PL237993B1 - Biostimulator of plant growth and resistance - Google Patents

Biostimulator of plant growth and resistance Download PDF

Info

Publication number
PL237993B1
PL237993B1 PL430239A PL43023919A PL237993B1 PL 237993 B1 PL237993 B1 PL 237993B1 PL 430239 A PL430239 A PL 430239A PL 43023919 A PL43023919 A PL 43023919A PL 237993 B1 PL237993 B1 PL 237993B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
hydrolyzate
amino acids
milk thistle
weight
plant
Prior art date
Application number
PL430239A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL430239A1 (en
Inventor
Katarzyna Kurzepa
Jolanta Janiszewska
Tomasz Martyniuk
Lech Schimmelpfennig
Marta Klimczyk
Original Assignee
Grupa Azoty Zakl Azotowe Pulawy Spolka Akcyjna
Inst Chemii Przemyslowej Im Prof Ignacego Moscickiego
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 Grupa Azoty Zakl Azotowe Pulawy Spolka Akcyjna, Inst Chemii Przemyslowej Im Prof Ignacego Moscickiego filed Critical Grupa Azoty Zakl Azotowe Pulawy Spolka Akcyjna
Priority to PL430239A priority Critical patent/PL237993B1/en
Publication of PL430239A1 publication Critical patent/PL430239A1/pl
Publication of PL237993B1 publication Critical patent/PL237993B1/en

Links

Description

Przedmiotem wynalazku jest biostymulator rozwoju i odporności roślin, zawierający kompozycję biologicznie czynnych L-aminokwasów wolnych oraz związanych w małocząsteczkowe peptydy.The subject of the invention is a biostimulator of plant growth and resistance, containing a composition of biologically active free L-amino acids and bound into small-molecule peptides.

Obecna koncepcja rozwoju rolnictwa, tzw. rolnictwo zrównoważone, zakłada ograniczenie zużycia chemicznych środków na rzecz środków pochodzenia naturalnego. Roślina pod wpływem stresu może uruchomić reakcje obronne, dlatego coraz większą uwagę skupia się na indukowaniu reakcji obronnych roślin. Coraz powszechniej stosuje się dolistnie biostymulatory usprawniające procesy wzrostu, rozwoju roślin oraz przyczyniające się do redukcji stresu. Biostymulatory stosowane doglebowo usprawniają pobieranie składników mineralnych z podłoża, przyspieszają procesy transpiracji i fotosyntezy oraz stymulują wzrost korzeni. Wpływ biostymulatorów na rośliny nie polega na bezpośrednim udziale w regulacji procesów życiowych, lecz na oddziaływaniu na metabolizm rośliny. Biostymulatory usprawniają zachodzące w roślinach procesy życiowe bez modyfikowania ich naturalnego zachowania. Wpływają dodatnio na wzrost roślin i jakość plonów.The current concept of agricultural development, the so-called Sustainable agriculture assumes a reduction in the use of chemicals in favor of resources of natural origin. A plant under the influence of stress can trigger defense reactions, so more and more attention is focused on inducing plant defense reactions. Increasingly, foliar biostimulants are used to improve the processes of plant growth and development and to reduce stress. Soil biostimulants improve the absorption of minerals from the substrate, accelerate the processes of transpiration and photosynthesis, and stimulate root growth. The effect of biostimulants on plants does not lie in the direct participation in the regulation of life processes, but in their influence on the plant's metabolism. Biostimulants improve the life processes taking place in plants without modifying their natural behavior. They have a positive effect on plant growth and the quality of the crops.

Znane biostymulatory roślin bazują na substancjach aktywnych pochodzenia białkowego i mineralnego, a zawarte w nich substancje aktywne mogą być syntetyczne lub pochodzenia naturalnego: roślinnego, zwierzęcego i odzwierzęcego. Ze względów praktycznych zaleca się stosowanie biostymulatorów, syntetycznych lub pochodzenia naturalnego, łącznie ze środkami ochrony roślin.Known plant biostimulators are based on active substances of protein and mineral origin, and the active substances they contain may be synthetic or of natural origin: plant, animal and zoonotic. For practical reasons, it is recommended to use biostimulants, synthetic or of natural origin, together with plant protection products.

Aminokwasy stanowią niezwykle zróżnicowaną grupę związków, które pełnią w organizmach żywych wiele istotnych funkcji. Stanowią podstawowy budulec komórek roślinnych, stymulują syntezę, przyspieszają proces odbudowy tkanek oraz biorą udział w wielu procesach fizjologicznych. Sekwencyjnie połączone wiązaniami peptydowymi tworzą peptydy. Rośliny mogą syntetyzować aminokwasy z podstawowych pierwiastków, tj. tlenu, węgla i azotu, pobieranych z wody, powietrza i gleby. Proces ten jest czasochłonny i wymaga bardzo dużych nakładów energii. Dostarczanie roślinom aminokwasów, w postaci wolnej i związanej, wspomaga ich rozwój przy stresach abiotycznych (środowiskowych, odżywczych, mechanicznych), a także biotycznych (szkodniki i organizmy chorobotwórcze). Aminokwasy mogą być otrzymywane w procesie syntezy chemicznej, hydrolizy chemicznej lub hydrolizy enzymatycznej białek zwierzęcych (np. keratyna, kolagen), bądź białek roślinnych (np. algi, kukurydza, soja).Amino acids constitute an extremely diverse group of compounds that perform many important functions in living organisms. They are the basic building blocks of plant cells, stimulate synthesis, accelerate the process of tissue reconstruction and take part in many physiological processes. Sequentially connected by peptide bonds to form peptides. Plants can synthesize amino acids from the basic elements oxygen, carbon and nitrogen taken from water, air and soil. This process is time consuming and requires a very large amount of energy. Providing plants with amino acids, in free and bound form, supports their development under abiotic stresses (environmental, nutritional, mechanical) as well as biotic stresses (pests and pathogenic organisms). Amino acids can be obtained in the process of chemical synthesis, chemical hydrolysis or enzymatic hydrolysis of animal proteins (e.g. keratin, collagen) or vegetable proteins (e.g. algae, corn, soybeans).

