PT87168B - Processo para regular o crescimento de plantas - Google Patents

Description

Descrição do objecto do invento que

CPC INTERNATIONAL INC., norte-americana, (Estado de Delaware), industrial com sede em International Plaza, P.O. Box 8000, Englewood Cliffs, Nova Jérsía 07632, Estados Unidos da América, pretende obter em Portugal, para: PROCESSO PARA REGULAR 0 CRESCIMENTO DE PLANTAS.

presente invento refere-se a um processo para aumentar a cadência do crescimento das plantas, aumentando a concentração de clorofila, aumentando a cadencia de formação de raízes, diminuindo a quantida de de substâncias nutritivas necessárias para o crescimento das plantas^ e protegendo as plantas contra os efeitos tóxicos de sais. Neste processo, as plantas são tratadas com soluções diluídas de determinados ácidos orgânicos. Estes ácidos aumentam também a cadencia da nova formação da planta quando as plantas são propagadas pela cultura do tecido.

Vários derivados de ácidos orgânicos tem sido propostos como reguladores do crescimento de plantas. Por exemplo, a patente n2.1916054 da República Federal da Alemanha, descreve a utilização de ácidos alfa-hidroxi ou alfa-cetoalcanõicos, que têm de 7 a 10 átomos de carbono, e seus derivados, particularmente amidas, para utilização na promoção do crescimento de plantas sob condições de secura. A patente norte-americana n2.3 148 049 descreve certos ácidos ceto halogenados, tal como o ácido acetoacético halogenado, como reguladores do crescimento de plantas. A patente norte-americana n2. 3 351 653 descreve a utilização de ácidos e ésteres hidroxílicos fluorados como herbicidas. Em 1970, Mikami e outros, Agr.Biol.Chem.,34, 977-979 revelaram resultados de ensaios de um certo número de ácidos hidroxílicos como reguladores do crescimento de plantas. Vários destes, particularmente alguns ácidos hidroxílicos aromáticos, foram apresentados como promotores do crescimento das raízes. Contudo, alguns dos ácidos simples, tais como o ácido glicólico, provocam a supressão do crescimento da raiz em vez da promoção do crescimento da mesma. Nenhum dos ácidos hidroxílicos revelou uma actividade no en-

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saio utilizado de promoção do crescimento rectilíneo.

A requerente verificou agora, com surpresa, que determinados polímeros de condensação dos ácidos simples, ácido glicólico e ácido L-láctico, actuam como promotores do crescimento e tem outras vantagens quando aplicados a plantas em crescimento.

De acordo com o presente invento, proporciona-se um processo para aumentar a cadencia de crescimento de uma planta o qual compreende fornecer à planta uma quantidade eficaz de um ou mais ácidos que tem a seguinte fórmula de estrutura:

I na qual n é um pequeno número inteiro de 1 a 10; os R’s são iguais ou di· ferentes e significam H ou CH3, e se pelo menos um R for CH3, pelo menos alguns dos centros assimétricos estão na configuração L.

Proporciona-se ainda, de acordo com o presente invento, um processo para aumentar a concentração de clorofila numa planta, 0 qual compreende fornecer ã planta uma quantidade eficaz de um ou mais ácidos que tem a Fórmula de estrutura I.

É também proporcionado, de acordo com 0 presente invento, um processo para diminuir a quantidade de nutritivos de adição exigidos para o crescimento de uma planta que compreende fornecer à planta uma quan tidade eficaz de um ou mais ácidos da Fórmula de estrutura I.

Outra disposição particular, de acordo com o presente invento, consiste num processo para proteger uma planta dos efeitos tóxicos de sais, o qual compreende fornecer ã planta uma quantidade eficaz de um ou mais ácidos que têm a Fórmula de estrutura I.

Além disso, de acordo com o presente invento, proporciona-se um processo para aumentar a cadência de formação de novas plantas quando as plantas são propagadas por meio de cultura de tecido que compreende tecidos de cultura da planta sobre um meio de crescimento que contêm uma quantidade eficaz de um ou mais ácidos que têm a Fórmula de estrutura I.

Finalmente, de acordo com o presente invento, proporciona-se

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um processo para aumentar a cadencia de formação da raiz de uma planta que compreende fornecer ã planta uma quantidade eficaz de um ou mais ácidos que tem a seguinte fórmula de estrutura:

I

HOCH₃

I chco₂-n |H₃ chco₂h

II na qual n é um pequeno número inteiro de 1 a 10, e pelo menos alguns dos centros assimétricos estão na configuração L.

Os ácidos geralmente úteis na prática do presente invento são os polímeros de condensação lineares de ácido láctico e ácido glicólico. Estes podem ser obtidos por condensação de duas ou mais moléculas dos ácidos com a eliminação de água. Polímeros misturados de dois ácidos po dem também ser utilizados. Quando os polímeros contem pelo menos uma unidade de ácido láctico, pelo menos alguns dos centros assimétricos d_e vem estar na configuração L, visto que os polímeros de ácido D-láctico não são úteis neste processo.

Os polímeros que tem a fórmula I utilizados no processo do presente invento são facilmente obtidos por aquecimento dos ácidos monoméricos, de preferencia sob pressão reduzida. As misturas de polímeros assim obtidas podem ser utilizadas sem posterior purificação. Caso se deseje, as misturas podem ser separadas nos seus componentes por várias técnicas de fraccionamento.

