PL245369B1 - Sposób otrzymywania biologicznego preparatu do stymulacji wzrostu i ochrony roślin - Google Patents
Sposób otrzymywania biologicznego preparatu do stymulacji wzrostu i ochrony roślin Download PDFInfo
- Publication number
- PL245369B1 PL245369B1 PL441772A PL44177222A PL245369B1 PL 245369 B1 PL245369 B1 PL 245369B1 PL 441772 A PL441772 A PL 441772A PL 44177222 A PL44177222 A PL 44177222A PL 245369 B1 PL245369 B1 PL 245369B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- aqueous solution
- chitosan
- bacillus pumilus
- preparation
- Prior art date
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 title description 9
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims abstract description 28
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 18
- 241000194103 Bacillus pumilus Species 0.000 claims abstract description 17
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229930186217 Glycolipid Natural products 0.000 claims abstract description 16
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- HVCOBJNICQPDBP-UHFFFAOYSA-N 3-[3-[3,5-dihydroxy-6-methyl-4-(3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-yl)oxyoxan-2-yl]oxydecanoyloxy]decanoic acid;hydrate Chemical compound O.OC1C(OC(CC(=O)OC(CCCCCCC)CC(O)=O)CCCCCCC)OC(C)C(O)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(C)O1 HVCOBJNICQPDBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 11
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 claims description 8
- 239000008272 agar Substances 0.000 claims description 8
- 239000003876 biosurfactant Substances 0.000 claims description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 6
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 6
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 4
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 claims description 3
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 claims description 3
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 claims description 3
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 3
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 claims description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 3
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 claims description 3
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 claims description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 15
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 6
- 235000006463 Brassica alba Nutrition 0.000 description 4
- 244000140786 Brassica hirta Species 0.000 description 4
- 241000222122 Candida albicans Species 0.000 description 4
- 241000223221 Fusarium oxysporum Species 0.000 description 4
- 244000211187 Lepidium sativum Species 0.000 description 4
- 235000007849 Lepidium sativum Nutrition 0.000 description 4
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000011173 biocomposite Substances 0.000 description 4
- 229940095731 candida albicans Drugs 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 4
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 3
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 5,8-dihydroxy-2-methoxy-6-methyl-7-(2-oxopropyl)naphthalene-1,4-dione Chemical compound CC1=C(CC(C)=O)C(O)=C2C(=O)C(OC)=CC(=O)C2=C1O UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011371 Brassica hirta Nutrition 0.000 description 2
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 description 2
- 241000223218 Fusarium Species 0.000 description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 2
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 238000002828 disc diffusion antibiotic sensitivity testing Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000009036 growth inhibition Effects 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229940061634 magnesium sulfate heptahydrate Drugs 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- -1 pH 6.50 Substances 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 244000058084 Aegle marmelos Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241001017738 Chelidonium <beetle> Species 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 241000209072 Sorghum Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001794 chitinolytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000005712 elicitor Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000037125 natural defense Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000013379 physicochemical characterization Methods 0.000 description 1
- 230000003032 phytopathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
- A01N63/20—Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
- A01N63/22—Bacillus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P1/00—Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes
- C12P1/04—Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes by using bacteria
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N2300/00—Combinations or mixtures of active ingredients covered by classes A01N27/00 - A01N65/48 with other active or formulation relevant ingredients, e.g. specific carrier materials or surfactants, covered by classes A01N25/00 - A01N65/48
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Mycology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Virology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania biologicznego preparatu do stymulacji wzrostu i ochrony roślin z wykorzystaniem szczepu Bacillus pumilus 2A, który charakteryzuje się tym, że do nie więcej niż 2,0% wagowego roztworu chitozanu o stopniu deacetylacji 65 - 95% i masie cząsteczkowej nie większej niż 360 kDa, w 0,4 - 0,45% wagowym roztworze wodnym kwasu mlekowego, o pH nie większym niż 5,0, ewentualnie skorygowanym przy użyciu 3% wagowego roztworu wodnego wodorotlenku potasu do wartości nie większej niż 6,6, dodaje się, mieszając za pomocą homogenizatora o poziomie rozdrobnienia 10 - 100 mm (G45 G), o szybkości obrotów 4000 - 5200 min<sup>-1</sup>, w czasie 20 - 40 min, glikolipidy w formie liofilizatu otrzymane ze szczepu Bacillus pumilus 2A, w ilości nie większej niż 25% wagowych w stosunku do zawartości chitozanu w preparacie. Sposób otrzymywania biologicznego preparatu do stymulacji wzrostu i ochrony roślin z wykorzystaniem szczepu Bacillus pumilus 2A charakteryzuje się tym, że do nie mniej niż 2,0% wagowego roztworu wodnego chitozanu o stopniu deacetylacji 65 — 95% i masie cząsteczkowej nie większej niż 360 kDa, 0,4 - 0,45% wagowym roztworze wodnym kwasu mlekowego, o pH nie większym niż 5,0 ewentualnie skorygowanym przy użyciu 3% wagowego roztworu wodnego wodorotlenku potasu do wartości nie większej niż 6,6, dodaje się, mieszając, za pomocą homogenizatora o poziomie rozdrobnienia 10 - 100 mm (G45 G), o szybkości obrotów 4000 - 5200 min<sup>-1</sup>, w czasie 20 - 40 min, wodny roztwór liofilizatu glikolipidów z Bacillus pumilus 2A, o stężeniu nie większym niż 1,0% wagowy, przy stosunku objętościowym 1:1.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania biologicznego preparatu do stymulacji wzrostu i ochrony roślin.