Preparaty na bazie biologicznie aktywnych aminokwasów istotnie poprawiają odporność roślin na stres dzięki związkom osmoprotekcyjnym. Przykładowo prolina jest aminokwasem o działaniu osmoprotekcyjnym, który przejawia działanie komplementarne do innych istniejących osmoprotektantów, np. glicyny.Preparations based on biologically active amino acids significantly improve plant resistance to stress thanks to osmoprotective compounds. For example, proline is an osmoprotective amino acid that has a complementary effect to other existing osmoprotectants, e.g. glycine.

Wiele z obecnych na rynku preparatów/nawozów/biostymulatorów zawiera w swoim składzie aminokwasy, które mogą pochodzić z różnych źródeł i rodzajów surowców. W procesie hydrolizy otrzymywane są rozpuszczalne w roztworach wodnych aminokwasy i peptydy z nierozpuszczalnych białek. Hydroliza chemiczna, kwaśna lub zasadowa, jest procesem wysokotemperaturowym, w którym otrzymuje się aminokwasy w formie L - i D -. Natomiast w organizmach żywych aminokwasy występują wyłącznie w formach lewoskrętnych (biologicznie aktywnych) i tylko w takich formach mogą efektywnie odżywiać rośliny. W procesach hydrolizy enzymatycznej białek stosowane są naturalne enzymy pochodzenia roślinnego, zwierzęcego lub mikrobiologicznego. Proces jest niskotemperaturowy i nie powoduje zmian enancjomerycznych, a zastosowane enzymy tną łańcuch białkowy w określonych miejscach, w powtarzalny sposób. Produktem są wolne, nieuszkodzone i w pełni aktywne cząsteczki L-aminokwasów i L - aminokwasów związanych w małocząsteczkowe peptydy. W zależności od surowca białkowego, jak również specyficznej roli enzymu, otrzymane hydrolizaty różnią się między sobą składem aminokwasowym.Many of the preparations / fertilizers / biostimulants available on the market contain amino acids that can come from various sources and types of raw materials. The hydrolysis process produces amino acids and peptides that are soluble in aqueous solutions from insoluble proteins. Chemical hydrolysis, acidic or alkaline, is a high temperature process which produces the amino acids in the L - and D - forms. On the other hand, in living organisms, amino acids occur only in left-handed (biologically active) forms and only in such forms can they effectively nourish plants. Natural enzymes of plant, animal or microbiological origin are used in the enzymatic hydrolysis of proteins. The process is low-temperature and does not cause enantiomeric changes, and the enzymes used cut the protein chain in specific places in a repeatable manner. The product is free, undamaged and fully active molecules of L-amino acids and L-amino acids bound into small-molecule peptides. Depending on the protein raw material, as well as the specific role of the enzyme, the obtained hydrolysates differ in their amino acid composition.

Znany jest biostymulator zwiększający produktywność roślin w postaci preparatu dostępnego pod nazwą handlową Natural CropSL firmy Natural Crop Poland Sp. z o. o. Stanowi go enzymatyczny koncentrat szesnastu najważniejszych dla roślin L-aminokwasów, otrzymanych w procesie hydrolizy enzymatycznej kolagenu. Preparat zawiera azot wyłącznie w formie organicznej w ilości 9% wag., L-aminokwasy >50% wag. (z tego wolne L - aminokwasy >2% wag.), węgiel organiczny > 24,5% wag.There is a known biostimulator that increases the productivity of plants in the form of a preparation available under the trade name Natural CropSL by Natural Crop Poland Sp. z o. o. It is an enzymatic concentrate of sixteen most important plant L-amino acids, obtained in the enzymatic hydrolysis of collagen. The preparation contains nitrogen only in organic form in the amount of 9% by weight, L-amino acids> 50% by weight. % (of which free L - amino acids> 2 wt.%), organic carbon> 24.5 wt.%.

Handlowo dostępny preparat Kaishi firmy Sumi Agro Poland Sp. z o. o. jest produktem zawierającym dziewiętnaście aminokwasów otrzymanych w procesie hydrolizy enzymatycznej białek pochodzenia wyłącznie roślinnego. Preparat zawiera; 12,0% wag. wolnych L-aminokwasów, azotu łącznie 2,0% wag., azotu organicznego 2,0% wag.The commercially available Kaishi preparation by Sumi Agro Poland Sp. z o. o. is a product containing nineteen amino acids obtained in the process of enzymatic hydrolysis of proteins of purely vegetable origin. The preparation contains; 12.0 wt.% % free L-amino acids, nitrogen in total 2.0 wt.%, organic nitrogen 2.0 wt.%.

PL 237 993 B1PL 237 993 B1

Innym znanym stymulatorem roślin na bazie aminokwasów będących produktem hydrolizy enzymatycznej, komercyjnie dostępnym pod nazwą Aminoplant, jest preparat firmy Chemtura Europe Limited Sp. z o. o. Zawartość L-aminokwasów w preparacie wynosi 17,3% wag., peptydów o krótkim łańcuchu 82,7% wag., azotu całkowitego 8,5% wag., materii organicznej 54,0% wag. Preparat zawiera osiemnaście L-aminokwasów, z których największą ilość stanowi L-glicyna, odgrywająca ważną rolę w procesie formowania komórek roślinnych oraz syntezie chlorofilu.Another known plant stimulator based on amino acids being the product of enzymatic hydrolysis, commercially available under the name Aminoplant, is the preparation of Chemtura Europe Limited Sp. z o. o. The L-amino acid content in the preparation is 17.3 wt.%, short chain peptides 82.7 wt.%, total nitrogen 8.5 wt.%, organic matter 54.0 wt.%. The preparation contains eighteen L-amino acids, the largest of which is L-glycine, which plays an important role in the formation of plant cells and the synthesis of chlorophyll.