A actividade dos ácidos utilizados na prática do presente in vento foi descoberta quando os mesmos foram testados no ensaio de promoção de lentilha de água de Mitchell e Livingston. Methods of Studying Plant Hormones and Growth-Regulating Substances, USDA-ARS Agriculture Handbook, 336 pp. 66-67 (1968). 0 teste mostrou que os polímeros que têm a Fórmula I têm grandes capacidades de promoção do crescimento quando utilizados na concentração entre cerca de 1 e cerca de 1000 ppm (partes por milhão) numa base peso/volume. Nem o ácido L-láctico puro nem o ácido D-láctico puro apresentam tais propriedades de promoção do crescimen to. De maneira análoga, os polímeros de condensação do ácido D-láctico

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I

I apresentam pequena capacidade de promoção do crescimento.

Esta capacidade de promoção do crescimento dos polímeros de ácido L-láctico é mesmo representada pelo dímero do ácido L-láctico, áci do L-lactil-L-láctico. É também mostrada pelos polímeros de condensação individual do ácido L-láctico contendo até 10 unidades de ácido láctico.

De um modo geral, quando a concentração de nutrientes presen tes na solução nutritiva para o crescimento de lentilha de água no ensaio de promoção de crescimento é reduzida, a cadencia de crescimento de lentilha de água é mais lenta e é obtido um menor rendimento da planta. Surpreendentemente, se os polímeros que tem a Fórmula I forem adicionados ao meio de crescimento, a quantidade de nutritivos necessários para um bom crescimento da lentilha de água é grandemente reduzida. Assim, a utilização destes polímeros não apenas aumenta o crescimento das plan tas mas também reduz a quantidade de nutrientes que devem ser fornecidos à planta,

Um benefício adicional derivado do crescimento de plantas na presença de polímeros que tem a Fórmula I consiste no facto de as plantas acumularem mais clorofila. A presença de tais polímeros no meio de crescimento, principalmente a concentrações de cerca de 100 a cerca de 1000 ppm numa base de peso/volume, aumenta grandemente a quantidade de clorofila acumulada por miligrama de peso de planta.

Quando os polímeros que têm a Fórmula I são fornecidos às plantas, os mesmos permitem às plantas crescer em água contendo concentrações de sais que normalmente seriam toxicas para as plantas. Isto apresenta especial utilidade para o processo do presente invento em apli cações que utilizam água de irrigação de elevada salinidade.

A capacidade de promoção do crescimento destes polímeros que tem a Fórmula I são propriedades gerais como representado pela sua capacidade para aumentar o crescimento de diversas plantas tais como alface, rabanetes, espinafres e milho. Os mesmos são particularmente úteis na promoção do crescimento de plantas em cultura hidropónica.

Os polímeros que têm a Fórmula I são também aditivos úteis para o meio de cultura de tecido quando as plantas são propagadas por meio de cultura de tecido. Estes ácidos aumentam a formação de novos rebentos a partir do tecido de cultura, aumentando assim a cadência

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na formação de novas plantas. De preferencia os mesmos são utilizados numa concentração entre cerca de 10 e cerca de 1000 ppm numa base de peso/volume. Esta é uma propriedade particularmente útil destes ácidos visto que muitas plantas são agora propagadas comercialmente por meio de cultura de tecido.

Os polímeros de ácido L-lãctico são também eficazes para aumentar a cadencia da formação da raiz numa planta. Plantas que crescem na presença destes ácidos tem um aumento considerável no comprimento médio da raiz.

Os ácidos utilizados no processo do presente invento são assim considerados para produzir uma grande variedade de efeitos reguladores das plantas. 0 efeito particular do crescimento produzido na plan ta, depende, de um certo número de variáveis, incluindo o ácido ou mistura de ácidos utilizados, das concentrações e das quantidades totais de ácidos utilizados, do momento no qual os ácidos são aplicados e do tipo da espécie de plantas que é tratado. A quantidade de material adicionado é a quantidade eficaz necessária para obter a resposta desejada.

Em geral, os ácidos são utilizados em soluções aquosas diluí das que contem os ácidos em concentrações de cerca de 1 a cerca de 1000 ppm numa base peso/volume. Para a maior parte das aplicações, as concentrações preferidas são de cerca de 10 ppm a cerca de 100 ppm. Todavia, para determinadas aplicações, as gamas preferidas são de cerca de 100 ppm a cerca de 1000 ppm. As concentrações mais adequadas para uma apli cação particular são facilmente determinadas pelos ensaios de separação bem conhecidos, tais como os indicados nos exemplos.

Soluções dos ácidos são convenientemente aplicadas ãs plantas na água adicionada para o crescimento das plantas. Esta água pode também conter nutritivos exigidos pelas plantas. Facultativamente, solu ções dos ácidos podem ser pulverizadas sobre, ou de outro modo aplicadas às raizes, caules ou folhas das plantas.

Os exemplos específicos seguintes ilustram o presente invento. Os mesmos não se destinam a limitar o invento, de qualquer modo. Quando as concentrações forem dadas em ppm, as mesmas são-no numa base peso/volume. Quando as proporções de azoto, fósforo e potássio forem aqui indicadas, as mesmas referem-se ã proporções de fertilizante conven _5_

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cional em que o azoto é indicado como Z em peso de N”, fósforo é indica do como Z em peso de 1?2θ5 ^e potássio é indicado como Z em peso de K₂0.

