WO2002089572A1 - Supports de culture naturels ou artificiels et milieux de conservation des fleurs coupees enrichis en substances actives - Google Patents

Supports de culture naturels ou artificiels et milieux de conservation des fleurs coupees enrichis en substances actives Download PDF

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Definitions

  • the quality of the natural or artificial culture supports is very important throughout the plant growth process, at the germinal stage of the seed, for the development of the seedling, as well as for the other means of plant propagation (cuttings, layering).
  • sowing is generally carried out using potting soil as support
  • mineral and organic elements such as plant and animal waste: manure, liquid manure, bark, leaves, peat, clay, sand, bone powder (proteins, calcium phosphate) or horns and hooves (keratin), which are sometimes adds metal oxides, crushed oyster shells
  • Hydroponic and above-ground crops contain artificial elements such as vermiculite and perlite, to which various so-called nutritive substances are added, which are necessary for germination and development of the seedling.
  • the seed is sensitive to the degrading action of lipid peroxidation; it contains unsaturated fatty acids at varying levels depending on the plant, so legumes contain 10 to 20%. Hydroperoxides are formed, leading to the production of various aldehydes (hexanal,
  • SOD superoxide dismutase
  • the seed must accumulate Mg allowing the synthesis of chlorophyll in the chloroplasts. Hence the interest of introducing particularly assimilable forms of Mg 0 into the various culture supports.
  • the plant needs a supply of nitrogen, especially at the level of the seedling or, glutamine is an amino acid which provides the plant with its essential nitrogen, in an easily assimilable and storable form.
  • glutamine is an amino acid which provides the plant with its essential nitrogen, in an easily assimilable and storable form.
  • the addition of glutamine in a culture support 45 allows the seedling, at the end of the germination process to have at its disposal a biologically active nitrogen
  • the germination process requires the presence of sulfur essential for the synthesis of reduced glutathione, (GSH); it will therefore be advantageous to introduce sulfur into the various culture supports, either directly in the form of cysteine or cystine acylates, or by incorporating the precursor of cysteine in the form [also of acylates] what is methionine.
  • GSH reduced glutathione
  • Biological structures such as acylamino acids: corresponding either to organic acid combinations
  • acylates are salified or not by trace elements or by basic amino acids. Such structures have been widely described for the treatment of plants of large productions, such as wheat, barley, vines, beets, potatoes, or flowers, for example.
  • the object of the present invention is to improve the quality of the culture supports, natural or artificial, by incorporating into these various supports, or into storage media for cut flowers, the following compositions: - Acylamino acids, the acyl fraction contains from 2 to 22 carbon atoms.
  • the amino acid fraction relates to amino acids, acylated individually, or in mixtures, or else those derived from hydrolysates of all proteins.
  • acylamino acids are salified or not, by basic amino acids: Lysine or 1 arginine or by biological metals such as magnesium, zinc, manganese and copper.
  • acylamino acids use will preferably be made of those containing sulfur amino acids: Methionine, cystine, and cysteine.
  • Acylamino acids comprising methionine and cysteine are used for their antioxidant activity.
  • methionine is an amino acid providing sulfur, precursor of reduced glutathione cysteine (GSH), essential for cell development.
  • GSH glutathione cysteine
  • methionine acylates destroy lipoperoxides.
  • Glutamine acylamino acids will also be introduced into the various culture supports. This type of structure allowing a supply of nitrogen which can be directly stored by the plant. In the context of the invention, use will also be made of butyric acid.
  • Butyric acid a precursor of fatty acids, is introduced either in the acid form or in the form of salts: of arginine butyrates, of lysine, of Zn, of Mg, of Cu or of Mn.
  • - Butyric acid is also introduced in the form of butyrylamino acids, salified or not with arginine, lysine, Zn, Mg, Cu or Mn.
  • caprylic acid in the acid form, or salified by basic amino acids: Arginine, lysine, or by trace elements: Zn , Cu, Mg, Mn.
  • the caprylic chain can also be introduced in the form of lipoamino acids (Caprylylamino acids) whose carboxyls are free or salified by arginine, lysine, or by trace elements: Zn, Cu, Mg, Mn.
  • the butyrylamino acids and caprylylamino acids can result from the combination of the butyryl chain or the caprylyl chain either with a single amino acid (lipomonoamino acids) or with several amino acids (lipopolyamino acids).
  • the invention also extends to the supply of plant extracts, rich in antioxidant substances.
  • the extract of beet leaf neutralizes 1600 ⁇ g of active oxygen and the extract of green leaves of endive 1500 ⁇ g.
  • acylamino acids the acyl fraction of which corresponds to acetic, propionic, butyric or caprylic acid.
  • acylamino acids can be used, either in their acid or salified form, in powder, or water-solubilized by an emulsifier, or in the form of solutions whose pH will be between 2 and 4. Plant extracts with strong antioxidant activity will also be introduced.
  • the concentrations will be between 0.05g and 20g for a liter of solution.