Opracowane preparaty związków biologicznie aktywnych, stosowane będą w formie oprysku, ale też jako preparaty doglebowe. Działanie wytworzonych biopreparatów skutkuje: zredukowaniem liczby organizmów szkodliwych dla roślin, zwiększeniem liczebności mikroorganizmów wytwarzających enzymy chitynolityczne odpowiedzialne za hamowanie wzrostu patogenów glebowych (grzybów) oraz promocją wzrostu biomasy roślinnej.
Z czasopisma (Fang Zheng, Lei Chen, Peifeng Zhang, Jingqi Zhou, Xiaofang Lu, Wei Tian, Carbohydrate polymers exhibit great potential as effective elicitors in organic agriculture: A review, Carbohydrate Polymers Volume 230, 15 February 2020, 115637) wiadomo, że poliaminosacharydy wzbudzają odporność roślin na patogen, a oprócz tego mogą bezpośrednio ograniczać wzrost grzybów fitopatogennych.
Chitozan, polimer o ładunku dodatnim, podany roślinie z zewnątrz reaguje z ujemnie naładowanymi molekułami na powierzchni komórki grzyba i wchodzi w reakcje z określonymi obszarami aktywnymi, co powoduje istotne zmiany w kompozycji membrany patogena. Chitozan oddziałuje również bezpośrednio na grzyby, hamując ich wzrost. Właściwości chitozanu jako czynnika promującego wzrost roślin opisano między innymi w czasopismach: PCACD, Monograph of Polish Chitin Society, vol. V, 43-48 (1999); Prace Naukowe Inst. Tech. Org. Politech. Wrocławskiej, 472-473 (1995); Mar. Drugs 8, 968-987, (2010); Progress in Plant Protection 52(4), (2012); Agron. Sustain. Dev. 35:569-588 (2015).
Z opisu patentowego PL 189890 znany jest preparat zawierający chitozan stosowany do ochrony roślin przed chorobami.
Biosurfaktanty to biologiczne związki powierzchniowo czynne (głównie pochodzenia mikrobiologicznego) o budowie amfifilowej, charakteryzujące się wieloma unikatowymi zdolnościami, między innymi obniżania napięcia międzyfazowego i powierzchniowego. Wśród unikalnych właściwości tych związków znana jest też aktywność promowania wzrostu roślin. Z literatury [Olga Marchut-Mikołajczyk, Piotr Drożdżyński, Dominika Pietrzyk, Tadeusz Antczak, Biosurfactant production and hydrocarbon degradation activity of endophytic, bacteria isolated from Chelidonium majus L., Microb. Cell Fact. 17, 171 (2018) oraz Olga Marchut-Mikołajczyk, Piotr Drożdżyński, Arkadiusz Polewczyk, Wojciech Smułek, Tadeusz Antczak, Biosurfactant from endophytic Bacillus pumilus 2A: physicochemical characterization, production and optimization and potential for plant growth promotion, Microb. Cell Fact. 20, 40 (2021)] znany jest sposób otrzymywania glikolipidowych biosurfaktantów z endofitycznego szczepu bakterii Bacillus pumilus 2A, charakteryzującego się właściwościami promowania wzrostu roślin, zarówno na terenie zanieczyszczonym związkami ropopochodnymi (poddanymi silnej antropopresji) oraz w warunkach in vitro.