EXEMPLO 1

Lentilha de água (Lemna minor L.) cresceu segundo o processo geral de Mitchell e Livingston, Methods of Studying Plant Hormones and Growth Regulatíng Substances, USDA-ARS Agriculture Handbook, 336, pp.66-67 (1968). As plantas cresceram num meio de Nickell como está descrito no manual, estando presente ferro como o ião ferroso chelatado com EDTA. Uma planta no estado de terceira-folhagem foi colocada em cada frasco,Os frascos foram incubados em luz contínua (500 lux) a 28 ± 22C durante 14 dias. As plantas foram colhidas e pesadas. Todos os valores indicados representam 3 a 5 reproduções.

Foram realizadas experiências nas quais 85Z de ácido DL-láctico (Sigma Chemical Co.) foram adicionados em concentrações de 10, 100 e 1000 ppm. Foi efectuado um controle no qual não foi adicionado ácido. Os resultados indicados na Tabela I demonstram que o crescimento é gran demente aumentado quando o ácido láctico está presente em concentrações de 100 e 1000 ppm. Este mesmo efeito foi visto utilizando ácido D-lácti co a partir de Fisher Scientific. 0 facto de o ácido D-láctico puro (Sigma Chemical Co., St. Louis, Mo.) e o ácido L-láctico puro (Fitz Chemical Co., Chicago, III.) não darem este aumento de crescimento está tam bém representado por experiências comparáveis que são indicadas na Tabela I. Verificou-se que o material promotor do crescimento no ácido DL-lãctico técnico foi devido a moléculas maiores formadas por condensação de 2 ou mais moléculas de ácido láctico. 0 crescimento é promovido pela mais simples de tais moléculas, ácido lactilático, formado pela condensa ção de 2 moles de ácido láctico. Isto foi demonstrado testando o ácido L-lactil-L-láctico obtido pela hidrólise parcial do dímero cíclico de ácido láctico, L-lactido (vendido por Henley and Co., Cidade de Nova Iorque), A propriedade promocional deste composto no crescimento está claramente representada pelos resultados indicados na última coluna da Tabela I.

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TABELA I

ENSAIO DE CRESCIMENTO DA LENTILHA DE ÁGUA

Ácido DL-Lãctico (85% Técnico)

Ácido L-Lãctico (Puro)

Ácido D-Láctico (Puro)

Ácido L-Lactil-L-Láctico

Controle

130 + 19^a)

257 + 28^a) + 7^b) + 6^b)

Peso (mg)

Ácido adicionado (ppm) ÍÕ 1ÕÕ

134 + 7^a) 207 + 50^a)

256 + 28^a)

198 + 64^a)

1000

339 + 56^a)

175 + 32^a) + 4^b) + 15^b) + ll^b) + 26^b) + 5^b) + 21^b)

a) Peso em Fresco

b) Peso em seco

EXEMPLO 2

Foi seguido o processo indicado no Exemplo 1. Os ácidos util. zados foram polímeros de ácido D-láctico, polímeros misturados de ácido L-lãctico, e polímeros misturados de ácido DL-láctico. Os polímeros foram obtidos aquecendo os ácidos correspondentes durante 21/2 horas a 1002C sob vácuo. 0 material foi adicionado aos frascos de lentilha de água ao nível de 1000 ppm. Não foi adicionado ácido láctico no controle. Os resultados indicados na Tabela II mostram que o efeito de aumento no crescimento dos polímeros de ácido láctico é devido aos polímeros de ácido L-láctico e não ê exibido pelos polímeros do ácido D-láctico.

Quando a lentilha de água cresceu na presença de ácido poli-L-lãctico uniformemente marcado com carbono-14, verificou-se que 12% do carbono radioactivo foi incorporado no tecido da planta. Isto indica que o ácido está agindo como um regulador de crescimento.

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TABELA II

EFEITO DE ISÕMEROS DE ÁCIDO POLILÁCTICO SOBRE LENTILHA DE ÁGUA

Tratamento

Controle (Nenhum acido)

Ácido Poli-D-Lactico

Ácido Poli-L-Láctico

Ácido Poli-DL-Lãctico

Peso médio a seco

Por Frasco (mg) + 2 + 4 + 7 + 10 >

I

EXEMPLO 3

Foi seguido o processo geral do Exemplo I no qual vários polímeros de acido L-lãctico foram adicionados ao meio de crescimento da lentilha de água. As quantidades de polímeros adicionadas foram de modo a dar o número equivalente de moléculas em cada frasco. O dímero de ãci do láctico (DP2) foi obtido por hidrólise de L-láctido. Polímeros mais elevados de ácido L-láctico contendo de 4 a 6 unidades de ácido láctico (DP4-DP6) foram obtidos aquecendo o dímero de ácido láctico sob pressão reduzida. Os mesmos foram separados por cromatografia de líquido de alto rendimento (HPLC). Os resultados indicados na Tabela III mostram que cada um destes polímeros de ácido L-láctico são promotores do crescimento para a lentilha de água e que os polímeros contendo 4 a 6 unidades de ácido láctico são um tanto mais eficazes que os polímeros que contem 2 unidades de ácido láctico quando são utilizados numa base equimolar.

TABELA III

EFEITO DE POLÍMEROS L-LÁCTICOS SOBRE LENTILHA DE ÁGUA

Aditivo	Peso a seco (mg)
Controle(Nenhum ácido)	70 + 40
DP2 (100 ppm)	109 + 11
DP4 (200 ppm)	149 + 32
DP5 (250 ppm)	157 + 15
DP6 (300 ppm)	156 + 28

-810 »

I

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Uma experiência semelhante foi realizada, na qual polímeros elevados de ácido láctico (DP8, DP9 e DP10) foram adicionados ao meio de crescimento para a lentilha de água. Estes mostraram aumento semelhante do crescimento quando os mesmos foram utilizados com proporçoes molares equivalentes, isto é, 400, 450 e 500 ppm, respectivamente. Quando foram adicionadas elevadas concentrações (4000-5000 ppm) destes polímeros de ele vado peso molecular ao meio de crescimento, as plantas foram muito pequenas e tinham raízes muito pequenas. Xsto indica que tais polímeros asseguraram o impedimento do crescimento ou a condução do crescimento quando é desejado um crescimento lento, tal como na regulação da relva.

