ES2361432A1

ES2361432A1 - Composición fitosanitaria que comprende aceites esenciales potenciadores de la actividad antifúngica.

Info

Publication number: ES2361432A1
Application number: ES201130390A
Authority: ES
Inventors: Unai Ona Ugalde Martinez **; Ana Belen Rodriguez Urra *; Ainara Ubegun Lizaso *
Original assignee: Biofungitek SL
Current assignee: Biofungitek SL
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2011-03-18
Publication date: 2011-06-17
Anticipated expiration: 2031-03-18
Also published as: ES2361432B9; US20150133296A1; EP4014740A1; PT2687095T; US10863749B2; MA35012B1; BR112013022159B1; CN103429088A; PL2687095T3; PE20140805A1; WO2012127082A1; ZA201305518B; CN103429088B; EP2687095A1; CL2013002170A1; BR112013022159A2; US20180168169A1; EP2687095A4; EP2687095B1; ES2665948T3

Abstract

Composición fitosanitaria que comprende aceites esenciales potenciadores de la actividad antifúngica.La presente invención se refiere a composiciones fitosanitarias con propiedades fungicidas que comprenden una mezcla de aceites esenciales obtenidos a partir de plantas y agentes con propiedades fungicidas conocidas, tales como bicarbonatos de metales alcalinos o de amonio, y compuestos basados en cobre o sus sales, para ser utilizadas principalmente en la protección por contacto contra infecciones fúngicas en plantas cultivadas y en la post-cosecha, así como en otras aplicaciones antifúngicas. En dichas composiciones el efecto de los agentes con propiedades fungicidas conocidas se ve potenciado de forma sinérgica por dichos aceites esenciales. La presente invención también se refiere al uso de dichos aceites esenciales como potenciadores de agentes con propiedades fungicidas conocidas.

Description

Composición fitosanitaria que comprende aceites esenciales potenciadores de la actividad antifúngica.

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La presente invención se refiere a composiciones fitosanitarias con propiedades fungicidas que comprenden una mezcla de aceites esenciales obtenidos a partir de plantas y agentes con propiedades fungicidas conocidas, tales como bicarbonatos de metales alcalinos o de amonio, y compuestos basados en cobre o sus sales, para ser utilizadas principalmente en la protección por contacto contra infecciones fúngicas en plantas cultivadas y en la post-cosecha, así como en otras aplicaciones antifúngicas. En dichas composiciones el efecto de los agentes con propiedades fungicidas conocidas se ve potenciado de forma sinérgica por dichos aceites esenciales. La presente invención también se refiere al uso de dichos aceites esenciales como potenciadores de agentes con propiedades fungicidas conocidas.

Los aceites esenciales son mezclas complejas de moléculas naturales que se obtienen fundamentalmente a partir de plantas. Éstos son metabolitos secundarios que pueden obtenerse habitualmente mediante la extracción con disolventes orgánicos y posterior concentración o tratamientos físicos con vapor, seguido de una separación de la fase insoluble en agua. Por lo general, son líquidos, volátiles, solubles en disolventes orgánicos y presentan una densidad inferior a la del agua.

En la naturaleza, pueden ser sintetizados en diversos órganos de las plantas, tales como semillas, hojas, flores, células epidérmicas y frutos, entre otros, y juegan un papel importante en la protección de las plantas contra infecciones bacterianas, víricas o fúngicas.

Es conocida la acción fungicida y bactericida de numerosos aceites esenciales de plantas, que incluso se han llegado a comercializar. Entre ellos se encuentran el aceite de jojoba (Simmondsia californica), el aceite de Rosemary (Rosemarinus officianalis), el aceite de tomillo (T. vulgaris), el extracto hidrofóbico clarificado de aceite de neem (A. indica), el aceite de semillas de algodón (Gossypium hirsutum) con extracto de ajo (Dayan F E y otros. "Natural products in crop protection". Bioorg. and Med. Chem. 17 (2009). 4022-4034).

