RO134423B1 - Compoziţie antifungică pentru tratarea manei viţei de vie - Google Patents

Description

RO 134423 Β1

Prezenta invenție se referă o compoziție ecologică de combatere a tulpinilor patogene care afectează vița-de-vie, de tipul Plasmopara viticola responsabilă cu apariția manei viței-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 irlandeză 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. în acest sens acestea trebuie să îndeplinească exigentele de mediu: să nu dăuneze mediului și sănătății umane, prin acumularea lor, sau prin aplicare directă.

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 hrănireîn 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 de la ploaie. Toamna are loc contaminarea secundară când practic se închide ciclul formând din nou sporii de rezistență care germinează iar primăvara. Este foarte important să se dreneze 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

RO 134423 Β1 cupru). Deși produsele cuprice sunt eficiente, acestea nu se recomandă în prima parte a 1 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 3 pentru activitatea lor biocidă.

Ionii metalici sau compușii care conțin ioni metalici pot fi încorporați ca constituenți 5 activi în compoziții care conțin alte ingrediente active. Sunt cunoscute combinații cu acid fosforos și/sau o sare și/sau un ester al acestora. 7

Fungicidele sistemice noi, cum ar fi fosetilul aluminiu și fenilamidele sunt eficiente datorită încorporării lorîn țesuturile vegetale, dar absorbția fungicidului de către țesuturile de 9 plante duce la acumulări de compuși chimici.

Studiile ecologice de evaluare a riscurilor au arătat că produsele din cupru, care în 11 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 13 creșterii organismelor patogene în medii diferite, este de dorit să se reducă la minimum cantitatea de cupru aplicată. 15

Dintre compușii organici, o serie de compuși chimici se utilizează ca si fungicide: incluzând ditiocarbamații, benzimidazoli, imidazoli, pirimidine, triazoli, anilide etc. 17

Din cauza preocupărilor legate de impactul asupra sănătății umane și asupra mediului, există o cerere tot mai mare de înlocuire a pesticidelor chimice prin alternative ecologice. 19 în plus, în temeiul unor reglementări mai stricte, multe pesticide au fost deja interzise sau sunt în curs de reconsiderare. 21 “Comparative analytical characterization and in vitro cytogenotoxic activityevaluation of Asplenium scolopendrium L leaves and rhizome extracts prior to and after Ag 23 nanoparticles phytosynthesis - Nicoleta Anca Șuțan, Irina Fierascu, Radu Claudiu Fierascub, Denisa Ștefania Manolescu, Liliana Cristina Soare (Industrial Crops and Products 25 83 (2016) 379-386) - în acest studiu s-a testat capacitatea extractelor etanolice de frunze mature și rizomi de Asplenium scolopendrium L. de a sintetiza nanoparticule de Ag in vitro 27 și au fost evaluate efectele genotoxice ale extractelor asupra vârfurilor rădăcinilor de Allium cepa. După sinteza nanoparticulelor Ag s-a observat o ușoară creștere a activității antioxi- 29 dante a extractelor. Acest studiu a demonstrat capacitatea extractelor etanolice din frunze mature și rizomi de A. scolopendrium L. de a fitosintetiza nanoparticule de Ag in vitro și a 31 relevat compoziția chimică comparativă și potențialul citogenotoxic al extractelor.

“STUDIES REGARDING THE ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF SOME EXTRACTS 33 OF NATIVE PTERIDOPHYTES”- Liliana Cristina SOARE, Mariana FERDEȘ, Ionica DELIU, Alexandru GIBEA (U.P.B. Sci. Bull., Series B, Voi. 74, Iss. 1, 2012; ISSN 1454-2331) - 35 demonstrează proprietățile antioxidante, antimicrobiale, antivirale, antiinflamatorii, antitusive, antitumorale, anti-SIDA și antihelmintice ale unor extracte de ferigă. Scopul acestei lucrări 37 a fost evaluarea acitivității antibacteriale a extractelor obținute din trei specii de ferigă native: Asplenium scolopendrium, Cystopteris fragilis, Polypodium vulgare. Activitatea antibacterială 39 a fost demonstrată pe cinci mostre de bacterii: Staphylococcus aureus ATCC 25923, Streptococcus sp., Escherichia coli, Enterobacter cloacae și o bacterie preluată din sol. Cel 41 mai evident efect antibacterial a fost demonstrat pe extractul gametofit de Cystopteris fragilis. Mostrele de bacterii cele mai sensibile la activitatea extractului au fost cele de Escherichia 43 coli, Enterobacter cloacae, și ale bacteriei preluate din sol.

