BRPI0705745B1 - utilização de ácido 2-hidróxi-4-metiltio-butanóico (hmtb) ou uma formulação contendo ácido 2-hidróxi-4-metiltio-butanóico (hmtb) para regular os processos de maturação do fruto - Google Patents
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Abstract
UTILIZAÇÃO DE ÁCIDO 2-HIDRÓXI-4-METILTIOBUTANÓICO. Utilização de ácido 2-hidróxi-4-metiltiobutanóico (HMTB) como indutor, em planta, da síntese de etileno e poliaminas, principalmente putrescina, capaz de regular os processos de maturação do fruto, tanto com relação à abscisão de fruto, como com relação à cor e teor de açúcares, contendo elementos minerais como fósforo, potássio e nitrogênio. Figura 2.
Description
A presente invenção refere-se a um novo agente controlador da produção endógena de poliaminas e etileno nas plantas e aos processos metabólicos relacionados com estes fitorreguladores, principalmente senescência, abscisão, cor e maturação.
O controle dos processos de maturação de frutos assim como os processos fisiológicos associados com a maturação, como a abscisão de fruto, o teor de açúcar, ou a cor do fruto, tem uma grande importância em algumas culturas, como, por exemplo, a videira (sabor e cor) ou a azeitona (a introdução da abscisão para uma colheita mais eficiente).
Na atualidade, existem, no mercado, substâncias que permitem a geração de etileno dentro da planta (Efeton, eterel), estas substâncias são difíceis de manipular, e, de fato, podem produzir distúrbios grandes nas culturas devido ao fato que a geração de etileno não é controlada pela planta. Também ocorrem problemas importantes de resíduos e prazo de segurança. Também foram usados compostos (derivados de ácidos sulfônicos) com a capacidade de controlar os processos de maturação e de abscisão, por exemplo, em oliveiras e cítricos, porém não se descreve se eles atuam sobre a síntese de etileno ou poliamina (ES4655883).
Patente DE 2217896 descreve o uso de metionina para regular crescimento de planta. É dito causar abscisão de frutos jovens, assim, tendo um efeito de desbaste, acelerando o amadurecimento e aumentando o teor de açúcar. A publicação Kepczynski Jan et al., “Manipulation of Ethylene Biosynthesis”, Acta Physiologiae Plantarum, vol. 27, no. 2, 2005, explica a rota biossintética de etileno em plantas iniciando a partir da metionina, incluindo a ramificação de poliamidas, e pontos de possíveis manipulações. US 5240901 descreve o uso de sal sulfônio de S-metil metionina para proteger plantas contra o estresse e para aumentar a produção. É especulado que o sal de sulfônico age como uma fonte de metionina para a produção de etileno. Resolve o fato de que o baixo nível de metionina natural é o fator limitante para geração de etileno. Porém em nenhum desses documentos HMTB é mencionado.
US2002/065198 descreve suspensões estáveis de glicol de materiais agrícolas sólidos solúveis em água e é descrito que a adição de HTMB aumenta a estabilidade de tais suspensões. Publicação por Kushad M. M. et al, "Intermediates in the Recycling of 5-Methyl ThioRibose To Methionine in Fruits", Plant Physiology vol. 73, no. 2, 1983, investiga o processo ao longo do qual na metionina da fruta é regenerada através de 5- metil-tioribose, os análogos de alfa-hidróxi e alfa-ceto de metionina são formados. O último, mas não o anterior é um precursor de metionina e ainda de etileno. HMTB parece ser formado através do análogo ceto como um produto secundário. Porém, em nenhum caso é descrito o use de HMTB para regular a maturação da fruta.
EP 0965269 refere-se a uma técnica de utilização da metionina para melhorar uma fauna de nematoides que vive no solo, reduzindo, assim, a densidade de nematoides parasitas de plantas que causam danos às plantas. Além disso, a invenção refere-se a um método de utilização do ácido 2- hidróxi-4-(metiltio)butírico para reduzir a densidade de microrganismos ou nematoide nocivos do solo que provocam danos nas plantas. Em outras palavras, EP 0965269 não divulga, sugere ou razoavelmente implica induzir a síntese de etileno e poliamina de modo a estimular um processo de maturação de frutos, e que dados os ensinamentos de tal documento, um perito na técnica não teria uma expectativa razoável de sucesso.
Não se encontrou até agora nenhuma patente que descreva e proteja a capacidade do HMTB de induzir a síntese em planta de etileno e poliaminas, e, portanto, atuar sobre os processos de maturação do fruto como a abscisão do fruto, a cor do fruto ou o teor em açúcares. De fato, formulações contendo esta molécula como constituinte principal tem demonstrado muita eficácia em aplicações como a indução da abscisão em azeitona (o que ocasiona uma maior eficácia na colheita do fruto), ou na indução do teor de açúcares e cor nas videiras.