La composición química de los aceites esenciales difiere no solo en la cantidad sino también en la calidad y el tipo de estereoquímica de las moléculas de las sustancias extraídas. El producto de la extracción puede variar según el clima, la composición de la tierra, el órgano de la planta utilizado para la extracción, la edad y el ciclo vegetativo en el que se encuentra la planta. También depende del procedimiento de extracción utilizado.

Por otra parte, también es conocido en la técnica anterior el uso como fungicidas de sales inorgánicas tales como bicarbonatos de metales alcalinos, principalmente de litio, sodio o potasio, y bicarbonato de amonio como agentes fungicidas (Patente de los Estados Unidos US5346704). El uso de estas sales inorgánicas, en particular aquellas que contienen el anión bicarbonato, no conlleva riesgos para la salud humana ni para el medio ambiente.

También se conoce el carácter fungicida de productos basados registrados en cobre o sus sales los cuales se han empleado extensamente en agricultura. En el año 1761 se descubrió que estas disoluciones inhibían el crecimiento de los hongos sobre semillas. Desde entonces, los fungicidas en base a cobre se han empleado en fórmulas bien conocidas como el caldo bordelés (Copper as a Biocidal Tool. Gadi Borkow y Jeffrey Gavia. Current Medicinal Chemistry. Volumen 12: 2163-2175).

Por su origen natural, los aceites esenciales de plantas resultan muy atractivos para su aplicación en la agricultura, con el objetivo de obtener de productos sanos e inocuos, ya que es un requisito que se exige cada vez con mayor rigurosidad, tanto por parte de los consumidores como de las autoridades regulatorias.

Por lo tanto, existe la necesidad de encontrar nuevas composiciones fitosanitarias que presenten propiedades antifúngicas, para la protección de los cultivos, incluso en la post-cosecha, que presenten un mínimo de efectos tóxicos secundarios y que sean inocuos al ser humano y al medio ambiente.

Los presentes autores han encontrado, de forma sorprendente, que algunos aceites esenciales obtenidos a partir de plantas, cuando se mezclan con otros productos con propiedades antifúngicas conocidas, potencian las propiedades antifúngicas de estos compuestos, tales como las sales inorgánicas como por ejemplo de bicarbonatos de metales alcalinos o amonio, y productos antifúngicos basados en cobre o sus sales.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es dar a conocer una composición fitosanitaria con propiedades antifúngicas que comprende: 1) uno o varios aceites esenciales obtenidos a partir de plantas y 2) uno o varios agentes con propiedades fungicidas conocidas. Dicha composición mejora de una manera sinérgica las propiedades antifúngicas de los agentes con actividad antifúngica conocida, presenta un mínimo de efectos tóxicos secundarios y es inocua al ser humano y al medio ambiente.

La composición de la presente invención se puede aplicar en la agricultura para la protección de los cultivos desde la etapa de germinación hasta la cosecha, así como durante el almacenamiento y transporte de dichos cultivos, semillas, flores o granos. Asimismo, otra posible aplicación es en la eliminación de hongos que atacan las superficies pintadas y para la protección de alfombras y telas en el hogar y en cualquier otra aplicación contra el ataque de hongos por contacto.

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Entre los aceites esenciales que se pueden utilizar en la composición fitosanitaria de la presente invención se encuentran el aceite de tomillo (Thymus vulgaris), aceite de orégano (Origanum vulgaris), aceite de clavo (Syzygium aromaticum), aceite de nuez moscada (Myristica fragrans), aceite de canela (Cinnamomum zeylanicum), aceite de laurel (Laurus nobilis), aceite de naranjo (Citrus x sinensis), el aceite de menta (Mentha x piperita), aceite de valeriana (Valeriana officinalis), aceite de citronela (Cymbopogon nardos), aceite de lavanda (Lavanda angustifolia), aceite de jojoba (Simmondsia californica), aceite de Rosemary (Rosemarinus officianalis), aceite de neem (Azadirachta indica), aceite de semillas de algodón (Gossypium hirsutum) o mezclas de los mismos.

