Método para potenciar el crecimiento de cultivos, plantas o semillas y supresión de enfermedades de las plantas.

Un método para mejorar la supresión de una enfermedad fitopatogénica,

donde el método comprende aplicar un material que comprende ácido γ-poliglutámico ("γ-PGA," forma H) y / o su sal, un hidrogel de γ-poliglutamato, un caldo de fermentación que comprende γ- PGA, su sal y / o un hidrogel de γ-poliglutamato, o una mezcla de los mismos, a los cultivos, plantas o semillas, o a un campo para el cultivo de la cosecha, planta o semilla.

Método para potenciar el crecimiento de cultivos, plantas o semillas y supresión de enfermedades de las plantas Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a los efectos combinados y concertados de la hidratación del suelo, la retención de agua, la solubilización de calcio y magnesio, la estimulación del crecimiento de cultivos, plantas y semillas, y / o las funciones antifitopatógenas y antlvlrales del ácido y-poliglutámico ("y- PGA", forma H), su sal (un y-pollglutamato), un hidrogel de y-poliglutamato y / o un caldo de fermentación que comprende y-PGA, su sal y / o hidrogel de y- pollglutamato.

Antecedentes técnicos y técnica anterior

En el control práctico de enfermedades de las plantas, los compuestos antifúngicos sintéticos están siendo los principales fungicidas en uso. Fungicidas sintéticos en aplicaciones de amplio espectro se Imponen disminuyendo el control biológico natural y el peligro para la vida silvestre, los trabajadores agrícolas y los consumidores. Para muchas enfermedades de las plantas, especialmente las relacionadas con el suelo, puede estar Implicado un complejo de patógenos, tal como la podredumbre de la raíz de la judía, que implica a Pythlum sp., Rhizoctonia sotaní y Fusarium sotaní.

En la actualidad y en el futuro Inmediato, el uso selectivo de fungicidas convencionales parece ser la forma principal en el control práctico de enfermedades de las plantas. En general, los fungicidas se pueden utilizar selectivamente con respecto a la cantidad o la frecuencia de aplicación. La posibilidad de utilizar procedimientos tanto químicos como biológicos para lograr un control fiable y selectivo es Intrigante.

Las enfermedades de los cultivos van desde las que se producen con poca frecuencia a aquellas que alcanzan proporciones epidérmicas. El oídlo de los cereales es frecuente y grave. La Sigatoka Negra es una enfermedad frecuente y devastadora asociado con los plátanos. La frecuencia de la mancha ocular aguda (Rhizoctonia sotaní) en los cereales de clima templado y los cultivos de alto valor a nivel mundial sugieren que los agentes diseñados para su control pueden ser un éxito comercial. En general se acepta que Septoria y las enfermedades del oidio están asociadas con los patógenos de cereales más importantes actualmente controlados mediante fungicidas. Hay varios patógenos para los que no existe un control fungicida eficaz, pero que están asociados con Intensas pérdidas de cosechas. Ejemplos son Sclerotinia en las legumbres, Gaeumannomyces en los cereales y Fusarium en el maíz. Otros patógenos importantes incluyen Pyricutaria grísea en el arroz, Erysiphe graminisy y Septoria trítici en los cereales de clima templado, Ventura inaequalis en la fruta principal, Sclerotinia sclerotiorum en las legumbres.

Los agentes antifúngicos naturales más ampliamente estudiados son las fitoalexlnas. Sin embargo, las qultlnasas, glucanos, lectinas de unión a quitina, zeamatinas, tioninas y proteínas inactlvadoras de rlbosomas están ahora reconocidos como importantes reguladores de la invasión de hongos. Los patógenos blotróflcos Invaden las células vivas, mientras que los necrótrofos colonizan el tejido invadido.

Se han encontrado D-aminoácidos como constituyentes de las paredes celulares microbianas (véase Schlelfer K. H. y Kandler O., 1972, Peptidoglycan types of bacterial cell walls and their taxonomic ¡mpllcatlons, Bacterlolo. Rev. 36:407 - 477), lipopéptidos (véase Asselineau J., 1966, The bacterial lipids, Harmann, París), antibióticos (véase Bycroft B. W., 1969, Structural relationships in microbial peptides, Nature (London), 224:595 - 597), cápsulas y toxinas (véase Hatfield G. M., 1975, Toxins of higher fungi, Lloydia, 38:36 - 55). Se ha postulado que los D- aminoácidos en los antibióticos se forman a partir de L-aminoácidos después de la incorporación de este último en intermedios estereoquímicamente lábiles, tales como dipéptidos cíclicos. Una forma combinada de un ácido deshidroamino derivado del correspondiente L-aminoácido podría convertirse estereoespecificamente in vivo en el D-isómero durante la formación del antibiótico. La racemización de los aminoácidos puede proceder a través de un mecanismo análogo.

