량 또는 시장성 데이터의 통계적 구분이 없었다. 식물 성장, 나뭇잎 색깔, 크기 또는 장수명, 과실 커넬 색깔 또는 크기에 있어서 주목되는 뚜렷한 차이는 없었다.
도 6은 F25 제제를 사용한 호두 식물 건강을 나타낸다. UTC, 표준 또는 F25 물질 사이에는 임의의 산출 날짜에 수확량, 시장성이 있는 & 시장성이 없는 견과의 %, 잎의 위축의 발생률, 또는 일소의 발생률 & 심각도에서 통계적으로 유의한 차이가 관찰되지 않았다.
도 7은 F25 제제를 사용한 호두 수확량을 나타낸다. UTC, 표준, & 고비율의 MBI-505는 견과의 톤수/에이커에 있어서 통계적으로 유사하였다. 임의의 산출 동안 일소, 견과 핵 착색도, 견과 크랙아웃, 평균 견과 중량, & 평균 견과 크기에 있어서 UTC & 모든 처리 사이에 통계적으로 유의한 차이가 관찰되지 않았다.
도 8은 200 내지 750 nm 파장의 퍼센트 광 투과율 (%T)을 나타낸다. UV-B 방사선은 280-315 nm에서 발생하며 (녹색 파선), 한편 광합성 유효 방사선은 400-700 nm에서 발생한다 (녹색 실선). 줄로 이어진 기호는 12 mL/L 농도의 제제화된 스테아릴 알콜 (삼각형) 및 2종의 대안적 제제 (정사각형, 마름모형)에 상응한다. 물 (원형)은 100% 광 투과도를 초래한다.
도 9는 잎에 대한 스테아릴 알콜 적용에 의해 유발된 온도 저하의 비교를 나타낸다. 포인트는 4쌍의 잎에서 9회의 시간 간격으로 측정된 온도를 나타낸다.
도 10은 처리된 잎, 대조군 잎 및 스테아릴 알콜 적용 전의 잎의 광합성 용량의 비교를 나타낸다. 광합성 용량 변동은 동일한 기공 전도도에서 대조군보다 더 높은/낮은 광합성 값을 갖는 처리로서 해석된다.
도 11은 적용으로부터 72시간 후의 스테아릴 알콜로 처리된 토마토 식물의 평균 증산률을 나타낸다. 바는 표준 오차를 나타낸다.
도 12는 스테아릴 알콜의 3회 적용 처리 후의 아몬드 수확량에서의 증가를 나타낸다. 적용은 만개 시 (A), 만개로부터 14일 후에 (B), 유월 낙과 시 (C), 유월 낙과로부터 14일 후에 (D), 및 껍질 분할 시 (E) 이루어졌다. 실험-폭 평균 간의 비교는 피셔 LSD를 사용하여 90% 신뢰도에서 수행되었다.
도 13은 메를로 포도의 태양광-손상된 다발의 수를 나타낸다. 바는 손상된 다발의 총수에 대한 표준 오차를 나타낸다. 문자는 각각의 손상 카테고리에 대해 동일하며, α = 0.05의 평균 간의 비교에서 터키 검정에 따른 유의한 차이를 나타낸다.
도 14는 프린세사 생식용 포도의 태양광-손상된 다발의 수를 나타낸다. 바는 손상된 다발의 수에 대한 표준 오차를 나타낸다. 문자는 α = 0.05의 평균 간의 비교에서 터키 검정에 따른 손상된 다발의 수에 있어서의 유의한 차이를 나타낸다.
도 15는 프로토타입 스테아릴 알콜 제제의 옥수수에서의 식물독성을 나타낸다. 흑색 점선은 비처리 대조군에서 관찰된 식물독성 (마른 잎끝)의 심각도를 나타낸다.
본 발명의 다양한 실시양태의 구성 및 사용이 하기에서 상세히 논의되지만, 본 발명은 매우 다양한 구체적 상황에서 구현될 수 있는 많은 적용가능한 발명의 개념을 제공한다는 것을 인지하여야 한다. 본원에 논의된 구체적 실시양태는 본 발명을 구성하고 사용하기 위한 구체적 방식을 단지 예시하는 것이며 본 발명의 범주를 한정하지 않는다.
본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 다수의 용어가 하기에 정의되어 있다. 본원에 정의된 용어는 본 발명과 관련된 분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 의미를 갖는다. 단수형의 용어는 단수 개체만을 지칭하는 것이 아니라, 예시를 위해 구체적 예가 사용될 수 있는 일반적인 부류를 포함시키도록 의도된다. 본원의 용어는 본 발명의 구체적 실시양태를 기재하기 위해 사용되지만, 그의 사용이 청구범위에 약술된 바를 제외하고는 본 발명을 한정하지 않는다.