Sin estar unidos a ninguna teoría en particular, es posible que la propiedad potenciadora de la actividad antifúngica de los aceites esenciales obtenidos a partir de plantas, sea debida a algunos de los compuestos con actividad conocida presentes en dichos aceites esenciales. Por lo tanto, en una realización de la presente invención la composición fitosanitaria puede estar comprendida por una mezcla de los compuestos activos aislados de los aceites esenciales de la presente invención, tales como monoterpenoides fenólicos tales como carvacrol y timol; alilbencenos tal como eugenol; fenoles monosustituidos tal como trans-cinamaldehido, monoterpernos cíclicos tal como limoneno, monoterpenos bicíclicos tal como canfeno y terpenos lineales tal como nerol, cualquiera de sus familias y mezclas de los mismos; y agentes con propiedades fungicidas conocidas. El mecanismo de acción de los aceites esenciales es múltiple debido a la mezcla compleja de distintos principios activos que en ellos se contienen. Sin embargo, se han descrito las formas de acción de los componentes mayoritarios de algunos de estos aceites. El mejor descrito en la literatura es el modo de acción del carvacrol sobre el crecimiento de células bacterianas y levaduras (The Phenolic Hydroxyl Group of carvacrol is essential for action against the food-borne pathogen Bacillus cereus. A. Ultee y otros. Applied and Environmental Microbiology, Abr 2002, 1561-1568). Según estos estudios, el carvacrol es capaz de atravesar la membrana celular cuando está protonado (en medio ácido) y al alcanzar el citoplasma libera un protón, resultando en la acidificación de la célula. Este modo de acción no excluye otros modos de acción posibles como el aumento de la permeabilidad de la membrana o efectos inhibitorios específicos sobre procesos catalíticos.

Entre los agentes con propiedades fungicidas conocidas que se pueden utilizar en la composición de la presente invención se encuentran los carbonatos o bicarbonatos de metales alcalinos, preferentemente de litio, sodio o potasio, carbonato o bicarbonato de amonio y agentes fungicidas basados en cobre o sus sales o mezclas de los mismos. De manera más preferente, el agente con propiedades fungicidas conocidas es bicarbonato de potasio.

La cantidad de aceites esenciales presentes en la composición de la presente invención se encuentra en el intervalo de 0,01% a 99, 99% en peso del total de la composición. Por otra parte, la cantidad de agente con propiedades fungicidas conocidas en la composición de la presente invención puede variar entre un 99,99% y un 0,01% en peso de la composición total.

La composición de la presente invención se puede preparar mezclando el aceite o aceites esenciales y el agente con propiedades fungicidas mediante cualquier método de mezclado conocido en la técnica. Por lo general, los aceites esenciales son líquidos a temperatura ambiente, por lo que dicha composición generalmente estará en forma de líquido. Sin embargo, dicha composición también puede estar en forma de líquido o sólido tales como suspensión, dispersión, emulsión, pulverizado, microencapsulado o cualquier otro tipo de mezcla que permanezca estable en el tiempo o incorporada en polímeros, ceras o cualquier otro soporte similar.

Además, la composición fitosanitaria de la presente invención se puede utilizar como tal, o se puede utilizar para la formulación de un producto fitosanitario con diferentes aditivos utilizados en la técnica que otorgan diferentes propiedades, tales como surfactantes, polímeros, agentes alcalinizantes, agentes controladores del pH, entre otros muchos aditivos utilizados en las formulaciones de los productos empleados en la industria agrícola.

La composición fitosanitaria de la presente invención se encuentra en el grupo de los fitosanitarios de contacto, o sea que la forma de protección contra enfermedades fúngicas es mediante el contacto, ya que dicha composición queda sobre la superficie de las diferentes partes de la planta, protegiéndola desde el exterior contra el ataque externo de los hongos.

Al ser un líquido, un polvo o un microencapsulado, la composición fitosanitaria de la presente invención se puede aplicar por cualquier método de aplicación conocido en la técnica, tales como aspersión.

La composición fungicida de la presente invención puede comprender además un fertilizante, que puede seleccionarse del grupo que comprende compuestos que contienen nitrógeno y/o fósforo, tales como urea, melamina, hexamina, dicianodiamida, amelina, ácido cianúrico, nitrato de melamina, fosfito de trietilo y similares o mezclas de los mismos.