EXEMPLO 4

A lentilha de água cresceu também num meio contendo quantida des reduzidas de componentes de crescimento de Nickell mas, neste caso, foram adicionadas à mistura 100 ppm de ácido L-lactil-L-láctico ã mistura. Em experiências de controle, a lentilha de água cresceu em quantidades reduzidas de componentes de meio de crescimento de Nickell. A lentilha de água cresceu e foi colhida da maneira usual, e as plantas secas foram depois pesadas. Os resultados das experiências indicados na Tabela IV mostram que o dímero de ácido L-lãctico produz excelente crescimento das plantas quando apenas uma fracção da quantidade normal de nutrientes está presente. Isto mostra que tais polímeros nao apenas aumentam o cres; cimento de plantas, mas também reduzem a quantidade de nutrientes adicio nados necessários para o crescimento.

TABELA IV

EFEITO DO DÍMERO DE ÁCIDO L-LÁCTICO SOBRE 0 CRESCIMENTO DA LENTILHA DE ÁGUA COM NUTRIENTES REDUZI DOS

Fracção do Meio de Nickell

1/16

1/8

1/4

Concentração completa

Controle + 1 + 2 + 1 + 3 + 5

Peso a sêc.o (mg)

Ácido L-Lactil-L-Láctico (100 ppp) + 1 + 7 + 6 +12

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-6.ÃBR. 388 _Λ [bC/

EXEMPLO 5

O processo geral do Exemplo I foi segudo utilizando uma mistura de polímeros de ácido glicõlico, uma mistura de polímeros de ácido L-láctico, e o dímero de ácido L-lactil-L-láctico. 0 material foi adiei/ nado aos frascos de lentilha de água a níveis de 10, 100 e 1000 ppm. Os polímeros misturados de ácido glicõlico foram obtidos por aquecimento de ácido glicõlico sob vácuo (20 mm) a 852C durante 21 horas. Esta mistu ra tinha cerca de 27% de ácido glicõlico, 20% de DP2, 11% de DP3, 20% de DP4, 12% de DP5, e quantidades mais pequenas de polímeros superiores de ácido glicõlico. (DP2 ao dímero, DP3 ao trímero, etc., do ácido glicõlico) . Os polímeros misturados do ácido láctico foram preparados de uma maneira semelhante ã utilizada para fabricar os polímeros de ácido glicõlico. A mistura tinha cerca de 28% de ácido láctico, 34% de DP2, 22% de DP3, 9% de DP4, e quantidades menores de polímeros superiores do ácido láctico. Os resultados indicados na Tabela V mostram que os políme ros misturados de ácido glicõlico, os polímeros misturados de ácido L-lác tico, o dímero de ácido L-lactil-L-láctico, todos eles aumentam o crescimento da lentilha de água.

O crescimento da lentilha de água na presença de ácidos apareceu com um verde mais escuro que o do controle. A fim de medir o teor de clorofila, a lentilha de água foi colhida, secada, suspensa em acetona a 80%, e homogeneizada durante 30 segundos utilizando um homogeneizador da marca POLYTRON® (Brinkman Instruments, Westburn, N.I.). A mistu ra foi centrifugada e a absorção do sobrenadante foi lida a 663 e 645 nm. A partir destas leituras, o número de microgramas de clorofila por miligrama do peso a seco foi determinado utilizando o nomograma de Kirk, Planta, 78, 200-207 (1968). Os resultados também indicados na Tabela V mostram que os polímeros tanto do ácido láctico como do ácido glicõlico aumentam o teor de clorofila das plantas, particularmente quando presentes no meio de crescimento de 100 até 1000 ppm.

comprimento médio das raízes de lentilha de água foi medido para 50 plantas que cresceram nos controles e para 50 plantas que creí ceram em frascos contendo 1000 ppm de cada um dos ácidos adicionados. Os resultados, também indicados na Tabela V mostram que os polímeros de áci do láctico aumentam o comprimento da raiz.

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TABELA V

COMPARAÇÃO DE POLÍMEROS DE ÃCIDO GLICÕLICO E DE ÁCIDO

LÁCTICO SOBRE 0 CRESCIMENTO DE LENTILHA DE ÁGUA E TEOR

DE CLOROFILA »

I

Ácido	Peso a Seco (mg)	Clorofila >Ug por mg	Comprimento da raiz (mm)
Ácido poligli
eólico
1000 ppm	38,3 + 3,5	5,5	8,5 + l,o
100	47,3 + 2,1	5,7
10	34,3 + 2,5	2,4
Ácido Poli-L-
-Láctico
1000 ppm	76,3 + 11,3	6,5	13,7 + 3,2
100	46,3 + 5,8	2,7
10	27,3 + 2,3	2,1
Ácido L-Lactil-
-L-Láctico
1000 ppm	39,3 + 7,6	6,0	10,1 + 1,7
100	46,3 + 10,0	4,5
10	28,0 + 4,3	1,6
Controle (Ne-
nhum ácido)	20,0 + 2,5	2,0	7,7 + 2,0

EXEMPLO 6 processo geral do Exemplo 5 foi seguido, excepto no facto de o material adicionado aos frascos de lentilha de água ter sido um co polímero preparado por aquecimento de uma mistura equimolar de ácido glicólico e ácido L-láctico durante 90 minutos sob pressão reduzida. 0 processo foi repetido utilizando misturas físicas de polímeros de ácido glicólico e láctico contendo duas proporçoes diferentes dos poliácidos. Estes foram os mesmos polímeros utilizados no Exemplo 5. Os resultados destes testes indicados na Tabela VI mostram que tanto as misturas físi cas dos polímeros como dos copolímeros dos ácidos aumentam o crescimen

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Case 3381-A j to da lentilha de água.