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Abstract

L'invention concerne 'des supports de culture naturels ou artificiels et des milieux de conservation des fleurs coupées enrichis en substances actives'. Ces substances actives étant des acylaminoacides salifiés ou non par des acides aminés basiques, ou par des oligo-éléments, certains d'entre-eux étant doués de propriétés antioxydantes. L'invention s'étend également 'aux supports de cultures et milieux de conservation des fleurs coupées' enrichis en acides butyrique ou caprylique libres, ou salifiés par des acides aminés basiques ou par des oligo-éléments, ainsi que par des extraits végétaux, caractérisés par leurs propriétés antioxydantes.

Description

SUPPORTS DE CULTURE NATURELS OU ARTIFICIELS ET MILIEUX DE CONSERVATION DES FLEURS COUPEES ENRICHIS EN SUBSTANCES ACTIVES
La qualité des supports de culture naturels ou artificiels est très importante tout au long du processus de croissance du 5 végétal, au stade germinatif de la semence,pour le développement de la plantule, ainsi que pour les autres moyens de multiplication des végétaux (bouturage,marcottage) .
Dans le cas des cultures maraîchères et florales, les semis sont généralement réalisés en utilisant comme support un terreau
1 comportant des éléments minéraux et organiques comme les déchets végétaux et animaux: fumier, purin, écorces, feuilles, tourbe,argile, sable,poudre d'os (protéines, phosphate de calcium ) ou de cornes et sabots (kératine), auxquels on ajoute parfois des oxydes métalliques, des coquilles d'huîtres broyées
^5 et d'autres déchets. Les cultures hydroponiques et hors-sols comportent des éléments artificiels comme la vermiculite, la perlite, auxquels on ajoute diverses substances dites nutritives, écessaires à la germination et au développement de la plantule.
0 La semence est sensible à l'action dégradante de la peroxydation lipidique; elle contient des acides gras insaturés à des teneurs variables selon le végétal, ainsi les légumineuses en contiennent de 10 à 20% Il se forme des hydroperoxydes conduisant à la production de divers aldéhydes (hexanal,
25 malondialdéhyde) ,marqueurs de la dégradation oxydative des lipides. Ces aldéhydes formés se combinent avec les fonctions basiques des protéines. Il est connu que l'enzyme: la superoxyde dismutase (SOD) contenant du zinc ou du manganèse est inhibée par la lipoperoxydâtion.
30 L'effet constaté est une diminution significative de l'activité ger inative ( HALSTONES M- SMITH N Physiol Plant 1988 122 (4) 452)
La plante mature est protégée de 1 ' oxydation par sa synthèse de polyphénols, alors que la semence en est déficiente: D 'où
35 l 'intérêt d 'introduire dans les différents supports de culture des antioxydants biologiques, du zinc et du manganèse.
La semence doit accumuler du Mg permettant la synthèse de la chlorophylle dans les chloroplastes . D 'où l 'intérêt d 'introduire dans les différents supports de cultures des formes de Mg 0 particulièrement assimilables.
Le végétal a besoin d'un apport d' azote, surtout au niveau de la plantule or, la glutamine est un acide aminé qui apporte à la plante son azote indispensable, sous une forme facilement assimilable et stockable. L 'apport de glutamine dans un support 45 de culture permet à la plantule, dés la fin du processus germinatif d 'avoir à sa disposition un azote biologiquement actif II est connu, que chez le végétal, la biosynthèse des acides gras s'effectue à partir de la chaîne butyrique,qu' en conséquence, il y intérêt a introduire dans les supports de culture, ce type^ d 'acide gras
5 Le processus germinatif nécessite la présence de soufre indispensable à la synthèse du glutathion réduit, (GSH) ; il sera donc intéressant d 'introduire dans les divers supports de cul ture du soufre, soit directement sous la forme d'acylats de cystéine ou de cystine,soit par l'incorporation sous forme [0 également d'acylats, du précurseur de la cystéine qu'est la- méthionine .
On sait, que le processus germinatif peut être inhibé par l'intervention de micro-organismes ou de parasites (nématodes), d 'où l 'intérêt d ' introduire des molécules biologiques douées de 15 propriétés antimicroorganismes, antivirales, et antiparasitaires, comme l 'acide caprylique, les caprylylaminoacides libres ou salifiés. La salification par le cuivre est particulièrement intéressante pour ce type d'effet recherché.
Dans le cas des fleurs coupées, il s'agit de s'opposer à la 20 dénaturation rapide des tiges de plantes en raison de l'activité bactérienne et oxydative se développant dans un milieu aqueux.
Différentes compositions comportant des substances n'ayant aucun rapport avec la protection antioxydative ont été
2 décrites; la protection bactérienne étant effectuée généralement à l'aide de bactéricides divers. Citons les brevets: CA 1.153 271, ayant recours à la thiourée,aux acides acétique et propionique. Le brevet CA 2.0577351, tilisant le monoxyde d'azote; le brevet CA 2.0220751, revendique l'acide Q polyaspartique et l'acide phosphorique; d 'où l 'intérêt recours à des structures biologiques antioxydantes et antimicroorganismes.
Les structures biologiques, telles que les acylaminoacides: correspondant soit à des combinaisons acides organiques