본원에 사용된 바와 같이, "SC-P" 제제는 (a) 적어도 약 10%의 스테아릴 알콜, (b) 적어도 약 0.1%의 소포제 OR-90, (c) 적어도 약 2%의 소프로포르 BSU, (d) 적어도 약 5%의 프로필렌 글리콜, (e) 적어도 약 0.5%의 소르브산칼륨, (f) 적어도 약 0.5%의 벤조산나트륨, (g) 적어도 약 0.1%의 크산탄 검, 및 (h) 적어도 약 1%의 보레스퍼스 3A를 포함한다. 달리 나타내지 않는 한, 모든 실시예 및 도면은 SC-P 제제를 사용하여 수행되었다.
본원에 사용된 바와 같이, "F25" 제제는 (a) 적어도 약 10%의 스테아릴 알콜, (b) 적어도 약 30%의 이소프로필 미리스테이트, (c) 적어도 약 5%의 트윈 20, (d) 적어도 약 2%의 스팬80, (e) 적어도 약 18%의 1-헥산올, 및 (f) 적어도 약 35%의 물을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, "MBI-505"는 활성 성분으로서 스테아릴 알콜을 갖는 조성물을 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, "약" 다음에 이어지는 수치는 이러한 수치의 플러스 또는 마이너스 20%를 의미한다. 예를 들어, 약 10%의 스테아릴 알콜은 8-12%의 스테아릴 알콜을 의미한다.
한 실시양태에서, 본 개시내용의 활성 성분은 하기 화학식 (1)을 포함한다:
Figure 112019114176510-pct00001
여기서 R1은 C10 내지 C22 탄화수소 기를 나타내고, R2는 수소 원자, 히드록실 기 또는 C1 내지 C24 탄화수소 기를 나타내고, R3은 수소 원자 또는 C1 내지 C24 탄화수소 기를 나타낸다.
화학식 (1)에서, R1, R2 및 R3에 의해 나타내어진 탄화수소 기는 각각 포화 또는 불포화 기, 바람직하게는 포화 기일 수 있으며, 선형, 분지형 또는 시클릭 쇄, 바람직하게는 선형 또는 분지형 쇄, 특히 바람직하게는 선형 쇄일 수 있다. 탄화수소 기의 총 탄소 수는 홀수 또는 짝수, 바람직하게는 짝수일 수 있다.
R1, R2 또는 R3의 총 탄소 수는 바람직하게는 50개 이하, 보다 바람직하게는 12 내지 48개, 보다 더 바람직하게는 16 내지 44개이다. 화학식 (1)에서, R1의 탄소 수는 바람직하게는 14 내지 22개, 보다 바람직하게는 14 내지 20개, 보다 더 바람직하게는 14 내지 18개이다. 화학식 (1)에 의해 나타내어진 화합물의 총 탄소 수는 바람직하게는 12 내지 48개, 보다 바람직하게는 16 내지 28개, 보다 더 바람직하게는 16 내지 24개이다. 화합물은 보다 바람직하게는 총 12 내지 24개의 탄소를 함유하며 1개의 히드록실 기를 갖는 화합물, 보다 더 바람직하게는 총 16 내지 22개의 탄소를 함유하며 1개의 히드록실 기를 갖는 화합물이다.
작용 방식
한 실시양태에서, 스테아릴 알콜이라고도 공지된 화학식 (1)은 코코야자 나무로부터 추출될 수 있는 식물 증산 억제제 및 태양광 손상 보호제이다. 스테아릴 알콜은 특정 잎 큐티클의 천연 전구체이다. 큐티클은 기중 식물 표피 세포의 외부 표면에 존재하는 소수성 다중-층상 구조이다. 식물은 잎 큐티클을 이용하여, 비-기공 식물 표면으로부터의 수분 손실을 제한하며, 결국 세포 막 및 클로로필에 대한 손상으로 이어지는 병원체, 초식동물, 기계적 손상 또는 과잉의 방사선으로부터 기중 식물 기관을 보호한다. 큐티클 왁스는 가시 및 적외선 스펙트럼에 있는 광의 반사율을 증가시킴으로써 광합성의 광억제에 대해 보호하고; 이는 감소된 증산률 및 그로 인해 증가된 잎 수분-사용 효율을 유도한다. 완전히 발달된 큐티클의 존재 및 표준 조건 하에서는, 대부분의 증산이 전형적으로 잎 뒷면에 집중되어 있는 기공을 통해 행해진다. 수분 스트레스가 있는 시기에 큐티클 구조는 표피로부터의 수분 손실을 더욱 감소시키도록 변형될 수 있다. 이에 대한 예외로서, 큐티클 증산은 어린 숙성 과실에서 보다 높는 경향이 있다. 