TABELA VI

EFEITO DE POLÍMEROS MISTURADOS DE ÁCIDOS GLICÕLICO E

LÁCTICO SOBRE 0 CRESCIMENTO DE LENTILHA DE ÁGUA

Ácido Peso a seco(mg)

Copolímero de Ácido Glicõlico e Ácido L-Láctico

1000 ppm	56,5 +	9,7
100	48,0 +	6,9
10	38,7 +	2,9
Controle (Nenhum acido)	35,5 ±	10,5

Mistura 1:1 de Polímeros de

Ácido L-Láctico e ãcído Glicõlico

1000 ppm	43,7	+	6,9
100	37,5	+	3,4
10	27,7	+	1,9
Mistura 3:1 de Polímeros de
Ácido L-Láctico e Ácido Glicõlico
1000 ppm	56,0	+	10
100	44,0	+	9,5
10	30,7	+	6,8
Controle (Nenhum Ácido)	23,0	+	3,8

EXEMPLO 7

Vermiculite fina (125 ml) foi colocada num frasco de Erlenmeyer 1 litro encapsulado com uma tampa de espuma de silicone. Depois ío ram adicionados 100 ml de solução nutriente contendo 0,5 g/1 MIRACLE-GRO ® (um alimento de planta tendo uma proporção N:P:K de 15:30:15). Além da solução nutriente, ácido L-lactil-L-láctico a 100 ou 1000 ppm foi colocado em alguns frascos. Doze sementes de rabanete (Var.Scarlet G1<d be), Yopp Quality Seeds, Carbondale, 111.) foram plantadas em cada frasco. Passados 10 dias, todas as plantas em cada frasco foram reunidas,

-12.-6. «88

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Case 3381-A secadas e pesadas. As plantas que cresceram no meio contendo 1000 ppm de ácido L-lactil-L-láctico tinham um peso médio a seco (média de 4 frascos) de cerca de 30% superior que o das plantas que cresceram no mesmo meio, mas não contendo qualquer dímero de ácido láctico. As plantas que cresce ram num meio contendo 100 ppm do dímero de ácido láctico tinham um peso médio a seco cerca de 5% mais elevado que o dos controles.

A experiência com sementes de rabanete foi repetida excepto em que o dímero de ácido láctico foi substituído por concentrações varia veis (10, 100 e 1000 ppm) da mistura de polímeros de ácido L-láctico uti lizados no Exemplo 5. Cresceram plantas durante 16 dias antes de serem colhidas. As plantas cresceram num meio contendo 1000 ppm da mistura de polímeros de ácido láctico pesando em média cerca de 20% mais que aquelas que cresceram no meio nutriente sem qualquer polímeros de ácido la£ tico. Os rebentos dos rabanetes que cresceram no meio contendo os polímeros de ácido láctico continham também cerca de 30% mais clorofila por miligrama de peso em seco que os correspondentes rebentos de rabanetes que cresceram no meio de controle que não continham polímeros de ácido láctico. Estes resultados mostram claramente a capacidade dos polímeros de ácido láctico para aumentar o crescimento e o teor de clorofila dos rabanetes.

EXEMPLO 8

Foi plantado milho em vasos com 15 cm de diâmetro cheios com uma mistura produzida em autoclave de terra envasada em estufa e terra do campo. Uma solução fertilizante tendo um a proporção N:P:K de 4:2:2 foi diluída com água de modo que a mesma foi aplicada numa proporção de 28Kg de azoto/hectare enquanto foram adicionados 100 ml por vaso. Quatro sementes de Geoge W.Park Seed Company’s 5145 Trucker’s Favorite White Corn foram plantadas em cada vaso na estufa.Os vasos foram regados 2 vezes poi semana. Passada 1 semana, os vasos foram limitados a duas plantas por vaso. 100 ml de uma solução contendo várias concentrações de dímero de ácido L-láctico, ajustado ao pH 6,6, foram adicionados cada semana, durante 4 semanas. As plantas foram então deixadas crescer durante mais um mes com irrigação mas sem a adição de mais dímero de ácido láctico. Dado que as experiências foram realizadas no Inverno, a luz existente foi

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suplementada com 320 vátios de luz fluorescente. As plantas foram então colhidas, secadas e pesadas. Os resultados indicados na Tabela VII mostram que o dímero do ácido L-láctico estimula o crescimento precoce das plantas de milho quando o mesmo é adicionado numa concentração de 1 a 10 ppm por tratamento. Concentrações elevadas do dímero de ácido lácti co dao menos estímulo ao crescimento da planta. Quando as sementes de ra banete cresceram sob estas condições com quantidades variáveis do dímero de ácido láctico, não foi observado qualquer efeito significativo no crescimento. Contudo, o dímero de ácido láctico promoveu o crescimento de rabanetes sob condições ligeiramente diferentes (Exemplo 7).

