MX2011005483A - Extractos de plantas para uso como fitoquimicos. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere al uso de extractos de semilla de uva (Vitis vinifera) como agentes para el tratamiento y la prevención de enfermedades de las plantas provocadas por patógenos, particularmente por hongos y oomicetos, como también composiciones fungicidas que comprenden extractos de Vitis vinifera para aplicación a plantas afectadas o que pueden verse afectadas por un patógeno, especialmente un hongo u oomiceto.

Description

EXTRACTOS DE PLANTAS PARA USO COMO FITOQUÍMICOS La presente invención se refiere al uso de extractos de semillas de uva {Vitis vinifera) como agentes para el tratamiento y la prevención de enfermedades de las plantas causadas por patógenos, particularmente por hongos y oomicetos.

La invención proporciona en consecuencia, composiciones fungicidas que comprenden extractos de Vitis vinifera para aplicación a las plantas afectadas o que puedan verse afectadas por un patógeno, especialmente un hongo u oomiceto.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conoce un número de enfermedades de plantas provocadas por patógenos como los hongos, mohos, oomicetos, bacterias y los virus. Muchos de ellos, por lo general vinculados a las condiciones climáticas que favorecen su aparición y difusión, tienen consecuencias dramáticas, causando pérdidas de producciones de cultivos que pueden tener un impacto profundo y en ocasiones catastrófico en la economía agrícola, especialmente cuando la enfermedad asume el estado de epidemia.

Un notable ejemplo histórico de una enfermedad de las plantas con consecuencias devastadoras es la infección de la papa (tizón tardío) por Phytophthora infestans responsable de la gran hambruna de Irlanda de finales de la década de 1840.

Otro oomiceto, Plasmopara vitícola, es responsable de la llamada mildiú, una de las infecciones difundida que afectan a la mayoría, causando enormes daños a los productores de vino y los viticultores, que afectan negativamente la producción como también la calidad de la producción.

Una enfermedad de la vid similar, llamada el mildiú polvoriento, es causada por el hongo Erysiphe necator, también conocido como Uncinula necator.

Infecciones similares afectan a otras plantas como la soya, girasol, lechuga, tomate, papa, robles, plantas ornamentales, plantas frutales, tabaco, cucurbitáceas.

Una revisión global de enfermedades de las plantas se informa en el Manual Europeo de Enfermedades de las Plantas, ed. por I.M. Smith et al., 1988, Blackwell Scientific Publications.

Varios agentes naturales y sintéticos se han propuesto y están disponibles para el tratamiento de las enfermedades de las plantas antes mencionadas.

Además de las sales de azufre y cobre o complejos, los fungicidas sintéticos para el uso de agroquímicos pertenecen a clases químicas muy amplias y diferentes (fenilamidas, derivados de bencimidazol, dicarboximidas, carbamatos, carbanilatos, ditiocarbamatos, dinitroanilinas, etc.). El uso de dichos agentes sintéticos está limitado por el fenómeno bien conocido de la resistencia así como también por los efectos tóxicos que pueden estar inducidos por dichos agentes en humanos y animales y por su potencial de contaminación ambiental.

Por lo tanto los esfuerzos de investigación son pagados para el desarrollo de fungicidas más amigables al medio ambiente, posiblemente de origen natural, que puedan sustituir posiblemente a los fungicidas sintéticos conocidos o al menos que se puedan utilizar en combinación con los mismos con el fin de reducir el fenómeno de resistencia y/o su impacto ambiental.

Varios aceites como el aceite esencial de canela, aceite de romero y aceite de neem se conocen como fungicidas efectivos.

US 6,174,920 describe además, el uso de la cera de jojoba para el control de las infecciones por mildiú polvoriento.

El extracto de jojoba también se ha reportado como un pre-tratamiento para prevenir la infección por mildiú polvoriento en plantas de uva en CA 2,103,014, mientras que US 2007/0071831 describe un producto para la prevención y/o tratamiento de infecciones obtenidas por la neutralización parcial o total de las lías que se derivan de los procesos de elaboración del vino.

