WO2010098649A1 - Una composición de repelente botánico a base de allium sativum y ácidos húmicos para combatir insectos plaga y procedimiento de obtención y usos - Google Patents
Una composición de repelente botánico a base de allium sativum y ácidos húmicos para combatir insectos plaga y procedimiento de obtención y usos Download PDFInfo
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Classifications
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- A01N65/42—Aloeaceae [Aloe family] or Liliaceae [Lily family], e.g. aloe, veratrum, onion, garlic or chives
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Definitions
- the present invention relates to a botanical repellent composition based on allium sativum and humic acids to combat pest insects, in which aqueous garlic extract is used as active ingredient, humic acids and water as diluents, obtaining a greater repellent effect.
- plants produce more than 100,000 low molecular weight substances also known as secondary metabolites. These are normally not essential for the basic metabolic process of the plant. Among them are terpenes, lignans, alkaloids, sugars, steroids, fatty acids, etc. Such chemical diversity is a consequence of the evolutionary process that has led to the selection of species with better defenses against microbial attack, or the predation of insects and animals (Dixon, 2001).
- these secondary metabolites play an important role in the defensive mechanism of plants (Jacobson, 1989). Therefore, in recent years, the use of plants as a safer source of pesticides for the environment and human health is being returned (Ottaway, 2001; Mansaray, 2000).
- Pesticides can be classified according to the type of organism against which they are effective: fungicides, herbicides, insecticides, molluscicides, nematicides, rodenticides (Evans, 1991). Undoubtedly natural insecticides from plant extracts they constitute a very interesting alternative of control of insects besides that only very few plants have been evaluated in relation to the natural source that the planet offers, reason why the future perspectives as far as investigation, are even greater.
- Garlic for example, has been used as an insect and animal repellent, and that its antimicrobial properties have been studied extensively, its commercial success, as an agrochemical pesticide, has been very limited due to its relatively low efficacy.
- the U.S. document 6,231,865 describes a synergistic mixture of garlic oil or extract and cotton and cinnamon oil as a natural insecticide for the inhibition of insect growth.
- the garlic extract used is obtained by combining and mixing garlic cloves with water, oil or organic solvents.
- US 6,511,674 describes that one of the reasons why garlic is ineffective is that it has a low amount of garlic in the extracts, it also describes the use of a garlic extract solution, which has a quantifiable concentration greater than 10% by weight of a garlic extract and a second component selected from an agricultural treatment agent for a pesticide, miticide, fungicide, antibiotic, herbicide, defoliant, nutrient, adjuvant and water.
- composition of the present invention only has a concentration greater than 10%, unlike the composition of the present invention has a garlic extract concentration of 87% that makes it highly effective, 13% humic acids plus water, to be introduced into the vascular system of the plant and enhance its 4 mechanisms of action for the fight of plague insects. In addition to not presenting any component of agricultural pesticide treatment agents.
- WO 2007/046680 (MX / a / 2007/015628) describes an insecticidal organic mixture for the control of Aedes aegypti (dengue fly) and other plague insects, the insecticide comprises a extract of kep saporia, whose function is to destroy the Chitin of insects, an extract of crysanthemum cinerariaefolium (pyrethrins), whose function is to penetrate the insect by paralyzing your nervous system, an extract of azadirachtin whose function is their stage changes will interfere, inhibit feeding and repellency, liquid vegetable soap based on quillaja saporia whose function is to destroy the chitin of insects, adhesion and dispersant of the other components and an aqueous extract of garlic (allium spp) whose function is only repellency.
- WO 2007/041886 (MX / a / 2008/004311) describes a fungicidal preparation for the control of pests and fungi in seeds and plants, which is formed from i) a fungicidal composition of a) an allyl sulfide provided (oil of garlic) and b) an alkyl or alkenyl benzene substituted in a ratio 1:19 (eugenol and thymol) and optionally ii) one or more additional constituents, the oils are selected from garlic, clove and thymus oil, in which a) is provided with garlic oil and b) is provided with clove and thymus oil.
- WO 2007/041885 (MX / a / 2008/004312) describes a pesticidal soil preparation especially for nematodes, formed by a mixture of garlic oil and allyl asothiocyanates (AITC) of mustard oil in a 90:10 ratio in a solid form to facilitate its application to the ground.
- AITC allyl asothiocyanates
- WO 2007/144694 (MX / a / 2008/004819) describes a natural pesticide formed from an ingredient active based on a combination of garlic (powder) and mustard oil in an 85:15 ratio to inhibit the growth of bacteria, fungi and eradicate insect pests, a carrier that includes a portion of barcia and a cob ring.
- compositions mentioned in the previous documents are different from the composition of botanical repellent based on Allium sativum and humic acids to combat insect pests, in which aqueous garlic extract is used as an active ingredient as a repellent, humic acids as an agent adjuvant bioprotector for the penetration of garlic extract into the vascular system of the plant, because there is no mention of a composition in which humic acids are used to surprisingly increase the repellent affect in the indicated proportions, so it is considered that they do not affect the novelty, nor the inventive activity of the present invention, because surprisingly a repellent effect is achieved due to its high concentration of garlic extract, which is not achieved with the repellents currently known that use garlic as an active ingredient for this finish.
- the present invention relates to a botanical repellent composition based on allium sativum and humic acids to combat pest insects, in which aqueous garlic extract is used as active ingredient, humic acids and water as diluents that surprisingly have an improved repellent effect. unlike those currently known.