TABELA VII

EFEITO DO DÍMERO DE ÁCIDO L-LÁCTICO SOBRE O CRESCIMENTO DE MILHO

Planta Total

Ácido Adicionado (ppm) Peso Médio a Seco (g)

Nenhum (Controle)	0.45	+	0.07
1	0.94	+	0.07
10	1.2	+	0.2
100	0.64	+	0.07

I

EXEMPLO 9

Sementes de espinafre foram germinadas numa mistura de musgo de turfa, vermiculite e perlite. Passados 9 dias, as plantas foram trans feridas para unidades hidropónicas. Sementes de alface foram germinadas sobre discos de papel de filtro humedecidos com água destilada. Passados 3 dias, as plantas foram transferidas para unidades hidropónicas. As uni dades utilizadas foram unidades hidropónicas simples da ”Jewel-Hubbard Scientific (Carolina Biological Supply Co., Burlington, N.C.) cheias com 18,5 litros de meio. 0 meio utilizado tinha a seguinte composição:

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I

	Concentração	por
kh2po4	0.034	g
kno3	0.127	g
Ca(N03)2.4H20	0.296	g
MgS04.7H20	0.124	g
H3BO3	0.72	mg
MnCl2.4H20	0.45	mg
ZnSO4.7H2O	0.055	mg
CuSO4.5H2O	0.020	mg
NaMo04.2H20	0.007	mg
FeS04.7H20	0.68	mg
Na2EDTA	0.93	mg

I

A velocidade de fluxo do meio foi de 80 ml/minuto sem aeraçao do tanque reservatório. Meio fresco, ajustado ao pH 6,0, foi adicionado cada semana. A algumas das unidadaes hidropónicas foi adicionado o díme ro de ácido láctico a uma concentração de 100 ppm.

Foram colhidos espinafres 38 dias da germição, e a alface foi colhida 30 dias depois da germinação. 0 peso no estado fresco das plantas foi registado, e todas as plantas de cada tratamento foram então reunidas e secadas a 702C durante 16 horas para um unico peso total a seco para cada tratamento. Os resultados indicados na Tabela VIII mo£ tram que o dímero do ácido láctico, quando empregado numa concentração de 100 ppm, á eficaz na estimulação do crescimento tanto do espinafre como da alface quando crescem hidroponicamente.

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TABELA VIII

-6.ADR.i988

EFEITO DO DÍMERO DE ÁCIDO L-LÁCTICO SOBRE ESPINAFRE E

ALFACE QUE CRESCEM HIDROPONICAMENTE

Espinafre

Controle

100 ppm de ácido

Alface

Controle

100 ppm de ácido

Peso

Peso em fresco

6,1 + 2

9,2 + 2

1,6 + 0.4

4,1 + 0.7 medio por planta

Peso a seco

0,41

0,63

0,083

0,20

EXEMPLO 10

Culturas de rebentos de batata foram iniciadas a partir de pontas de rebentos dos olhos de tubérculos da batata. As pontas de rebentos cortadas, que consistem em cúpulas apicais acompanhadas pelas primeiras 4 a 6 folhas, foram colocadas sobre um meio de propagação nodal. Este meio consistia em sais de Murashige e Skoog (Physíol.Plant, 15 473-497 (1962) mais 30 g/1 de sacarose, o,4 mg/1 de tiamina, 100 mg/1 de i-inositol, e 0,17 g/1 de Nal^PO/^.^O.

Dez tubos de reprodução foram, cada um deles, inoculados com um único rebento. Cada tubo (25 x 150 mm) continha 20 ml de meio que foi ajustado ao pH 6,0 e solidificado com 1% de agar. Tubos vedados foram mantidos durante 16 horas/dia sob uma luz de cerca de 5000 lux a uma tem peratura constante de 252C. Trinta dias depois da inoculação, os rebentos foram contados e registados. Os conteúdos de cada tubo foram cortados em secções contendo cada secção um único rebento. Estes rebentos fo ram então transferidos para o meio fresco. Passados mais 30 dias, o número de rebentos foi de novo contado. As experiências foram repetidas com dois níveis do dímero de ácido L-láctico adicionados ao meio e dois níveis de um polímero misturado de L-láctico adicionado ao meio. Quando o dímero do ácido L-láctico ou os polímeros misturados de ácido L-lácti

-16·

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Case 3381-A

I co foram adicionados ao meio de cultura de tecido a níveis de 100 a 1000 ppm, o numero de rebentos produzidos aumentou de 5% a 20% sobre os dos controles. Os polímeros misturados de ácido L-lãctico foram um tanto mais eficazes que os dímeros de ácido L-láctico nesta promoção.

Foi seguido o processo geral indicado para as culturas de rebentos de batata para as culturas primordiais de rebentos de tabaco.As pequenas plantas que crescem em meios contendo 50 ppm a 100 ppm de polímeros misturados de ácido L-láctico apresentam aumento em peso em relação ãs do controle em 20% e 50%, respectivamente. Concentrações mais ele vadas dos polímeros de ácido láctico no meio (500-1000 ppm) inibem o crescimento das culturas mas dão produtos com uma concentração mais elevada de clorofila.

Estes exemplos mostram que os polímeros de ácido láctico sao úteis para aumentar a cadencia de formação de novas plantas quando as plantas são propagadas por meio de cultura de tecido.