WO 2006/006878 describe una composición fungicida que comprende la grasa anhidra de leche opcionalmente en combinación con uno o más de aceite de soya, aceite de oliva y aceite de coco.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN También se ha encontrado que los extractos de semillas de Vitis vinifera u orujos que contienen las semillas son efectivos en el control de patógenos de plantas, sobre todo de hongos y oomicetos.

La invención en consecuencia proporciona composiciones fitofarmacéuticas que comprenden un extracto de semillas de Vitis vinifera u orujos que contienen semillas como el ingrediente activo.

La invención tiene un interés muy profundo para la economía mundial por la nueva valorización dada al reutilizar los residuos de las bodegas de vinos antes de valorizaciones existentes adicionales como la recuperación de aceite, destilación, producción de calor por la quema de la biomasa o compostaje, que siempre son posibles después de la extracción.

Las composiciones de la invención son útiles para el tratamiento y/o prevención de las infecciones por organismos patógenos de plantas, incluyendo las plantas de vid y otras plantas de cultivo susceptibles de ser infectadas por dichos patógenos.

La invención también se refiere a un método para prevenir o tratar infecciones de las plantas por hongos u oomicetos que comprende la aplicación de una cantidad efectiva de semillas de Vitis vinifera u orujos que contienen extracto de semillas en las plantas que se van a tratar.

Las pruebas experimentales que se reportan a continuación han mostrado una notable actividad de extractos de semillas de Vitis vinifera contra dos de los patógenos más comunes de la vid, principalmente, Plasmopara vitícola y Erysphe necator. Sin embargo, debe entenderse que la invención no se limita al tratamiento de las infecciones de la vid por estos dos patógenos solamente, en lugar de ser aplicables a una variedad de otros hongos y oomicetos que afectan a otras plantas de interés.

La siguiente es una lista de patógenos ejemplares que afectan a las plantas de interés. 1 - Oidio Erysiphe necator = Uncinula necator (Uva) Erysiphe graminis (Cereales) Podosphaera leucotricha (Cultivos arbóreos, Árboles frutales) Sphaerotheca pannosa (Rosal) 2 - Mildiú Plasmopara vitícola (Uva) Plasmopara helianthi (Girasol) Phytophthora infestans (Papa) Phytophthora parasítica (Tomate) 3 - Costra de los árboles frutales Venturia inaequalis (Manzano) Venturia pirina (Peral) 4 - Rizo de la hoja de durazno Taphrina deformans 5 - Septoriosis Septoria nodorum y Septoria trítici (Cereales) Septoria sp. (Colza) 6 - Royas Puccinia graminis, Puccinia recóndita y Puccinia striiformis (Cereales) 7 - Enfermedad de tizón Ustilago trítici (Trigo) Ustilago maydis (Maíz) Ustilago hordei (Cebada) 8 - Tizoncillo Tilletia trítici, Tilletia caries y Tilletia foetida (Cereales) 9 - Pudrición del cuello Phoma lingam (Cruciferas, Colza) Rhizoctonia solani (Papa) Sclerotinia sclerotiorum (Tomate) 10 - Antracnosis Colletotrichum gloeosporioides (Guisante) Colletotrichum lindemuthianum (Frijol) 1 - Moho gris Botrytis cinérea (Uva) Particularmente interesante es el efecto de los extractos de la invención frente a los patógenos enumerados en 1 , 2, 3, 4, 9, 10 y 11.

Un ejemplo de otro patógeno que puede controlarse efectivamente por el extracto de Vitis vinifera es por ejemplo, Phytophthora infestans, que infecta a varios miembros de las solanáceas, tal como papa, tomate y algunos ornamentales.

Los extractos de las semillas de Vitis vinifera u orujos que contienen semillas de acuerdo con la invención, pueden prepararse al extraer y purificar las semillas frescas o secas u orujos que contienen semillas con diferentes solventes tal como agua, acetona, etil acetato, etanol, butanol o mezclas de los mismos, bajo diferentes parámetros de extracción y tecnologías.

