RO134423A2 - Compoziţie ecologică antifungică de combatere a tulpinilor fitopatogene care afectează viţa-de-vie şi metodă de obţinere a acesteia - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a unei compoziţii antigungice pentru tratarea manei viţei-de-vie. Procedeul, conform invenţiei, constă în etapele de : preparare a extractului alcoolic din ferigă Asplenium scolopendrium utilizând un raport plantă: solvent etanol între 1:7 şi 1:15, amestecarea extractului filtrat cu o soluţie de azotat de argint în raport extract: soluţie între 3:1 şi 1:3, menţinerea la lumină timp de 2...8h, rezultând nanoparticule de argint fitosintetizate în dispersie în extract hidroalcoolic de A. scolopendrium, care se stochează la întuneric în vederea utilizării într-o perioadă de cel puţin 4 luni .

Description

COMPOZIȚIE ECOLOGICĂ ANTIFUNGICĂ DE COMBATERE A TULPINILOR FITOPATOGENE CARE AFECTEAZĂ VITA-DE-VIE SI METODĂ DE OBȚINERE A

ACESTEIA

Prezenta invenție se refera o compoziție ecologică de combatere a tulpinilor patogene care afecteaza vița-de-vie (de tipul Plasmopara viticola (Berk. & M.A. Curtis) Berl. '& De Toni, (1888) responsabilă cu apariția manei vitei-de-vie), bazată pe nanoparticule de argint fitosintetizate utilizând extract de Asplenium scolopendrium L.

Sunt cunoscute numeroase boli ale plantelor cauzate de agenți patogeni, cum ar fi ciuperci, mucegaiuri, bacterii și virusuri. Multe dintre ele, de obicei legate de condițiile climatice care favorizează debutul și difuzia lor, au consecințe dramatice, ducând la pierderi de randament ale culturilor care pot avea un impact profund și, uneori, catastrofal asupra economiei agricole, în special atunci când boala își asumă statutul de epidemie.

Un exemplu remarcabil din punct de vedere istoric al unei boli a plantelor care provoacă consecințe devastatoare este infectarea culturilor de cartofi de către Phytophthora infestans, responsabilă de marea foamete irlandeza de la sfârșitul anilor 1840.

Producția agricolă la nivel mondial este amenințată permanent de numeroasele ciuperci și bacterii fitopatogene. Pentru protecția randamentului și a calității produselor și pentru evitarea pierderilor economice, aplicarea agenților care controlează bolile plantelor este o cerință absolută. In acest sens acestea trebuie sa îndeplinească exigentele de mediu: sa nu dăuneze mediului si sanatatii umane, prin acumularea lor, sau prin aplicare directa.

Plasmopara viticola (Berk. & M.A. Curtis) Beri. & De Toni, (1888) este ciuperca ce produce mana viței-de-vie, foarte des întâlnită în țara noastră și care poate să ducă la pierderi ale producției până la chiar 80%. Atacul manei asupra viței de vie se manifestă pe toate organele aeriene cum ar fi: frunze, flori, ciorchini, lăstari și boabe. încă de primăvara sporii de rezistență germinează la suprafața solului umed la temperaturi peste 10 °C (optimul fiind 22-23 °C) și din interior apare un filament micelian care cade pe sol. Sporii astfel formați ajung în timpul ploilor pe frunze (partea interioară) unde pătrund în țesuturile plantei producând infecția. Din acest moment apar pete galbene pe frunze deoarece Plasmopara viticola începe perioada de hrănire în frunză. Boala propriu-zisă apare la apariția unui puf alb care poartă sporii (viabili 7-8 zile) și reprezintă miceliile. Aceștia pătrund în frunze prin stomate fiind mult mai bine drenați când au și umiditate

