PL223425B1 - Method of the surface sterilization of seeds using metallic particles of silver and copper in water suspension - Google Patents

Method of the surface sterilization of seeds using metallic particles of silver and copper in water suspension

Info

Publication number
PL223425B1
PL223425B1 PL406575A PL40657513A PL223425B1 PL 223425 B1 PL223425 B1 PL 223425B1 PL 406575 A PL406575 A PL 406575A PL 40657513 A PL40657513 A PL 40657513A PL 223425 B1 PL223425 B1 PL 223425B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
seeds
copper
silver
water suspension
nanoparticles
Prior art date
Application number
PL406575A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL406575A1 (en
Inventor
Karol Bocian
Piotr Malczyk
Magdalena Tomaszewska-Sowa
Piotr Wojewódzki
Original Assignee
Univ Technologiczno Przyrodniczy Im Jana I Jędrzeja Śniadeckich
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Technologiczno Przyrodniczy Im Jana I Jędrzeja Śniadeckich filed Critical Univ Technologiczno Przyrodniczy Im Jana I Jędrzeja Śniadeckich
Priority to PL406575A priority Critical patent/PL223425B1/en
Publication of PL406575A1 publication Critical patent/PL406575A1/en
Publication of PL223425B1 publication Critical patent/PL223425B1/en

Links

Landscapes

  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób powierzchniowego wyjaławiania nasion z wykorzystaniem metalicznych cząstek srebra i miedzi w suspensji wodnej, mający zastosowanie do odkażania nasion w procesie kiełkowania w kulturach in vitro.The subject of the invention is a method of surface sterilization of seeds with the use of metallic silver and copper particles in water suspension, applicable for disinfecting seeds in the germination process in in vitro cultures.

Techniki in vitro są jedną z metod biotechnologicznych umożliwiającą tworzenie nowych, wartościowych materiałów hodowlanych, oraz prowadzącą do doskonalenia odmian roślin uprawnych i ozdobnych. Wdrożenie procedur i procesów technologicznych w których wykorzystywane są komórki, tkanki, organy roślinne, lub całe rośliny wymaga uprzedniego uzyskania materiału wolnego od mikr oorganizmów. Procedury prowadzące do uzyskania aseptycznego materiału roślinnego inicjującego kultury opierają się najczęściej na sterylizacji powierzchniowej eksplantatów pierwotnych. Sterylizacja chemiczna opiera się na wykorzystaniu bakterio i grzybobójczych właściwości alkoholu etylowego, podchlorynu sodu lub podchlorynu wapnia, chloraminy T lub sublimatu rtęciowego (HgCl2). Stężenie aktywnego czynnika sterylizującego i czas trwania sterylizacji dobiera się eksperymentalnie dla każdego rodzaju eksplantatu. Proces odkażania kończy się kilkukrotnym wypłukaniem środka sterylizującego z powierzchni materiału roślinnego za pomocą sterylnej wody destylowanej.In vitro techniques are one of the biotechnological methods that enable the creation of new, valuable breeding materials and lead to the improvement of cultivars and ornamental plants. The implementation of procedures and technological processes in which cells, tissues, plant organs, or whole plants are used, requires prior obtaining material free from microorganisms. The procedures leading to obtaining aseptic plant material initiating the cultures are most often based on the surface sterilization of primary explants. Chemical sterilization is based on the use of bactericidal and fungicidal properties of ethyl alcohol, sodium hypochlorite or calcium hypochlorite, chloramine T or mercury sublimate (HgCl 2 ). The concentration of the active sterilizing agent and the duration of sterilization are experimentally selected for each type of explant. The decontamination process is completed by rinsing the sterilant from the surface of the plant material several times with sterile distilled water.