Muchos extractos son conocidos y se encuentran comercialmente disponibles. Por ejemplo, un extracto de semilla de uva obtenido por extracción con una mezcla de agua-etanol se describe en WO 2007/017037.

El uso de solventes tal como el agua y el etanol es desde luego preferible, teniendo en cuenta el bajo costo y baja toxicidad de estos solventes. También se ha encontrado que un extracto particularmente adecuado para el uso de acuerdo con la presente invención, puede obtenerse por un proceso que comprende: - extracción de semillas de uva con agua caliente; - remoción de la fracción insoluble en agua; - purificación en columna de resina de adsorción; - concentración; - secado por aspersión.

El extracto que se obtiene por dicho proceso tiene un contenido de catequina y epicatequina de 5 a 30% (HPLC), un contenido total de polifenoles que oscilan de 90 a 110% (método espectrofotométrico de Folin-Ciocalteau). Dicho extracto es nuevo y es un objeto adicional de la invención.

Los extractos de semillas de Vitis vinifera se pueden utilizar como tales, disueltos o suspendidos de manera adecuada en un portador adaptado para aplicación en la planta, o pueden formularse en combinación con excipientes adecuados, tal como, por ejemplo aditivos humectantes, adyuvantes o con otros ingredientes activos, por ejemplo, fungicidas conocidos, compuestos de cobre, aceites y similares.

La cantidad de extracto de semilla de V. vinifera en la composición, puede oscilar de 5 a 25 g/litros, pero esta escala puede ajustarse en función de dicha composición, el patógeno a tratar, la planta a proteger y la tecnología de tratamiento.

La composición se puede administrar a la planta por cualquier técnica adecuada, por ejemplo, por aspersión con dispositivos convencionales y el tratamiento se puede llevar a cabo semanalmente o de acuerdo con una secuencia de tiempo que se decidirá por el productor en función de varios factores tales como condiciones climáticas, extensión de la infección, virulencia del microorganismo infeccioso, uso de otros fitoquímicos y similares.

Como un ejemplo, en el caso de verse afectado por la mildiú, el extracto de semilla de Vitis vinifera se rociará típicamente sobre o por debajo de las hojas en una cantidad que oscila de 0.1 a 10 gramos por planta y por tratamiento, cada una a tres semanas, desde el inicio de la primavera hasta finales del verano, incluso hasta el periodo de cosecha. La cantidad exacta, por supuesto, dependerá de la densidad de la planta que es muy variable en función del área geográfica y la variedad de la vid: por ejemplo, alrededor de 3000 plantas/ha en la Toscana, alrededor de 7500 plantas/ha en Champagne o alrededor de 10000 plantas / ha en Borgoña. Además, el volumen total de la solución "lista para utilizarse" rociada en las plantas puede variar en función del producto y la tecnología: desde 300 hasta 750 litros/ha, equivalente a 5 g/lx300l/ha/10000 plantas/ha = 0.15 g/planta hasta un máximo de 25 g/lx750l/ha equivalente a 3000 plantas/ha = 6.25 g/planta.

La invención se ilustra más detalladamente en los siguientes ejemplos.

EJEMPLO 1 Preparación de un extracto de agua de semillas de Vitis vinifera: VITIVAC 1000 g de semillas de uva seca se cubren con agua caliente a 75°C. Durante 4 horas en un percolador estático revestido o en un reactor revestido equipado con agitador.

Luego, la biomasa se filtra con agua caliente a 75°C, el percolado recuperado se descarga en continuo hasta un volumen total de 7.5 litros. El flujo de percolación se encuentra de manera ideal a alrededor de 1 litro por hora.

Los percolados recuperados totales se enfrían a 20°C y se filtran para eliminar las partículas finas con un filtro de 50 mieras.

La solución de agua se carga entonces en continuo por medio de la parte superior de una columna cromatográfica que contiene 1 litro de resina Rhom y Haas AMBERLITE ® XAD 7HP o equivalente previamente regenerado y relleno con agua. Se sigue la conductividad del agua que sale en la parte inferior de la columna.

