BRPI0718215A2

BRPI0718215A2 - Formulação, e, método para a inibição de etileno em uma planta de colheita.

Info

Publication number: BRPI0718215A2
Application number: BRPI0718215-5A
Authority: BR
Inventors: Benjamin A Belkind; Franklin Paul Silverman; Peter D Petracek; Prem Warrior
Original assignee: Valent Biosciences Corp
Priority date: 2006-11-03
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2013-11-12
Also published as: WO2008054815A2; WO2008054815A3; HN2009000811A; CL2007003174A1; US20080214399A1; CR10835A

Description

"FORMULAÇÃO, Ε, MÉTODO PARA A INIBIÇÃO DE ETILENO EM UMA PLANTA DE COLHEITA" Antecedentes da invenção

O crescimento e o desenvolvimento de plantas é controlado por fatores ambientais, fisiológicos e moleculares. Hormônios de planta são um meio de controle fisiológico e são constituídos de várias classes de pequenas moléculas. Um hormônio de planta, o etileno, é envolvido no controle de hibernação, fiuorescência, maturação de frutas, envelhecimento e outros processos. O etileno e os produtos químicos de produção de etileno são utilizados comercialmente para estimularem a fiuorescência de abacaxi, sincronizarem a abertura da cápsula do algodão, aumentarem a cor de culturas de frutas, e promoverem a desfoliação.

A inibição e a percepção da biossíntese são objetivos atraentes para o desenvolvimento agroquímico. Os sais de prata são utilizados para bloquearem a percepção do etileno e aumentarem a vida no vaso de flores cortadas e promoverem flores femininas em abóboras. 1-metil-ciclopropeno (I-MCP) é utilizado para aumentar a estocagem após a safra de maçãs e outros produtos. O aminoetoxivinilglicina (AVG) é um aminoácido não proteína que é um inibidor competitivo da etapa de limitação na biossíntese de etileno. O AVG é utilizado para retardar a maturação de frutas e evitar a queda prematura da fruta e promover o aparecimento de frutas em nogueiras e outras culturas (Dekasos, 1979, Proc. Fia. State Hort Soc., 92: 248 - 252; Natto. J. Amer. Soe. Hort. Sci., 103: 834 - 836; Bangerth, 1979, J. Amer. Soe. Hort. Sci., 63:401 -406). Para um produto químico aplicado em folhas, a quantidade de

absorção depende de vários fatores, incluindo o órgão da planta, a espécie, a idade, condições ambientais, incluindo temperatura e umidade, método de aplicação e composição da solução aplicada. O AVG é uma molécula altamente hidrofílica, com uma solubilidade próxima de 93 g/100 ml de água a 24 ° C. Da mesma forma, a cutícula da planta é uma membrana lipofílica que cobre as partes aéreas de todas as plantas terrestres (Bukocac, M. J., 2005, Periodicum Biologorum, 107: 1-9; Bukovac, M. J. 2005, Hort Technology, 15: 222 - 231). A cutícula é a barreira principal contra a penetração de produtos químicos foliares aplicados. Assim sendo, o objetivo da presente invenção é aumentar a absorção de AVG e portanto o seu desempenho.

Um outro objetivo da presente invenção é aumentar o desempenho do AVG através da formação de complexos com agentes, o que, por seu lado afeta o caráter hidrofílico/hidrofóbico do ingrediente ativo.

É também um objetivo desta invenção apresentar um método para a redução da produção de etileno em culturas, assim como descrever um método para a preparação de formulações AVG de polaridade modificada.

É também um objetivo da presente invenção formular AVG para permitir quantidades menores de utilização. Sumário da Invenção

A presente invenção é direcionada para uma formulação composta de AVG e pelo menos um agente hidrofóbico. Tal agente, em combinação com o AVG, melhora o desempenho agroquímico. Especialmente, as formulações de regulador de crescimento de plantas compostas de AVG em combinação com alfa-aminoácidos lipofílicos ou outros agentes hidrofóbicos mostraram aumentar a supressão de etileno por intermédio de AVG.