Existem outros produtos que também foram usados como o ácido 1-amino-ciclopropano carboxílico (JP61204121) que atuam sobre a síntese de etileno pela planta.
O principal problema que apresentam estes compostos é que, junto com os efeitos sobre a maturação e abscisão, existem efeitos secundários importantes que se concretizam em: - provocam a queda de folhas ao atuar apenas sobre a concentração de etileno, - presença de resíduos, - afetam negativamente a conservação posterior do fruto.
Também foi apresentada uma patente incluindo o efeito do HMTB como ativador da assimilação de nutrientes minerais em plantas e dos processos metabólicos associados com este incremento maior na assimilação de nutrientes, como, por exemplo, a síntese de proteínas, a síntese de clorofilas, e a fotossíntese (P2000600178).
Estudos posteriores realizados no laboratório dos requerentes evidenciaram que o HMTB (e derivados), além de ter um efeito ativador nutricional, é capaz de atuar sobre o equilíbrio interno de etileno e poliaminas. Este último efeito é totalmente diferente do descrito na patente P2000600178 porque este efeito reivindicado - indução da síntese endógena de etileno e 4 putrescina - não tem nenhum efeito sobre a assimilação de nutrientes. Deve- se afirmar que o efeito reivindicado em P2000600178 (ativador nutricional) é causado por mecanismos diferentes do efeito reivindicado pela presente patente.
Na invenção, descreve-se a eficácia do ácido 2-hidróxi-4- metiltio-butanóico (HMTB) como indutor da síntese de etileno e poliaminas, principalmente putrescina, em planta e, portanto, como capaz de regular os processos de maturação do fruto, tanto com relação com a abscisão do fruto, como com relação à cor e teor de açúcares.
A vantagem do presente produto com relação ao descrito anteriormente é que ele não deixa resíduos, porque constitui, em si, um alimento benéfico para animais e o homem. Igualmente, ele apresenta efeitos negativos mínimos sobre a queda de folhas porque a síntese simultânea de etileno e putrescina, que é, além disso, controlada pela planta, conserva a planta contra os desequilíbrios próprios da síntese excessiva de etileno. Também, a presença de putrescina permite controlar também os efeitos negativos sobre a conservação do fruto associados com o excesso de etileno.
Por outro lado, o efeito do HMTB e análogos, reivindicado nesta patente (indução da síntese endógena de etileno e putrescina), é também importante porque contribui para o controle dos processos de maturação e todos os processos relacionados com a maturação, como a cor e o teor de açúcares, e a abscisão do fruto. Estes efeitos de HMTB podem ser importantes, por exemplo, na coloração e sabor da uva e do vinho produzido, a cor e o teor de açúcar das frutas, ou a colheita dos frutos como, por exemplo, no caso das frutas com caroços e cítricos, e especialmente no caso da azeitona em que este processo é crítico porque pode permitir uma colheita mecanizada, bem mais rentável que a colheita manual.
Na presente invenção, são descritas formulações que contém o composto ácido 2-hidróxi-4-metil- tiobutanóico (HMTB) (isômeros D e L), seus sais, ésteres, amidas ou ésteres em posição 2, de acordo com a fórmula I, CH3-S-CH2-CH2-CH(OR1)-COR2 I em que RI é selecionado dentre o grupo consistindo em hidrogênio, radicais alquila (preferivelmente metila ou etila) e arila; enquanto R2 é selecionado dentre o grupo consistindo em hidroxila, amidas e ésteres de radicais alquila (preferivelmente metila ou etila) ou arila. Quando o radical é hidroxila, são também considerados os sais do ácido com cátions monovalentes (preferivelmente Na+ e K+) e polivalentes (preferivelmente, Ca”, Mg”, Cu++ e Fe+++), assim como com compostos orgânicos eletropositivos com as aminas (por exemplo etanolamina).
As formulações contendo um ou vários compostos contidos na fórmula I podem ser formuladas junto com nutrientes minerais (preferivelmente fósforo e potássio) ou outras moléculas orgânicas com capacidade bioestimulante (como, por exemplo, aminoácidos, substâncias húmicas e/ou fúlvicas, extratos de algas marinhas e/ou lignossulfonatos) e/ou fitorreguladora (como, por exemplo, auxinas, citoquininas, óxido nítrico ou precursores de óxido nítrico, ácido salicílico, poliaminas, outros precursores de etileno, giberelinas e brassinoesteróides).
Nestas formulações, o HMTB pode ser formulado em qualquer concentração, a faixa de concentração preferida estando entre 1 e 40%. Nestas formulações, os nutrientes minerais (como, por exemplo, nitrogênio, fósforo, potássio, magnésio, cálcio, ferro, boro, zinco, manganês e molibdênio) podem ser introduzidos em qualquer concentração, a concentração preferida estando entre 1 e 20%.