Dotychczas nie są znane sposoby otrzymywania biologicznego preparatu chitozanu i glikolipidów.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu otrzymywania biologicznego preparatu do stymulacji wzrostu i ochrony roślin z wykorzystaniem chitozanu i glikolipidów.
Sposób otrzymywania biologicznego preparatu do stymulacji wzrostu i ochrony roślin z wykorzystaniem szczepu Bacillus pumilus 2A, którego otrzymanie polega na uaktywnieniu szczepu bakterii na skosach agarowych o składzie w procentach wagowych: 1% peptonu; 0,5% ekstraktu drożdżowego; 0,5% chlorku sodu; 2,5% agaru, hodowli na tym podłożu inokulum w temperaturze 30°C, w czasie 14-20 godzin, zmyciu wyhodowanej biomasy za pomocą soli fizjologicznej, finalnie uzyskując OD600 1,5-2,2, zaszczepieniu otrzymanym inokulum w ilości 0,5-2% płynnego podłoża hodowlanego zawierającego w składzie w procentach wagowych: siarczan magnezu siedmiokrotnie uwodniony 0,02%, chlorek wapnia bezwodny 0,02%, diwodorofosforan potasu 1%, wodorofosforan dipotasu 1%, azotan amonu 1%, chlorek żelaza 0,005%, młóto browarnicze 3-8%, wysterylizowanego w temperaturze 121°C, w czasie 15 minut, i przeprowadzeniu hodowli w fermentorze laboratoryjnym o pojemności 30 L w czasie 96-168 godzin, przy stopniu wypełnienia fermentora 60-70% objętościowych, utrzymując temperaturę 30°C i mieszanie o szybkości obrotów mieszadła 160-200 minuta-1, a następnie separacji biomasy i cząstek stałych pozostałych po produkcji, stosując do tego celu wirowanie z prędkością obrotową 12000-18000 minuta-1, a następnie ekstrakcji z płynu pohodowlanego biosurfaktanta zakwaszając płyn z wykorzystaniem 6M HCl do pH 2,0 i pozostawiając go na 24 godziny w lodówce, separacji powstałego precypitatu poprzez wirowanie z prędkością obrotową 12000-18000 minuta-1 i oczyszczeniu z wykorzystaniem mieszaniny chloroform : metanol w stosunku objętościowym 2:1, rozpuszczeniem osadu w 0,1 M roztworze wodorowęglanu, sodu, a następnie liofilizacji według wynalazku charakteryzuje się tym, że do nie więcej niż 2,0% wagowego roztworu chitozanu o stopniu deacetylacji 65-95% i masie cząsteczkowej nie większej niż 360 kDa, w 0,4-0,45% wagowym roztworze wodnym kwasu mlekowego, o pH nie większym niż 5,0, ewentualnie skorygowanym przy użyciu 3% wagowego roztworu wodnego wodorotlenku potasu do wartości nie większej niż 6,6, dodaje się, mieszając za pomocą homogenizatora o poziomie rozdrobnienia 10-100 mm (G45 G), o szybkości obrotów 4000-5200 min-1, w czasie 20-40 min, glikolipidy w formie liofilizatu otrzymane ze szczepu Bacillus pumilus 2A, w ilości nie większej niż 25% wagowych w stosunku do zawartości chitozanu w preparacie lub wodny roztwór liofilizatu glikolipidów z Bacillus pumilus 2A, o stężeniu nie większym niż 1,0% wagowy, przy stosunku objętościowym 1:1.