a 2019 00158

12/03/2019

solurile care rețin puternic apa și să se distrugă toamna frunzele și iarba din jurul plantațiilor și/sau să se realizeze și arături adânci. Fruzele pot să fie atacate după ce ating o suprafață 10-25 cm² până ce îmbătrânesc și au aspect variat pornind primăvara de la o culoare galbenă până toamna când se brunifică (aspect uscat, ars). Pe spatele frunzelor apare un puf albicios care reprezintă miceliul și sporii fungului. Atacul pe lăstari se manifestă prin apariția unor pete de culoare brună care pe timp ploios se acoperă cu un puf albicios alcătuit din micelii cu spori. Coardele astfel atacate nu mai ajung la maturitate. în anii foarte ploioși ciorchinii tineri au cel mai mult de suferit și duce la scăderea dramatică a producției. Toamna, Plasmopara viticola, formează organele de rezistență care germinează din nou primăvara.

Compușii de cupru anorganici au fost primele biocide dezvoltate și utilizate. De remarcat este produsul de reacție al sulfatului de cupru și al hidroxidului de calciu, cunoscut sub numele de amestecul Bordeaux, care a fost dezvoltat la sfârșitul secolului al ΧΙΧ-lea și care este încă folosit pe scară largă pentru controlul multor boli fungice și bacteriene ale plantelor. Alte exemple de săruri de cupru anorganice utilizate ca biocide sunt oxicloridele de cupru, hidroxizii de cupru, oxizi de cupru carbonat de carbonat de amoniu. Solubilitatea sărurilor de cupru variază de la zero (oxid de cupru) până la un nivel relativ ridicat (sulfat de cupru). Deși produsele cuprice sunt eficiente, acestea nu se recomandă în prima parte a perioadei de vegetație deoarece este împiedicată buna creștere și dezvoltare a plantelor. Pe lângă sărurile de cupru anorganice, sărurile anorganice ale altor metale sunt cunoscute pentru activitatea lor biocidă.

Ionii metalici sau compușii care conțin ioni metalici pot fi încorporați ca constituenți activi în compoziții care conțin alte ingrediente active. Sunt cunoscute combinații cu acid fosforos și / sau o sare și / sau un ester al acestora.

Fungicidele sistemice noi, cum ar fi fosetilul aluminiu și fenilamidele sunt eficiente datorită încorporării lor în țesuturile vegetale, dar absorbția fungicidului de către țesuturile de plante duce la acumulări de compuși chimici.

Studiile ecologice de evaluare a riscurilor au arătat că produsele din cupru, care în mod obișnuit sunt aplicate la viteze mari de utilizare, pot fi toxice pentru păsări, mamifere, pești și alte specii acvatice. Astfel, în timp ce cuprul este un agent foarte util pentru controlul creșterii organismelor patogene în medii diferite, este de dorit să se reducă la minimum cantitatea de cupru aplicată.

Dintre compușii organici, o serie de compuși chimici se utilizează ca si fungicide: incluzând

»2019 00158

12/03/2019 în temeiul unor reglementări mai stricte, multe pesticide au fost deja interzise sau sunt în curs de reconsiderare.

Brevetul US 4 075 324 revendica folosirea fosfitului cupros ca agent antifungic.

Brevetul WO 2006/136551 revendica folosirea combinațiilor fungicide intre cupru si acid fosforos.

Brevetul EP 3 259 991A1 revendica utilizarea de compoziții antifungice cuprinzând esteri ai acidului benzoic și/ sau acid cinamic sau extracte de Styrax tonkinensis (Pierre) Craib ex Hartwich, Styrax benzoin Dryand si/sau Styrax paralleloneurum Perk si Myroxylon balsamum Harms var. pereirae Royle.

Brevetul WO 2006/006878 revendica o compoziție naturala antifungica bazata pe lapte gras, ulei de soia, ulei de măsline si ulei de nuca de cocos.