- the garlic extract in the composition makes it highly effective as an insect repellent and humic acids plus water are introduced into the vascular system of the plant and enhance its 4 mechanisms of action for the control of insect pests.
- humic acids function as auxiliary bioprotective agents for the penetration of garlic extract into the vascular system of the plant, which surprisingly enhances its repellent effect.
- composition proposes to provide a botanical insect repellent based on aqueous garlic extract.
- REPELLENT EFFECT by systemic action, garlic extract is absorbed by the plant through the vascular system; thus altering the enzyme system causing changes in perspiration and in the change of intracellular juices such as sap.
- MASK EFFECT By pheromones produced by insects decreasing the mating between them, which means the interruption in the vine cycle and biology.
- ANTIALIMENTARY EFFECT The ingestion or contact with garlic modifies the eating habits of insects, making the crop less palatable and therefore difficult to ingest.
- the present invention relates to a composition of botanical repellent based on garlic extract (allium sativum), humic acids and diluents to combat insect pests, in which humic acids surprisingly improve the repellent effect.
- the botanical insect repellent composition to combat pest insects comprises garlic extract (Allium sativum) from 75% up to 92%, humic acids and diluents from 25% up to 8%.
- the diluent can be selected from water among others.
- the botanical repellent composition to combat pest insects comprises:
- these preferred percentages in the composition are those that guarantee a control of more than 70% for adults, above 60% on nymphs and greater than 60
- % on whitefly eggs (Bemicia tabaci) in pumpkin (Cuc ⁇ rbita pepo).
- the percentages by weight are based on the total weight of the botanical repellent; in which the organic matter is obtained from the extract of Garlic (Allium sativum), in which it is obtained by a method of maceration or precolation with an alcoholic solvent, without damaging its active ingredients.
- Humic acids provide a bioprotective effect that surprisingly contributes to the repellent effect in this composition, increase the permeability of the membranes making the systemic action of garlic extract easier, stimulate biochemical processes in plants, contributing to the rapid change of juices intracellular that subsequently give the effect of repellency when transpired by the plant, increase the absorption of nutrients and stimulate the growth of plants providing greater resistance to plants, in addition to providing the characteristic color of the product and keep it for longer.
- Garlic is an excellent insect and animal repellent, as such its extract is used to block pests of beetles and homoptera.
- the repellent effect is associated with the systemic action of garlic extract, which is incorporated into the vascular system of the cultivated plant by modifying its aroma and, consequently, modifying its natural attack behavior of its specific pests.
- the garlic plant Garlic is a bulb from central and southern Asia from where it spread to the Mediterranean area and from there to the rest of the world. It has small, whitish, six-piece flowers, arranged in umbels.
- the fruit is a capsule that contains black cornered seeds.
- Common garlic is grown from the bulb; of intense and characteristic smell and taste; It is covered by a papery sheath and consists of several separate pieces easy ⁇ calls teeth; It contains a substance called ali ⁇ a, which by action of a ferment contained in them is transformed into allyl disulfide, which has the characteristic smell of garlic; Its reproduction is asexual and sexual.
- Root numerous, simple, fine and tuft-shaped, which reach shallow depth in the ground.
- Bulbs gathered at its base by means of a thin film, forming what is known as the “garlic head.” Each bulb is surrounded by a white robe, sometimes somewhat reddish, membranous, transparent and very thin, similar to They cover the whole bulb.
- Leaf radical, long, alternate, compressed and without apparent nerves.
- Stem peeks through the center of the leaves. It is hollow, very plump and hairless and grows from 40 cm to more than 55, ending with flowers.
- Umbrellas are grouped.
- the biochemical composition of garlic is represented by condensed carbohydrates of the fructose type and glutamyl dipeptides with sulfur radicals. Among the latter, the one formed by glutamic acid and alicysteine sulfoxide is called aluna.
- This compound provides the raw garlic flavor and its antibiotic properties.
- the tooth tissues break down, it is biochemically transformed, by means of the enzyme alliinase, in the process it is broken down into two molecules of pyruvic acid and one of allicin and two of ammonia.
- the resulting products maintain an interesting vermifuge and insecticide action although it loses its antibiotic properties to a large extent.
- Whole bulbs contain large amounts of alpha-glutamyl cysteines.
- garlic also contains: glycosides, lectins, prostaglandins, fructuano, pectin, adenosine, thiamine, riboflavin, pyridoxine, vitamin C, vitamin E, biotin, nicotinic acid, fatty acids, glycolipids, phospholipids, anthocyanins, flavonoids, essential phenols and amino acids.
- glycosides, lectins, prostaglandins, fructuano, pectin, adenosine, thiamine, riboflavin, pyridoxine, vitamin C, vitamin E, biotin, nicotinic acid, fatty acids, glycolipids, phospholipids, anthocyanins, flavonoids, essential phenols and amino acids Several of these substances act synergistically to increase the intrinsic properties of garlic (Amagase, 2001)
- Garlic and its extracts are considered GRAS (Generally Recongnized as Safe), by the Environmental Protection Agency of E. U. A (EPA, 1992).
- GRAS Generally Recongnized as Safe
- the two garlic compounds can be grouped into 2 large groups:
- 2.-Hydrophilic They are found in the aqueous garlic extract, initially they are a mixture of seasoning and allicin, which degrades over time in S-allyl-L-cysteine (SAC), S-allyl-L-mercaptocysteine (SAMC ), saponins and small amounts of lipophilic compounds. It is not cytotoxic, it is repellent to a wide variety of insects and has some cholesterol lowering properties.
