Uso de hidrolizados enzimáticos exentos de compuestos fenólicos, a partir de harinas de soja y colza, en cultivos agrícolas.

Uso de hidrolizados enzimáticos exentos de compuestos fenólicos a partir de harinas de soja y colza,

que se obtienen mediante hidrólisis enzimática y se aplican directamente sobre los cultivos agrícolas independientemente de su fase de desarrollo, para favorecer y estimular el enraizamiento de cultivos agrícolas y crecimiento de sus hojas, especialmente, para cultivos de trigo.

Campo de la invención

La presente invención se refiere al uso de hidrolizados enzimáticos exentos de compuestos fenólicos que se obtienen a partir de harina de soja y colza, mediante hidrólisis enzimática, para favorecer el enraizamiento de cultivos agrícolas en general, y de los cultivos de trigo, en especial. El objeto de la presente solicitud está comprendido en el sector de la biotecnología, específicamente, el de la biotecnología en la mejora de los cultivos.

Antecedentes de la invención

La mayoría de los preparados comerciales de aminoácidos provienen de la hidrólisis química de las proteínas. Estos procesos fuertemente agresivos degradan las proteínas, dando como resultado una baja proporción de aminoácidos libres respecto del total de proteína original, además de una producción de sales y cloruros, los cuales son potencialmente nocivos para los vegetales.

La presente invención se refiere al empleo de un producto encuadrado dentro del campo de la biotecnología, aprovechando la presencia de L-aminoácidos biológicamente activos para mejorar el desarrollo de los cultivos.

Los bioactivadores o bioestimulantes son moléculas con una muy amplia gama de estructuras, los cuales pueden estar compuestos por hormonas o extractos metabólicamente activos, tales como aminoácidos y ácidos orgánicos. Tales bioactivadores son utilizados principalmente para incrementar el crecimiento y rendimiento de las plantas, así como para superar periodos de estrés.

Respecto de los bioactivadores basados en el uso de aminoácidos, se debe tener en cuenta que existen dos isómeros posibles de aminoácidos: los L-a-aminoácidos y los D-a-aminoácidos. Sin embargo, los únicos que son activos biológicamente son los L-a- aminoácidos, pues sólo ellos forman parte de las proteínas.

La calidad de los aminoácidos conseguidos dependerá en gran medida del tipo de hidrólisis, siendo la enzimática la que proporciona las mejores características al producto final, entre ellas:

- elevada cantidad de L-a-aminoácidos,

- elevada proporción de aminoácidos libres,

- ausencia de productos potencialmente nocivos para las plantas, y

- conservación de las bases nitrogenadas.

La innovación de este producto, es decir, los hidrolizados enzimáticos de naturaleza vegetal radica en su uso de carácter polivalente, en cuanto a las distintas fases de desarrollo que puede modificar y en cuanto a su empleo tanto en la agricultura ecológica, agricultura convencional, y también sobre cualquier cultivo.

Descripción de la invención

Los hidrolizados de la presente invención se obtienen a partir de harinas de soja y colza, a través de la siguiente manera:

a) se muelen las harinas;

b) se eliminan los fenoles, según los siguientes pasos:

b1) añadir 30 ml de una solución de metanol al 80% y 1% de ácido clorhídrico por cada 5 gramos de harinas para formar una mezcla,

b2) la mezcla se agita durante 20 minutos, en oscuridad, a temperatura ambiente,

b3) se filtra la mezcla para separar la fase líquida de la fase sólida. b4) la fracción sólida se somete a las etapas b1) a b3) reiteradamente, hasta un total de 6 veces;

c) tras eliminar la fracción fenólica, por cada gramo de harina molida, se añaden 25 mg de cada una de las siguientes enzimas: papaína, bromelina y tripsina a la fracción sólida, para que se realice la hidrólisis durante 22 horas, a 25°C;

d) tras la etapa c), se obtienen hidrolizados enzimáticos exentos de compuestos fenólicos a los que se les hace pasar a través de un filtro, y de esta manera, se consigue una fracción líquida final, que es en la que se encuentran los aminoácidos liberados.

Así, se obtienen hidrolizados exentos de fenoles a partir de harinas de soja y colza que se aplican directamente a los cultivos agrícolas, independientemente de su fase de desarrollo, y que pueden proceder de la agricultura convencional, ecológica u otro tipo. Mediante el empleo de la fracción líquida final obtenida según lo descrito arriba, se procede a evaluar el índice de germinación en trigo en ensayos in vitro, a través de su aplicación directa sobre el objeto a tratar: cultivos agrícolas, en especial, cultivos de trigo.

Se lleva a cabo un estudio experimental del número de raíces, longitud de raíces y el número de hojas de las plantas resultantes de muestra de cultivo control (con fracción fenólica) y muestras suplementadas con los hidrolizados enzimáticos exentos de compuestos fenólicos.