La composición de la presente invención también puede comprender cualquier compuesto o producto con actividad química y/o biológica que se utilice en la agricultura, tales como herbicidas, insecticidas, reguladores del crecimiento de las plantas y similares, o mezclas de los mismos.

La presente invención se describe a continuación con más detalles en referencia a varios ejemplos de realización. Estos ejemplos, sin embargo, no están destinados a limitar el alcance técnico de la presente invención.

Ejemplos

Ejemplo 1 (Comparativo)

Inhibición del crecimiento del hongo Botrytis cinerea por el KHCO_{3} solo

Se cultivó el hongo Botrytis cinerea en medio de cultivo PDB (Potato Dextrosa Broth) con diferentes concentraciones de KHCO_{3} y se determinó el % de inhibición, que representa el grado en el que el crecimiento se ve impedido respecto a un control que no tiene el compuesto a ensayar, en este caso el KHCO_{3}. El % de inhibición se calculó de la siguiente manera:

% Inhibición = [(DO_{control} - DO_{X})/DO_{control}] * 100

donde DO_{control} es la densidad óptica del cultivo de control (sin compuesto a ensayar) y DO_{x} es la densidad óptica del cultivo con la sustancia a ensayar. La densidad óptica del cultivo líquido se midió a las 24 horas posteriores al inicio del cultivo.

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Se obtuvieron los siguientes resultados (tabla I):

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TABLA I Inhibición del crecimiento de B. cinerea por el KHCO_{3}

1

Como se observa en la tabla anterior, con una concentración de KHCO_{3} entre 10 y 25 mM se obtienen resultados similares en cuanto a la inhibición del cultivo de B. Cinerea. Sin embargo, a 30 mM se obtiene una inhibición superior.

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Ejemplo 2 (Comparativo)

Inhibición del crecimiento del hongo Botrytis cinerea por Carvacrol solo

Se cultivó el hongo B. cinerea de forma análoga al Ejemplo 1, con la diferencia que en el medio se utilizaron diferentes concentraciones de carvacrol, un compuesto aislado del aceite esencial de orégano. Se midió la densidad óptica a las 24 horas del cultivo y los resultados se muestran en la tabla II.

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TABLA II Inhibición del crecimiento de B. cinerea por carvacrol

2

Ejemplo 3 Inhibición del crecimiento del hongo Botrytis cinerea por la composición de la presente invención (Carvacrol + KHCO_{3})

Se cultivó el hongo B. cinerea de forma análoga al Ejemplo 1, con la diferencia que en el medio se utilizaron diferentes concentraciones de carvacrol, y en todos los cultivos se utilizó una concentración constante de KHCO_{3} (30 mM). Se midió la densidad óptica a las 24 horas del cultivo y los resultados se muestran en la tabla III.

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TABLA III Inhibición del crecimiento de B. cinerea la composición de la presente invención (Carvacrol + KHCO_{3})

3

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Como se observa, una concentración de cavacrol tan baja como 0,1 ppm, cuyo efecto de inhibición por sí solo es nulo (ver Ejemplo 2) prácticamente duplica la capacidad de inhibición del KHCO_{3}, obteniéndose niveles inhibitorios que no se obtienen ni siquiera con concentraciones de KHCO_{3} que resultan tóxicas para las plantas.

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Ejemplo 4 Efecto inhibitorio del hongo Alternaria alternata por oxicloruro de cobre solo

Se cultivó Alternaria alternata de forma análoga al Ejemplo 1, con la diferencia que en el medio se utilizaron diferentes concentraciones de oxicloruro de cobre, un fungicida en base a cobre muy empleado en la agricultura. Se midió la densidad óptica a las 24 h de cultivo y los resultados se muestran en la tabla IV.

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TABLA IV Inhibición de A. alternata por oxicloruro de cobre

4

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Ejemplo 5 Inhibición del hongo Alternaria alternata por Carvacrol solo

Se cultivó Alternaria alternata de forma análoga al Ejemplo 2. Se midió la densidad óptica a las 24 h de cultivo y los resultados se muestran en la tabla V.