- the process of obtaining a fluid garlic extract is carried out by the method of maceration or precolation, which consists in subjecting the garlic bulbs to a cleaning, grinding, mixing and understanding process with a single alcoholic solvent, without damaging the active principles, is performed as follows:
- Garlic extract is added to the repellent by diluting this mixture with water.
- Garlic depends on its maturity (Lancaster, et al., 1984) production and cultivation practices (Mazza, 1998), location in the plant (Freeman, 1975) and processing conditions (Malkeja, 1990).
- Obtaining garlic essences and extracts, dehydration, canning and freezing lead to the formation of products with different physicochemical characteristics and biological properties (eg allicin has a half-life that can range from hours to days depending on the extraction solvent used or of the pH of the medium since at all acidic pH alliinase, enzyme responsible for the formation of allicin is inactivated Storage also seems to influence the increase of sulfur compounds, probably by the gradual formation of S-alk (en) il-L -cysteine sulfoxides from precursors with g-glutamic acid (Freeman, 1976)
- the sulfur compounds of garlic trigger a varied and unique set of chemical reactions, which are what generate many of its metabolic effects.
- thiosulphinates are transformed into other sulfur compounds such as thiosulphinates, cepenes, mono, di, tri and tetrasulfides, thiols, thiophenes and sulfur dioxide.
- natural products from a wide variety of plants act by inhibiting, repelling, deterring or eliminating insects pests of different types (crawlers, flyers, suckers, defollers, etc.) as well as stimulating vital processes of crops to strengthen them and thus protect against attacks from different pests.
- insects pests of different types crawlers, flyers, suckers, defollers, etc.
- a botanical insect repellent composition to combat pest insects comprising garlic extract (Allium sativum) from 75% up to 92%, humic acids and diluents from 25% up to 8% is applied by spraying.
- composition of botanical repellent garlic attacks aphids, whitefly, soldier worm, grasshoppers, weevil, blind hen, cabbage worm, bean beetle, fake apple moth, Potato catarina, red spider and nematodes.
- Water volumes for application area are 25-30 liters and 100 to 200 liters per hectare in the case of land applications.
- the botanical repellent composition can be applied in several ways, it is recommended to start the application of this product at an early hour of the day or in the afternoon during the sunset, since it is not recommended to apply it in times of intense heat and solar radiation, at the time of mixing, it is suggested to use plastic or other non-ionizing containers and that the pH of the water is previously adjusted to 6.0, this product favors the ecological balance of the microenvironment that surrounds the crop and reduces or eliminates physiological stress by phytotoxicity
- the doses should be applied in the volume of water necessary to achieve good coverage, depending on whether it is in-band spray depending on whether it is in-band spray or total spray.
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Abstract
La presente invención se refiere a una composición de repelente botánico para combatir insectos plaga que comprende extracto de ajo (Allium sativum) de 75% hasta 92%, ácidos húmicos y diluyentes de 25% hasta 8%. De preferencia la composición comprende extracto acuoso de ajo de 87%, ácidos húmicos y agua de 13%. Estos porcentajes son los que garantizan un control de mas del 70 % para adultos, arriba del 60 % sobre ninfas y mayores a 60 % sobre huevecillos de mosca blanca (Bemicia tabaci) en calabaza (Cucúrbita pepo). El extracto acuoso de ajo se obtiene por el método de maceración para obtener un grado de concentración del 87% que permita tener un porcentaje adecuado sobre insectos plaga que afecten los cultivos.
Description
UNA COMPOSICIÓN DE REPELENTE BOTÁNICO A BASE DE ALLIUM SATIVUM Y ÁCIDOS HÚMICOS PARA COMBATIR INSECTOS PLAGA Y PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN Y USOS
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una composición de repelente botánico a base de allium sativum y ácidos húmicos para combatir insectos plaga, en la que se utiliza extracto acuoso de ajo como ingrediente activo, ácidos húmicos y agua como diluyentes, obteniéndose un efecto repelente mayor.
Antecedentes de la invención
Los productos sintéticos destinados a controlar plagas y enfermedades en los vegetales han tenido un rol muy marcado en el incremento de la producción agricola. Sin embargo el uso continuo e indiscriminado de estas sustancias, no sólo ha causado enfermedades (Waterhouse,
1996) y muertes por envenenamiento a corto y largo plazo, sino también ha afectado al medio ambiente, acumulándose por bioconcentración en los distintos eslabones de la cadena alimenticia, en el suelo y en el agua. Son responsables además de la resistencia (Bourguet, 2000) a insecticidas por parte de los insectos, sin por ello restar importancia a la destrucción de parásitos, predadores naturales y polinizadores, entre los otros tantos integrantes del ecosistema (Freemark, 1995), que han visto
alterado su ciclo de vida a causa de estos productos. El hombre depende del consumo directo de las plantas tanto vegetales, cultivos, cereales como de la obtención de sus productos. Anualmente, una tercera parte de la producción de alimentos se ve destruida por pestes de cultivos y productos almacenados (Ahmed, 1984), por lo cual se hace imprescindible el estudio de nuevas vias de control de plagas. Las plantas, en conjunto, producen más de 100.000 sustancias de bajo peso molecular conocidas también como metabolitos secundarios. Estos son, normalmente, no- esenciales para el proceso metabólico básico de la planta. Entre ellos se encuentran terpenos, lignanos, alcaloides, azúcares, esteroides, ácidos grasos, etc. Semejante diversidad química es consecuencia del proceso evolutivo que ha llevado a la selección de especies con mejores defensas contra el ataque microbiano, o la predación de insectos y animales (Dixon, 2001) . Hoy en dia se sabe que estos metabolitos secundarios tienen un rol importante en el mecanismo defensivo de las plantas (Jacobson, 1989) . Por lo tanto en los últimos años se está retornando al uso de las plantas como fuente de pesticidas mas seguros para el medio ambiente y la salud humana (Ottaway, 2001; Mansaray, 2000) . Los pesticidas pueden ser clasificados de acuerdo con el tipo de organismo frente a los cuales son eficaces: funguicidas, herbicidas, insecticidas, moluscicidas, nematicidas, rodenticidas (Evans, 1991) . Sin lugar a dudas los insecticidas naturales a partir de extractos vegetales
constituyen una muy interesante alternativa de control de insectos además de que sólo se han evaluado muy pocas plantas en relación a la fuente natural que ofrece el planeta, por lo que las perspectivas futuras en cuanto a investigación, son aun mayores.