Mais especialmente, a presente invenção é direcionada para uma composição de controle do crescimento da planta ou formulação composta de 0,001 a 99,999% molar de AVG, e de 0,001 a 99,999% molar do agente hidrofóbico. De preferência, a composição da presente invenção é composta de 0,1 a 99,9% molar de AVG e 0,1 a 99,9% molar do agente hidrofóbico. Opcionalmente, um solvente inerte ou diluente sólido poderão ser adicionados na composição antes da utilização em uma quantidade não superior a 99,9% em peso da formulação total.

A presente invenção é adicionalmente direcionada para um método de inibição de etileno em uma planta de colheita através da adição no aminoetoxivinilglicina de uma quantidade eficaz de um aminoácido hidrofóbico e a aplicação de uma quantidade eficaz da combinação na planta. Descrição detalhada da invenção

Conforme utilizado aqui, uma "formulação" é definida como qualquer composição química, e/ou forma física, de um ingrediente ou ingredientes ativos, destinada a facilitar a aplicação de uso final, propriedades físicas, e/ou eficácia do ingrediente ou ingredientes ativos.

Além do AVG, outros aminoácidos não proteína poderiam ser utilizados nas composições e métodos da presente invenção. Conforme utilizado aqui, "aminoácido" é definido como qualquer alfa- aminoácido substituído ou não substituído. Um aminoácido não proteína é um aminoácido que é feito em uma planta ou microorganismo, mas não é incorporado nas proteínas. Mais de 100 aminoácidos não proteína foram isolados de plantas (Rosenthal, 1982, Plant Nonprotein Amino Acids, Academic Press). Exemplos de aminoácidos não proteína incluem AVG, 3-cianoalanina e mimosina.

Um aminoácido hidrofóbicos é definido como um aminoácido

que tem uma cadeia lateral hidrófoba. Atualmente os aminoácidos hidrofóbicos preferidos são fenilalanina, tirosina, triptofano, nisina, arginina, metionina, leucina e isoleucina.

Agentes de modificação hidrofóbicos representativos poderão ser escolhidos de grupos, tais como alquil carboxilatos substituídos ou não substituídos, alquil aril carboxilados substituídos ou não substituídos, moléculas anfipáticas, tais como mono- ou di-alquil fosfatos substituídos ou não substituídos, alquil sulfatos sulfitos ou sulfonatos substituídos ou não substituídos, fosfolipídios, tais como lecitina e/ou mono- di-, ou tri-alquil aminas substituídas ou não substituídas.

As composições da presente invenção poderão ser formuladas como sólidos em pó ou granulados, ou concentrados aquosos que são estáveis em estocagem o suficiente para uso comercial e que são diluídas com água antes da utilização. Tais concentrados têm uma concentração de 100% a 0,01% das composições da presente invenção, de preferência, 50% a 0,1%, e mais de preferência, 30% a 1%.

As composições da presente invenção são em pó ou são granuladas, ou são dispersadas ou dissolvidas em água até uma concentração de 15% a 0,0015%, de preferência, 5,0% a 0,002%, e mais de preferência, 1,6% a 0,05% para aplicação.

Quaisquer dessas formulações poderão também conter outros ingredientes ativos, sozinhos ou em combinação com outros ingredientes inertes, projetados e incorporados para afetarem o comportamento físico e/ou químico desejável da formulação de uso final. Assim sendo, tais formulações poderão também conter agentes umidificantes, dispersantes, emulsificantes, aglutinantes, umectantes, estabilizantes de UV, antioxidantes, conservantes, espessantes, agentes de colocação em suspensão, agentes de modificação de viscosidade, ou outras cargas. Em outra realização da presente invenção, o AVG poderá ser

formulado como um concentrado e o agente hidrofóbico poderá ser formulado como um concentrado. Os dois concentrados são então misturados e diluídos antes do uso.