Sposób według wynalazku umożliwia otrzymanie biologicznego preparatu stymulującego wzrost roślin i hamującego rozwój fitopatogenów pochodzenia grzybowego oraz wspierającego naturalne mechanizmy obronne roślin.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady:
Przykład I
Chitozan w ilości 1 grama rozpuszczono w 100 ml 0,45% wagowego roztworu wodnego kwasu mlekowego, o pH 4,60, kolejno dodawano mieszając na mieszadle magnetycznym o prędkości obrotowej 2000 minuta-1, rozdrobniony wcześniej w moździerzu liofilizat glikolipidów z Bacillus pumilus 2A, który otrzymano: uaktywniając szczep bakterii na skosach agarowych o składzie w procentach wagowych: 1% peptonu; 0,5% ekstraktu drożdżowego; 0,5% chlorku sodu; 2,5% agaru, hodowli na tym podłożu inokulum w temperaturze 30°C, w czasie 14 godzin, myciu wyhodowanej biomasy za pomocą soli fizjologicznej, finalnie uzyskując OD600 1,8, zaszczepieniu otrzymanym inokulum w ilości 0,5% płynnego podłoża hodowlanego zawierającego w składzie w procentach wagowych: siarczan magnezu siedmiokrotnie uwodniony 0,02%; chlorek wapnia bezwodny 0,02%, diwodorofosforan potasu 1%, wodorofosforan dipotasu 1%, azotan amonu 1%, chlorek żelaza 0,005%, młóto browar nicze 5%, wysterylizowanego w temperaturze 121 °C, w czasie 15 minut, i przeprowadzeniu hodowli w fermentorze laboratoryjnym o pojemności 30 L w czasie 96 godzin, przy stopniu wypełnienia fermentora 70% objętościowych, utrzymując temperaturę 30°C i mieszanie o szybkości obrotów mieszadła 160 minuta-1, a następnie separacji biomasy i cząstek stałych pozostałych po produkcji, stosując do tego celu wirowanie z prędkością obrotową 12000 minut-1, a następnie ekstrakcji z płynu pohodowlanego biosurfaktanta zakwaszając płyn z wykorzystaniem 6 M HCl do pH 2,0 i pozostawiając go na 24 godziny w lodówce, separacji powstałego precypitatu poprzez wirowanie z prędkością obrotową 12000 minuta-1 i oczyszczeniu z wykorzystaniem mieszaniny chloroform : metanol w stosunku objętościowym 2:1, rozpuszczeniem osadu w 0,1 M roztworze wodorowęglanu sodu, a następnie liofilizacji. Liofilizat glikolipidów z Bacillus pumilus 2A dodano w ilości 25% wagowych w stosunku do zawartości chitozanu w preparacie. Stosowano chitozan o średnim ciężarze cząsteczkowym 160 kDa i stopniu deacetylacji na poziomie 80,0%. Do przygotowania biologicznego preparatu wykorzystano homogenizator z końcówką pozwalającą na rozdrobnienie w zakresie 10-100 mm (G45 G) o prędkości obrotowej 4000 minuta-1, przez 20 minut.
Otrzymany biologiczny preparat zastosowano w celu promocji wzrostu roślin wskaźnikowych pochodzących z zestawu Phytotoxkit®.
Efektywność procesu stymulacji wzrostu roślin otrzymanego biologicznego preparatu określono na podstawie oceny wzrostu roślin wskaźnikowych w glebie (Sinapis alba - gorczyca biała; Sorghum sorgo; Lepidium sativum - rzeżucha), w której osiągnięto maksimum pojemności wodnej gleby stosując roztwór preparatu, a jako próbę kontrolną stosując wodę. Dodatek biokompozytu pozwolił na zwiększenie plonu biomasy roślin wskaźnikowych o odpowiednio 43%, 39% i 42%.
Otrzymany preparat zastosowano w celu zahamowania wzrostu grzybowych fitopatogenów z rodzaju Fusarium oraz Candida.
Efektywność hamowania wzrostu fitopatogenów grzybowych przez otrzymany preparat określono na podstawie metody krążkowo-dyfuzyjnej.
Stałe podłoża wzrostowe o składzie w częściach wagowych: azotan sodu 0,3; wodorofosforan dipotasu 0,1; siarczan magnezy siedmiowodny 0,05; chlorek potasu 0,05; chlorek żelaza 0,001; sacharoza 3,0; agar 1,5; rozlano na płytki Petriego a następnie zaszczepiono zawiesiną zarodników Fusarium oxysporum o stężeniu 106 jtk/ml, w ilości 0,2 ml na płytkę lub zawiesiną biomasy drożdży Candida albicans o gęstości optycznej 0,9, w ilości 0,2 ml na płytkę. Następnie na płytkach umiesz czono krążki bibułowe nasączone roztworem preparatu przygotowanego jak powyżej. Płytki inkubowano przez 120 godzin w temperaturze 30°C. Średnice strefy inhibicji wzrostu wokół krążka nasyconego roztworem biokompozytu wynosiły 16-27 mm w przypadku Fusarium oxysporum i 15-29 mm w przypadku Candida albicans.