Z polskiego zgłoszenia patentowego P-415595 znany jest stymulator wzrostu roślin otrzymany w wyniku łączenia produktu hydrolizy kwaśnej z produktem hydrolizy zasadowej substancji naturalnych zawierających keratynę, do którego wprowadza się składniki mineralne. Otrzymany tym sposobem stymulator zawierał do 35% wag. biologicznie czynnych L-aminokwasów, w tym co najmniej 5% wag. biologicznie czynnych L-aminokwasów, zdolnych do kompleksowania mikroelementów, przy czym schelatowane aminokwasami formy mikroelementów stanowiły co najmniej 0,01% wag.From the Polish patent application P-415595 a plant growth stimulator is known, obtained by combining the acid hydrolysis product with the alkaline hydrolysis product of natural substances containing keratin, into which minerals are incorporated. The stimulator obtained in this way contained up to 35 wt. % of biologically active L-amino acids, including at least 5 wt. biologically active L-amino acids capable of complexing microelements, with amino acid chelated forms of microelements constituting at least 0.01 wt.

W polskim zgłoszeniu patentowym P-415593 ujawniono stymulator wzrostu i rozwoju roślin na bazie hydrolizatów białkowych z surowców pochodzenia odzwierzęcego keratynowego (pierze drobiowe, zmielone racice, szczecina), w którym biologicznie czynne aminokwasy pochodzą z niezależnie prowadzonych procesów hydrolizy chemicznej kwaśnej i alkalicznej. Otrzymany stymulator roślin zawierał do 35% wag. biologicznie czynnych L-aminokwasów.Polish patent application P-415593 discloses a plant growth and development stimulator based on protein hydrolysates from raw materials of keratin origin (poultry feathers, ground hooves, bristles), in which biologically active amino acids come from independently conducted acid and alkaline chemical hydrolysis processes. The obtained plant stimulator contained up to 35 wt. biologically active L-amino acids.

Z patentu europejskiego EP 2 752 399 B1 znany jest sposób otrzymywania ekstraktu enzymatycznego z odpadów pobrowarniczych do stosowania jako bionawóz i suplement dla zwierząt. Produkt otrzymuje się w procesie hydrolizy chemicznej (alkalicznej) i następującej po niej hydrolizy enzymatycznej, prowadzonej w obecności enzymu proteolitycznego drobnoustrojów. Otrzymany produkt zawierał węglowodany w ilości od 40 do 45% wag., azot w ilości od 7 do 8% wag., a aminokwasem przewarzającym była histydyna.The European patent EP 2 752 399 B1 describes a method of obtaining an enzyme extract from sampling waste for use as a bio-fertilizer and supplement for animals. The product is obtained in the process of chemical (alkaline) hydrolysis followed by enzymatic hydrolysis, carried out in the presence of a proteolytic enzyme of microorganisms. The product obtained had a carbohydrate content of 40 to 45 wt.%, A nitrogen content of 7 to 8 wt.%, And the processing amino acid was histidine.

Odpowiedni dobór enzymów w procesach hydrolizy enzymatycznej białek pozwala otrzymywać hydrolizaty o określonych właściwościach, co zostało opisane m.in. w polskim opisie patentowym PL 196531 B1, z którego znany jest sposób otrzymywania preparatu peptydowego o działaniu przeciwbakteryjnym z bielma ostropestu plamistego. Preparat otrzymuje się w procesie hydrolizy enzymatycznej, prowadzonej w obecności enzymów proteolitycznych. Powstający hydrolizat rozdziela się na frakcje o różnej masie cząsteczkowej, przy czym jedynie wybrane frakcje wykazują aktywność przeciwbakteryjną.Appropriate selection of enzymes in the enzymatic hydrolysis of proteins allows to obtain hydrolysates with specific properties, which was described, among others, by in the Polish patent specification PL 196531 B1, for which the method of obtaining a peptide preparation with antibacterial activity from milk thistle endosperm is known. The preparation is obtained in the process of enzymatic hydrolysis carried out in the presence of proteolytic enzymes. The resulting hydrolyzate is separated into fractions of different molecular weight, with only selected fractions showing antibacterial activity.

Celem wynalazku było opracowanie biostymulatora pełniącego funkcję stymulującą rozwój i odporność roślin na stres abiotyczny i biotyczny.The aim of the invention was to develop a biostimulator that stimulates the growth and resistance of plants to abiotic and biotic stress.

Prowadząc badania nad przetwarzaniem nasion ostropestu plamistego (zwanych także owocami), nieoczekiwanie okazało się, że nasiona ostropestu plamistego, w tym makuch, obłuszczone nasiona (bielmo) oraz łuska, poddane hydrolizie enzymatycznej, z zastosowaniem enzymów proteolitycznych, stanowią źródło substancji aktywnych stymulujących rozwój i odporność roślin. Użyte surowce stanowiły produkty uboczne przemysłu spożywczego i zielarskiego.Conducting research on the processing of milk thistle seeds (also known as fruits), it was unexpectedly found that milk thistle seeds, including cake, hulled seeds (endosperm) and husks, subjected to enzymatic hydrolysis with the use of proteolytic enzymes, are a source of active substances that stimulate growth and plant resistance. The raw materials used were by-products of the food and herbal industries.