A partir de la necesidad por encontrar una nueva alternativa natural para el control de insectos plagas y reemplazar asi los pesticidas sintéticos aparecen los insecticidas botánicos ofreciendo seguridad para el medio ambiente y una eficiente opción agronómica. (Borembaum, 1989) . Muchas plantas son capaces de sintetizar metabolitos secundarios que poseen propiedades biológicas con importancia contra insectos plagas. (Matthews, 1993; Enriz, 2000; Calderón, 2001; Céspedes, 2001; Gonzalez-Coloma; 2002) . La selección de plantas que contengan metabolitos secundarios capaces de ser utilizados como insecticidas naturales debe ser de fácil cultivo y con principios activos potentes, con alta estabilidad química y de óptima producción. Tal es el caso de la Patente 176535 que consiste en la elaboración de un producto derivado de piridazona y composiciones para controlar y/o impedir la plaga de insectos.
Como se menciono anteriormente la mayoría de los pesticidas químicos son costosos y tóxicos para los seres humanos o animales y/o para el medio ambiente y persisten
ampliamente después de que los mismos son aplicados.
El ajo por ejemplo, ha sido utilizado como repelente de insectos y de animales, y que sus propiedades antimicrobianas han sido estudiadas extensamente, su éxito comercial, como un pesticida agroquimico, ha sido muy limitado debido a su eficacia relativamente baja.
Uno de los problemas de utilizar pesticidas naturales tales como los aceites esenciales es que por lo mismos son altamente volátiles y su actividad es solamente para una duración breve.
Las rutas para mejorar este efecto han sido descritas en el documento U.S. 6,548,085 que describe una combinación de un aceite citrico y un compuesto sinergista (lauril sulfato de sodio) y aceites esenciales, tales como el ajo, como un insecticida sinérgico.
El documento U.S. 6,231,865 describe una mezcla sinérgica de aceite o extracto de ajo y aceite de algodón y canela como un insecticida natural para la inhibición del crecimiento de los insectos.
El extracto de ajo utilizado es obtenido por la combinación y mezclado de dientes de ajo con agua, aceite o solventes orgánicos.
El documento U.S. 6,511,674 describe que una de las razones por la que es poco efectivo el ajo, es que tiene una baja cantidad de ajo en los extractos, además describe el uso de una solución del extracto de ajo, que tiene una concentración cuantificable mayor del 10% en peso de un extracto de ajo y un segundo componente seleccionado de un agente de tratamiento agrícola de un pesticida, miticida, fungicida, antibiótico, herbicida, defoliante, nutriente, adyuvante y agua. Esta composición solo presenta una concentración mayor al 10%, a diferencia de la composición de la presente invención tiene una concentración de extracto de ajo del 87% que la hace altamente efectiva, 13% de ácidos húmicos más agua, para introducirse al sistema vascular de la planta y potenciar sus 4 mecanismos de acción para el combate de insectos plaga. Además de que no presentar ningún componente de agentes de tratamiento agrícola de pesticidas.
El documento WO 2007/046680 (MX/a/2007/015628) describe una mezcla orgánica insecticida para el control de Aedes aegypti (mosco del dengue) y otros insectos plaga, el insecticida comprende un extracto de quillaja saporia, cuya función es destruir la quitina de los insectos, un extracto de crysanthemum cinerariaefolium (piretrinas) , cuya función es penetrar en el insecto paralizando su sistema nervioso, un extracto de de azadirachtina cuya función es
interferirán sus cambios de estadios, inhibirla alimentación y de repelencia, jabón vegetal liquido a base de quillaja saporia cuya función es de destruir la quitina de los insectos, de adherencia y dispersante de los otros componentes y un extracto acuoso de ajo (allium spp) cuya función únicamente es de repelencia.
El documento WO 2007/041886 (MX/a/2008/004311) describe una preparación fungicida para el control de plagas y hongos en semillas y plantas, que esta formada de i) una composición fungicida de a) un sulfuro de alilo proporcionado (aceite de ajo) y b) un alquil o alquenil benceno substituido en una proporción 1:19 (eugenol y timol) y opcionalmente ii) uno o más constituyentes adicionales, los aceites se seleccionados de aceite de ajo, clavo y timo, en la que a) esta provisto con aceite de ajo y b) esta provisto con aceite de clavo y timo.