La mayoría de los antibióticos peptídicos producidos por bacilos son activos contra bacterias grampositivas. Sin embargo, algunos compuestos exhiben actividad casi exclusivamente contra formas gramnegativas, mientras que algunos otros, como bacilomicina y micobacilina, son agentes eficaces contra mohos y levaduras. La micobacilina es un antibiótico peptídico cíclico que contiene 13 residuos de 7 aminoácidos diferentes (véase Sengupta S., Banerjee A. B., y Bose S. K., 1971, y-Glutamyl and D- or L-peptide linkages in mycobacillin, a cyclic peptide antibiotic, Biochem. J., 121:839 - 846). Hay seis de los D-aminoácidos, incluyendo dos de ácidos D-glutámico y cuatro de ácidos D-aspártico, y otros siete L-aminoácidos en la estructura molecular.

Generalmente, los fungicidas no sistémicos son inhibidores de múltiples sitios, que provocan una respuesta a través de la interrupción de varios procesos bioquímicos. Esto se logra a través de su capacidad para unirse con los grupos químicos, tales como restos tiol, comunes a muchas enzimas. Los materiales que inhiben la biosíntesis de esteróles son agentes muy eficaces de control de enfermedades de los cultivos. Son sistémicos y proporcionan un control protestante, curativo y de erradicación. Los esteróles son componentes funcionales importantes en el mantenimiento

de la integridad de la membrana celular y están presentes en todos los eucariotas. En los hongos, la bloslntesis de esteróles se lleva a cabo de novo a partir de acetil-CoA para producir el esteral principal en la mayoría de los hongos. La ruta sintética hacia el ergosterol es una característica de la mayoría de los hongos (por ejemplo, Ascomicetos, Deuteromicetos y Basidomicetos). En los oídlos de cereales, el esteral principal es 24 metllcolesterol. El ergosterol desempeña un papel único en el mantenimiento de la función de la membrana y una reducción en la disponibilidad del ergosterol tiene como resultado la interrupción de la membrana y la fuga de electrolitos.

Las surfactinas (véase Arima K., Kakinums A., y Tamura, G., 1968, Surfactin, a Crystalline Peptidelipid Surfactant Produced by Bacillus subtilis: Isolation, Characterization and Its Inhibition of Fibrin Clot Formation, Biochem. Biophys. Res. Commun. 31:488 - 494) son depsipéptidos cíclicos producidos por Bacillus subtilis y Bacillus subtilis natío, que contienen ácidos grasos (3-hidroxi y siete aminoácidos, incluyendo 2 de la D-leucinas. Muestran potentes actividades antifúngicas, actividades antitumorales, contra células de carcinoma de ascitis de Ehrlich e inhiben la formación de coágulos de fibrina. Las interacciones fisicoquímicas de las surfactinas de lipopéptidos anfifílicos con la capa externa de la membrana bicapa lipídica causan graves cambios en la permeabilidad de los canales iónicos y conducen a la interrupción del sistema de membranas. Las surfactinas también inhiben las actividades de enzimas virales de la ATPasa de protones, que son necesarias para la entrada de algunos virus en las células (véase Carrasco L., 1994, Entry of animal viruses and macromolecules into cells, FEBS Lett. 350:151 - 154), como se demuestra para la H+,K+- ATPasa gástrica para la surfactina análogo pumilacidina (véase Naruse N., Tenmyo O., y Kobaru S., 1990, Pumilacidin, a complex of new antiviral antibiotics: Production, isolation, Chemical properties, structure and biological activity, J. Antibiot. Japan, 43:267 - 280). La actividad antiviral de la surfactina se ha determinado para un amplio espectro de diferentes virus (véase Vollenbroich D., Paul G., Ozel M. y Vater J., 1997, Antimycoplasma properties and application on cell cultures of surfactin, a lipopeptide antibiotic from Bacillus subtilis, Appl. Environ. Microbiol. 63:44 - 49), incluyendo el virus del bosque de Semiski, el virus del herpes simple, el virus del herpes suid, el virus de la estomatitis vesicular, el virus de la inmunodeficiencia en simios, el calicivirus felino, el virus de la encefalomiocarrtitis murina, virus con cubierta retrovirus, etc.

Las iturinas (véase Peypoux F., Guinand M., Michel G., Delcambe L., Das B. C. y Lederer E., 1978, Structure of iturin A, a peptidolipid antibiotic from Bacillus subtilis, Biochemistry, 17:3992 - 3996) son lipopéptidos antifúngicos, producidos por una cepa de Bacillus subtilis, que contienen un heptapéptido cíclico que incluye tres de D- y cuatro L- a-aminoácidos y un (3-aminoácido lipofílico con una cadena lateral alifática de 14 a 16 átomos de carbono. Las iturinas exhiben una amplia... [Seguir leyendo]

1. Un método para mejorarla supresión de una enfermedad fitopatogénica, donde el método comprende aplicar un material que comprende ácido Y-poliglutámlco ("y-PGA," forma H) y / o su sal, un hldrogel de Y-poliglutamato, un caldo de fermentación que comprende y- PGA, su sal y / o un hidrogel de y-poliglutamato, o una mezcla de los mismos, a los cultivos, plantas o semillas, o a un campo para el cultivo de la cosecha, planta o semilla.