Documentul brevet KR20130062045 A se referă la o compoziție care conține extract 45 de A. scolopendrium L., destinată utilizării pe suprafața pielii, având efect de albire, antiîmbătrânire, elasticizarea pielii, anti-riduri și hidratare. 47

RO 134423 Β1

Cererea de brevet US4075324 A revendică folosirea fosfitului cupros ca agent antifungic.

Cererea de brevet WO2006/136551 A revendică folosirea combinațiilor fungicide între cupru și acid fosforos.

Documentul brevet EP3259991 A1 revendică 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.

Cererea de brevet WO2006/006878 A1 revendică o compoziție naturală antifungică bazată pe lapte gras, ulei de soia, ulei de măsline și ulei de nucă de cocos.

Cererea de brevet US2015344905 A1 revendică utilizarea unei compoziții 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 și cauciuc sintetic.

Documentul brevet WO2008/007251A2 revendică utilizarea unei compoziții antifungice bazată pe metaboliții fungilor endofiți de Alternaria alternata, ca agenți antagoniști pentru Plasmopara viticola.

Cererea de brevet WO2017/125656 A1 revendică utilizarea unei compoziții antifungice ecologice bazată pe diverse tipuri de extracte de Dittrichia viscosa, împotriva organismelor patogene din familiile Basidiomycetes, Oomycetes, Ascomycetes și Deuteromycetes.

Problema tehnică pe care își propune să o rezolve invenția, așa cum se desprinde din descriere, constă în combaterea manei viței de vie prin tratamente ecologice.

Compoziția antifungică pentru tratarea manei viței de vie, conform invenției, este constituită dintr-un extract obținut prin extracție termică din componentele plantei Asplenium scolopendrium L., utilizând drept solvent etanokapă la un raport între 10:0 și 4:6, raport material vegetal:solvent între 1:7...1:15, și soluție de azotat de argint de concentrație cuprinsă între 1x10^-4 M și 0,1 M, în rapoarte extract hidroalcoolic:soluție azotat de argint, cuprinse între 3:1...1:3 , timp de 2...8 h.

într-o primă variantă de realizare, invenția se referă la o compoziție antifungică pentru tratarea manei viței-de-vie care conține nanoparticule de argint fitosintetizate aflate în dispersie într-un extract hidroalcoolic obținut din rizomi ai ferigii A. scolopenthum, utilizând un raport material vegetaksolvent de 1:8, solvent etanokapă în raport 7:3, la 72°C, timp de 2,5 h, soluția nanostructurată fiind obținută utilizând un raport extract:soluție de azotat de argint 1,1 x 10 ³ M de 1,5:1.

într-o altă variantă de realizare, invenția se referă la o compoziție antifungică pentru tratarea manei viței-de-vie, care conține nanoparticule de argint fitosintetizate aflate în dispersie în extract alcoolic obținut din frunzele ferigii A. scolopenthum utilizând un raport material vegetaksolvent de 1:10, solvent etanol, la70°C, timp de 3,5h, soluția nanostructurată fiind obținută utilizând un raport extract:soluție de azotat de argint 1,5 x 10 ³ M de 1,25:1.

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% sau a unui amestec etanokapă în rapoarte variabile între 10:0...4:6, la o temperatură între 55-75°C, pentru o perioadă de timp variabilă între 3...10 h, utilizând un raport material vegetaksolvent între 1:7...1:15. Extractul se filtrează pentru îndepărtarea materialului vegetal. Fitosinteza nanoparticulelor de argint se realizează prin amestecul extractului cu o soluție de azotat de argint (concentrație între 1x10 ⁴ M și 0,1 M) în rapoarte variabile între 3:1 și 1:3 (extract:soluție). Amestecul se păstrează la lumină pentru o perioadă

RO 134423 Β1 de timp între 2-8 h. Se formează nanoparticule de argint cu dimensiuni între 10-80 nm aflate 1 în dispersie în extractul utilizat. Soluția conținând nanoparticule de argint astfel obținută se păstrează la întuneric sau în recipiente brune, putând fi utilizată o perioadă de cel puțin 3 4 luni.

Soluția propusă, conform invenției, înlătură dezavantajele utilizării substanțelor 5 chimice de sinteză, prin aceea că utilizează materiale ieftine ce se pot recolta din natură, nu necesită substanțe și solvenți toxici și/sau periculoși, și este fără acțiune negativă asupra 7 mediului și sănătății umane.