El documento WO 2007/041885 (MX/a/2008/004312) describe una preparación pesticida para suelos especialmente para nematos, formada por una mezcla de aceite de ajo y asotiocianatos de alilo (AITC) de aceite de mostaza en una relación 90:10 en una forma sólida para facilitar su aplicación al suelo.
El documento WO 2007/144694 (MX/a/2008/004819) describe un plaguicida natural formado de un ingrediente
activo a base de una combinación de ajo (polvo) y aceite de mostaza en una relación 85:15 para inhibir el crecimiento de bacterias, hongos y erradicar plagas de insectos, un portador que incluye una porción de barcia y un anillo de mazorca.
Todas las composiciones que se mencionan en los documentos anteriores son diferentes a la composición de repelente botánico a base de Allium sativum y ácidos húmicos para combatir insectos plaga, en la que se utiliza extracto acuoso de ajo como ingrediente activo como repelente, ácidos húmicos como agente bioprotector coadyuvante para la penetración del extracto de ajo al sistema vascular de la planta, debido a que no se menciona una composición en la que se utilicen ácidos húmicos para incrementar sorprendentemente el afecto repelente en las proporciones indicadas, por lo que se considera que no afectan la novedad, ni la actividad inventiva de la presente invención, debido a que sorprendentemente se logra un efecto repelente mejorado por su alta concentración de extracto de ajo, que no se logra con los repelentes conocidos en la actualidad que utilizan ajo como ingrediente activo para este fin.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una composición de repelente botánico a base de allium sativum y ácidos húmicos para combatir insectos plaga, en la que se utiliza extracto acuoso de ajo como ingrediente activo, ácidos húmicos y agua como diluyentes que sorprendentemente tienen un efecto repelente mejorado a diferencia de los conocidos actualmente.
El extracto de ajo en la composición la hace altamente efectiva como repelente de insectos y los ácidos húmicos más agua se introducen al sistema vascular de la planta y potencian sus 4 mecanismos de acción para el combate de los insectos plaga.
Además los ácidos húmicos funcionan como agentes bioprotectores coadyuvantes para la penetración del extracto de ajo al sistema vascular de la planta lo que potencia sorprendentemente su efecto repelente.
La composición propone proveer un repelente botánico de insectos plaga a base de extracto acuoso de ajo. Recomendado para utilizarse en el marco de un Manejo Integrado de Plagas o producciones agricolas orgánicas. Con amplio espectro de acción contra insectos portadores de virus como la mosquita blanca, incrementando el efecto de enmascaramiento de feromonas y olores propios de los
cultivos, alterando los hábitos de reproducción y alimentación de los insectos plaga. En la protección de los cultivos funciona mediante 4 efectos básicos que influyen en el comportamiento o fisiología del insecto:
EFECTO REPELENTE: por acción sistémica, el extracto de ajo es absorbido por la planta a través del sistema vascular; alterándose asi el sistema enzimático provocando cambios en la transpiración y en el cambio de jugos intracelulares como la savia.
EFECTO DE ENMASCARAMIENTO: Por las feromonas producidas por los insectos disminuyendo el apareamiento entre ellos, lo cual significa la interrupción en el ciclo de vidla y la biología.
EFECTO ANTIALIMENTARIO: La ingesta o contacto con el ajo modifica los hábitos alimenticios de los insectos, haciendo al cultivo menos apetecible y, por tanto, difícil de ingerir.
EFECTO HIPEREXCITANTE DEL SISTEMA NERVIOSO DE LOS INSECTOS. Los cuales se generan por sustancias que contienen extracto de ajo conocidos como thiosulfatos, mostrándose alterados y confusos.
La presente invención se refiere a una composición de repelente botánico a base de extracto de ajo (allium sativum) , ácidos húmicos y diluyentes para combatir insectos plaga, en la que los ácidos húmicos sorprendentemente mejoran el efecto repelente.
La composición de repelente botánico para combatir insectos plaga comprende extracto de ajo (Allium sativum) de 75% hasta 92%, ácidos húmicos y diluyentes de 25% hasta 8%.
El diluyente puede seleccionarse de agua entre otros.
En una modalidad de preferencia la composición repelente botánico para combatir insectos plaga comprende:
Sorprendentemente estos porcentajes preferidos en la composición son los que garantizan un control de mas del 70 % para adultos, arriba del 60 % sobre ninfas y mayores a 60
% sobre huevecillos de mosca blanca (Bemicia tabaci) en calabaza (Cucúrbita pepo) .
Los porcentajes en peso están basados en el peso total del repelente botánico; en la que la materia orgánica se obtiene del extracto de Ajo (Allium sativum) , en cual se obtiene por un método de maceración o precolación con un solvente alcohólico, sin dañar los principios activos del mismo. Los ácidos húmicos proporcionan un efecto bióprotector que contribuye sorprendentemente al efecto repelente en esta composición, incrementan la permeabilidad de las membranas haciendo más fácil la acción sistémica del extracto de ajo, estimulan procesos bioquímicos en las plantas con lo que contribuye al rápido cambio de los jugos intracelulares que posteriormente dan el efecto de repelencia al ser transpirados por la planta, incrementan la absorción de nutrientes y estimula el crecimiento de las plantas proporcionándole mayor resistencia a las plantas, además de proporcionar el color característico del producto y mantenerlo durante más tiempo.