Przykład II
Chitozan w ilości 2 g rozpuszczono w 100 ml 0,45% wagowego roztworu wodnego kwasu mlekowego, o pH 6,30, kolejno dodawano mieszając na mieszadle magnetycznym o prędkości obrotowej 2000 minuta-1, rozdrobniony wcześniej w moździerzu liofilizat glikolipidów z Bacillus pumilus 2A, który otrzymano jak w przykładzie 1, w ilości 10% wagowych w stosunku do zawartości chitozanu w preparacie. Stosowano chitozan o średnim ciężarze cząsteczkowym 160 kDa i stopniu deacetylacji na poziomie 80%. Wartość pH roztworu mleczanu chitozanu regulowana była za pomocą roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu 3,0%. Do przygotowania kompozycji wykorzystano homogenizator z końcówką pozwalającą na rozdrobnienie w zakresie 10-100 mm (G45 G) o prędkości obrotowej 4200 minuta-1, przez 40 minut.
Otrzymany preparat zastosowano w celu promocji wzrostu roślin wskaźnikowych pochodzących z zestawu Phytotoxkit®.
Efektywność procesu stymulacji wzrostu roślin otrzymanego preparatu określono na podstawie oceny wzrostu roślin wskaźnikowych w glebie (Sinapis alba - gorczyca biała; Sorghum - sorgo; Lepidium sativum - rzeżucha), w której osiągnięto maksimum pojemności wodnej gleby stosując roztwór preparatu, a jako próbę kontrolną stosując wodę. Dodatek biokompozytu pozwolił na zwiększenie plonu biomasy roślin wskaźnikowych o odpowiednio 37%, 39% i 41%.
Otrzymany preparat zastosowano w celu zahamowania wzrostu grzybowych fitopatogenów z rodzaju Fusarium oraz Candida.
Efektywność hamowania wzrostu fitopatogenów grzybowych przez otrzymany preparat określono na podstawie metody krążkowo-dyfuzyjnej.
Stałe podłoża wzrostowe o składzie w częściach wagowych: azotan sodu 0,3; wodorofosforan dipotasu 0,1; siarczan magnezy siedmiowodny 0,05; chlorek potasu 0,05; chlorek żelaza 0,001; sacharoza 3,0; agar 1,5; rozlano na płytki Petriego, a następnie zaszczepiono zawiesiną zarodników Fusarium oxysporum o stężeniu 107 jtk/ml, w ilości 0,15 ml na płytkę lub zawiesiną biomasy drożdży Candida albicans o gęstości optycznej 0,8, w ilości 0,15 ml na płytkę. Następnie na płytkach umieszczono krążki bibułowe nasączone roztworem preparatu przygotowanego jak powyżej. Płytki inkubowano przez 120 godzin w temperaturze 30°C. Średnice strefy inhibicji wzrostu wokół krążka nasyconego roztworem biokompozytu wynosiły 16-30 mm w przypadku Fusarium oxysporum i 13-22 mm w przypadku Candida albicans.
P rzy kła d I I I
Chitozan w ilości 1,5 g rozpuszczono w 100 ml 0,40% wagowego roztworu wodnego kwasu mlekowego, o pH 6,50, dodawano wodny roztwór glikolipidów z Bacillus pumilus 2A, który otrzymano jak w przykładzie 1, o stężeniu 20% wagowych. Roztwór glikolipidów połączono z roztworem soli chitozanu w stosunku objętościowym 1:1. Stosowano chitozan o średnim ciężarze cząsteczkowym 360,0 kDa i stopniu deacetylacji na poziomie 95,0%. Wartość pH roztworu mleczanu chitozanu regulowana była za pomocą roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu 3,0% wagowych. Do przygotowania kompozycji wykorzystano homogenizator z końcówką pozwalającą na rozdrobnienie w zakresie 10-100 μm (G45 G) o prędkości obrotowej 4000 minuta-1, przez 20 minut.
Przykład IV
Chitozan w ilości 2 g rozpuszczono w 100 ml 0,40% wagowego wodnego roztworu kwasu mlekowego, o pH 4,80, kolejno dodawano wodny roztwór glikolipidów z Bacillus pumilus 2A, który otrzymano jak w przykładzie 1, o stężeniu 25% wagowych. Roztwór glikolipidów połączono z roztworem soli chitozanu w stosunku objętościowym 1:1. Stosowano chitozan o średnim ciężarze cząsteczkowym 360,0 kDa i stopniu deacetylacji na poziomie 65,0%. Wartość pH roztworu mleczanu chitozanu regulowana była za pomocą roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu 3,0% wagowych. Do przygotowania kompozycji wykorzystano homogenizator z końcówką pozwalającą na rozdrobnienie w zakresie 10-100 μm (G45 G) o prędkości obrotowej 5200 minuta-1, przez 40 minut.