Avantajul utilizării acestei soluții ecologice de combatere a tulpinilor patogene care 9 afectează culturile de viță-de-vie este că utilizează solvenți netoxici, este naturală și fără reacții adverse, este ieftină, și nu prezintă acțiune negativă asupra mediului și sănătății 11 umane.

Se dau în continuare două exemple de aplicare a invenției. 13

Exemplul 1

Nanoparticulele de argint au fost fitosintetizate utilizând un extract hidro-alcoolic 15 (raport etanokapă 7:3) obținut conform descrierii de mai sus, din rizomi de ferigă A. scolopendrium (extract obținut utilizând un raport material vegetaksolvent de 1:8, la tempe- 17 ratura de 72°C, timp de 2,5 h) și sare de azotat de argint la o concentrație de 1,1 x 10 ³ M (raport extract:soluție de azotat de argint 1,5:1). Soluția nanostructurată obținută a fost 19 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 21 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 23 porumb, 20 g/L dextroză și 15 g/L agar) suplimentat cu 1% cloramfenicol pentru evitarea infectării bacteriene. 25

Metoda utilizată pentru determinarea activității antifungice s-a bazat pe măsurarea diametrului zonei de inhibiție [Behiry, S.I., EL-Hefny, M., Salem, Toxicity effects 27 of Eriocephalus africanus L. leaf essential oii against some molecularly identified phytopathogenic bacteria! strains, Natural Product Research, 2019], 29

S-a observat un diametru al zonei de inhibiție de 30 mm asupra fungului P. viticola exercitat de extrasul amestecul nanostructurat testat, față de 50 mm cât a fost diametru de 31 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 instrucțiu- 33 nilor producătorului).

Exemplul 2 35

Nanoparticulele de argint au fost fitosintetizate utilizând un extract alcoolic (etanol 96%) obținut conform descrierii de mai sus, din frunze de ferigă A. scolopendrium (extract 37 obținut utilizând un raport material vegetahsolvent de 1:10, la temperatura de 70°C, timp de 3,5 h) și sare de azotat de argint la o concentrație de 1,5 x 10 ³ M (raport extract:soluție de 39 azotat de argint 1,25:1). Soluția nanostructurată obținută a fost testată din punct de vedere antifungicîmpotriva manei viței-de-vie cauzată de ciuperca Plasmopara viticola (Berk. & M.A. 41 Curtis) Berk & De Toni, (1888).

S-a observat un diametru al zonei de inhibiție de 30 mm asupra microorganismului 43 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% 45 (conform instrucțiunilor producătorului).

în ambele exemple se observă o acțiune antifungică bună a extractelor testate 47 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. 49

Claims (2)

1. RO 134423 Β1

   1 Revendicări
2. 3 1. Compoziție antifungică pentru tratarea manei viței de vie caracterizată prin aceea că, este constituită dintr-un extract obținut prin extracție termică din componentele plantei 5 Asplenium scolopendrium L., utilizând drept solvent etanokapă la un raport între 10:0 și 4:6, raport material vegetaksolvent între 1:7...1:15, și soluție de azotat de argint de concentrație 7 cuprinsă între 1x10^-4 M și 0,1 M, în rapoarte extract hidroalcoolic:soluție azotat de argint, cuprinse între 3:1...1:3 , timp de 2...8 h.

   9 2. Compoziție antifungică pentru tratarea manei viței-de-vie caracterizată prin aceea că, este sub formă de soluție care conține nanoparticule de argint fitosintetizate aflate în 11 dispersie într-un extract hidroalcoolic obținut din rizomi ai ferigii A. scolopenthum, utilizând un raport material vegetaksolvent de 1:8, solvent etanokapă în raport 7:3, la 72°C, timp de 13 2,5 h, soluția nanostructurată fiind obținută utilizând un raport extract:soluție de azotat de argint 1,1 x 10 ³ M de 1,5:1.

   15 3. Compoziție antifungică pentru tratarea manei viței-de-vie, caracterizată prin aceea că, este sub formă de soluție care conține nanoparticule de argint fitosintetizate aflate 17 în dispersie în extract alcoolic obținut din frunzele ferigii A. scolopenthum utilizând un raport material vegetaksolvent de 1:10, solvent etanol, la 70°C, timp de 3,5h, soluția fiind obținută 19 utilizând un raport extract:soluție de azotat de argint 1,5 x 10 ³ M de 1,25:1.

   Editare și tehnoredactare computerizată - OSIM Tipărit la Oficiul de Stat pentru Invenții și Mărci sub comanda nr. 671/2024