증산은 증발 냉각을 통해 과잉의 열을 방산하고; 잎 온도가 고온일수록, 보다 많은 수분이 이러한 목적으로 쓰여야 하는데, 이는 토양 수분 부족이 일어나기 쉬운 지역에서 장기 작물 생명력을 위태롭게 할 수 있다. 광합성은 이산화탄소가 개방 기공을 통해 잎으로 들어가도록 하기 위해 불가피하게 어느 정도의 양의 수분 손실이 발생해야 하지만; 보다 따뜻한 온도 하에서는 주위 공기의 포화 수증기 농도가 증가하여, 잎 세포가 평형화를 위해 필요한 것보다 더 많은 물을 증산하도록 한다. 기온이 따뜻할수록, 기공은 보다 오래 개방 상태를 유지해야 하고, 잎으로부터 손실되는 수분의 양도 더 많아진다. 대조적으로, 보다 낮은 내부 온도를 갖는 잎은 보다 높은 온도를 갖는 잎만큼 많이 증산할 필요가 없으며, 따라서 광합성 및 그에 의한 바이오매스 축적으로의 할당을 위해 그의 제한된 수분 공급으로부터 더 많이 보존할 수 있다. 잎 팽창은 특히 약간의 내부 수분 결핍에도 민감하며; 따라서 이러한 결핍을 피함으로써 보다 큰 잎의 생산을 가능하게 하여, 결국에는 수확가능한 식물 요소를 위한 광합성 산물의 보다 많은 생산에 기여한다. 증산을 완화시키는 것 이외에도, 내부 온도를 감소시킴으로써 잎이 광합성을 위한 최적의 온도 수준에 가까워지게 할 수 있다. 이는 높은 온도가 주요 효소 루비스코의 활성화, 전자전달계의 막결합 상, 및 광호흡에 할당되는 에너지를 포함한, 광합성과 관련된 다양한 과정에 악영향을 미칠 수 있기 때문이다. 큐티클 완전성을 보존하기 위해 온도를 35℃ 미만으로 유지하고, 이러한 임계값을 초과한 잎은 큐티클 증산의 가능성이 훨씬 더 높다. 일소는 들어오는 광 방사선이, 과잉의 광 에너지를 방산하기 위한 크산토필 사이클의 용량을 능가할 때 발생할 수 있다. UV-B (315 - 280 nm)와 같은, 광합성 범위 밖에 있는 파장으로부터의 방사선은 식물 조직 및 성장에 특히 유해할 수 있다. UV-B 방사선은 주광 스펙트럼의 최고 에너지 요소이며, 식물 높이 및 잎 면적의 감소; 잎 말림, 갈색화, 글레이징 또는 황백화; 지연된 개화 및 과실 숙성; 광합성 단백질의 분해; 클로로필 및 카로티노이드의 파괴; 주요 광합성 효소 루비스코의 활성 감소; 및 지질, 단백질 및 DNA를 손상시키는 반응성 산소 종의 생성을 유발하는 것으로 제시된 바 있고; UV-B 방사선의 증가는 또한 큐티클 두께를 증가시키는 것으로 제시된 바 있으며, 이는 수확가능한 물질보다는 오히려 보호 구조물에 대한 식물 자원 할당의 증가를 나타낸다. 추가로, UV-B 방사선은 주위 온도가 35℃를 초과할 때 사과와 같은 과실에서의 일소 갈변 손상을 유도하는 원인인 것으로 생각된다. 초본성 쌍떡잎식물의 표피는 UV-B 방사선의 스크리닝에 있어서 특히 효과적이지 않은 것으로 생각된다. UV-B 방사선은 노엽 및 저위도 및 고고도에서 자라는 식물에 특히 유해하다. UV-B의 유해 효과는 수분 결핍과 같은 다른 환경적 스트레스원의 존재 하에 악화될 수 있다. 열과 UV-B 사이의 관계가 불분명하지만, 큐티클 구조가 높은 온도 하에 약화된다는 증거는 이들 두 스트레스원이 조합되었을 때 식물 감수성이 증가한다는 것을 시사한다.
따라서, 특정 실시양태에서, 스테아릴 알콜은 특히 UV-B 범위에서, 잎 또는 다른 기중 식물 기관으로 투과되는 광의 비율을 감소시킴으로써 식물 큐티클의 작용을 증진시키고; 들어오는 광 방사선에서의 감소는 잎 온도를 낮추고; 온도 감소는 증산으로부터의 수분 손실의 감소를 유도하며; 이로써 처리된 식물이 보존된 수분을 광합성을 위해 사용하도록 하고, 수분 사용 효율, 바이오매스 축적 및 수확량을 증가시킨다. 스테아릴 알콜의 적용은 또한 UV-B 방사선에 대한 과도한 노출로 인한 손상의 감소를 초래한다. 다시 말해서, 과잉의 태양 방사선을 반사시킴으로써, 스테아릴 알콜은 잎 온도를 낮추어 열 및 수분 결핍의 효과를 감소시키고, 식물 표면을 UV-B의 유해한 효과로부터 보호한다.