Breve descripción de las figuras

Las siguientes figuras ayudan a comprender la invención y se presentan como ejemplos no limitativos de ésta.

La Figura 1 es un gráfico en el que el eje de las ordenadas se representa el número medio de raíces emitidas por cultivo, en este caso, trigo, y en el de las abscisas se representan la muestras de cultivo suplementadas con hidrolizados enzimáticos sin compuestos fenólicos (a1) procedentes de harinas de soja (A), que son los dos bloques más próximos al eje de las ordenadas, y procedentes de harinas de colza (B), sin compuestos fenólicos (b1).

La Figura 2 es un gráfico que muestra, en el eje de las ordenadas, el número medio de hojas emitidas por el cultivo de trigo al que se le aplican los hidrolizados enzimáticos de soja y colza, sin compuestos fenólicos (a1 y b1) y suplementados con compuestos fenólicos (a2 y b2).

Ejemplo de realización

Una vez se obtienen los hidrolizados exentos de fenoles, mediante hidrólisis enzimática a partir de fuentes naturales, tales como, harinas de soja y harinas de colza, se aplican dichos hidrolizados sobre plantas de trigo, en este caso, en la fase de germinación.

El procedimiento seguido para el ensayo in vitro fue el siguiente:

a) Desinfección superficial de las semillas.

Las semillas se desinfectan superficialmente durante 4 minutos en alcohol absoluto y durante 20 minutos en 20% de hipoclorito sódico (lejía comercial, 40 g/l cloro activo) y unas gotas de detergente. Posteriormente, se lavan en abundante agua destilada estéril.

b) Preparación del medio de cultivo.

El medio de cultivo comprende: sales minerales de Murashige and Skoog (1962) diluidas a la mitad y se suplementan con 0,5 mg/l de tiamina; 0,5 mg/l de ácido nicotínico; 0.5 mg/l de piridoxina; 15 g/l de sacarosa (como fuente de carbono), y 7 g/l de agar. Se ajusta el pH a 5.7 y, luego, se esteriliza en autoclave a 121°C, durante 30 min.

Tras la esterilización, se añade una cantidad 20 mi del correspondiente hidrolizado al medio. Cada litro de medio de cultivo con el correspondiente hidrolizado se reparte en 24 tubos de cultivo. Así, el hidrolizado de harina de soja aporta un contenido de 3,31

mg de aminoácidos (expresados como nitrógeno aminoacídico, NA) por litro de medio, mientras que la harina de colza aporta uno de 1,51 mg de NA/L de medio,

c) Puesta en cultivo de las semillas.

Las semillas desinfectadas se colocan en los tubos de cultivo con los diferentes medios. Este proceso se realiza en una campana de flujo laminar para evitar la contaminación. Antes de la puesta de las semillas en los tubos, se esterilizó la superficie de la campana con luz ultravioleta.

Se ha realizado una única aplicación, ya que el objetivo es medir la influencia del aporte de aminoácidos en la estimulación del enraizamiento y la emisión de hojas en las etapas tempranas de desarrollo del trigo.

Observaciones y resultados experimentales:

A partir de la comparación con la muestra control, el mayor número medio de raíces se observa en las plantas de trigo suplementadas con el hidrolizado de soja.

Según la figura 1, donde el bloque completamente blanco corresponde al uso de hidrolizados enzimáticos de soja exentos de compuestos fenólicos (a1) y el bloque blanco rayado, al uso de hidrolizados de colza exentos de compuestos fenólicos (b1) en las semillas de trigo.

Las plantas que se sometieron al uso del hidrolizado de colza presentaron un número de raíces muy similar al control (bloque completamente gris, figura 1) y mayor que los hidrolizados que sí contienen compuestos fenólicos (bloques blanco y gris rayados, figura 1). La diferencia del hidrolizado de colza con el de soja puede estar relacionada con el menor contenido de nitrógeno aminoacídico de la harina de colza.

Por lo que respecta a la longitud media de las raíces emitidas por el trigo, se comprueba que los hidrolizados de la harina de soja y colza sin compuestos fenólicos mejoran la longitud media de las raíces, siendo los resultados algo mejores con el hidrolizado de soja. Además, se comprueba un mayor desarrollo de las raíces laterales...

1. Uso de hidrolizados enzimáticos exentos de compuestos fenólicos a partir de harinas de soja y colza caracterizado porque se aplica directamente sobre un cultivo agrícola, en cualquier fase de desarrollo, para favorecer y estimular su enraizamiento y

crecimiento de hojas.

2. Uso de hidrolizados enzimáticos exentos de compuestos fenólicos según la reivindicación 1 para favorecer y estimular el enraizamiento y crecimiento de hojas en cultivos de trigo.