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentowe1. Sposób otrzymywania biologicznego preparatu do stymulacji wzrostu i ochrony roślin z wykorzystaniem szczepu Bacillus pumilus 2A, którego otrzymanie polega na uaktywnieniu szczepu bakterii na skosach agarowych o składzie w procentach wagowych: 1% peptonu; 0,5% ekstraktu drożdżowego; 0,5% chlorku sodu; 2,5% agaru, hodowli na tym podłożu inokulum w temperaturze 30°C, w czasie 14-20 godzin, zmyciu wyhodowanej biomasy za pomocą soli fizjologicznej, finalnie uzyskując OD600 1,5-2,2, zaszczepieniu otrzymanym inokulum w ilości 0,5-2% płynnego podłoża hodowlanego zawierającego w składzie w procentach wagowych: siarczan magnezu siedmiokrotnie uwodniony 0,02%, chlorek wapnia bezwodny 0,02%, diwodorofosforan potasu 1%, wodorofosforan dipotasu 1%, azotan amonu 1%, chlorek żelaza 0,005%, młóto browarnicze 3-8%, wysterylizowanego w temperaturze 121°C, w czasie 15 minut, i przeprowadzeniu hodowli w fermentorze laboratoryjnym o pojemności 30 L w czasie 96-168 godzin, przy stopniu wypełnienia fermentora 60-70% objętościowych, utrzymując temperaturę 30°C i mieszanie o szybkości obrotów mieszadła 160-200 minuta-1, a następnie separacji biomasy i cząstek stałych pozostałych po produkcji, stosując do tego celu wirowanie z prędkością obrotową 12000-18000 minuta-1, a następnie ekstrakcji z płynu pohodowlanego biosurfaktanta zakwaszając płyn z wykorzystaniem 6 MHCl do pH 2,0 i pozostawiając go na 24 godziny w lodówce, separacji powstałego precypitatu poprzez wirowanie z prędkością obrotową 12000-18000 minuta-1 i oczyszczeniu z wykorzystaniem mieszaniny chloroform : metanol w stosunku objętościowym 2:1, rozpuszczeniem osadu w 0,1 M roztworze wodorowęglanu sodu, a następnie liofilizacji, znamienny tym, że do nie więcej niż 2,0% wagowego roztworu chitozanu o stopniu deacetylacji 65-95% i masie cząsteczkowej nie większej niż 360 kDa, w 0,4-0,45% wagowym roztworze wodnym kwasu mlekowego, o pH nie większym niż 5,0, ewentualnie skorygowanym przy użyciu 3% wagowego roztworu wodnego wodorotlenku potasu do wartości nie większej niż 6,6, dodaje się, mieszając za pomocą homogenizatora o poziomie rozdrobnienia 10-100 mm (G45 G), o szybkości obrotów 4000-5200 min-1, w czasie 20-40 min, glikolipidy w formie liofilizatu otrzymane ze szczepu Bacillus pumilus 2A, w ilości nie większej niż 25% wagowych w stosunku do zawartości chitozanu w preparacie lub wodny roztwór liofilizatu glikolipidów z Bacillus pumilus 2A, o stężeniu nie większym niż 1,0% wagowy, przy stosunku objętościowym 1:1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL441772A PL245369B1 (pl) | 2022-07-19 | 2022-07-19 | Sposób otrzymywania biologicznego preparatu do stymulacji wzrostu i ochrony roślin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL441772A PL245369B1 (pl) | 2022-07-19 | 2022-07-19 | Sposób otrzymywania biologicznego preparatu do stymulacji wzrostu i ochrony roślin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL441772A1 PL441772A1 (pl) | 2024-01-22 |
| PL245369B1 true PL245369B1 (pl) | 2024-07-08 |
Family