제제
본 개시내용은 또한 스테아릴 알콜의 적어도 2종의 제제를 개시한다. 하나는 F25라 칭하고, 다른 하나는 SC-P라 칭한다. 본 발명의 실시예 및/또는 도면으로부터 제시된 바와 같이, SC-P는 스테아릴 알콜의 농도를 일정하게 유지하면서, 일소 효과 및/또는 수분 보유를 개선시키는 우월하고도 놀라운 강력한 효능을 나타낸다. 이는 제제에서의 변화가 단지 스테아릴 알콜의 용해도를 변화시켜야 하기 때문에 놀랍고 예상치 못한 것이었다. 그러나, 본 개시내용은 용해도가 유사할 때, 활성 성분이 일정하게 유지되면서 효능이 예상외로 증가하였다는 것을 제시한다.
본 개시내용의 대상으로서의 과실/채소는 포도, 오이, 호박, 수박, 멜론, 감자, 토마토, 가지, 피망, 딸기, 오크라, 스트링빈, 브로드빈, 완두, 대두, 옥수수, 포도류, 감귤류, 아몬드, 호두 또는 사과를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 또 다른 실시양태에서 식물 및/또는 과실은 오이, 호박, 수박, 멜론, 토마토, 가지, 피망, 딸기, 오크라, 스트링빈, 브로드빈, 완두, 청대콩 또는 옥수수; 잎 채소 예컨대 배추, 피클용 녹색채소, 청경채, 양배추, 콜리플라워, 브로콜리, 브루셀 스프라우트, 양파, 파, 마늘, 샬롯, 리크, 아스파라거스, 상추, 잎 상추, 셀러리, 시금치, 쑥갓, 파슬리, 반디나물, 미나리, 땅두릅, 양하, 머위 또는 차조기; 및 뿌리 채소 예컨대 무, 순무, 우엉, 당근, 감자, 토란, 고구마, 얌, 생강 또는 연근일 수 있다. 추가로, 식물-활성화 작용제가 또한 벼 식물, 밀 식물 및 화훼 식물을 위해 사용될 수 있다.
실시예
실시예 1
스테아릴 알콜은 큐티클을 통해 투과되는 광의 비율을 감소시킨다.
스테아릴 알콜이, 특히 UV-B 스펙트럼 내에 있는 광 방사선의 투과율을 감소시킨다는 가설을 시험하기 위해, 분광광도계를 사용하여 퍼센트 (%) 투과도를 측정하였다. 가시 및 비-가시 UV 광 스펙트럼 둘 다에 대해 스테아릴 알콜을 재배지 적용률의 1/100 (6 mL/L 활성 성분)로 희석하였다. 가시 광 스펙트럼 분석은 96 웰 플레이트를 사용하여 수행하며, 한편 UV 스펙트럼에서의 퍼센트 광 투과도를 분석하기 위해서는 UV 투명 큐벳 및 96 웰 플레이트를 활용하였다. 모든 분광광도계 광 투과도 스크리닝에 있어서, 물 참조 및 플레이트 블랭크 둘 다를 사용하여 제제 샘플을 통해 투과되는 광 에너지 대 참조 블랭크를 통해 투과되는 에너지의 비를 보정하였다. 처리를 3회 반복하였다.
모든 파장에 걸쳐, 스테아릴 알콜은 투과되는 방사선의 양을 감소시켰다 (도 8). 적용된 물질의 농도에 따라, 스테아릴 알콜은 투과되는 UV-B 방사선의 20-50% 감소를 초래하며, 광합성 유효 방사선 스펙트럼 (400-700 nm) 광의 10-15% 감소를 초래하였다. 따라서, 스테아릴 알콜은 유해한 UV-B 방사선을, 광합성 유효 방사선과 비교하여 보다 큰 비율로 차단한다.
실시예 2
스테아릴 알콜은 감소된 잎 온도를 유도한다.
스테아릴 알콜이 광합성에 악영향을 미치지 않으면서 내부 잎 온도를 감소시킨다는 가설을 시험하기 위해, 스테아릴 알콜을 재배지에서 자라고 있는 식물로부터 선택된 8개의 붙어 있는 대두 잎에 적용하였다. 2개의 잎이 대조군/처리군 쌍으로서 서로 비교될 수 있도록 잎은 블록 내에 이격되어 있었다. 잎을 노출된 수평 배향으로 속박하는 낚싯줄, 목재 및 금속 홀더에 잎을 위치시켰다 (잎 에너지 균형 및 온도에 영향을 미치는 잎 배향 변화를 방지하기 위한 것임). 잎 온도를 적용 전 3회 및 가정용 분무기를 사용하여 적용되는, 스테아릴 알콜의 1% v/v DI수 용액의 잎 윗면으로의 적용 후 6회 IR 온도계로 측정하였다. 잎 표면의 전체 피복을 달성하였고, 과잉의 물은 흔들어 제거하였다. 잎은 30분 내에 건조되었다. 11:00AM부터 3:15PM까지 측정이 이루어졌고, 9회의 측정 간격 중, 4차례 (화합물 적용 전 1회 및 화합물 적용 후 3회) 리코르 6400XT를 사용하여 기체 교환 측정을 실시하였다. 측정 조건은 표준이었다: 400ppm CO2, 2000 mol m-2 s-1 PAR (90% 적색 및 10% 청색).