35 (C2 :acétique,C3 : ropionique) -acides aminés;soit à des combinaisons acides gras(C4 à C22) -acides aminés. Ces différents types d'acylats sont salifiés ou non par des oligo-éléments ou par des acides aminés basiques. De telles structures ont été largement décrites pour le traitement des végétaux de grandes 40 productions, comme le blé, 1 ' orge, la vigne, la betterave, la pomme de terre, our la floraison par exemple.
Citons les brevets français N°2.403 024; 2.503 151; 2.503 153; 2.503 144;- E P: 0 218 504: 0 352 802; 0 373 314- anglais: 2.097 256- allemand: DE 3 802 216: DE 3 212 448.
45 Ces structures biologiques n 'ont jamais été utilisées en qualité d 'additifs pour enrichir des supports de culture naturels ou artificiels ou pour être introduites dans des milieux de conservation de fleurs coupées La présente invention a pour objet, 1 ' amélioration de la qualité des supports de culture,naturels ou artificiels, ar l'incorporation dans ces divers supports, ou dans des milieux de conservation des fleurs coupées des compositions suivantes: - Des acylaminoacides, dont la fraction acyle comporte de 2 à 22 atomes de carbone. La fraction aminoacides, concerne des acides aminés, acylés individuellement, ou en mélanges, ou encore ceux issus d'hydrolysats de toutes protéines.
Ces acylaminoacides sont salifiés ou non,par des acides aminés basiques: La lysine ou 1 ' arginine ou encore par des métaux biologiques comme le magnésium, le zinc, le manganèse et le cuivre.
Parmi les acylaminoacides, on aura recours préférentiellement à ceux contenant des acides aminé soufrés: Méthionine, cystine, et cystéine. Les acylaminoacides comportant de la méthionine et de la cystéine sont utilisés pour leur activité antioxydante.
Précisons, que la méthionine est un acide aminé apportant du soufre,précurseur de la cystéine du glutathion réduit (GSH) , indispensable au développement cellulaire. De plus, les acylats de méthionine détruisent les lipoperoxydes.
- On introduira également dans les divers supports de culture,des acylaminoacides de glutamine. Ce type de structures permettant un apport d'azote directement stockable par la plante Dans le cadre de 1 ' invention on aura également recours à 1 ' acide butyrique
- On introduit l'acide butyrique, précurseur des acides gras, soit, sous la forme acide, soit sous la forme de sels: De butyrates d ' arginine, de lysine, de Zn,de Mg,de Cu ou de Mn. - On introduit également 1 ' acide butyrique sous la forme de butyrylaminoacides, salifiés ou non par 1 ' arginine, la lysine, le Zn,le Mg,le Cu ou le Mn.
- Pour éviter le développement dans le support de culture, d'agents bactériens ou parasitaires, on introduit l'acide caprylique, sous la forme acide, ou salifié par des acides aminés basiques: Arginine, lysine, ou par des oligo-éléments: Zn,Cu, Mg,Mn. La chaîne caprylique peut être également introduite sous la forme de lipoaminoacides (Caprylylaminoacides) dont les carboxyles sont libres ou salifiés par 1 ' arginine, la lysine,ou par des oligo-éléments: Zn, Cu, Mg, Mn.
Les butyrylaminoacides et les caprylylaminoacides peuvent résulter de la combinaison de la chaîne butyryle ou de la chaîne caprylyle soit, à un seul acide aminé (lipomonoamino- acides)soit, à plusieurs acides aminés ( lipopolyaminoacides) . L' invention s'étend également à l'apport d'extraits végétaux, riches en substances antioxydantes.
Ces extraits végétaux ont des capacités importantes de destruction des lipoperoxydes. De telles capacités sont quantifiées; ainsi par exemple, 1 ' extrait d'ortie peut éliminer
2000 μg d'oxygène actif lipoperoxydique, 1 ' extrait de feuille de betterave neutralise 1600 μg d'oxygène actif et l'extrait de feuilles vertes d'endive 1500 μg.
Dans le cadre de 1 ' invention, on utilisera pour améliorer en particulier la conservation des fleurs coupées, des - acylaminoacides, dont la fraction acyle correspond à l'acide acétique, propionique,butyrique, ou caprylique. Ces acylaminoacides peuvent être employés, soit sous leur forme acide ou salifiée, en poudre, ou hydrosolubilises par un émulgateur, soit sous forme de solutions dont le pH se situera entre 2 et 4. On introduira également des extraits végétaux à forte activité antioxydante.
L'incorporation des sustances actives,dans des supports de culture naturels ou artificiels, dépend de la nature des supports utilisés, du type de culture, et des substances qui y sont introduites.
Pour 100g de support on utilisera de 0,05g à 20g de substances actives.
Dans le cas des substances actives pour la conservation des fleurs coupées, les concentrations seront comprises entre 0,05g et 20g pour un litre de solution.
A titre d'exemples non limitatifs de substances actives, incorporées dans un support de culture ou dans un milieu pour fleurs coupées, citons
Pour supports de culture,dans les rapports suivants:
D
Caprylylcollagénate de lysine 2
Butyrylméthionate de magnésium 2
Caprylylmethionate.de lysine pH 3 ....2
2)
Caprylylcollagénate de cuivre 3
Extrait d ' ortie 3
3)
Acétylméthionate de zinc 3 Extrait de feuilles de betterave 3
4)
Caprylylglutaminate de lysine 3
Butyrate de zinc 2
De 0,05g à 20g des mélanges ci-dessus indiqués pour 100g de support Pour la conservation des fleurs coupées,dans les rapports suivants:
5)
Acide caprylylméthionique 4
Emulgateur polyoxyéthyléné 6
6)
Extrait végétal 4
Caprylylcollagénate de lysine à pH 3...6
De 0,05g à 20g des mélanges ci-dessus indiqués/1 litre d'eau.