2. Un método de la reivindicación 1, donde la sal es y-poliglutamato en forma de Na+, y-poliglutamato en forma de K+, y-poliglutamato en forma de NH/, y-poliglutamato en forma de Mg++o y-poliglutamato en forma de Ca++.

3. Un método de la reivindicación 1, donde el hidrogel de y-poliglutamato se prepara a partir de y-poliglutamato en forma de Na+, y-poliglutamato en forma de K+, y-poliglutamato en forma de NH/, y-poliglutamato en forma de Mg++, y-poliglutamato en forma de Ca++, o una mezcla de los mismos retlculados con poliglicidlléter de diglicerol, poliglicidiléter de poliglicerol, poliglicidlléter de sorbitol, poliglicidiléter de polloxletllensorbitol, poliglicidlléter de polisorbitol o diglicidiléter de polietilengllcol, o una mezcla de los mismos.

4. Un método de la reivindicación 1, donde el hidrogel de y-poliglutamato se prepara a partir de y-poliglutamato en forma de Na+, y-poliglutamato en forma de K+, y-poliglutamato en forma de NH/, y-poliglutamato en forma de Mg++, y-poliglutamato en forma de Ca++, o una mezcla de los mismos reticulados mediante Irradiación con haces de rayos gamma o electrones.

5. Un método de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el material se utiliza como un biocida, un hidratante para el acondicionamiento y renovación del suelo, un estimulante del crecimiento para la pulverización sobre la hoja de la planta, o para irrigar el cultivo o el campo de cultivo o de la planta, un agente quelante para la eliminación de un metal pesado presente en el campo para el cultivo de la cosecha, planta o semilla, y / o un agente de formación de complejos para formar calcio y / o magnesio soluble.

6. Un método de la reivindicación 5, donde el material recubre la semilla.

7. Un método para mejorar el crecimiento de un cultivo, una planta, o una semilla, reforzando de forma simultánea el fortalecimiento un tallo y / o el tronco de la planta, y / o aumentando el rendimiento de un cultivo, donde el procedimiento que comprende aplicar un material que comprende un hidrogel de y-poliglutamato, un caldo de fermentación que comprende un hidrogel de y-poliglutamato, o una mezcla de los mismos a los cultivos, plantas o semillas, o a un campo para el cultivo de la cosecha, planta o semilla, donde el hidrogel de Y-poliglutamato se prepara a partir de y-poliglutamato en forma de Na+, y-poliglutamato en forma de K+, y-poliglutamato en forma de NH4+, y-poliglutamato en forma de Mg++o y-poliglutamato en forma de Ca++, o una mezcla de los mismos, se retícula con poliglicidiléter de diglicerol, poliglicidiléter de poliglicerol, poliglicidiléter de sorbitol, poliglicidiléter de polioxietilensorbitol, poliglicidiléter de polisorbitol, o diglicidiléter de polietilenglicol, o una mezcla de los mismos.

8. Un método de la reivindicación 7, donde el material comprende además y- PGA y / o su sal.

9. Un método de la reivindicación 8, donde la sal es y-poliglutamato en forma de Na+, y-poliglutamato en forma de K+, y-poliglutamato en forma de NH/, y-poliglutamato en forma de Mg++o y-poliglutamato en forma de Ca++.

10. Un método de una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, donde los materiales se utilizan como un hidratante para el acondicionamiento y renovación del suelo, un estimulante del crecimiento para la pulverización sobre la hoja de la planta, o para irrigar el cultivo o el campo de cultivo o de la planta, un agente quelante para la eliminación de un metal pesado presente en el campo para el cultivo de la cosecha, planta o semilla, y / o un agente de formación de complejos para formar calcio y / o magnesio soluble.

11. Un método de la reivindicación 10, donde el material recubre la semilla.

12. Un método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y 8 a 11, donde el material se disuelve en un disolvente polar o agua y el pH se ajusta a un valor en el intervalo de 5,0 a 8.

13. Un método de la reivindicación 12, donde la concentración de y-PGA y / o su sal está en el intervalo de 0,001 % a 15%.

14. Un método de la reivindicación 12, donde la concentración del hidrogel de y-poliglutamato en el intervalo de 0,001 %a 10%.

15. Un método de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el material tiene una relación de la forma D de ácido glutámico y / o glutamato y la forma L de ácido glutámico y / o glutamato de 90 %: 10 % a 10 %: 90 %.

16. Un método de la reivindicación 15, donde la relación es de 65 %: 35 % a 35 %: 65 %.