Estos componentes en estos porcentajes sorprendentemente tienen un efecto repelente mejorado. El ajo es un excelente repelente de insectos y animales, como tal su extracto es utilizado para bloquear plagas de coleópteros y homópteros.
El efecto repelente viene asociado a la acción sistémica del extracto de ajo, que se incorpora en el sistema vascular de la planta cultivada modificando su
aroma y, por consiguiente modificando su comportamiento natural de ataque de sus plagas especificas.
La planta de ajo El ajo es un bulbo procedente del centro y sur de Asia desde donde se propagó al área mediterránea y de ahi al resto del mundo. Tiene flores pequeñas, blancuzcas, de seis piezas, dispuestas en umbelas.
El fruto es una cápsula que encierra unas semillas negras arriñonadas. El ajo común se cultiva desde el bulbo; de olor y sabor intensos y característicos; está cubierto por una envoltura papirácea y consta de varias piezas fáciles de separar ^ llamadas dientes; contiene una sustancia denominada aliña, que por acción de un fermento contenido en ellos se transforma en disulfuro de alilo, que presenta el olor característico de los ajos; su reproducción es asexual y sexual.
Raiz: numerosas, simples, finas y en forma de mechón, que alcanzan poca profundidad en el suelo.
Bulbos: reunidos en su base por medio de una película delgada, formando lo que se conoce como "cabeza de ajos".Cada bulbillo se encuentra envuelto por una túnica blanca, a veces algo rojiza, membranosa, transparente y muy delgada, semejante a las que cubren todo el bulbo.
Hoja: radicales, largas, alternas, comprimidas y sin nervios aparentes.
Tallo: asoma por el centro de las hojas. Es hueco, muy rollizo y lampiño y crece desde 40 cm a más de 55, terminando por las flores.
Flores: se encuentran contenidas en una espata membranosa que se abre longitudinalmente en el momento de la floración y permanece marchita debajo de las flores.
Se agrupan eή umbelas.
Clasificación taxonómica
Familia: LiliaceaeSubfamilia: Allioideae.
Nombre científico: Allium sativum L.
Local!zación geográfica del ajo
México, ha sido uno de los principales países productores de ajo en el mundo, colocándose entre los diez primeros lugares por su volumen de producción. En la República Mexicana, los estados productores más importantes son: Guanajuato, Aguascalientes, Zacatecas, Puebla, Sonora, Querétaro y San Luis Potosí; en su conjunto, estas entidades producen cerca del 94% del total nacional.
Cuadro 2. Superficie cultivada de ajo en 2006, ciclo otoño-invierno, bajo riego.
Fuente: siap. SAGARPA (2006)
Composición química del ajo
La composición bioquímica del ajo viene representada por glúcidos condensados del tipo de los fructosanos y los glutamil dipeptidos con radicales de azufre. Entre esos últimos el formado por el acido glutámico y el sulfoxido de alicisteina se denomina aluna. Este compuesto proporciona el sabor al ajo crudo y sus propiedades antibióticas. Al romperse los tejidos del diente se transforma bioquímicamente, por medio de la enzima aliinasa, en el proceso se descompone en dos moléculas de acido piruvico y una de alicina y dos de amoniaco. Los productos resultantes mantienen una interesante acción vermífuga e insecticida aunque pierde sus propiedades antibióticas en gran medida. Los bulbos enteros contienen grandes cantidades de alfa- glutamil-cisteinas. Estos compuestos de reserva se hidrolizan y oxidan para formar la aliña, que se acumula de manera natural durante el almacenamiento de los ajos. Un daño en el ajo libera la enzima vacuolar alinasa, que lisa rápidamente los sulfoxidos de cisteina citosolicos (aliña)
para formar tiosulfinatos, compuestos aromáticos y citotóxicos. Estos tiosulfinatos, que son en un 70-80 % alicina, se descomponen rápidamente en otros compuestos como polisulfuros de dialilo (DAD, DADS, DAT), ditiinas y ajoenos, al mismo tiempo, una parte de las alfa-glutamil- cisteina se convierte en S-alicisteina (SAC) por otra ruta metabólica no identificada. (Amagase, 2001)
Además de estos compuestos, el ajo también contiene: glicosidos, lectinas, prostaglandinas, fructuano, pectina, adenosina, tiamina, riboflavina, piridoxina, vitamina C, vitamina E, biotina, acido nicotinico, ácidos grasos, glicolipidos, fosfolipidos, antocianinas, flavonoides, fenoles y aminoácidos esenciales. Varias de estas sustancias actúan de manera sinérgica para incrementar las propiedades intrínsecas del ajo (Amagase, 2001)
(1) Fersini, 1976 y Gorini 1977. (2) Yamaguchi, 1983. (3) Japón Quintero, 1984. (4) Fulder S., Blackwood J. adaptado sobre un diente medio que según los autores pesa 6 g.
Composición química del extracto de ajo
El ajo y sus extractos son considerados GRAS (Generally Recongnized as Safe) , por la agencia de Protección Ambiental de E. U. A (EPA, 1992). Los dos compuestos del ajo se pueden agrupar en 2 grandes grupos:
1,- Lipofilicos: Se encuentran en el aceite esencial de ajo. Por las condiciones de obtención se encuentran derivados de la alicina, principalmente polialil disulfuros, ajoeno y vinilditinas. Posee cierta toxicidad, por lo que puede actuar como bactericida, acaricida, antihelmíntico, antimicotico, insecticida, etc. Tiene propiedades reductoras de colesterol y el contenido de lípidos en el cuerpo.