EXEMPLO 11

Lentilha de água cresceu utilizando o processo geral do Exem pio 1. As plantas foram desenvolvidas em frascos de controle que continham apenas o meio de cultura. Outras plantas cresceram em frascos contendo meio ao qual foram adicionadas 400 ppm de Mn (como MnSOzpl^O) com e sem adição de ácido poliglicólico, ácido poli-L-láctico, ou ácido L-lactil-L-láctico. Os resultados indicados na Tabela IX mostram que o dímero de ácido láctico assim como os polímeros de ácidos láctico e gli eólico são capazes de proteger a lentilha de água dos efeitos inibidores do crescimento do ião manganoso. Notou-se que as concentrações prefe ridas de ácido poliglicólico e ácido L-Lactil-L-láctico para este fim são de cerca de 100 ppm, ao passo que a concentração preferida de ácido poli-L-láctico é de cerca de 1000 ppm para este fim.

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Case 3381-A

TABELA IX

EFEITO DE VÁRIOS ÁCIDOS SOBRE O CRESCIMENTO DE LENTILHA DE ÁGUA NA PRESENÇA DE Mn ++

Aditivos

Peso Médio a Seco

Por Frasco (mg)

Control 27.0 + 3.3 400 ppm Mn ++ 6.5+1.3 400 ppm Μη +++1000 ppm PGA^a) 2.2 + 0.5 400 ppm Mn +++ 100 ppm PGA 41.0 + 7.4 400 ppm Mn +++ 10 ppm PGA 12.0 + 2.6

Control

400 ppm Mn ++

400 ppm Mn ++ + 1000 ppm PLA^b)

400 ppm Mn ++ + 100 ppm PLA

400 ppm Mn ++ + 10 ppm PLA

Control

400 ppm Mn++

400 ppm Mn ++ + 1000 ppm LL^C)

400 ppm Mn ++ + 100 ppm LL

400 ppm Mn ++ + 10 ppm LL

23.8 + 4.8

12.9 + 2.8

95.7 + 9.8

33.0 + 2.8

17.4 + 1.9

35.5+ 7.5

12.5+ 2.4

Todos mortos

51.2+ 8.6

17.2+ 5.3

a) PGA = Mistura de ácido poliglicõlico que tem a composição indicada no Exemplo 5.

b) PLA = Mistura de ácido poli-L-láctico que tem a composição indica da no Exemplo 5.

c) LL = Ácido L-lactil-L-láctico.

EXEMPLO 12

Foi seguido o processo geral do Exemplo 11, excepto em que as plantas foram cultivadas em frascos contendo meio com vários níveis de Cu (como CUSO4.5H2O) e água do mar com ou sem adição de polímeros de ácido L-láctico. Os resultados indicados na Tabela X mostram a eficácia

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Case 3381-A dos polímeros de ácido L-láctico na proteção de plantas contra os efeitos de inibição do crescimento do ião cobre e da mistura de iões presentes na água do mar.

Numa experiência semelhante, mostrou-se que 10 a 100 ppm do dímero de ácido L-láctico protegiam as plantas do efeito inibidor do crescimento de 15% de água do mar. Todavia, o meio de crescimento conten do 1000 ppm de dímero de ácido láctico e 15% de água do mar foi tóxico para as plantas.

TABELA X

EFEITOS DOS POLÍMEROS DE ÁCIDO L-LÁCTICO SOBRE O CRESCIMENTO DA LENTILHA DE ÁGUA NA PRESENÇA DE SAIS

Aditivos

Control

6.25 ppm Cu

6.25 ppm Cu ++ + 1000 ppm PLA^a)

12.5 ppm Cu^4-*·

12.5 ppm Cu^4-*· + 1000 ppm PLA

18.75 ppm Cu^4-*·

18.75 ppm Cu^4-*· + 1000 ppm PLA

7.5% água do mar 4)

7.5% do mar + 1000 pppm PLA

15% água do mar

15% ’’ + 1000 ppm PLA

22.5% água do mar

22.5% + 1000 ppm PLA

Peso Médio a Seco

Por frasco (mg)

56.0 + 7.3

31.7+ 4.0

87.2+ 5.7

16.5+ 3.1

63.5+ 3.1

Todos mortos

11

46.0 + 8.5

103.0 + 8.8

31.0 + 2.8

46.0 + 5.3

10.7 + 1.7

16.3 + 2.5

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Case 3381-A

a) PLA = Mistura de ácido poli-L-láctico que tem a composição indicada no Exemplo 5.

b) MARINEMIX® , uma mistura de sal contendo 29 iões diferentes (Marine Enterprises, Baltimore, Md), foi dissolvida em água destilada suficien te para dar a percentagem específica de concentração da água do mar.

I

EXEMPLO 13

Chlorella vulgaris cresceu num meio de Chu-Gerloff (Gerloff, e outros, pp. 27-44, em The Culturing of Algae: A Symposium, Antioch Press, Yellow Springs, Ohio (1950) em Frascos Erlenmeyer de 250 ml vedados com tampas de borracha. Os frascos foram agitados a 40 rpm e expostos a cerca de 4000 lux de luz durante 16 horas por dia. Passados 8 dias de crescimento, amostras de 5 ml de cada cultura foram secadas, e o teor de clorofila das células foi medido utilizando o processo indicado no Exem pio 5. Os testes foram repetidos sobre o crescimento de chlorella na pre sença de ácido poli-L-láctico adicionado, e sobre o crescimento da chlorella na presença de água do mar com e sem ácido poli-L-láctico adicionado. Os resultados indicados na Tabela XI são as medias das determinações feitas sobre os conteúdos de quatro frascos diferentes a cada nível de concentração. Os mesmos demonstram a capacidade dos polímeros de ácido láctico para aumentar a quantidade do metabolito, clorofila, mesmo quando as algas crescem na presença de concentrações substanciais dos sais encontrados na água do mar.