Claims

REVENDICATIONS
1- Supports de culture naturels ou artificiels et milieux de conservation des fleurs coupées, enrichis en substances actives, caractérisés en ce qu'ils comportent:
-Des acylaminoacides dont la fraction acyl a de 2 à 22 atomes de carbone. La fraction a inoacides concerne des acides aminés acylés individuellement ou en mélanges ou encore ceux issus d'hydrolysat de toutes protéines.
-Des acides butyrique et caprylique libres ou salifiés.
-Des extraits végétaux à forte activité antioxydante. 2-Supports et milieux selon la revendication 1, caractérisés en ce que, les acylaminoacides sont salifiés ou non par des acides aminés basiques: lysine ou arginine, leur conférant des propriétés antioxydantes,ou par des métaux biologiques comme le magnésium, le zinc, le cuivre et le manganèse. 3-Supports et milieux selon les revendications 1 et 2, caractérisés en ce que l'on utilise les acylaminoacides comportant de la méthionine, de la cystéine,pour leur activité antioxydante.
4- Supports et milieux selon les revendications 1 et 2, caractérisés en ce que l'on utilise des acylaminoacides comportant de la glutamine pour leur apport d' azote,directement stockable par la plante.
5-Supports et milieux selon la revendication 1, caractérisés en ce que l'acide butyrique est introduit, soit sous la forme acide, soit sous la forme de sels d' arginine,de lysine ou de Mg,de Cu,de Mn ou de Zn
6-Supports et milieux selon la revendication 1, caractérisés en ce que l'acide caprylique est introduit, soit sous la forme acide, soit sous la forme de sels d' arginine,de lysine ou de Mg,de Cu,de Mn ou de Zn.
7-Supports et milieux selon la revendication 1, caractérisés en ce que on introduit des extraits végétaux riches en substances antioxydantes, et que, les capacités antilipoperoxydes sont quantifiées . 8-Supports et milieux selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisés en ce que l'on utilise des acylaminoacides,dont la fraction acyl correspond à l'acide acétique,propionique, butyrique, caprylique pour améliorer la conservation des fleurs coupées .
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