Znane są preparaty i sposoby stosowane do odkażania nasion, z patent PL 172955 znany jest płynny preparat do odkażania nasion i innych części roślin działający bakterio- i grzybobójczo. Istotą wynalazku jest wykorzystanie podchlorynu sodu, kwasu mlekowego, octanu miedzi i cynku, kwasu borowego, molibdenianu sodu, potasu lub amonu, azotanu srebra i zmiażdżonego czosnku oraz zwi lżacza (karboksymetylocelulozy).Preparations and methods used for disinfecting seeds are known, from patent PL 172955 a liquid preparation for disinfecting seeds and other parts of plants is known, acting bactericidal and fungicidal. The essence of the invention is the use of sodium hypochlorite, lactic acid, copper and zinc acetate, boric acid, sodium molybdate, potassium or ammonium, silver nitrate and crushed garlic, and a retarder (carboxymethylcellulose).

Patent PL 180374 przedstawia agrochemiczny środek do ochrony roślin przed zakażeniami grzybiczymi i owadami. Preparat stanowi kombinację benzylidenoazolilometylocykloalkanu i związku owadobójczego zawierającego grupę pirazolową, pirolową lub fenyloimidazolową.Patent PL 180374 discloses an agrochemical agent for protecting plants against fungal and insect infections. The formulation is a combination of a benzylideneazolylmethylcycloalkane and an insecticidal compound containing a pyrazole, pyrrole or phenyimidazole group.

W patencie PL 199803 jest mowa o preparacie do zaprawiania nasion przeciwko sprawcom chorób wirusowych, bakteryjnych i grzybowych. Preparat bazuje na dwuchlorku miedzi oraz chlorków cynku manganu, amonu, magnezu, wapnia oraz chlorku żelazowego.Patent PL 199803 mentions a seed treatment preparation against the perpetrators of viral, bacterial and fungal diseases. The preparation is based on copper dichloride and manganese, ammonium, magnesium, calcium and ferric chloride chlorides.

Patent PL 185788 prezentuje sposób obróbki cieplnej nasion dla odkażania nasion z patogenów i innych niepożądanych grzybów i bakterii.Patent PL 185788 presents a method of heat treatment of seeds for disinfecting seeds from pathogens and other undesirable fungi and bacteria.

Nie stwierdzono w ujawnionych rozwiązaniach, opisach patentowych i literaturze sposobu wyj aławiania nasion z wykorzystaniem metalicznych nanocząstek srebra i miedzi w suspensji wodnej, analogicznego do będącego przedmiotem wynalazku.The disclosed solutions, patents and literature do not disclose a seed bleaching method using metallic silver and copper nanoparticles in aqueous suspension, analogous to the one being the subject of the invention.

Wadą znanych sposobów jest: zastosowanie środków, które mogą uszkadzać nasiona bądź bezpośrednio zarodek uniemożliwiając kiełkowanie, skomplikowanie i wieloetapowość zabiegów, np.: odkażanie nasion, detoksykacja, zaprawianie uzupełniające, stosowanie wieloetapowego odkażania nasion, kolejne etapy, zwłaszcza płukanie nasion mogą być przyczyną wtórnych zakażeń, sposoby przewidziane są na ogół dla nasion jednego gatunku roślin, nie są uniwersalne.The disadvantage of the known methods is: the use of agents that may damage the seeds or the embryo directly, preventing germination, complicating and multi-stage treatments, e.g. seed disinfection, detoxification, complementary dressing, multi-stage seed disinfection, subsequent stages, especially seed washing, may cause secondary infections , the methods are generally intended for seeds of one plant species and are not universal.