처리된 잎은 대조군 잎에 비해 처리 전에는 보다 높은 잎 온도를 가졌지만, 처리 후에는 유사한 값을 가졌다 (도 9). 스테아릴 알콜의 적용 후 잎 온도에서의 겉보기 저하는 1.5℃ (SE ± 0.31)이며, 이는 유의하였다 (P-값 <0.02; 처리 전 또는 처리 후 잎에 대한 각각의 잎 측정값의 평균으로서 계산된 4개의 복제물을 사용한 대응표본 t-검정). 이는 스테아릴 알콜이 열을 반사시킨다는 가설을 뒷받침한다. 처리된 잎이 대조군보다 미미하게 더 높은 기공 전도도에서의 변동을 고려하면, 광합성률은 모든 처리 사이에 유사하였다 (도 10). 광합성 효과의 결여는 또한 배축의 기공이 화합물에 의해 페색되지 않는다는 것을 시사한다. 따라서, 화합물은 여기서 사용된 농도에서 방사선 사용 효율 또는 수확량에 어떠한 부정적 영향도 미치지 않을 것이다.
실시예 3
스테아릴 알콜은 열 스트레스 기간 전후에 증산을 감소시킨다.
제어된 실험실 생물검정을 실행하여, 중간 정도의 열 스트레스 하에 토마토 식물의 증산을 감소시키는 스테아릴 알콜의 능력을 평가하였다. 8.9 제곱센티미터의 화분에서 자라고 있는 6-8 엽기의 토마토 식물 5포기에, 스테아릴 알콜을 물 중 6 mL/L의 농도로 리서치 트랙 스프레이어를 사용하여 적용하였다. 상업적으로 입수가능한 탄산칼슘 식물 선스크린 제품인 솜브레로를 양성 대조군으로서 적용하며, 탈이온수를 음성 대조군으로서 적용하였다. 적용률은 에이커당 150 리터의 희석 생성물에 해당되었다. 토양 표면으로부터의 증발을 통한 수분 손실을 방지하기 위해 화분을 플라스틱 백으로 밀봉하고 총 화분 및 식물 중량을 측정한 후에, 식물을 50% 상대 습도 하의 26℃, 1일 14시간 동안의 x 3000 μW/cm2 조명으로 설정된 재배 챔버에 랜덤화 완전 블록으로 위치시켰다. 밀봉된 화분 및 식물을 적용으로부터 24, 48 및 72시간 후에 다시 칭량하였다. 중량에서의 차이는 증산을 통한 수분 손실에 기인한 것이었다. 이어서, 식물 질량을 시간에 대해 플롯팅하고, μg/sec 단위의 수분 손실률로서 선형 회귀의 기울기를 취하였다. 잎의 평균 표면적 (cm2)을 디지털 잎 면적 스캐너를 사용하여 계산하였다. 그 후, 평균 증산률을 하기와 같이 계산하였다: 비율=수분 손실률 (μg/sec)/총 잎 면적 (cm2).
토마토의 평균 증산률 (도 11)은 비처리 대조군 복제물에서 가장 높았고 (6.68 μg/cm2/sec), 한편 스테아릴 알콜 (5.33 μg/cm2/sec) 및 솜브레로 (5.34 μg/cm2/sec)는 약 20%의, 증산에서의 비슷한 감소를 달성하였다. 따라서, 잎 증산은 상대적으로 짧은 시간 내에 스테아릴 알콜의 적용으로 감소하는 것으로 제시되었다. 증산에서의 이들 감소는 솜브레로의 경우에는 1.08 (±1.13)℃ 및 스테아릴 알콜의 경우에는 1.50 (±0.35)℃의 잎 온도에서의 평균 감소를 동반하였다. 따라서, 스테아릴 알콜의 적용 후 보다 낮은 온도와 감소된 증산 사이의 상관관계가 제시된다.
실시예 4
스테아릴 알콜의 적용은 수확량을 증가시킬 수 있다.