Biostymulator rozwoju i odporności roślin, w postaci wysuszonego hydrolizatu białek naturalnego surowca, otrzymanego w procesie hydrolizy enzymatycznej w obecności enzymów proteolitycznych, trypsyny lub pankreatyny, zawierającego węglowodany, tłuszcze, aminokwasy oraz ewentualnie inne składniki naturalnie występujące w naturalnym surowcu poddanym hydrolizie, według wynalazku charakteryzuje się tym, że stanowi wysuszony hydrolizat białek nasion ostropestu plamistego, który zawiera od 30 do 80% wagowych rozpuszczalnych w wodzie biologicznie czynnych L-aminokwasów, w postaci wolnej oraz związanej w małocząsteczkowe peptydy posiadające od 2,0 do 6,5 reszt aminokwasowych w cząsteczce, przy czym zawartość azotu całkowitego w hydrolizacie wynosi od 7,0 do 14,0% wagowych.Biostimulant of plant development and resistance, in the form of dried protein hydrolyzate of natural raw material, obtained in the process of enzymatic hydrolysis in the presence of proteolytic enzymes, trypsin or pancreatin, containing carbohydrates, fats, amino acids and possibly other components naturally occurring in the natural raw material subjected to hydrolysis, according to the invention is characterized by in that it is a dried protein hydrolyzate of milk thistle seeds, which contains from 30 to 80% by weight of biologically active L-amino acids, in free form and bound into small-molecule peptides having from 2.0 to 6.5 amino acid residues in the molecule, wherein the total nitrogen content of the hydrolyzate is from 7.0 to 14.0% by weight.

Biostymulator korzystnie stanowi hydrolizat białek nasion ostropestu plamistego będących produktem ubocznym przemysłu spożywczego lub zielarskiego, najkorzystniej makucha, obłuszczonych nasion/bielma lub wytłoków łuski.The biostimulant is preferably a milk thistle seed protein hydrolyzate which is a by-product of the food or herbal industry, most preferably cake, hulled seed / endosperm or husk expeller.

Wśród substancji naturalnie występujących w nasionach ostropestu plamistego, które mogą być obecne w hydrolizacie, wyróżnia się m.in. związki biologicznie aktywne z grupy polifenoli, kwasów wielonienasyconych, witamin, makro- i mikroelementów, hormonów roślinnych.Among the substances naturally occurring in milk thistle seeds that may be present in the hydrolyzate, there are, among others, biologically active compounds from the group of polyphenols, polyunsaturated acids, vitamins, macro- and microelements, plant hormones.

Biostymulator o składzie według wynalazku otrzymuje się w znany ze stanu techniki sposób polegający na enzymatycznej hydrolizie białek nasion ostropestu plamistego. Surowiec przeznaczony do hydrolizy wstępnie rozdrobniono i/lub odtłuszczono, a następnie poddano działaniu enzymów proteoliThe biostimulator with the composition according to the invention is obtained in a method known from the state of the art, consisting in the enzymatic hydrolysis of milk thistle seed proteins. The raw material for hydrolysis was pre-ground and / or degreased, and then treated with proteol enzymes

PL 237 993 B1 tycznych, korzystnie trypsyny lub pankreatyny (mieszanina zawierająca trypsynę, chymotrypsynę, lipazę, amylazę, tłuszcz). Proces prowadzono w środowisku wodnym, w temperaturze 35-45°C, w czasie 3-6 godzin, utrzymując pH 7,0-8,0. Po dezaktywacji enzymu, uzyskany roztwór hydrolizatu suszono rozpyłowo w temperaturze do 140°C lub liofilizowano. Otrzymany biostymulator stanowił bezpostaciowy osad o barwie przechodzącej od brązu do beżu.These are preferably trypsins or pancreatins (a mixture containing trypsin, chymotrypsin, lipase, amylase, fat). The process was carried out in an aqueous environment, at a temperature of 35-45 ° C, for 3-6 hours, maintaining the pH at 7.0-8.0. After the enzyme inactivation, the obtained hydrolyzate solution was either spray-dried at a temperature of up to 140 ° C or freeze-dried. The obtained biostimulator was an amorphous sediment with a color ranging from brown to beige.

Surowcem wyjściowym do otrzymania hydrolizatu mogą być produkty uboczne powstałe po różnego rodzaju obróbce nasion ostropestu plamistego z przemysłu spożywczego, bądź zielarskiego, które korzystnie stanowią: makuch (produkt uboczny tłoczenia na zimno oleju z nasion ostropestu plamistego), obłuszczone nasiona, zwane bielmem (pozostałość po procesie obłuszczania, czyli pozbawienia nasion ostropestu plamistego łuski, która używana jest do pozyskiwania sylimaryny), wytłoki łuski po ekstrakcji sylimaryny. Stanowi to dużą zaletę wynalazku, ponieważ pozwala efektywnie zagospodarować wspomniane odpady.The starting material for obtaining the hydrolyzate may be by-products formed after various types of milk thistle seed treatment from the food or herbal industry, which are preferably: cake (a by-product of cold pressing oil from milk thistle seeds), hulled seeds, called endosperm (residue from the process of dehulling, i.e. removing the husk of milk thistle seeds, which is used to obtain silymarin), pomace of the husk after silymarin extraction. This is a great advantage of the invention as it allows for the efficient management of the said waste.

Stymulator roślin według wynalazku charakteryzuje się wysoką zawartością aminokwasów, wolnych oraz związanych, o konformacji L, wynoszącą do 80% wagowych, zawierających zwłaszcza reszty aminokwasowe kwasu asparaginowego i glutaminowego, seryny, glicyny, proliny, alaniny, argininy, waliny, lizyny, treoniny, leucyny i izoleucyny. Konformacja L jest naturalną formą enancjomeryczną białek występujących w roślinach, a zatem nietoksyczną i aktywną.The plant stimulant according to the invention is characterized by a high content of amino acids, free and bound, with the L conformation of up to 80% by weight, especially containing the amino acid residues of aspartic and glutamic acid, serine, glycine, proline, alanine, arginine, valine, lysine, threonine, leucine and isoleucine. The L conformation is the natural enantiomeric form of the proteins found in plants and therefore non-toxic and active.

Biostymulator według wynalazku stosuje się na rośliny w postaci roztworu wodnego o stężeniu od 0,1 do 5% wag. Przeznaczony jest do stosowania dolistnego i/lub doglebowego w uprawach rolniczych i ogrodniczych w celu stymulacji rozwoju, zwiększenia tolerancji roślin na stres abiotyczny i biotyczny, a także szybszej ich regeneracji po ustąpieniu warunków stresowych.The biostimulator according to the invention is applied to plants in the form of an aqueous solution with a concentration of 0.1 to 5% by weight. It is intended for foliar application and / or soil application in agricultural and horticultural crops in order to stimulate development, increase plant tolerance to abiotic and biotic stress, as well as to regenerate them faster after stress relief has passed.