TABELA XI

EFEITO DOS POLÍMEROS DE ÃCIDO L-LÃCTICO SOBRE 0 TEOR

DE CLOROFILA DA CHLORELLA QUE CRESCE NA PRESENÇA DE SAIS

Aditivos

Control

1000 ppm PLA^a)

25% água do mar b)

25% do mar + 1000 ppm PLA

30% água do mar

30% + 1000 ppm PLA

Clorofila Extractor >ug/ml

2.8 + o.3

8.1 + 0.2

2.7 + 2.3

6.6 + 1.1

1.7 + 0.4

6.1 + 1.0

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Case 3381-A

a) PLA = Mistura de ácido poli-L-láctico que tem a composição indicada no Exemplo 5.

b) MARINEMIX ® , uma mistura de sal contendo 29 iões diferentes (Marine Enterprises, Baltimore, Md), foi dissolvida em água destilada sufici5 ente para dar a percentagem específica de concentração da água do mar.

Depósito do primeiro pedido para o invento acima descrito foi efectuado nos Estados Unidos da América, em 22 de Maio de 1987 sob ο ηθ.52.824.

Claims (1)

15. Processo para aumentar a cadencia de crescimento de uma planta cara£ terizado por se fornecer à planta uma quantidade eficaz de um ou mais ácidos que tem a fórmula estrutura:

HO

R

I chco₂h

I na qual n é um pequeno número inteiro de 1 a 10; os R’s são iguais ou di ferentes e significam H ou CH3, e se pelo menos um R fôr CH3, pelo menos alguns dos centros assimétricos estão na configuração L.

25. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o ácido ser fornecido ã planta numa solução aquosa com uma concentração entre cerca de 1 e cerca de 1000 partes por milhão numa base de peso/volume.

35. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a planta ser lemna minor L.

45. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a planta ser escolhida do grupo que consiste em alface, rabanete, espinafre e milho.

55. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a planta ser feita crescer numa cultura hidropónica.

65. Processo para aumentar a concentração de clorofila numa planta, ca-21-

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Case 3381-A

1 racterizado por se fornecer ã planta uma quantidade eficaz de um ou mais ácidos que tem a fórmula estrutural:

na qual n é um pequeno número inteiro de 1 a 10; os R’s sao iguais ou di ferentes e significam H ou CH3, e se pelo menos um R for CH3, pelo menos alguns dos centros assimétricos estão na configuração L.

7â. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o ácido ser fornecido ã planta numa solução aquosa com uma concentração entre cerca de 100 e cerca de 1000 partes por milhão numa base de peso/vo lume.

8â. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a planta ser escolhida do grupo que consiste em Lemna minor L. e Chlorelle vulgaris.

9â. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a planta ser o rabanete.

a cadencia da formação de raiz numa planta, caracterizado por se fornecer ã planta uma quantidade eficaz de um ácidos que tem a fórmula estrutural:

10S. Processo para aumentar ou mais

Ç^H3 n

chco₂h na qual n é um pequeno número inteiro de 1 a 10, e pelo menos alguns dos centros assimétricos estarem na configuração L.

llâ. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por 0 ácido ser fornecido à planta numa solução aquosa com uma concentração entre cerca de 1 e cerca de 1000 partes por milhão numa base de peso/vo lume.

12â. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a plan ta ser escolhida do grupo que consiste em Lemna minor L., batata,

-2259775

Case 3381-A alface e milho.

13â. Processo para diminuir a quantidade de nutrientes adicionados para o crescimento de uma planta, caracterizado por se fornecer à planta uma quantiadde eficaz de um ou mais ácidos que tem a fórmula estrutural:

na qual n é um pequeno número inteiro de 1 a 10; os R's sao iguais ou di ferentes e significam H ou CH3, e se pelo menos um R for CH3, pelo menos alguns dos centros assimétricos estão na configuração L.

14â. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o áci do ser fornecido ã planta numa solução aquosa com uma concentração entre cerca de 1 e cerca de 1000 partes por milhão numa base de peso/volume.

15ê. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a plan ta ser Lemna minor L.

16â. Processo para aumentar a cadencia de formação de novas plantas quan do as plantas são propagadas por meio de cultura de tecido, caracte rizado por se cultivarem tecidos da planta num meio de crescimento que contém uma quantidade eficaz de um ou mais ácidos que tem a fórmula estrutural :

n

R

I chco₂h na qual n é um pequeno número inteiro de 1 a 10; os R's são iguais ou diferentes e signifcam H ou CH3, e se pelo menos um R for CH3, pelo me nos alguns dos centros assimétricos estão na configuração L.

17â. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o áci do estar presente no meio de crescimento numa concentração entre cerca de 10 e cerca de 1000 partes por milhão numa base de peso/volume. 18â. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a plan ta ser escolhida do grupo que consiste em batata e tabaco.

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Case 3381-A

192. Processo para proteger umaplanta dos efeitos tóxicos de sais, caracterizado por se fornecer ã planta uma quantidade eficaz de um ou mais ácidos que tem a fórmula estrutural:

na qual n é um pequeno número de 1 a 10; os R's são iguais ou diferentes e significam H ou CH3, e se pelo menos um R fõr CH3, pelo menos alguns dos centros assimétricos estão na configuração L.

20â. Processo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o ácido ser fornecido ã planta numa solução aquosa numa concentração entre cerca de 1 e cerca de 1000 partes por milhão numa base de peso/vo lume.

212. Processo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por a plan ta ser escolhida do grupo que consiste em Lemna minor L. e Chlore11a vulgaris.