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ES2665948T3 - Composición fitosanitaria que comprende aceites esenciales potenciadores de la actividad antifúngica - Google Patents

Composición fitosanitaria que comprende aceites esenciales potenciadores de la actividad antifúngica Download PDF

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ES2665948T3
ES2665948T3 ES12761378.4T ES12761378T ES2665948T3 ES 2665948 T3 ES2665948 T3 ES 2665948T3 ES 12761378 T ES12761378 T ES 12761378T ES 2665948 T3 ES2665948 T3 ES 2665948T3
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Unai Ona Ugalde Martinez
Ana Belen Rodriguez Urra
Ainara Ubegun Lizaso
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Abstract

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, asi 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

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DESCRIPCION
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 postcosecha, 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.
Por su origen natural, los aceites esenciales de plantas resultan muy atractivos para su aplicación en la agricultura, con el objetivo de obtener 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. US 2006/008486 da a conocer una composición que comprende un aceite esencial a 0,01-5% en peso de un aceite esencial y un agente de bicarbonato a 0,02-2% en peso. No existen evidencias del efecto sinérgico de los componentes.
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.
Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es dar a conocer una composición fitosanitaria con actividad antifúngica que comprende: 1) uno o varios aceites esenciales obtenidos a partir de plantas seleccionados de carvacrol y timol y 2) bicarbonato de potasio caracterizado por que la concentración de carvacrol es 0,1, 0,31 o 10 ppm, la concentración de timol es 0,31, 1 o 10 ppm, y la concentración de bicarbonato de potasio es 30 mM. 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
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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.
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-cinamaldehído, 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, Abril 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.
El agente con propiedades fungicidas conocidas es el bicarbonato de potasio.
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.
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, la composición fitosanitaria de la presente invención se puede aplicar por cualquier método de aplicación conocido en la técnica, tales como aspersión.
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 KHCO3 solo.
Se cultivó el hongo Botrytis cinerea en medio de cultivo PDB (potato dextrosa broth) con diferentes concentraciones de KHCO3 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 KHCO3. El % de inhibición se calculó de la siguiente manera:
% Inhibición = [(DOcontrol - DOx)/DOcontrol] x 100
donde DOcontrol es la densidad óptica del cultivo de control (sin compuesto a ensayar) y DOx 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.
Se obtuvieron los siguientes resultados (tabla I):
Tabla I. Inhibición del crecimiento de B. cinerea por el KHCO3
Concentración de KHCO3 (mM)
0 10 15 20 25 30
Inhibición (%) ± DE
0 34,2 ± 6,7 37,0 ± 11,3 38,8 ± 6,8 39,7 ± 0,7 46,9 ± 2,7
Como se observa en la tabla anterior, con una concentración de KHCO3 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.
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 5 óptica a las 24 horas del cultivo y los resultados se muestran en la tabla II.
Tabla II. Inhibición del crecimiento de B. cinerea por Carvacrol
Concentración de carvacrol (ppm)
0,1 0,31 1 3,1 10 31 100
Inhibición (%) + DE
0 10,5 + 7,7 13,7 + 4,1 22,4 + 3,4 21,3 + 5,0 51,4 + 5,5 74,4 + 1,1
Ejemplo 3. Inhibición del crecimiento del hongo Botrytis cinerea por la composición de la presente invención 10 (Carvacrol + KHCO3).