Przedmiot wynalazku został zilustrowany w przykładach, przedstawiających skład kompozycji substancji aktywnych w postaci L-aminokwasów, wolnych oraz związanych w małocząsteczkowe peptydy, o działaniu biostymulującym rozwój i odporność roślin, otrzymanej z różnych części nasion ostropestu plamistego, w tym makucha, obłuszczonych owoców lub wytłoków łuski.The subject of the invention is illustrated in the examples showing the composition of active substances in the form of L-amino acids, free and bound in small-molecule peptides, with a biostimulating effect on the development and resistance of plants, obtained from various parts of milk thistle seeds, including expeller, husked fruit or husks. .

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Do 130 g rozdrobnionego makucha nasion ostropestu plamistego dodano 780 g wody i mieszając doprowadzono pH zawiesiny do wartości 7,2, stosując w tym celu 3% roztwór wodorotlenku sodowego. Doprowadzono temperaturę mieszaniny reakcyjnej do 40°C, po czym dodano 1% wag. trypsyny w stosunku do ilości białka zawartego w makuchu ostropestu plamistego. Reakcję prowadzono przez 3 godziny utrzymując powyższe warunki. Następnie dokonano dezaktywacji enzymu przez ogrzanie mieszaniny reakcyjnej do 80°C. Hydrolizat odsączono i zliofilizowano. Otrzymany hydrolizat charakteryzował się zawartością azotu całkowitego 9,9% wag., średnią liczbą grup aminokwasowych w cząsteczce peptydu 6,1. Sumaryczna zawartość L-aminokwasów wyniosła 42,61% wag. Skład aminokwasowy (aminogram) hydrolizatu przedstawiono w Tabeli 1, zaś skuteczność jego działania - w Tabeli 6.780 g of water was added to 130 g of ground milk thistle seed cake and, while stirring, the pH of the suspension was adjusted to 7.2 using a 3% sodium hydroxide solution. The temperature of the reaction mixture was brought to 40 ° C, then 1 wt.% Was added. trypsin in relation to the amount of protein contained in milk thistle cake. The reaction was run for 3 hours maintaining the above conditions. The enzyme was then deactivated by heating the reaction mixture to 80 ° C. The hydrolyzate was filtered off and freeze dried. The obtained hydrolyzate was characterized by a total nitrogen content of 9.9% by weight, an average number of amino acid groups in a peptide molecule of 6.1. The total content of L-amino acids was 42.61% by weight. The amino acid composition (aminogram) of the hydrolyzate is presented in Table 1, and its effectiveness - in Table 6.

PL 237 993 Β1PL 237 993 Β1

Tabela 1. Skład aminokwasowy hydrolizatu z makucha ostropestu plamistego.Table 1. Amino acid composition of the hydrolyzate of milk thistle cake.

Aminokwasy Amino acids Sumaryczna zawartość L- aminokwasów w hydrolizacie* The total content of L-amino acids in the hydrolyzate * [%wag.] [wt.%] Kwas asparaginowy Aspartic acid 4,88 4.88 Kwas glutaminowy Glutamic acid 8,71 8.71 Seryna Serine 2,20 2.20 Glicyna Glycine 2,45 2.45 Histydyna Histidine 1,05 1.05 Arginina Arginine 4,04 4.04 Treonina Threonine 1,57 1.57 Alanina Alanine 1,94 1.94 Prolina Proline 2,10 2.10 Tyrozyna Tyrosine 1,47 1.47 Walina Valine 2,43 2.43 Metionina Methionine 0,69 0.69 Cysteina Cysteine 0,42 0.42 Izoleucyna Isoleucine 1,91 1.91 Leucyna Leucine 2,97 2.97 Fenyloalanina Phenylalanine 1,80 1.80 Lizyna Lysine 1,98 1.98

* Sumaryczna zawartość L-aminokwasów w hydrolizacie z makucha ostropestu plamistego wynosi 42,61% wag.* The total content of L-amino acids in the hydrolyzate of milk thistle cake is 42.61% by weight.

Przykład 2Example 2

Stosując procedurę opisaną w Przykładzie 1, przy czym proces hydrolizy prowadzono przez 6 godzin, otrzymano hydrolizat z obłuszczonych nasion ostropestu plamistego, który charakteryzował się zawartością azotu całkowitego 7,5% wag., średnią liczbą grup aminokwasowych w cząsteczce peptydu 3,0. Sumaryczna zawartość Ł-aminokwasów wyniosła 34,88% wag. Skład aminokwasowy hydrolizatu przedstawiono w Tabeli 2, zaś skuteczność jego działania - w Tabeli 6.Using the procedure described in Example 1, but the hydrolysis process was carried out for 6 hours, a hydrolyzate was obtained from decorticated milk thistle seeds, which had a total nitrogen content of 7.5% by weight, with an average number of amino acid groups in the peptide molecule of 3.0. The total content of L-amino acids was 34.88% by weight. The amino acid composition of the hydrolyzate is presented in Table 2, and its effectiveness - in Table 6.

PL 237 993 Β1PL 237 993 Β1

Tabela 2. Skład aminokwasowy hydrolizatu z obłuszczonych nasion ostropestu plamistego.Table 2. Amino acid composition of the hydrolyzate from decorticated milk thistle seeds.