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TABLA V Inhibición de A. alternata por Carvacrol

5

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Ejemplo 6 Inhibición del hongo Alternaria alternata por la composición de la presente invención (Carvacrol + oxicloruro de cobre)

Se cultivó el hongo A. alternata de forma análoga al Ejemplo 4, con la diferencia que en el medio se utilizaron diferentes concentraciones de carvacrol y en todos se utilizó una concentración constante de oxicloruro de cobre (5 ppm). Se midió la densidad óptica a las 24 h de cultivo y los resultados se muestran en la tabla VI.

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TABLA VI Inhibición de A. alternata por la composición de la presente invención (Carvacrol + oxicloruro de cobre)

6

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Como se observa, una concentración de Carvacrol de 31 ppm y 5 ppm de oxicloruro de cobre inhiben en más de un 50% el crecimiento de A. alternata mientras que el Carvacrol solo en esa concentración lo inhibía un 27% y el oxicloruro de cobre únicamente el 10%.

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Ejemplo 7 Inhibición del hongo Penicillium digitatum por el KHCO_{3} solo

Se cultivó el hongo Penicillium digitatum de forma análoga al Ejemplo 1. Se midió la densidad óptica a las 24 h de cultivo y los resultados se muestran en la tabla VII.

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TABLA VII Inhibición de P. digitatum por KHCO_{3}

7

Como se puede apreciar a diferentes concentraciones de KHCO_{3} se alcanza el mismo Indice de inhibición.

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Ejemplo 8 Inhibición del hongo Penicillium digitatum por Timol solo

Se cultivó el hongo P. digitatum de forma análoga al Ejemplo 1, con la diferencia que en el medio se utilizaron diferentes concentraciones de Timol, un compuesto aislado del aceite de tomillo. Se midió la densidad óptica a las 24 h de cultivo y los resultados se muestran en la tabla VIII.

TABLA VIII Inhibición de P. digitatum por Timol solo

8

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Ejemplo 9 Inhibición del hongo Penicillium digitatum por la composición de la presente invención (KHCO_{3} + Timol)

Se cultivó el hongo P. digitatum de forma análoga al Ejemplo 7, con la diferencia que en el medio se utilizaron diferentes concentraciones de Timol y en todos se utilizó una concentración constante de KHCO_{3} (30 mM). Se midió la densidad óptica a las 24 horas de cultivo y los resultados se muestran en la tabla IX.

TABLA IX Inhibición de P. digitatum por la composición de la presente invención (KHCO_{3} + Timol)

9

Se observa cómo se mejoran los resultados al unir el Timol junto al KHCO_{3}. Con 31 ppm de timol únicamente se consigue el 50% de inhibición, y con los 30 mM de KHCO_{3} se conseguía una inhibición del 20%. Sin embargo al unir los dos compuestos se aumenta hasta un 75% la inhibición del crecimiento del hongo P. digitatum.

Claims

1. Composición fitosanitaria con actividad antifúngica, que comprende: 1) uno o varios aceites esenciales obtenidos a partir de plantas y 2) uno o varios agentes con propiedades fungicidas.

2. Composición fitosanitaria, según la reivindicación 1, caracterizada porque el aceite esencial se selecciona del grupo que comprende aceite de tomillo (Thymus vulgaris), aceite de orégano (Origanum vulgaris), aceite de clavo (Syzygium aromaticum), aceite de nuez moscada (Myristica fragrans), aceite de canela (Cinnamomum zeylanicum), aceite de laurel (Laurus nobilis), aceite de naranjo (Citrus x sinensis), aceite de menta (Mentha x piperita), aceite de valeriana (Valeriana officinalis), aceite de citronela (Cymbopogon nardos), aceite de lavanda (Lavanda angustifolia), aceite de jojoba (Simmondsia californica), aceite de Rosemary (Rosemarinus officianalis), aceite de neem (Azadi- rachta indica), aceite de semillas de algodón (Gossypium hirsutum) o mezclas de los mismos.