ID=89621491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL441772A PL245369B1 (pl) | 2022-07-19 | 2022-07-19 | Sposób otrzymywania biologicznego preparatu do stymulacji wzrostu i ochrony roślin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL245369B1 (pl) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL189890B1 (pl) * | 1999-09-14 | 2005-10-31 | Kazmierski Jan Zaklad Prod Usl | Preparat do ochrony roślin przed chorobami |
-
2022
- 2022-07-19 PL PL441772A patent/PL245369B1/pl unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL189890B1 (pl) * | 1999-09-14 | 2005-10-31 | Kazmierski Jan Zaklad Prod Usl | Preparat do ochrony roślin przed chorobami |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| O. MARCHUT‑MIKOŁAJCZYK, P. DROŻDŻYŃSKI, A. POLEWCZYK, W. SMUŁEK; T. ANTCZAK: "Microbial Cell Factories, 20, 40 (2021)", BIOSURFACTANT FROM ENDOPHYTIC BACILLUS PUMILUS 2A: PHYSICOCHEMICAL CHARACTERIZATION, PRODUCTION AND OPTIMIZATION AND POTENTIAL FOR PLANT GROWTH PROMOTION, DOI: doi.org/10.1186/s12934-021-01533-2 * |
| O. MARCHUT‑MIKOLAJCZYK, P. DROŻDŻYŃSKI, D. PIETRZYK, T. ANTCZAK: "Microbial Cell Factories, 17, 171 (2018)", BIOSURFACTANT PRODUCTION AND HYDROCARBON DEGRADATION ACTIVITY OF ENDOPHYTIC BACTERIA ISOLATED FROM CHELIDONIUM MAJUS L., DOI: doi.org/10.1186/s12934-018-1017-5 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL441772A1 (pl) | 2024-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Stredansky et al. | Xanthan production by solid state fermentation | |
| CN102876615B (zh) | 沼泽红假单胞菌菌株及应用、菌剂药剂及其制备方法和应用 | |
| CN108893421B (zh) | 一种纺锤形赖氨酸芽孢杆菌及其在矿区复垦生态重建中的应用 | |
| CN106167776A (zh) | 一种可活化土壤中重金属镉的蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）TH‑35及其应用 | |
| CN112481137B (zh) | 一株枝孢菌及其在降解聚氨酯塑料中的应用 | |
| CN108929859A (zh) | 一种类芽胞杆菌菌株hb172198及其应用 | |
| CN115491319B (zh) | 一种伯克霍尔德菌及其发酵产fr901464的方法 | |
| CN107236688A (zh) | 一株用于脱色和絮凝的海洋细菌及其脱色絮凝剂制法 | |
| CN113801874A (zh) | 一种固定溶藻细菌技术及其处理铜绿微囊藻的应用 | |
| CN117603653A (zh) | 一种矿用枯草芽孢杆菌-生物表面活性剂的复合抑尘材料及其应用 | |
| Abdel-Aziz et al. | Acidic pH-shock induces the production of an exopolysaccharide by the fungus Mucor rouxii: utilization of beet-molasses | |
| CN102382784B (zh) | 一种耐盐沙雷氏菌及其在盐渍化石油污染土壤修复中的应用 | |
| PL245369B1 (pl) | Sposób otrzymywania biologicznego preparatu do stymulacji wzrostu i ochrony roślin | |
| CN119120326B (zh) | 暹罗芽孢杆菌PHBM2-Ba5应用及微生物组合物 | |
| CN105349461A (zh) | 一株产琼胶酶溶藻弧菌及应用 | |
| CN115232766B (zh) | 一种嗜盐微生物污水清洗剂及其制备方法 | |
| RU2319740C2 (ru) | Биопрепарат-нефтедеструктор | |
| CN119662463A (zh) | 一种高耐硒甘达文关节杆菌n-15及其应用 | |
| El-Shanshoury et al. | Optimization of exopolysaccharide production by soil actinobacterium Streptomyces plicatus under submerged culture conditions | |
| CN106566784A (zh) | 防治猕猴桃溃疡病的菌株及其应用 | |
| CN118272271A (zh) | 一株副地衣芽孢杆菌bl-1及其应用 | |
| CN101955895B (zh) | 玫瑰杆菌及其在制备琼胶寡糖中的应用 | |
| CN118006510A (zh) | 一株产褐藻胶裂解酶的微泡菌及其应用 | |
| CN103923853A (zh) | 一株类芽孢杆菌及其用于κ-卡拉胶酶的制备方法 | |
| Liu et al. | Enhanced epsilon-poly-L-lysine production from Streptomyces ahygroscopicus by a combination of cell immobilization and in situ adsorption. |