Brevetul US 2015/0344905 A1 revendica utilizarea unei compozitii fungicide dintre lipopeptidele formate de tulpinile de Bacillus subtilis sau Bacillus amyloliquefaciens și unul sau mai mulți compuși într-o cantitate eficientă din punct de vedere sinergie, de tipul: diclicol eter sulfați de sodiu ai alcoolului gras, monododecanoat de sorbitan si cauciuc sintetic.

Brevetul WO 2008/007251 A2 revendica utilizarea unei compozitii antifungice bazata pe metabolitii fungilor endofiti de Alternaria alternata, ca agenti antagonist! pentru Plasmopara viticola.

Brevetul WO 2017/125656 Al revendica utilizarea unei compozitii antifungice ecologice bazata pe diverse tipuri de extracte de Dittrichia viscosa, împotriva organismelor patogene din familiile Basidiomycetes, Oomycetes, Ascomycetes si Deuteromycetes.

Scopul acestei invenții este gasirea unei soluții ecologice, ieftine și eficiente, de combatere a tulpinilor patogene care afecteaza culturile de vita de vie si metoda de obținere a acesteia.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția consta în obținerea unui nou tip de agent antifungic, împotriva manei vitei de vie, concomitent cu proprietatea de a nu fi toxic pentru mediul înconjurător si sanatatea umana si a fi ieftin si eficient.

Soluția ecologica de combatere a tulpinilor patogene care afecteaza culturile de vita de vie, este bazata pe nanoparticule de argint fitosintetizate cu ajutorul extractului alcoolic de Asplenium scolopendrium L, planta din resursa vegetala autohtona.

Pentru obținerea extractului alcoolic de Asplenium scolopendrium materialul vegetal se macină până la dimensiuni sub 100 pm, apoi se extrage prin folosirea etanolului de puritate 96%

a 2019 00158

12/03/2019 vegetal:solvent între 1:7 și 1:15. Extractul se filtrează pentru îndepărtarea materialului vegetal.

Fitosinteza nanoparticulelor de argint se realizează prin amestecul extractului cu o soluție dej azotat de argint (concentrație între 1*10'⁴ M și 0,1 M) în rapoarte variabile între 3:1 și 1:3:

(extractsoluție). Amestecul se păstrează la lumină pentru o perioadă de timp între 2-8 ore. Se formează nanoparticule de argint cu dimensiuni intre 10-80 nm aflate în dispersie în extractul f utilizat. Soluția conținând nanoparticule de argint astfel obținută se păstrează la întuneric sau în| recipiente brune, putând fi utilizată o perioadă de cel puțin 4 luni.{

Soluția propusă, conform invenției, înlătură dezavantajele utilizării substanțelor chimice| de sinteza, prin aceea că utilizează materiale ieftine ce se pot recolta din natura, nu necesita substanțe si solventi toxici si/sau periculoși, si este fără acțiune negativă asupra mediului și| sănătății umane.I

Avantajul utilizării acestei soluții ecologice de combatere a tulpinilor patogene care| afecteaza culturile de vita de vie este ca utilizează solventi netoxici, este naturala si fara reacții adverse, este ieftina, si nu prezintă acțiune negativă asupra mediului și sănătății umane.

Se dau în continuare doua exemple de aplicare a invenției.

Exemplul 1

Nanoparticulele de argint au fost fitosintetizate utilizând un extract hidro-alcoolic (raport etanohapă 7:3) obținut obținut conform descrierii de mai sus, din rizomi de ferigă A. scolopendrium (extract obținut utilizând un raport material vegetaksolvent de 1:8, la temperatura de 72°C, timp de 2,5 ore) și sare de azotat de argint la o concentrație de 1,1*10’³ M (raport extract: soluție de azotat de argint 1,5:1). Soluția nanostructurată obținută a fost testată din punct de vedere antifungic împotriva manei viței-de-vie cauzată de ciuperca Plasmopara viticola (Berk. & M.A. Curtis) Beri. & De Toni, (1888). Microorganismul testat a fost izolat în laborator de pe frunze de viță de vie și cultivat pe mediul de cultură Potato Dextroză Agar la 37°C (mediul de cultură a avut următoarea compoziție: 4 g/L amidon din porumb, 20 g/L dextroză și 15 g/L agar) suplimentat cu 1% cloramfenicol pentru evitarea infectării bacteriene.