Aminokwasy Amino acids Sumaryczna zawartość L- aminokwasów w hydrolizacie The total content of L-amino acids in the hydrolyzate [%wag.] [wt.%] Kwas asparaginowy Aspartic acid 3,70 3.70 Kwas glutaminowy Glutamic acid 7,90 7.90 Seryna Serine 1,67 1.67 Glicyna Glycine 2,11 2.11 Histydyna Histidine 0,75 0.75 Arginina Arginine 3,30 3.30 Treonina Threonine 1,28 1.28 Alanina Alanine 1,46 1.46 Prolina Proline 1,52 1.52 Tyrozyna Tyrosine 1,34 1.34 Walina Valine 2,03 2.03 Metionina Methionine 0,66 0.66 Cysteina Cysteine 0,34 0.34 Izoleucyna Isoleucine 1,60 1.60 Leucyna Leucine 2,36 2.36 Fenyloalanina Phenylalanine 1,31 1.31 Lizyna Lysine 1,55 1.55

* Sumaryczna zawartość Z-aminokwasów w hydrolizacie z obłuszczonych nasion ostropestu plamistego wynosi 34,88% wag.* The total content of Z-amino acids in the hydrolyzate of decorticated milk thistle seeds is 34.88% by weight.

Przykład 3Example 3

Stosując procedurę opisaną w Przykładzie 1, otrzymano hydrolizat z odtłuszczonych, obłuszczonych nasion ostropestu plamistego, który charakteryzował się zawartością azotu całkowitego 13,3% wag., średnią liczbą grup aminokwasowych w cząsteczce peptydu 6,4. Sumaryczna zawartość /.-aminokwasów wyniosła 74,29% wag. Skład aminokwasowy hydrolizatu przedstawiono w Tabeli 3, zaś skuteczność jego działania w - Tabeli 6.Using the procedure described in Example 1, a hydrolyzate was obtained from defatted, decorticated milk thistle seeds, which had a total nitrogen content of 13.3% by weight, an average number of amino acid groups in a peptide molecule of 6.4. The total content of l-amino acids was 74.29% by weight. The amino acid composition of the hydrolyzate is presented in Table 3, and its effectiveness in - Table 6.

PL 237 993 Β1PL 237 993 Β1

Tabela 3. Skład aminokwasowy hydrolizatu z odtłuszczonych obłuszczonych nasion ostropestu plamistego.Table 3. Amino acid composition of the hydrolyzate from defatted decorticated milk thistle seeds.

Aminokwasy Amino acids Sumaryczna zawartość L- aminokwasów w hydrolizacie* J The total content of L-amino acids in the hydrolyzate * J [%wag.] [wt.%] Kwas asparaginowy Aspartic acid 8,45 1 8.45 1 Kwas glutaminowy Glutamic acid 15,24 15.24 Seryna Serine 3,72 3.72 Glicyna Glycine 4,15 4.15 Histydyna Histidine 1,75 1.75 Arginina Arginine 8,00 8.00 Treonina Threonine 2,73 2.73 Alanina Alanine 3,09 3.09 Prolina Proline 3,46 3.46 Tyrozyna Tyrosine 2,83 2.83 Walina Valine 4,13 4.13 Metionina Methionine 1,27 1.27 Cysteina Cysteine 0,81 0.81 Izoleucyna Isoleucine 3,34 3.34 Leucyna Leucine 4,92 4.92 Fenyloalanina Phenylalanine 3,06 3.06 Lizyna Lysine 3,34 3.34

* Sumaryczna zawartość Z-aminokwasów w hydrolizacie z odtłuszczonych obłuszczonych nasion ostropestu plamistego wynosi 74,29% wag.* The total content of Z-amino acids in the hydrolyzate from defatted, decorticated milk thistle seeds is 74.29% by weight.

Przykład 4Example 4

Do 130 g odtłuszczonych, obłuszczonych nasion ostropestu plamistego, dodano 780 g wody i mieszając doprowadzono pH zawiesiny do wartości 7,4, stosując w tym celu 3% roztwór wodorotlenku sodowego. Doprowadzono temperaturę mieszaniny reakcyjnej do 38°C, po czym dodano 1% wag. pankreatyny w stosunku do ilości białka zawartego w odtłuszczonych, obłuszczonych nasionach ostropestu plamistego. Reakcję prowadzono przez 3 godziny utrzymując powyższe warunki. Następnie dokonano dezaktywacji enzymu przez ogrzanie mieszaniny reakcyjnej do 80°C. Hydrolizat odsączono i poddano suszeniu rozpyłowemu. Otrzymany hydrolizat charakteryzował się zawartością azotu całkowitego 12,7% wag., średnią liczbą grup aminokwasowych w cząsteczce peptydu 5,3. Sumaryczna zawartość Ł-aminokwasów wyniosła 50,00% wag. Skład aminokwasowy hydrolizatu przedstawiono w Tabeli 4, zaś skuteczność jego działania - w Tabeli 6.780 g of water was added to 130 g of defatted, decorticated milk thistle seeds, and the pH of the suspension was adjusted to 7.4 with stirring using a 3% sodium hydroxide solution. The temperature of the reaction mixture was brought to 38 ° C, then 1 wt.% Was added. pancreatin in relation to the amount of protein contained in defatted, decorticated milk thistle seeds. The reaction was run for 3 hours maintaining the above conditions. The enzyme was then deactivated by heating the reaction mixture to 80 ° C. The hydrolyzate was filtered off and spray dried. The obtained hydrolyzate was characterized by a total nitrogen content of 12.7% by weight, an average number of amino acid groups in a peptide molecule of 5.3. The total content of L-amino acids was 50.00% by weight. The amino acid composition of the hydrolyzate is presented in Table 4, and its effectiveness - in Table 6.

PL 237 993 Β1PL 237 993 Β1

Tabela 4. Skład aminokwasowy hydrolizatu z odtłuszczonych obłuszczonych nasion ostropestu plamistego.Table 4. Amino acid composition of the hydrolyzate from defatted, decorticated milk thistle seeds.