Qualquer concentrado poderá também conter outros ingredientes ativos, sozinhos ou em combinação com ingredientes inertes, projetados e incorporados para terem um comportamento físico e/ou químico desejável da formulação de uso final. Assim sendo, tais formulações poderão também conter agentes umidificantes, dispersantes, emulsificantes, aglutinantes, umectantes, estabilizadores de UV, antioxidantes, conservantes, agentes de espessamento, agentes de colocação em suspensão, agentes de modificação de viscosidade, ou outras cargas.

As composições da presente invenção incluem tanto composições sólidas como líquidas, que são prontas para uso imediato, e composições concentradas, que requerem a diluição antes do uso, usualmente com água.

As composições sólidas poderão estar na forma de grânulos, ou pós onde o ingrediente ativo é misturado com um diluente sólido finamente dividido (por exemplo, caulim, bentonita, kiselguh, dolomita, carbonato de cálcio, talco, magnésia em pó, terra Fuller ou gesso). Eles poderão também estar na forma de pós dispersáveis de grãos, compostos de um agente umidificante para facilitar a dispersão do pó ou dos grãos em líquido. As composições sólidas na forma de pó poderão ser aplicadas como pós foliares.

As composições líquidas poderão ser constituídas de uma

solução, suspensão ou dispersão dos ingredientes ativos em água ou em um solvente orgânico miscível com água, opcionalmente contendo um agente ativo na superfície, ou poderão ser compostas de uma solução ou dispersão do ingrediente ativo em um solvente orgânico imiscível com água que é dispersado como gotas na água. Os ingredientes preferidos da composição da presente invenção são solúveis em água ou são colocados em suspensão na água rapidamente e é preferível utilizar-se composições e concentrados aquosos.

As composições da presente invenção poderão conter agentes ativos na superfície adicionais, incluindo, por exemplo, agentes ativos na superfície para aumentar a compatibilidade ou a estabilidade das composições concentradas, conforme discutido acima. Tais agentes ativos na superfície poderão ser do tipo catiônico, aniônico, ou não iônico ou anfotérico ou misturas dos mesmos. Os agentes catiônicos são, por exemplo, compostos amônio quaternários (por exemplo, brometo de cetiltrimetilamônio). Agentes aniônicos adequados são sabões, sais de monoésteres alifáticos de ácido sulfurico, por exemplo, lauril sulfato de sódio; e sais dos compostos aromáticos sulfonatados, como por exemplo, dodecilbenzeno sulfonato de sódio, lignossulfonato de sódio, cálcio, e amônio, butil naftaleno sulfonato e uma mistura dos sais de sódio do ácido diisopropil e triisopropilnaftalenosulfônico. Agentes não iônicos adequados são os produtos de condensação de óxido de etileno com álcoois graxos, tais como oleil álcool e cetil álcool, ou com alquilfenóis, tais como octil ou nonilfenol ou octil cresol. Outros agentes não iônicos são os ésteres parciais derivados de ácidos graxos de cadeia longa e hexitol anidridos, por exemplo, monolaurato de sorbitano; os produtos de condensação do éster parcial com óxido de etileno; as lecitinas; e os agentes ativos na superfície de silicone (solúveis em água de agentes ativos na superfície dispersáveis tendo um esqueleto que é composto de uma cadeia de siloxano, por exemplo, Silwet L77®). Uma mistura adequada em um óleo mineral é a ATPLUS 411F®.

Outros adjuvantes utilizados comumente em composições agrícolas incluem agentes de compatibilização, agentes anti-espuma, agentes seqüestrantes, agentes de neutralização e de solução tampão, inibidores de corrosão, corantes, odorizantes, agentes de espalhamento, auxiliares de penetração, agentes de endurecimento, agentes de dispersão, agentes de aumento de espessura, depressores de ponto de congelamento, agentes anti- microbianos, e semelhantes. As composições poderão também conter outros componentes compatíveis, por exemplo, reguladores de crescimento de planta, fungicidas, inseticidas, e semelhantes, e podem ser formuladas como fertilizantes líquidos ou sólidos, um veículo de fertilizante particulado como nitrato de amônio, uréia, e semelhantes.