2.-Hidrofilicos: Se encuentran en el extracto acuoso de ajo, inicialmente son una mezcla de aliña y alicina, que se degrada con el tiempo en S-alil-L-cisteina (SAC), S- alil-L-mercaptocisteina (SAMC) , saponinas y pequeñas cantidades de compuestos lipofilicos. No es citotóxico, resulta repelente a una gran variedad de insectos y posee
algunas propiedades reductoras de colesterol.
Extracción del acíbar para aplicarlo al repelente botánico
El proceso de obtención de un extracto fluido de ajo se realiza por el método de maceración o precolación, el cual consiste en someter a los bulbos del ajo a un proceso de limpieza, molienda, mezcla y comprensión con un solo solvente alcohólico, sin dañar los principios activos, se realiza de la siguiente manera:
a) Como primer punto es la selección de los bulbos que deben ser del mayor tamaño y peso posible, al eliminar a los mas livianos indirectamente se estará seleccionado a los ajos más sanos, puesto que los bulbos con problemas de sanidad tienden a perder peso, se debe eliminar a los bulbos con malformaciones como abultamientos, causados por dientes mal acomodados, bulbos aplanados o abiertos. Por ultimo también deben de eliminarse los bulbos con sintomas visibles de enfermedad, como pudriciones, polvillo verdoso, polvillo amarillento o manchas grasosas.
b) El siguiente paso consiste en la limpieza del material, cada diente de ajo es lavado con detergente y agua, para eliminar tierra y otros residuos.
c) Después del lavado se hace un último enjuague con agua limpia para eliminar el resto de detergente.
e) Una vez limpios los dientes de ajo pasar a un molino o lidiadora industrial, el ajo debe molerse los mas finamente posible para romper la mayor cantidad de células del ajo y permitir que la alinasa se ponga en contacto con la Alina. En la que por cada kilogramo de ajo se agrega 840 mi de agua y 1 gr. de sal común.
d) El ajo molido se introduce en un contenedor de acero inoxidable y cubre con etanol (1.5 It/ 1 Kg de ajo). Esta mezcla deberá agitarse por 20 minutos cada 3 horas por un periodo de reposo de 25 dias.
e) Transcurridos los 25 dias de reposo se vierte la mezcla en contenedores de 20 litros.
f) Filtrado por malla de #110. El objetivo es separar con una velocidad adecuada el sustrato del extracto.
g) Filtrado por malla de #325
h) El extracto de ajo se adiciona al repelente diluyendo esta mezcla con agua.
i) Se envasa en bidones de 19 It para su venta y distribución.
El tipo y concentración de estos compuestos extraídos
del ajo depende de la madurez del mismo (Lancaster, et al., 1984) prácticas de producción y cultivo (Mazza, 1998), localización en la planta (Freeman, 1975) y condiciones de procesamiento (Malkeja, 1990) . La obtención de esencias y extractos del ajo, el deshidratado, enlatado y congelación llevan a la formación de productos con diferentes características fisicoquímicas y propiedades biológicas (p.e. la alicina tiene una vida media que puede ir de horas hasta dias en función del disolvente de extracción utilizado o del pH del medio ya que a pH ácido la aliinasa, enzima responsable de la formación de alicina se inactiva. El almacenamiento también parece influir en el incremento de compuestos azufrados, probablemente por la formación gradual de S-alk(en) il-L-cisteina sulfóxidos a partir de precursores con g-glutámico (Freeman, 1976) . Por otra parte, los compuestos azufrados del ajo desencadenan un variado y único conjunto de reacciones químicas, que son las que generan muchos de sus efectos metabólicos.
La mayoría de los componentes azufrados no están presentes en las células intactas. Cuando un ajo es machacado, partido o cortado, varios de sus componentes azufrados son liberados, abandonando el interior de las células vegetales; entonces interaccionan unos con otros para desencadenar una cascada de reacciones químicas, generadora de un elevado conjunto de componentes. Asi por ejemplo, cuando la célula se rompe tienen lugar la reacción
entre el enzima aliinasa y los precursores volátiles (S- alkenilcisteina sulfóxido y ácido sulfónico) resultando la formación de diferentes tiosulfinatos y compuestos derivados relacionados con el ácido sulfónico (esquema de reacción 1) . La descomposición de los sulfinatos tales como la alicina (dialil tiosulfinato) puede ocurrir a través de diferentes vias metabólicas. Una de ellas combina tres moléculas de alicina produciendo dos moléculas de ajoeno. A través de otras degradaciones no enzimáticas los tiosulfinatos se transforman en otros compuestos azufrados tales como los tiosulfinatos, cepenos, mono, di, tri y tetrasulfuros, tioles, tiofenos y anhidrido sulfuroso.
Cuando el ajo es sujeto a extracción con agua y etanol a temperatura ambiente se produce alicina la cual es responsable del olor del ajo. Una extracción mas suave empleando etanol absoluto a temperaturas inferiores a cero grados centígrados produce aluna (Block, 1985) (esquema de reacción 1) . En presencia de aliinasa, la aluna se descompone en ácido 2-propensulfónico el cual se dimeriza en alicina (Block, 1985), sustancia que posee diferentes acciones por ejemplo repelencia de los insectos en las plantas. Los diversos componentes del ajo muestran diferentes cualidades en cuanto a su absorción digestiva, biodisponibilidad y efectos sobre organismos.