Metoda utilizată pentru determinarea activității antifungice s-a bazat pe măsurarea diametrului de zonei de inhibiție [Behiry, S.I., EL-Hefny, M., Salem, M.Z.M., Toxicity effects of Eriocephalus africanus L. leaf essential oii against some molecularly identified phytopathogenic bacterial strains, Natural Product Research, 2019].

a 2019 00158

12/03/2019 inhibiție rezultat după testarea martorului pozitiv, un fungicid de sinteză conținând două substanțe active (triadimenol și folpet), utilizat la o concentrație de 0,2% (conform instrucțiunilor producătorului).

Exemplul 2

Nanoparticulele de argint au fost fitosintetizate utilizând un extract alcoolic (etanol 96%) obținut obținut conform descrierii de mai sus, din frunze de ferigă A. scolopendrium (extract obținut utilizând un raport material vegetaksolvent de 1:10, la temperatura de 70°C, timp de 3,5 ore) și sare de azotat de argint la o concentrație de 1,5^10^-3 M (raport extract:soluție de azotat de argint 1,25:1). Soluția nanostructurată obținută a fost testată din punct de vedere antifungic împotriva manei viței-de-vie cauzată de ciuperca Plasmopara viticola (Berk. & M.A. Curtis) Beri. & De Toni, (1888).

S-a observat un diametru al zonei de inhibiție de 30 mm asupra microorganismului P. viticola față de rezultatul obținut în cazul martorului pozitiv, un fungicid de sinteză conținând două substanțe active (triadimenol și folpet), utilizat la o concentrație de 0,2% (conform instrucțiunilor producătorului).

în ambele exemple se observă o acțiune antifungică bună a extractelor testate raportată la acțiunea martorului pozitiv. Având în vedere că sunt un bio-extract este mult mai recomandat ca fungicid față de cele de sinteză chimică deja existente pe piață.

Claims (3)

1. Compoziție antifungică nanostrucurată, caracterizată prin aceea că este constituită din nanoparticule de argint fitosintetizate și extract obținut prin extracție termică din componentele unei unei plante autohtone, Asplenium scolopendrium L. (utilizând drept solvent etanokapă la un raport între 10:0 și 4:6, raport material vegetaksolvent între 1:71:15). Soluția nanostructurată este obținută prin amestecarea etractului cu o soluție de azotat de argint (concentrație între 1 * 10-4 M și 0,1 M) în rapoarte variabile între 3:1 și 1:3 (extract:soluție), timp de 2-8 ore.

2. Compoziție antifungică pentru tratarea manei viței-de-vie caracterizată prin aceea că este constituită din nanoparticule fitosintetizate aflate în dispersie în extract hidroalcoolic obținuit din rizomi ai ferigii A. scolopentnum (extract obținut utilizând un raport material vegetaksolvent de 1:8, solvent etanokapa în raport 7:3, la 72°C, timp de 2,5 ore). Soluția nanostructurată este obținută utilizând un raport extract:soluție de azotat de argint 1,1* 10-³ M de 1,5:1.

3. Compoziție antifungică pentru tratarea manei viței-de-vie caracterizată prin aceea că este constituită din nanoparticule fitosintetizate aflate în dispersie în extract alcoolic obținuit din frunzele ferigii A. scolopentrium (extract obținut utilizând un raport material vegetaksolvent de 1:10, solvent etanol, la 70°C, timp de 3,5 ore). Soluția nanostructurată este obținută utilizând un raport extract:soluție de azotat de argint 1,5x10^-3 M de 1,25:1.