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 KHCO3 (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 por la composición de la presente invención (Carvacrol + KHCO3)..
Concentración de KHCO3 (mM)
30 30 30 30 30 30 30
Concentración de carvacrol (ppm)
0,1 0,31 1 3,1 10 31 100
Inhibición (%) + DE
86,1+ 2,2 84,2 + 3,6 48,9 + 3,0 52,7 + 2,6 82,5 + 3,7 86,5 + 1,3 91,1 + 1,1
Como se observa, una concentración de carvacrol 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 KHCO3, obteniéndose niveles inhibitorios 20 que no se obtienen ni siquiera con concentraciones de KHCO3 que resultan tóxicas para las plantas.
Ejemplos de referencia 4-6 no son según la presente invención. Ejemplo de referencia 4. Efecto inhibitorio del hongo Alternaria alternata por oxicloruro de cobre solo.
25 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.
Tabla IV.. Inhibición de A. alternata por oxicloruro de cobre.
Concentración oxicloruro de cobre (ppm)
0,1 0,5 1 5 10 15 20
Inhibición (%) ± DE
3,1 ± 6,4 0,0 ± 6,7 9,9 ± 0,9 10,0 ± 8,4 23,1 ± 4,7 37,4 ± 3,6 61,3 ± 6,7
30
Ejemplo de referencia 5. Inhibición del hongo Alternaria alternata por Carvacrol solo.
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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.
Tabla V. Inhibición de A. alternata por Carvacrol..
Concentración de carvacrol (ppm)
10 31 100 310 1000
Inhibición (%) ± DE
17,7 ± 11 27,2 ± 14 74,6 ± 8 97,2 ± 7 93,0 ± 6,0
Ejemplo de referencia 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)
Concentración oxicloruro de cobre (ppm)
5 5 5 5 5
Concentración de carvacrol (ppm)
1 3,1 10 31 100
Inhibición (%) ± DE
1,4 ± 13 26,0 ± 12 34,7 ± 14 53,2 ± 12 85,7 ± 3,6
Como se observa, una concentración de Carvacrol de 35 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%.
Ejemplo 7 (Comparativo). Inhibición del hongo Penicillium digitatum por el KHCO3 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.
Tabla VII. Inhibición de P.digitatum por KHCO3.
Concentración de KHCO3 (mM)
10 20 30 40 50
Inhibición (% ± DE)
19,4 ± 2,9 19,1 ± 10 19,6 ± 8,9 19,8 ± 2,2 21,9 ± 6,6
Como se puede apreciar a diferentes concentraciones de KHCO3 se alcanza el mismo índice de inhibición.
Ejemplo 8 (Comparativo). 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
Concentración de Timol (ppm)
0,31 1 3,1 10 31 100 310
Inhibición (%) ± DE
28,2 ± 3,9 24,2 ± 6,0 36,3 ± 2,3 36,2 ± 2,0 50,7 ± 2,0 78,3 ± 2,2 95,6 ± 0,5
Ejemplo 9. Inhibición del hongo Penicillium digitatum por la composición de la presente invención (KHCO3 + 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 KHCO3 (30mM). 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 (KHCO3 + Timol)
Concentración de KHCO3 (mM)
30 30 30 30 30 30
Concentración de Timol (ppm)
0,31 1 3,1 10 31 100
Inhibición (%) ± DE
58,0 ± 2,1 62,9 ± 8,4 47,1 ± 3,7 56,4 ± 3,7 75,5 ± 1,9 92,6 ± 1,6
Se observa cómo se mejoran los resultados al unir el Timol junto al KHCO3. Con 31 ppm de timol únicamente se consigue el 50% de inhibición, y con los 30 mM de KHCO3 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 (2)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Composición fitosanitaria con actividad antifúngica, que comprende: 1) uno o varios aceites esenciales obtenidos a partir de plantas seleccionados de carvacrol y timol y 2) bicarbonato de potasio, caracterizado por que la
    5 concentración de carvacrol es 0,1, 0,31 o 10 ppm, la concentración de timol es 0,31, 1 o 10 ppm, y la concentración de bicarbonato de potasio es 30 mM.
  2. 2. Composición fitosanitaria, según la reivindicación 1, caracterizada por que la composición está en forma líquida.
ES12761378.4T 2011-03-18 2012-01-05 Composición fitosanitaria que comprende aceites esenciales potenciadores de la actividad antifúngica Active ES2665948T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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