수확량을 증가시키는 스테아릴 알콜의 잠재력이 수행된 아몬드 과수원 재배지 시험에서 관찰되었다. 스테아릴 알콜을 생성물의 부피/담체의 부피로 나타낸 비율로, 에이커당 379 리터 (100 갤런) 탱크 용액의 6 mL/L의 비율로 적용하였다. 카올린 클레이 제품인 써라운드를 양성 대조군으로서 3회의 적용 시기에 걸쳐, 에이커당 50 lb의 라벨 비율에 따라 적용하였다. 적용은 3 내지 5차례 이루어졌다: 만개 시, 만개로부터 14일 후, 유월 낙과 시, 유월 낙과로부터 14일 후, 및 껍질 분할 시. 공기분사식 스프레이어를 사용하여 처리를 적용하였고, 3개의 플롯에서 반복하였다. 아몬드를 수확하였다. 6 ml/L 적용의 스테아릴 알콜로 3회 처리된 과수의 수확량 (3.2 톤/A)은 써라운드로 처리된 것들 (2.7 톤/A) 또는 처리되지 않은 채로 남겨진 것들 (2.8 톤/A)에 비해 대략 15% 더 높았다 (도 12). 따라서, 적절한 빈도로 적용되었을 때, 스테아릴 알콜로 수확량 증가가 달성될 수 있다. 2/27, 3/23, 5/17, 6/26, 8/21 및 8/27에 수확전 재배지 산출을 하여 스테아릴 알콜의 작물 안전성을 체크하고 확증하였다.
실시예 5
스테아릴 알콜은 과실을 태양 방사선 손상으로부터 보호한다.
과잉의 또는 유해한 태양 방사선으로부터의 보호에 대해 평가하기 위해, 스테아릴 알콜이 양조용 (메를로) 및 생식용 (프린세사) 포도 품종이 식재된 기존의 칠레 포도밭에서 두아르테 앤드 어소시에이츠(Duarte and Associates)에 의해 적용되었다. 식물은 2014년에 열매가 직경 11 mm에 도달하였을 때 및 그 후 6주에 걸쳐 2주 간격으로 100 L의 물 중 3, 6 또는 9 mL/L로 처리되었다. 처리마다 5그루의 인접해 있는 포도나무에 분무하였고; 처리는 3회 반복되었으며 랜덤화 완전 블록 설계로 배열되었다. 수확 시, 식물당 다발을 계수하고, 수확량을 산출하며, 당 함량을 측정하고, 태양 방사선 손상의 등급을 정하였다. 스테아릴 알콜로 처리된 식물은 양조용 (도 13) 및 생식용 (도 14) 포도 품종 둘 다에서, 손상된 다발을 보다 적게 생산하였다. 감소된 손상은 과잉의 UVB 광선이 차단되고 있으며, 따라서 특정 조건 하에 스테아릴 알콜이 일소 또는 과잉의 태양 방사선으로부터의 다른 형태의 손상에 대한 보호를 위해 적용될 수 있다는 것을 시사하는 것으로 보일 것이다.
실시예 6
상이한 스테아릴 알콜 제제의 예상외의 식물독성.
F25를 포함한, 일련의 프로토타입 스테아릴 알콜 제제를 작물 안전성에 대해 평가하였다. 재배지 및 다른 실외 실험에서 F25는, 부분적으로 시험된 작물의 종 및 적용률에 따라 빈번하게 다양한 수준의 식물독성 병징과 연관되었다. 작물 건강을 위태롭게 하는 것을 피하기 위해, 일련의 대안적 제제 프로토타입을 개발하였다. 표 1은 F25를 포함한, 각각의 프로토타입의 조성을 요약한다.
표 1
Figure 112019114176510-pct00002
프로토타입을 먼저 옥수수에 시험한 다음, 후속적으로 화훼류에 시험하였다. 식물을 온실에서 재배하였고, 시험 시는 약 2주령이 되었을 때이며, 제1 처리로부터 7일이 지나면 4-5 엽기에 도달하였다. 식물을 1월 26일에 처리하고, 2월 1일에 다시 처리하며, 제1 처리로부터 7일 후에 평가를 실시하였다. 처리 당일에, 각각의 프로토타입 제제의 6, 12 및 18 ml/L 또는 0.6, 1.2 및 1.8% v/v의 농도로 100 ml 수용액을 제조하였다. 용액을 8002 노즐이 장착된 리서치 트랙 스프레이어를 사용하여 40 GPA의 부피로 식물에 전달하였다. 탈이온수를 음성 대조군으로서 적용하였다. 처리당 3회 반복이 있었다. 처리 후에 식물을 온실로 다시 옮겼다.