Esquema de reacción 1
Efectos del procesado en la formación de diferentes compuestos bioactivos del ajo. Modificando de BlocK (1)
O' H
Sulfuro de dialilo
La búsqueda de métodos para la protección natural de cultivos sigue vigente a pesar de que el mercado ofrece una variedad de productos muy amplia- La naturaleza nos proporciona medios para la protección de cultivos que merecen nuestra atención. Estos se originan en la riqueza intrínseca de las especies y que surgen de su lucha por la supervivencia. La protección natural de cultivos reduce el riesgo de la resistencia en los insectos, tiene menos consecuencias letales para los enemigos naturales, reduce la aparición de plagas secundarias, es menos nocivo para el hombre, y no ocasiona daños en el medio ambiente (Stoll,
1989) .
Como alternativa, los productos naturales provenientes de una gran variedad de plantas, actúan inhibiendo, repeliendo, disuadiendo o eliminando insectos plagas de distinto tipo (rastreros, voladores, chupadores, defoliadores, etc.) como asi también estimulando procesos vitales de los cultivos para fortalecerlos y asi protegerse de los ataques de las distintas pestes.
Los siguientes ejemplos tienen la finalidad de ilustrar la invención, no de limitarla, cualquier variación por los expertos en la técnica, caen dentro del alcance de la misma.
Ejemplo 1
Para producir 1000 litros de composición de repelente botánico se mezclan 850 lts de agua, 100 lts de concentrado de ajo y 50 lts de ácidos húmicos, la mezcla se realiza con el siguiente procedimiento; se realiza la recepción de la materia prima y se almacena en los tanques, se revisa la composición de las materias primas que se van a agregar, se revisa la formulación dada, se agrega el agua al tanque mezclador, se adiciona el concentrado de ajo, se adiciona el ácido húmico, se agita por 30 minutos se lleva la muestra a laboratorio para su análisis y autorización, por ultimo se envasa de acuerdo a la presentación
correspondiente .
Ejemplo 2
Una composición de repelente botánico para combatir insectos plaga que comprende extracto de ajo (Allium sativum) de 75% hasta 92%, ácidos húmicos y diluyentes de 25% hasta 8% se aplica por aspersión.
La composición de repelente botánico el ajo ataca pulgones, mosca blanca, gusano soldado, chapulines, gorgojo, gallina ciega, gusano de la col, escarabajo del frijol, falsa palomilla del manzano, Catarina de la papa, araña roja y nemátodos.
El procedimiento de aplicación es el siguiente:
1) Llenar el tanque de aplicación hasta H de su capacidad, agregar la composición de repelente botánico que denominaremos AJICK, de 2 a 3 1/ha, complementar su capacidad y mantener en constante agitación.
2) Se puede aplicar con aspersores manuales, motorizados o con avión.
3) Los volúmenes de agua para aplicación área son 25- 30 lts y de 100 a 200 lts por hectárea en el caso de
aplicaciones terrestres.
La composición de repelente botánico puede ser aplicado de varias formas, se recomienda empezar la aplicación de este producto a temprana hora del dia o por la tarde durante la puesta del sol, ya que no es recomendable aplicarlo en momentos de intensa calor y radiación solar, al momento de realizar la mezcla se sugiere utilizar recipientes de plástico o de otro material no ionizante y que el pH del agua se ajuste previamente a 6.0, este producto favorece el equilibrio ecológico del microambiente que rodea al cultivo y reduce o elimina el estrés fisiológico por fitotoxicidad. Las dosis deben de aplicarse en el volumen necesario de agua para alcanzar una buena cobertura, según se trate de aspersión en banda según se trate de aspersión en banda o aspersión total.
En pruebas de eficacia biológica se ha demostrado que el producto AJICK (extracto acuoso de ajo) mostró las mejores eficacias sobre poblaciones de adultos, ninfas y huevecillos de mosca blanca (Bemisia tabaci) en el cultivo de calabaza (Cucúrbita pepo) con dosis de 3.0 1/ha, con una eficacia promedio de 60.90% para adultos, 58.32% sobre ninfas y 62.19% para jebecillos, por lo que se recomienda ampliamente su uso como parte de los manejos integrados de plagas (MIP) , aprovechando sus bondades para conservar la fauna benéfica, su baja toxicidad hacia mamiferos y la baja
contaminación al medio ambiente,
Claims
1.- Una composición de repelente botánico para combatir insectos plaga caracterizada porque comprende extracto de ajo (Allium sativum) de 75% hasta 92%, ácidos húmicos y diluyentes de 25% hasta 8%.
2. - Una composición de conformidad con la reivindicación 1 caracterizado porque los diluyentes se seleccionan de agua.
3.- Una composición de conformidad con la reivindicación 1 caracterizada porque comprende extracto acuoso de ajo de 87%, ácidos húmicos y agua de 13%.
4.- Una composición de conformidad con la reivindicación 1 caracterizada porque comprende 100 It concentrado de ajo, 50 lts de ácidos húmicos, y 850 lts de agua por cada mil litros de composición.
5.- El uso de una composición de la reivindicación 1 a 3 para garantizan un control de más del 70% para adultos,
arriba del 60% sobre ninfas y mayores a 60% sobre huevecillos de mosca blanca (Bemicia tabaci) en calabaza (Cucúrbita pepo) .
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