3. Composición fitosanitaria, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el aceite esencial es compuesto activo aislado de un aceite esencial de plantas, tales como monoterpenoides fenólicos tales como carvacrol y timol; alilbencenos tal como eugenol; fenoles monosustituidos tal como trans-cinamaldehido, monoterpernos cíclicos tal como limoneno, monoterpenos bicíclicos tal como canfeno y terpenos lineales tal como nerol, cualquiera de sus familias y mezclas de los mismos.

4. Composición fitosanitaria, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el agente con propiedades fungicidas es un fungicida de contacto.

5. Composición fitosanitaria, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el agente con propiedades fungicidas se selecciona del grupo que comprende carbonatos o bicarbonatos de metales alcalinos, preferentemente de litio, sodio o potasio, carbonato o bicarbonato de amonio y agentes fungicidas basados en cobre o sus sales, o mezclas de los mismos.

6. Composición fitosanitaria, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el agente con propiedades fungicidas es bicarbonato de potasio.

7. Composición fitosanitaria, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el agente con propiedades fungicidas es un fungicida en base a cobre o sus sales, o mezclas de los mismos.

8. Composición fitosanitaria, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cantidad de aceite esencial se encuentra en el intervalo de 0,01% al 99,99% en peso de la composición total.

9. Composición fitosanitaria, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cantidad del agente con propiedades fungicidas se encuentra en el intervalo de 99,99% al 0,01% en peso de la composición
total.

10. Composición fitosanitaria, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha composición está en forma de líquido o sólido, tales como suspensión, dispersión, emulsión, pulverizado, microencapsulado o cualquier otro tipo de mezcla que permanezca estable en el tiempo o incorporada en polímeros, ceras o cualquier otro soporte similar.

11. Composición fitosanitaria, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha composición fitosanitaria está formulada junto con aditivos tales como surfactantes, polímeros, agentes alcalinizantes, agentes controladores del pH, entre otros.

12. Composición fitosanitaria, según cualquiera de las reivindicaciones, que comprende además un fertilizante, seleccionado del grupo que comprende compuestos que contienen nitrógeno y/o fósforo, tales como urea, melamina, hexamina, dicianodiamida, amelina, ácido cianúrico, nitrato de melamina, fosfito de trietilo y similares o mezclas de los mismos.

13. Composición fitosanitaria, según cualquiera de las reivindicaciones, que comprende además un compuesto o producto con actividad química y/o biológica que se utilice en la agricultura, tales como herbicidas, insecticidas, reguladores del crecimiento de las plantas y similares, o mezclas de los mismos.

14. Uso de los aceites esenciales obtenidos a partir de plantas utilizados en la composición fitosanitaria, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, como potenciadores de la actividad fungicida de agentes con propiedades fungicidas conocidas.

15. Uso, según la reivindicación 14, caracterizado porque los aceites esenciales se seleccionan del grupo que comprende aceite de tomillo (Thymus vulgaris), aceite de orégano (Origanum vulgaris), aceite de clavo (Syzygium aromaticum), aceite de nuez moscada (Myristica fragrans), aceite de canela (Cinnamomum zeylanicum), aceite de laurel (Laurus nobilis), aceite de naranjo (Citrus x sinensis), aceite de menta (Mentha x piperita), aceite de valeriana (Valeriana officinalis), aceite de citronela (Cymbopogon nardos), aceite de lavanda (Lavanda angustifolia), aceite de jojoba (Simmondsia californica), aceite de Rosemary (Rosemarinus officianalis), aceite de neem (Azadirachta indica), aceite de semillas de algodón (Gossypium hirsutum) o mezclas de los mismos.

16. Uso, según la reivindicación 14 ó 15, caracterizado porque el agente con propiedades fungicidas se selecciona del grupo que comprende carbonatos o bicarbonatos de metales alcalinos, preferentemente de litio, sodio o potasio, carbonato o bicarbonato de amonio y agentes fungicidas basados en cobre o sus sales, o mezclas de los mismos.

17. Uso, según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque el agente con propiedades fungicidas es bicarbonato de potasio.

18. Uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, para la preparación de una formulación de un producto sanitario con propiedades fungicidas.