Al final de la etapa de fijación, la resina se enjuaga de manera ideal con 4 litros de agua y luego se eluye en continuo de manera ideal con 4 litros de etanol al 70% v/v y consecutivamente se enjuaga de nuevo con 4 litros de agua. Se sigue la conductividad del agua que sale en la parte inferior de la columna.

Se recolecta la solución etanólica resultante, se concentra al vacío y se lava con agua para eliminar el etanol.

La solución entonces se concentra al vacío y se seca por aspersión a la temperatura por debajo de 85°C.

El polvo obtenido se mezcla, se controla y se envasa en bolsas herméticas y opacas.

El rendimiento estándar es 93 g que corresponde a un rendimiento en el material de partida del 9.30% p/p. Sin embargo, este rendimiento puede variar en función de la biomasa utilizada.

Este producto tiene un contenido de HPLC de catequina (catequina + epicatequina) de 8.5% y un contenido total de polifenoles de 98%.

EJEMPLO 2 Actividad fungicida del extracto de semillas de Vitis vinifera: VITIVAC Plantas s de Vitis vinifera cv. Chardonnay fueron utilizados para estudiar el efecto de los fungicidas en mildiú. Se hicieron crecer plantas de semillas (una planta por 0.1-1 maceta) y se colocaron en una cámara de crecimiento (23°C día/19°C noche, 100-120 µ?.??"2.e'1 , 16 h luz por día). Las plántulas se fertilizaron dos veces por semana con 0.1 litros de 0.2 g/l de fertilizante N-P-K (20-20-20). Las plántulas con ocho semanas de edad con al menos cuatro hojas completamente desarrolladas fueron utilizados para estudiar la actividad biológica de VITIVAC.

Patógeno Un aislado de Plasmopara vitícola Pv1, obtenido en 2007 de plantas infectadas en un viñedo ubicado en la región de Champagne, Francia, se mantuvo en hojas desprendidas desinfectadas superficialmente de "Chardonnay". Las hojas se colocaron en placas de Petri y se colocaron en una cámara de crecimiento (23°C día/19°C noche, 100-120 pE.m"2.s"1, 16 h luz por día). El inoculo se obtuvo de las hojas recién esporuladas 8-12 días después de la inoculación. Los esporangios se suspendieron en agua destilada a 4°C y se ajustaron con la ayuda de un hemocitómetro a una concentración de 5 x 10 5 esporangia.ml " de agua.

Tratamientos fungicidas El producto natural, elaborado como se describió en el ejemplo 1 (VITIVAC), se utilizó a una tasa de 25 g/l en toda la experimentación. La eficacia de VITIVAC se comparó con la de la mezcla fungicida de referencia de Fosetyl-AI (500 g/kg) + Folpel (250 g/kg) que se utilizó a una tasa de 4.0 kg de producto formulado/ha (Mikal Flash WG, Bayer CropScience).

Las hojas desinfectadas superficialmente de "Chardonnay" se colocaron, en forma abaxial hacia arriba, en placas de Petri de plástico con un diámetro de 14 cm cada una con un papel filtro, humedecido con 8 mi de agua. Las hojas fueron rociadas con un aspersor de laboratorio (Euro-Pulvé) equipado con una boquilla de cono (Teejet XR 1 10015 VS) con una presión de aire de 2 bars. Las preparaciones fungicidas fueron aplicadas en un volumen de 400 y 720 l.ha 1 para Mikal Flash y VITIVAC, respectivamente. Cada prueba se repitió 3 veces. Los datos fueron analizados estadísticamente mediante la prueba de Newman-Keuls (XLS-Stat, Addinsoft).

Las hojas tratadas fueron colocadas bajo flujo laminar durante 30 minutos con el fin de secar el fungicida aplicado en la cara abaxial de las hojas. Después de secar, las placas de Petri que contienen las hojas tratadas y sin tratar (control) se mantuvieron en una cámara de crecimiento (23°C día/19°C noche, 100-120 pE.m*2.s"1, 16 h luz por día) durante 24 horas.