Istota sposobu powierzchniowej sterylizacji nasion z wykorzystaniem metalicznych nanocząstek srebra i miedzi w suspensji wodnej wg wynalazku polega na zastosowaniu metalicznych nanocząsteczek srebra i miedzi w suspensji wodnej jako aktywnego czynnika wyjaławiającego powierzchniowo nasiona, będące eksplantatami pierwotnymi inicjującymi kulturę in vitro roślin danego gatunku. Istotą rozwiązania jest zastosowanie 1-50 mg-dm- , korzystnie 5 mg-dm- , wodnego roztworu koloidowego nanocząsteczek srebra i miedzi, którym traktuje się eksplantaty przeznaczone do odkażania. Wymiary metalicznych nanocząstek srebra i miedzi wynoszą 1-100 nm, najkorzystniej 5-10 nm. Suspensje nanocząstek stabilizuje się za pomocą surfaktantów, korzystnie takich które niwelują możliwość koagulacji nanocząstek (PVP-poliwinylopirolidon, masa cząsteczkowa 5000-10000, korzystnie 7000, dodatek w ilości 0,01-2%, korzystnie 0,5%). Suspensja wodna nanocząstek srebra i miedzi powinna być wolna od ewentualnych zanieczyszczeń powstających podczas etapu ich wytwarzania. Czas sterylizacji nasion od 1 do 10 minut, zależnie od rozwinięcia powierzchni właściwej nasion, korzystnie 1 min. dla nasion gładkich i 5 min. dla nasion o chropowatej powierzchni łupiny nasiennej.The essence of the method of surface sterilization of seeds with the use of metallic nanoparticles of silver and copper in aqueous suspension according to the invention consists in the use of metallic nanoparticles of silver and copper in aqueous suspension as an active agent sterilizing the surface of seeds, which are primary explants initiating in vitro culture of plants of a given species. The essence of the solution is the use of 1-50 mg-dm - , preferably 5 mg-dm - , an aqueous colloidal solution of silver and copper nanoparticles, with which explants intended for decontamination are treated. The dimensions of the silver and copper metallic nanoparticles are 1-100 nm, most preferably 5-10 nm. The nanoparticle suspensions are stabilized with surfactants, preferably those that eliminate the possibility of nanoparticle coagulation (PVP-polyvinylpyrrolidone, molecular weight 5,000-10,000, preferably 7,000, addition of 0.01-2%, preferably 0.5%). The water suspension of silver and copper nanoparticles should be free from possible impurities arising during their production stage. The sterilization time of the seeds ranges from 1 to 10 minutes, depending on the development of the specific surface of the seeds, preferably 1 min. for smooth seeds and 5 min. for seeds with a rough surface of the seed coat.

Zaletą sposobu według wynalazku jest znaczne skrócenie czasu przeprowadzenia tego procesu. Proces sterylizacji chemicznej materiału roślinnego przebiega w kilku etapach, co powoduje iż jest to często zabieg czasochłonny, wymagający licznych przygotowań. W trakcie prowadzenia konwencjonalnych procedur sterylizacji materiał roślinny po potraktowaniu aktywną substancją sterylizującą musi być kilkukrotnie wypłukany w sterylnej wodzie bidestylowanej co wydłuża znacznie czas zabiegu i zwiększa liczbę przeprowadzanych manipulacji. Wieloetapowość zabiegu dezynfekcji wiąże sięThe advantage of the method according to the invention is a significant reduction in the time needed to carry out this process. The process of chemical sterilization of plant material takes place in several stages, which makes it often a time-consuming procedure that requires numerous preparations. When carrying out conventional sterilization procedures, the plant material after treatment with the active sterilizing substance must be rinsed several times in sterile bi-distilled water, which significantly extends the treatment time and increases the number of manipulations. The multi-stage disinfection treatment is related

PL 223 425 B1 z wyższym prawdopodobieństwem wystąpienia infekcji. Zastosowanie nanocząsteczek srebra i skrócenie procesu do jednej fazy zmniejsza możliwość kontaminacji, skraca czas przygotowania nasion do kiełkowania, a także w porównaniu do powszechnie stosowanych środków odkażających charakteryzuje się mniejszym stopniem uszkodzenia eksplantatów. Eliminacja etapu płukania nasion przed ich wyłożeniem na pożywki przeznaczone do kiełkowania, dzięki zastosowaniu suspensji wg wynalazku w znacznym stopniu zmniejszenie możliwości zakażenia eksplantatów.PL 223 425 B1 with higher probability of infection. The use of silver nanoparticles and the shortening of the process to one phase reduces the possibility of contamination, shortens the time of seed preparation for germination, and is characterized by a lower degree of damage to explants compared to commonly used disinfectants. The elimination of the seed rinsing step before placing them on the medium for germination, thanks to the suspension according to the invention, significantly reduces the possibility of infection of explants.