Nestas formulações, os produtos bioestimulantes e/ou reguladores podem ser introduzidos em qualquer concentração, estando a concentração preferida entre 1 e 10%.
As formulações líquidas podem ser feitas por simples misturação dos diferentes constituintes em um reator-agitador em qualquer temperatura, apesar da temperatura ótima estar situada entre 20-30°C, e pressão, apesar da pressão ótima ser a pressão atmosférica.
As formulações sólidas podem ser feitas através da misturação dos diferentes componentes sólidos em um misturador de pás ou misturador Lodige a uma temperatura e pressão ambientes. O produto pode se apresentar em fase líquida ou sólida. A apresentação sólida pode ser obtida através da absorção do produto líquido em argilas como sepiolita, zeólita, atapulgita, ou bentonita; ou usando fontes sólidas do HMTB como, por exemplo, sal cálcico.
Os estudos dos requerentes indicam que o HMTB e análogos atuam sobre o processo de maturação mediante o aumento da síntese endógena de poliaminas, principalmente putrescina, e etileno. Este efeito é mediado por sua capacidade para aumentar a concentração endógena de S- adenosil-metionina, que é o precursor comum de putrescina e etileno.
Na figura 1, observa-se como a aplicação de HMTB em plantas de pimenteira provoca um aumento simultâneo de síntese de etileno e putrescina. Este efeito esteve diretamente relacionado com aumentos no número de frutos e a coloração dos frutos (estado de maturação mais avançado) (figura 2).
Na figura 1, mostra-se o efeito de HMTB de acordo com a formulação do exemplo 1 sobre a produção de etileno e putrescina em folhas de pimenteira tratadas foliarmente. A medida foi realizada 7 dias após a aplicação do produto. O Dl de HMTB é 100 mg/1 de solução e o D2 é 1 g/1 de solução.
Na figura 2, mostra-se o efeito da aplicação foliar de HMTB de acordo com a formulação do exemplo 1, sobre o número de frutos por planta em um cultivo de pimenteira. A medida foi realizada 45 dias depois da aplicação do produto. O Dl de HMTB é de 100 mg/1 de solução e o D2 é 1 g/1 da solução.
As formulações contendo HMTB podem ser aplicadas por via radicular e via foliar, apesar de seu efeito mais notável sobre a maturação ser por via foliar sobre o fruto, o amadurecimento (começando com a mudança de cor) do fruto.
As doses recomendadas estão situadas entre 1 e 5 g por litro de princípio ativo, apesar de terem sido constatados efeitos significativos em doses mais baixas, como por exemplo de 100 mg por litro.
Exemplo 1 - Formulação líquida - 40% HMTB - 60% água
Exemplo 2 - Formulação líquida - 40% HMTB - 20% fosfato monopotássico - 40% água
Exemplo 3 - Formulação liquida - 25% HMTB - 25% ácido fosfórico a 85% - 5% hidróxido potássico (95%) - 45% água
Exemplo 4 - Formulação líquida - 40% HMTB - 20% fosfato diamônico - 10% água - 10% caldo de cana-de-açúcar
Exemplo 5 - Formulação sólida - 40% sal cálcico de HMTB - 60% fosfato monoamônico
Exemplo 6 - Formulação sólida - 40% sal cálcico de HMTB - 60% fosfato monopotássico
Claims (6)
1. Utilização de ácido 2-hidróxi-4-metiltio-butanóico (HMTB) ou uma formulação contendo ácido 2-hidróxi-4-metiltio-butanóico (HMTB), caracterizada por ser para regular os processos de maturação do fruto, tanto com relação à abscisão do fruto, como com relação à cor e teor de açúcares.
2. Utilização, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da formulação contendo ácido 2-hidróxi-4-metiltio-butanóico (HMTB) também conter elementos minerais, como fósforo, potássio e nitrogênio.
3. Utilização, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato da formulação contendo ácido 2-hidróxi-4-metiltio-butanóico (HMTB) também conter aminoácidos, substâncias húmicas e/ou fúlvicas, extratos de algas marinhas e/ou lignossulfonatos.
4. Utilização, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a3, caracterizada pelo fato da formulação contendo ácido 2-hidróxi-4-metiltio-butanóico (HMTB) também conter auxinas, ácido salicílico, poliaminas, citoquininas, precursores de ácido nítrico, giberelinas e brassinoesteróides.
5. Utilização, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato da formulação contendo ácido 2-hidróxi-4-metiltio-butanóico (HMTB) ser apresentada em fase líquida ou sólida.
6. Utilização, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato da formulação contendo ácido 2-hidróxi-4-metiltio-butanóico (HMTB) ser aplicada via foliar e/ou radicular.
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