Aminokwasy Amino acids Sumaryczna zawartość Z- aminokwasów w hydrolizacie Total content of Z-amino acids in the hydrolyzate [%wag.] [wt.%] Kwas asparaginowy Kwas glutaminowy Aspartic acid Glutamic acid 6,50 11,41 6.50 11.41 Seryna Serine 2,15 2.15 Glicyna Glycine 1,85 1.85 Histydyna Histidine 1,10 1.10 Arginina Arginine 2,59 2.59 Treonina Threonine 5,77 5.77 Alanina Alanine 2,02 2.02 Prolina Proline 2,16 2.16 Tyrozyna Tyrosine 2,15 2.15 Walina Valine 2,54 2.54 Metionina Methionine 0,25 0.25 Cysteina Cysteine 0,24 0.24 Izoleucyna Isoleucine 2,09 2.09 Leucyna Leucine 3,05 3.05 Fenyloalanina i _____... ... .....________________________ ____________,____ Phenylalanine and _____... ... .....________________________ ____________, ____ 2,00 2.00

* Sumaryczna zawartość i-aminokwasów w hydrolizacie z odtłuszczonych obłuszczonych nasion ostropestu plamistego wynosi 50,00% wag.* The total content of i-amino acids in the hydrolyzate from defatted, decorticated milk thistle seeds is 50.00% by weight.

Przykład 5Example 5

Stosując procedurę opisaną w Przykładzie 1, otrzymano hydrolizat z rozdrobnionych wytłoków łuski nasion ostropestu plamistego, który charakteryzował się zawartością azotu całkowitego 8,8% wag., średnią liczbą grup aminokwasowych w cząsteczce peptydu 5,6. Sumaryczna zawartość /.-aminokwasów wyniosła 38,37% wag. Skład aminokwasowy hydrolizatu przedstawiono w Tabeli 5, zaś skuteczność działania - w Tabeli 6.Using the procedure described in Example 1, a hydrolyzate was obtained from ground pomace of milk thistle seeds, which had a total nitrogen content of 8.8% by weight, and an average number of amino acid groups in the peptide molecule 5.6. The total content of l-amino acids was 38.37% by weight. The amino acid composition of the hydrolyzate is presented in Table 5, and the effectiveness of action - in Table 6.

PL 237 993 Β1PL 237 993 Β1

Tabela 5. Skład aminokwasowy hydrolizatu z wytłoków łuski nasion ostropestu plamistego.Table 5. Amino acid composition of the hydrolyzate from milk thistle seed expeller.

Aminokwasy Amino acids Sumaryczna zawartość L- aminokwasów w hydrolizacie* The total content of L-amino acids in the hydrolyzate * [%wag.] [wt.%] Kwas asparaginowy Aspartic acid 4,73 4.73 Kwas glutaminowy Glutamic acid 8,41 8.41 Seiyna Seiyn 1,93 1.93 Glicyna Glycine 2,08 2.08 Histydyna Histidine 0,82 0.82 Arginina Arginine 3,08 3.08 Treonina Threonine 1,56 1.56 Alanina Alanine 1,68 1.68 Prolina Proline 1,91 1.91 Tyrozyna Tyrosine 1,29 1.29 Walina Valine 2,28 2.28 Metionina Methionine 0,60 0.60 Cysteina Cysteine 0,39 0.39 Izoleucyna Isoleucine 1,69 1.69 Leucyna Leucine 2,58 2.58 Fenyloalanina Phenylalanine 1,69 1.69 Lizyna Lysine 1,65 1.65

* Sumaryczna zawartość L-aminokwasów w hydrolizacie z wytłoków łuski nasion ostropestu plamistego wynosi 38,37% wag.* The total content of L-amino acids in the hydrolyzate of milk thistle seed husks is 38.37% by weight.

PL 237 993 Β1PL 237 993 Β1

Tabela 6. Ocena wpływu wodnego roztworu hydrolizatu na rozwój objawów chorobowych mączniaka prawdziwego róż odmiany Rosę der Einheit uprawianych pod osłonami (porażenie wstępne = 1).Table 6. Assessment of the effect of an aqueous solution of the hydrolyzate on the development of disease symptoms of powdery mildew of roses cultivar Rosa der Einheit grown under cover (initial infection = 1).

Biostymulator Biostimulator Stopień porażenia roślin The degree of plant infestation po 2 opryskach after 2 sprayings po 4 opryskach after 4 sprayings Kontrola Control 2 2 5 5 3% roztwór hydrolizatu wg przykładu 1 3% hydrolyzate solution according to example 1 0 0 0 0 1% roztwór hydrolizatu wg przykładu 2 1% hydrolyzate solution according to example 2 0 0 1 1 3% roztwór hydrolizatu wg przykładu 2 3% hydrolyzate solution according to example 2 0 0 0 0 3% roztwór hydrolizatu wg przykładu 3 3% hydrolyzate solution according to example 3 0 0 0 0 3% roztwór hydrolizatu wg przykładu 4 3% hydrolyzate solution according to example 4 0 0 0 0 1% roztwór hydrolizatu wg przykładu 5 1% hydrolyzate solution according to example 5 2 2 5 5 3% roztwór hydrolizatu wg przykładu 5 3% hydrolyzate solution according to example 5 1 1 2 2 5% roztwór hydrolizatu wg przy kładu 5 5% hydrolyzate solution according to example 5 0 0 0 0

Skala porażenia:The scale of the infestation:

- brak objawów,- no symptoms,

- do 1% powierzchni pędów/liści pokrytej grzybnią,- up to 1% of the surface of shoots / leaves covered with mycelium,

- od 1,1 do 5% powierzchni pędów/liści pokrytej grzybnią,- 1.1 to 5% of the shoot / leaf area covered with mycelium,

- od 5,1 do 10% powierzchni pędów/liści pokrytej grzybnią,- from 5.1 to 10% of the shoot / leaf area covered with mycelium,

- od 10,1 do 20% powierzchni pędów/liści pokrytej grzybnią,- from 10.1 to 20% of the shoot / leaf area covered with mycelium,

- powyżej 20% powierzchni pędów/liści pokrytej grzybnią.- more than 20% of shoots / leaves area covered with mycelium.