식물독성을 퍼센트 손상으로서 평가하였으며, 이때 100%는 완전한 식물 고사에 해당한다. 옥수수에서 관찰된 병징은 잎끝마름증 (마름 또는 괴사)이었다. 옥수수에서 마른 잎끝은 어느 정도는 흔한 현상이기 때문에, 약간의 제한적인 기준선 손상이 또한 비처리 대조군 식물에서도 검출되었다. 그러나, 특정 처리는 관찰되는 식물독성을 현저히 증가시켜, 마름이 잎의 맨 끝을 넘어서까지 수인치 연장된다. 가장 손상된 잎에서는, 축엽 또는 왜화된 개엽이 마른 부분 아래쪽에서 관찰되었다. 식물독성이 가장 큰 프로토타입 제제는 SC-A 및 ME였다. 대조적으로, 제제 SC-P는 비처리 대조군보다 병징을 덜 제시하였으며, 따라서 보다 건강한 것으로 보였다. 세부사항은 도 15를 참조한다. 다시, 스테아릴 알콜의 상이한 제제가 상이한 식물독성 프로파일을 나타낸다는 사실은 활성 성분 농도가 동일하게 유지되었으므로 놀랍고 예상치 못한 것이었다.
본 명세서에 논의된 임의의 실시양태는 본 발명의 임의의 방법, 키트, 시약 또는 조성물과 관련하여 구현될 수 있으며, 그 반대도 가능한 것으로 고려된다. 게다가, 본 발명의 조성물은 본 발명의 방법을 달성하는데 사용될 수 있다.
본원에 기재된 특정한 실시양태는 본 발명의 제한이 아닌 예시로서 제시된다는 것이 이해될 것이다. 본 발명의 주요한 특색은 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않으면서 다양한 실시양태에서 이용될 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자라면 상용 실험만으로도 본원에 기재된 구체적 절차에 대한 수많은 균등물을 인식하거나 또는 확인할 수 있을 것이다. 이러한 균등물은 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 간주되며 청구범위에 의해 포괄된다.
본 명세서에 언급된 모든 간행물 및 특허 출원은 본 발명이 관련된 기술분야의 통상의 기술자의 기술 수준을 나타내는 것이다. 모든 간행물 및 특허 출원은 각각의 개별 간행물 또는 특허 출원이 구체적으로 및 개별적으로 참조로 포함되는 것으로 나타내어진 것과 동일한 정도로 본원에 참조로 포함된다.
단수형 단어의 사용은, 청구범위 및/또는 명세서에서 용어 "포함하는"과 함께 사용되는 경우에, "하나"를 의미할 수 있지만, 이는 또한 "하나 이상," "적어도 하나" 및 "하나 또는 하나 초과"의 의미와도 일치한다. 청구범위에서의 용어 "또는"의 사용은, 유일한 대안을 지칭하는 것을 명백하게 나타내거나 또는 대안이 상호 배타적이지 않다면, "및/또는"을 의미하는데 사용되지만, 본 개시내용은 유일한 대안 및 "및/또는"을 지칭하는 정의를 뒷받침한다. 본 출원 전반에 걸쳐, 용어 "약"은 값이 장치, 값을 결정하는데 이용되는 방법, 또는 연구 대상 사이에 존재하는 변동에 대한 고유 오차 변동을 포함한다는 것을 나타내기 위해 사용된다.
본 명세서 및 청구항(들)에 사용된 바와 같이, 단어 "포함하는" (및 포함하는의 임의의 형태, 예컨대 "포함하다" 및 "포함한다"), "갖는" (및 갖는의 임의의 형태, 예컨대 "갖다" 및 "갖는다"), "수반하는" (및 수반하는의 임의의 형태, 예컨대 "수반한다" 및 "수반하다") 또는 "함유하는" (및 함유하는의 임의의 형태, 예컨대 "함유한다" 및 "함유하다")은 포괄적이거나 또는 개방형이며 추가적인, 열거되지 않은 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "또는 그의 조합"은 상기 용어 앞에 열거된 항목들의 모든 순열 및 조합을 지칭한다. 예를 들어, "A, B, C 또는 그의 조합"은 하기 중 적어도 하나를 포함하도록 의도된다: A, B, C, AB, AC, BC 또는 ABC, 및 특정한 상황에서 순서가 중요한 경우에는 또한 BA, CA, CB, CBA, BCA, ACB, BAC 또는 CAB. 이러한 예시를 계속하면, 하나 이상의 항목 또는 용어의 반복을 함유하는 조합, 예컨대 BB, AAA, AB, BBC, AAABCCCC, CBBAAA, CABABB 등이 분명히 포함된다. 통상의 기술자라면, 문맥상 달리 명백하지 않는 한, 전형적으로 임의의 조합에서 항목 또는 용어의 수에 어떠한 제한도 없다는 것을 이해할 것이다.
본원에 개시되고 청구된 모든 조성물 및/또는 방법은 본 개시내용에 비추어 과도한 실험 없이 구성되고 실시될 수 있다. 본 발명의 조성물 및 방법이 바람직한 실시양태의 관점에서 기재되어 있지만, 본 발명의 개념, 취지 및 범주로부터 벗어나지 않으면서, 본원에 기재된 조성물 및/또는 방법 및 방법의 단계 또는 단계의 순서에 변화가 적용될 수 있다는 것이 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백한 모든 이러한 유사한 치환 및 변형은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 취지, 범주 및 개념 내에 포함되는 것으로 생각된다.