A quantidade de aplicação das composições da presente invenção dependerá de vários fatores, incluindo a percentagem de ingrediente ativo, as espécies de plantas nas quais ele é utilizado, o estágio de crescimento da planta, a formulação e o método de aplicação, como por exemplo, aspersão, adição em água de irrigação, água, ou outros meios convencionais. Como uma orientação geral, no entanto, a quantidade aplicada de solução de aspersão é de IOa 5.000 1 por hectare, de preferência, de 100 a 1.000 1 por hectare.

As espécies representativas de plantas que poderiam ser tratadas com as composições da presente invenção, incluem algodão e maçãs, mas não se pretende que o uso das composições e métodos desta invenção seja limitado somente àquelas espécies.

Uma utilidade desta invenção é o uso destas formulações para melhorar a atividade do AVG aplicado nas folhas em culturas. Especificamente, estas formulações aumentariam a atividade do AVG e poderiam permitir um desempenho mais consistente, uma redução do ingrediente ativo, e/ou uma faixa maior nos efeitos da colheita.

A presente invenção poderia ser ilustrada pelos seguintes exemplos representativos: Exemplos

Em todas as experiências, foi utilizada água ultra pura deionizada na preparação das soluções. As soluções de aspersão foram utilizadas imediatamente após a mistura. Bioensaio de cotilédone de algodão:

Um sistema de bioensaio de algodão foi utilizado no laboratório para se estudar o efeito de formulações no desempenho do AVG. foram utilizadas plantas de algodão com 10 dias de idade (variedade SG 105, Delta Pine Land Company, Stoneville, MS) com cotilédones totalmente expandidos. Uma aplicação de aspersão de CPPU (forcloenuron) é feita no fundo (abaxial) e o AVG foi posteriormente aplicado na superfície de topo (adaxial) dos cotilédones. Este ensaio foi utilizado como a triagem primária para se determinar se as formulações de AVG mostravam um desempenho superior ao AVG-HCl. Formulações:

Todas as formulações da experiência testadas foram preparadas como soluções de estoque, emulsões e/ou suspensões, em uma concentração de 100 mM de AVG. Foi utilizada água como o veículo. Foram preparadas diluições adicionais, conforme o necessário, para aplicações foliares.

O AVG é fabricado como o sal de cloridrato (AVG-HC1). Na ausência de uma designação, o AVG é assumido como sendo o AVG-HCl.

Todos os dados foram submetidos a uma análise de variança, e

as separações médias foram determinadas com o teste de faixa múltipla nova de Duncan em α = 0,05. A presente invenção poderia ser ilustrada pelos seguintes exemplos representativos: Exemplo 1

Formulações contendo AVG e outros auxiliares de aspersão

foram testadas no sistema de ensaio de cotilédone de algodão descrito acima. A atividade média (nl etileno/ peso fresco em gramas/hora para o AVG-HCl dividido pelos nl de etileno/peso fresco em gramas/hora para uma quantidade equimolar da formulação de AVG/ fenilalanina, AVG-HCl/ metionina, AVG-

HCl/ lecitina, AVG/cetil fosfato, e AVG/ benzoato eram 47, 38, 23, 36, e 26% maior, respectivamente, do que a quantidade equimolar de AVG-HCl (Tabela 1).