Inoculación con Plasmopara vitícola Diez discos de hoja (cada uno con 10 mm de diámetro) se cortaron con un taladracorcho de cada una de las hojas tratadas y sin tratar (control) y se colocaron, con el lado abaxial hacia arriba, en placas de Petri de plástico con un diámetro de 9 cm que contienen papel filtro humedecido con 4 mi de agua estéril destilada. Los discos fueron inoculados al colocar una gota (20 µ?) de inoculo (5 ? 105 esporangia.ml"1). Después de la inoculación, las placas de Petri que contienen 10 discos de hoja se incubaron a 19°C durante 24 h en oscuridad y se mantuvieron entonces en una cámara de crecimiento (23°C día/19°C noche, 100-120 ME.m'2.s"1, 16 h luz por día) para el desarrollo de la enfermedad. Al final del experimento, las placas de Petri se mantuvieron a 19°C durante 24 h en oscuridad, para inducir la esporulación.

Diez días después de la inoculación, se determinó el número de discos de hoja con el desarrollo de mildiú para cada modalidad probada (frecuencia de infección). Entonces, las lesiones por mildiú acompañadas por esporangios blanquecinos fueron calificadas de acuerdo con una escala de 0-4, como se describió previamente por Reuveni (Relación entre la edad de la hoja peroxidasa, y actividad b 1-3 glucanasa y la resistencia a mildiú en s, 1998. Journal of Phytopathology 146, 525-530): 0, sin lesiones; 1 , 1-10% del área del disco de hoja infectada y esporulada; 2, 11-25%; 3, 26-50%; y 4, >50% (intensidad de la infección). Se estimó el número de esporangios producidos en discos de hoja. Los esporangios se lavaron de 10 discos de hoja en un volumen conocido de agua destilada estéril que contiene 0.01 % de Tween 80, y se contaron con la ayuda de un hemocitómetro (seis conteos por 10 discos de hoja). Se calculó el número de esporangios producidos por centímetro cuadrado de área del disco de hoja (intensidad de la esporulación). El experimento se realizó una vez, con tres placas de Petri para cada tratamiento.

Los resultados se reportan en el cuadro.

PLASMOPARA VITICOLA (1) Observación 10 días después de la inoculación "Frecuencia de infección: Número de discos inoculados contaminados/número total de discos (10) intensidad de la infección: Escala arbitraria (de 0 a 4) representativo de la intensidad de la infección de cada disco de hoja Resultados favorables similares se obtuvieron al tratar las hojas infectadas por Erysiphe necator. El procedimiento fue sustancialmente el mismo, salvo que la infección por Erysiphe necator fue inducida por agitación de las hojas contaminadas en las placas de Petri. En este caso, el tratamiento de la invención demostró ser particularmente efectivo para reducir la intensidad de esporulación que se define como el número de conidias (P. vitícola) por área superficial (cm2).

Los siguientes son ejemplos de las composiciones fitofarmacéuticas.

EJEMPLO 3 Extracto de Vitis vinifera g 250 Soquabiol® mi 200 Agua desionizada I 100 EJEMPLO 4 Extracto de Vitis vinifera g 500 Sticman® mi 40 Agua desionizada I 100

Claims (7)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Composiciones fitofarmacéuticas que comprenden un extracto de semillas de Vitis vinifera u orujos que contienen semillas como el ingrediente activo.

2 - Las composiciones de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizadas además porque el extracto es agua/etanol o un extracto de agua.

3. - Las composiciones de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizadas además porque comprenden adicionalmente otros ingredientes activos con actividad fungicida.

4. - Un método para prevenir o tratar infecciones de las plantas por hongos u oomicetos que comprende la aplicación de una cantidad efectiva del extracto de semillas de Vitis vinifera en la planta que se va a tratar.

5. - El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque la planta es Vitis vinifera.

6. - El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el patógeno es Plasmopara vitícola.

7.- Un extracto de semillas de Vitis vinifera que se obtiene por un proceso que comprende: - extracción de semillas de uva con agua caliente, -remoción de la fracción insoluble en agua; - purificación en columna de resina de adsorción, - concentración y atomización; - secado por aspersión.