Badania potwierdziły, że użycie wodnego roztworu hydrolizatu białek nasion ostropestu plamistego na róże zarażone mączniakiem prawdziwym zwiększa ich odporność oraz zdolność do regeneracji, stymuluje procesy fizjologiczne, korzystnie przy tym wpływając na kwitnienie. Optymalną stymulację rozwoju i odporności roślin uzyskano przy stężeniu roztworów hydrolizatu wynoszącym 3% wag.The research confirmed that the use of an aqueous solution of milk thistle seed protein hydrolyzate on roses infected with powdery mildew increases their resistance and ability to regenerate, stimulates physiological processes, while favorably influencing flowering. Optimal stimulation of plant growth and resistance was achieved with a concentration of the hydrolyzate solutions of 3 wt.%.

Claims (3)

1. Biostymulator rozwoju i odporności roślin, w postaci wysuszonego hydrolizatu białek naturalnego surowca, otrzymanego w procesie hydrolizy enzymatycznej w obecności enzymów proteolitycznych, trypsyny lub pankreatyny, zawierającego węglowodany, tłuszcze, aminokwasy oraz ewentualnie inne składniki naturalnie występujące w naturalnym surowcu poddanym hydrolizie, znamienny tym, że stanowi wysuszony hydrolizat białek nasion ostropestu plamistego, który zawiera od 30 do 80% wagowych rozpuszczalnych w wodzie biologicznie czynnych Ł-aminokwasów, w postaci wolnej oraz związanej w małocząsteczkowe peptydy posiadające od 2,0 do 6,5 reszt aminokwasowych w cząsteczce, przy czym zawartość azotu całkowitego w hydrolizacie wynosi od 7,0 do 14,0% wagowych.1. Biostimulant of plant development and resistance, in the form of dried protein hydrolyzate of natural raw material, obtained in the process of enzymatic hydrolysis in the presence of proteolytic enzymes, trypsin or pancreatin, containing carbohydrates, fats, amino acids and possibly other components naturally occurring in the natural raw material subjected to hydrolysis, characterized by that it is a dried protein hydrolyzate of milk thistle seeds, which contains from 30 to 80% by weight of water-soluble biologically active L-amino acids, in free form and bound into small-molecule peptides having from 2.0 to 6.5 amino acid residues in the molecule, with the total nitrogen content of the hydrolyzate is from 7.0 to 14.0% by weight. 2. Biostymulator, według zastrz. 1, znamienny tym, że stanowi hydrolizat białek nasion ostropestu plamistego będących produktem ubocznym przemysłu spożywczego lub zielarskiego.2. A biostimulator according to claim 1 The process of claim 1, characterized in that it is a hydrolyzate of milk thistle seed proteins, which are a by-product of the food or herbal industry. 3. Biostymulator, według zastrz. 2, znamienny tym, że stanowi hydrolizat białek makucha, obłuszczonych nasion/ bielma lub wytłoków łuski.3. A biostimulator according to claim 1 The process of claim 2, characterized in that it is a protein hydrolyzate of cake, hulled seed / endosperm or husk cake.
PL430239A 2019-06-14 2019-06-14 Biostimulator of plant growth and resistance PL237993B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL430239A PL237993B1 (en) 2019-06-14 2019-06-14 Biostimulator of plant growth and resistance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL430239A PL237993B1 (en) 2019-06-14 2019-06-14 Biostimulator of plant growth and resistance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL430239A1 PL430239A1 (en) 2020-12-28
PL237993B1 true PL237993B1 (en) 2021-06-28

Family

ID=76599579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL430239A PL237993B1 (en) 2019-06-14 2019-06-14 Biostimulator of plant growth and resistance

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL237993B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL430239A1 (en) 2020-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Veselá et al. Amino acid and soluble protein cocktail from waste keratin hydrolysed by a fungal keratinase of Paecilomyces marquandii
KR101341704B1 (en) Manufacturing process of collagen by using by-products
KR101341721B1 (en) Manufacturing process of amino acid fertilizer compositions by using marine by-products
KR101065539B1 (en) Manufacturing method of compound fertilizer and compound fertilizer using animal blood
KR101586768B1 (en) Manufacturing method of feed ingredient using animal byproduct and feed ingredient manufactured thereby
KR101891767B1 (en) Manufacturing method of fertilizer composition and feed composition by using animal byproduct
KR101100329B1 (en) Manufacturing method for amino acid using animal blood and organic fertilizer produced thereby
KR20180117841A (en) Method of manufacturing feed for larva
Selanon et al. Utilization of Jatropha curcas seed cake as a plant growth stimulant
KR101171193B1 (en) The protein which uses the animal by-products which occurs from butchery process and amino acids extraction method
Kurbanoglu et al. The influence of ram horn hydrolyzate on the crop yield of the mushroom Agaricus bisporus
RU2345139C2 (en) Method of processing synanthropic fly larva
KR102183599B1 (en) Feed additives for the sterilization, deodorization and promotion of decomposting of decomposted organic fertilizers and method of manufacture the same
Baburina et al. Chemical and biotechnological processing of collagen-containing raw materials into functional components of feed suitable for production of high-quality meat from farm animals
PL237993B1 (en) Biostimulator of plant growth and resistance
Fahlivi et al. Physicochemical characteristics of liquid fertilizer from fish viscera
PL237992B1 (en) Natural stimulator of plant growth and resistance
KR102428554B1 (en) Additive composition for fertilizer
KR101115510B1 (en) The extracting method of constituents of silkworm and so on, characterized by liquidified extraction by enzyme treatment at low temperature
RU2730660C1 (en) Biocomposite plant growth stimulator
GR1009010B (en) Organic fertiliser (bio-actuator) of vegetal origin - preparation method of same
BE1029929B1 (en) Method and use of protein-rich mixture
Dewang et al. Efficacy of organic biostimulant (fish protein hydrolyzate) on the growth and yield of tomato (Solanum lycopersicum)
KR20140139644A (en) Process for producing pine needle enzyme liquid and its products
NL7905438A (en) METHOD FOR PREPARING A BIOLOGICAL PREPARATION FOR STIMULATING THE VITAL ACTIVITY OF BIOLOGICAL ORGANISMS