Sposób według wynalazku przedstawiono bliżej w poniższych przykładach wykonania.The method according to the invention is presented in more detail in the following examples.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

W celu wyjałowienia powierzchni małych, gładkich nasion stosuje się następujące etapy odk ażania:In order to sterilize the surface of the small, smooth seeds, the following steps are decontaminated:

1. Przygotowanie suspensji wodnej metalicznych nanocząstek srebra i miedzi o stężeniu każdego metalu 5 mg-dm- .1. Preparation of a water suspension of metallic nanoparticles of silver and copper with the concentration of each metal 5 mg-dm - .

2. Dodanie do roztworu nanocząstek środka powierzchniowo czynnego: PVP, M = 7000, dodatek 0,5%.2. Addition of nanoparticles of surfactant to the solution: PVP, M = 7000, addition of 0.5%.

3. Zamoczenie nasion w suspensji nanocząstek miedzi i srebra na czas 1 minuty.3. Soaking the seeds in the suspension of copper and silver nanoparticles for 1 minute.

4. Wyłożenie nasion na pożywki o znanym składzie (np. pożywka Murashige i Skooga,a (1962), zestalonej 0,7% agarem) w celu inicjacji kiełkowania.4. Plating the seeds on media of known composition (e.g., Murashige and Skooga's (1962) medium, solidified with 0.7% agar) to initiate germination.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

W celu wyjałowienia powierzchni nasion o chropowatej powierzchni stosuje się następujące etapy odkażania:In order to sterilize the surface of seed with a rough surface, the following decontamination steps are used:

1. Przygotowanie suspensji wodnej metalicznych nanocząstek srebra i miedzi o stężeniu każ-3 dego metalu 5 mg-dm- .1. Preparation of a water suspension of metallic nanoparticles of silver and copper with a concentration of each metal of 5 mg-dm - .

2. Dodanie do roztworu nanocząstek środka powierzchniowo czynnego: PVP, M = 7000, dodatek 0,5%.2. Addition of nanoparticles of surfactant to the solution: PVP, M = 7000, addition of 0.5%.

3. Zamoczenie nasion w suspensji nanocząstek miedzi i srebra na czas 5 minut.3. Soak the seeds in the suspension of copper and silver nanoparticles for 5 minutes.

4. Wyłożenie nasion na pożywki o znanym składzie (np. pożywka Murashige i Skooga,a (1962), zestalonej 0,7% agarem) w celu inicjacji kiełkowania.4. Plating the seeds on media of known composition (e.g., Murashige and Skooga's (1962) medium, solidified with 0.7% agar) to initiate germination.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

W celu wyjałowienia powierzchni dużych nasion o chropowatej powierzchni stosuje się następujące etapy odkażania:The following decontamination steps are used to sterilize the surface of large seeds with a rough surface:

1. przygotowanie suspensji wodnej metalicznych nanocząstek srebra i miedzi o stężeniu każ-3 dego metalu 5 mg-dm- .1. preparation of a water suspension of metallic nanoparticles of silver and copper with a concentration of each metal of 5 mg-dm - .

2. Dodanie do roztworu nanocząstek środka powierzchniowo czynnego: PVP, M = 7000, dodatek 0,5%.2. Addition of nanoparticles of surfactant to the solution: PVP, M = 7000, addition of 0.5%.

3. Zamoczenie nasion w suspensji nanocząstek miedzi i srebra na czas 10 minut.3. Soak the seeds in the suspension of copper and silver nanoparticles for 10 minutes.

4. Wyłożenie nasion na pożywki o znanym składzie (np. pożywka Murashige i Skooga,a (1962), zestalonej 0,7% agarem) w celu inicjacji kiełkowania.4. Plating the seeds on media of known composition (e.g., Murashige and Skooga's (1962) medium, solidified with 0.7% agar) to initiate germination.