Claims (12)

  1. 하기를 포함하는 조성물:
    (a) 약 10%의 12 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 모노-알콜,
    (b) 약 0.1%의 실리콘,
    (c) 약 2%의 트리스티릴페놀 에톡실레이트,
    (d) 약 5%의 프로필렌 글리콜,
    (e) 약 0.5%의 소르브산칼륨,
    (f) 약 0.5%의 벤조산나트륨,
    (g) 약 0.1%의 크산탄 검, 및
    (h) 약 1%의 리그노술폰산,
    여기서 상기 %는 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
  2. 하기를 포함하는 조성물:
    (a) 12 내지 19개의 탄소 원자 또는 20 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 모노-알콜, (b) 약 0.1%의 실리콘, (c) 약 2%의 트리스티릴페놀 에톡실레이트, (d) 약 5%의 프로필렌 글리콜, (e) 약 0.5%의 소르브산칼륨, (f) 약 0.5%의 벤조산나트륨, (g) 약 0.1%의 크산탄 검, 및 (h) 약 1%의 리그노술폰산,
    여기서 상기 %는 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 태양광 차단 시약을 추가로 포함하는 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 모노-알콜이 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 또는 24개의 탄소 원자를 갖는 것인 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항의 조성물의 유효량을 적용하는 것을 포함하는, 식물 및/또는 과실에서의 일소 효과를 감소시키는 방법으로서, 여기서 상기 식물 및/또는 과실은 감소된 일소 효과를 갖는 것인 방법.
  6. 제1항 또는 제2항의 조성물의 유효량을 적용하는 것을 포함하는, 식물 및/또는 과실에서의 수분 보유를 증가시키는 방법으로서, 여기서 상기 식물 및/또는 과실은 증가된 수분 보유를 갖는 것인 방법.
  7. 제3항의 조성물의 유효량을 적용하는 것을 포함하는, 식물 및/또는 과실에서의 일소 효과를 감소시키는 방법으로서, 여기서 상기 식물 및/또는 과실은 감소된 일소 효과를 갖는 것인 방법.
  8. 제3항의 조성물의 유효량을 적용하는 것을 포함하는, 식물 및/또는 과실에서의 수분 보유를 증가시키는 방법으로서, 여기서 상기 식물 및/또는 과실은 증가된 수분 보유를 갖는 것인 방법.
  9. 제4항의 조성물의 유효량을 적용하는 것을 포함하는, 식물 및/또는 과실에서의 일소 효과를 감소시키는 방법으로서, 여기서 상기 식물 및/또는 과실은 감소된 일소 효과를 갖는 것인 방법.
  10. 제4항의 조성물의 유효량을 적용하는 것을 포함하는, 식물 및/또는 과실에서의 수분 보유를 증가시키는 방법으로서, 여기서 상기 식물 및/또는 과실은 증가된 수분 보유를 갖는 것인 방법.
  11. 제5항에 있어서, 상기 식물 및/또는 과실이 포도, 오이, 호박, 수박, 멜론, 감자, 토마토, 가지, 피망, 딸기, 오크라, 스트링빈, 브로드빈, 완두, 대두, 옥수수, 포도류, 감귤류, 아몬드, 호두, 사과, 청대콩, 배추, 피클용 녹색채소, 청경채, 양배추, 콜리플라워, 브로콜리, 브루셀 스프라우트, 양파, 파, 마늘, 샬롯, 리크, 아스파라거스, 상추, 잎 상추, 셀러리, 시금치, 쑥갓, 파슬리, 반디나물, 미나리, 땅두릅, 양하, 머위 또는 차조기, 무, 순무, 우엉, 당근, 토란, 고구마, 얌, 생강 또는 연근을 포함하는 것인 방법.
  12. 제6항에 있어서, 상기 식물 및/또는 과실이 포도, 오이, 호박, 수박, 멜론, 감자, 토마토, 가지, 피망, 딸기, 오크라, 스트링빈, 브로드빈, 완두, 대두, 옥수수, 포도류, 감귤류, 아몬드, 호두, 사과, 청대콩, 배추, 피클용 녹색채소, 청경채, 양배추, 콜리플라워, 브로콜리, 브루셀 스프라우트, 양파, 파, 마늘, 샬롯, 리크, 아스파라거스, 상추, 잎 상추, 셀러리, 시금치, 쑥갓, 파슬리, 반디나물, 미나리, 땅두릅, 양하, 머위 또는 차조기, 무, 순무, 우엉, 당근, 토란, 고구마, 얌, 생강 또는 연근을 포함하는 것인 방법.
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