Claims (1)

Sposób wyjaławiania powierzchni nasion, przeznaczonych do kiełkowania w warunkach in vitro, znamienny tym, że jako czynnik wyjaławiający zastosowano metaliczne nanocząsteczki srebra i miedzi w suspensji wodnej, przy czym proces wyjaławiania przebiega jednoetapowo w czasie 1-10 min przy użyciu suspensji wodnej metalicznych nanocząstek srebra i miedzi o stężeniu 1-50 mg-dm- , korzystnie 5 mg-dm- i wymiarach 1-100 nm.The method of sterilization of the surface of seeds intended for germination in vitro, characterized in that metallic nanoparticles of silver and copper in water suspension were used as the sterilizing agent, the sterilization process taking place in one step during 1-10 minutes with the use of a water suspension of metallic silver nanoparticles and Copper with a concentration of 1-50 mg-dm - , preferably 5 mg-dm - and dimensions 1-100 nm.
PL406575A 2013-12-18 2013-12-18 Method of the surface sterilization of seeds using metallic particles of silver and copper in water suspension PL223425B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL406575A PL223425B1 (en) 2013-12-18 2013-12-18 Method of the surface sterilization of seeds using metallic particles of silver and copper in water suspension

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL406575A PL223425B1 (en) 2013-12-18 2013-12-18 Method of the surface sterilization of seeds using metallic particles of silver and copper in water suspension

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL406575A1 PL406575A1 (en) 2015-06-22
PL223425B1 true PL223425B1 (en) 2016-10-31

Family

ID=53396787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL406575A PL223425B1 (en) 2013-12-18 2013-12-18 Method of the surface sterilization of seeds using metallic particles of silver and copper in water suspension

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL223425B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL406575A1 (en) 2015-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220125045A1 (en) High Osmolarity Antimicrobial Composition Containing One or More Organic Solvents
JP6783481B2 (en) A surface treatment method for copper or a copper alloy, a surface treatment liquid for sterilizing copper or a copper alloy, and a sterilization method using copper or a copper alloy treated by the method.
US20250196184A1 (en) System and method for impregnating a porous surface with antibacterial and antiviral compounds
HK1253404A1 (en) Antimicrobial composition having efficacy against endospores
JP7569145B2 (en) Antimicrobial compositions effective against endospores
JP5095308B2 (en) Disinfectant composition
JPWO2001058259A1 (en) Seed treatment methods
JP2016000005A (en) Germicidal treatment method at the budding time of rice seeds
PL223425B1 (en) Method of the surface sterilization of seeds using metallic particles of silver and copper in water suspension
Darwesh et al. Control of microbial contamination during the micropropagation process of some fruit trees
Gioi et al. The effects of different concentrations of nano silver on elimination of bacterial contaminations and stimulation of morphogenesis of Sorbonne lily in vitro culture
WO2008038744A1 (en) Bactericidal composition
RU2690921C1 (en) Biocidal agent
CN101309677B (en) Cleaning agent for preventing hooves and methods of making and using the same
RU2277935C2 (en) Sterilization method and sterilization means kit
JP7358549B2 (en) Method for sterilizing and preventing infection of seed rice
PL244491B1 (en) Method of surface disinfection of apical and nodal explants of plants
CN105660694B (en) A kind of Acidovorax Avenae Subsp. Citrulli seed disinfectant and its application
DE102004047247B3 (en) Sterilization process for the production of implantable or transplantable biological material
Rutkowski Krzemi nska-Fiedorowicz
JP2006188499A (en) Virus-removing agent or fungus-removing agent
IT201900016220A1 (en) COMPOSITION AND METHOD FOR THE STERILIZATION AND RECONDITIONING OF SUBSTRATES
JP2003088209A (en) Method for treating seed rice
JP4256106B2 (en) Algicidal fungicide
CN104938334A (en) Method for nano-silver disinfection of drynaria fortunei spores