Tabela 1. Atividade (redução de etileno) de formulações de AVG comparadas com AVG-HCl Tratamento Atividade média* Número de experiências AVG-HCI 1,00 - AVG/fenilalanina 1,47 8 AVG-HCl/metionina 1,38 7 AVG-HCl/lecitina 1,23 8 AVG/cetil fosfato 1,36 8 AVG/benzoato 1,26 4 *A Atividade foi calculada como nl de etileno/grama de peso fresco/h para o AVG- HCL dividido por nl de etileno/grama de peso fresco/h para uma quantidade equimolar da formulação. A atividade do AVG-HCl é 1,00. Atividade maiores do que 1,00 indicam formulações mais eficazes do que o AVG-HCl na síntese de redução de etileno. Exemplo 2

Neste exemplo, 218,5 mg de AVG-HCl foram dissolvidas em ml de água deionizada. Foi então adicionado bicarbonato de sódio (88,2 mg), e a mistura foi agitada durante 5 minutos até que o bicarbonato de sódio foi dissolvido e a efervescência foi reduzida. A fenilalanina (165,2 mg) foi adicionada e agitada até ser completamente dissolvida, resultando em uma solução clara.

A redução na produção de etileno induzida por CPPU por cotilédones de algodão para AVG/ fenilalanina era significativamente maior do que uma quantidade equimolar de AVG-HCl (tabela 2).

Tabela 2. Efeito da formulação de AVG/fenilalanina na redução da produção de etileno induzida por CPPU por cotilédones de algodão Tratamento nl de etileno/gramas de peso fresco/h Redução comparada com a tratada por CPPU Atividade Controle 0,34 - - CPPU (200 μΜ) 1,11 1,00 - CPPU (200 μΜ) + AVG-HCl (2μΜ) 0,65 0,59 1,00 CPPU (200 μΜ) + AVG/fenilalanina (2 μΜ) 0,46 0,42 1,40 η = 6 plantas. Separação média pelo teste de faixa múltipla nova de Duncan (a= 0,05).

Exemplo 3

Neste exemplo, 218,5 mg de AVG-HCl foram dissolvidas em ml de água deionizada. Foi então adicionado bicarbonato de sódio (88,2 mg), e a mistura foi agitada durante 5 minutos, até o bicarbonato de sódio ser dissolvido e a efervescência ser reduzida. A L-metionina (149,2 mg) foi adicionada e foi agitada até ser completamente dissolvida, resultando em uma solução clara.

A redução na produção de etileno induzida pelo CPPU por cotilédones de algodão para AVG-HCl/ metionina era numericamente maior do que uma quantidade equimolar de AVG-HCl (tabela 3). Tabela 3. Efeito da fo etileno induzida por C rmulação de AVG/fmetionina na redução da produção de iPU por cotilédones de algodão Tratamento nl de etileno/gramas de peso fresco/h Redução comparada com a tratada por CPPU Atividade Controle 0,37 - - CPPU (200 μΜ) 1,83 1,00 - CPPU (200 μΜ) + AVG-HCl (2μΜ) 1,23 0,67 1,00 CPPU (200 μΜ) + AVG/metionina (2 μΜ) 0,96 0,53 1,28 η = 7 plantas. Separação média pelo teste de faixa múltipla nova de Duncan ( a= 0,05).

Exemplo 4

Neste exemplo, 218,5 mg de AVG-HCl foram dissolvidas em 9,5 ml de água deionizada. Foi então adicionado bicarbonato de sódio (88,2 mg), e a mistura foi agitada durante 5 minutos até o bicarbonato de sódio ser dissolvido e a efervescência ser reduzida. Foi adicionada lecitina (709,7 mg) e foi agitada até ser completamente dissolvida, resultando em uma solução clara.

A redução na produção de etileno induzida pelo CPPU pelos cotilédones para lecitina era numericamente maior do que uma quantidade

equimolar de AVG-HCl (tabela 4).

Tabela 4. Efeito da formulação de AVG/lecitina na redução da produção de etileno induzida por CPPU por cotilédones de algodão Tratamento nl de etileno/gramas de peso fresco/h Redução comparada com a tratada por CPPU Atividade Controle 0,60 - - CPPU (200 μΜ) 2,03 1,00 - CPPU (200 μΜ) + AVG-HCl (2μΜ) 1,11 0,55 1,00 CPPU (200 μΜ) + AVG/lecitina (2 μΜ) 0,81 0,40 1,37 η = 6 plantas. Separação média pelo teste de faixa múltipla nova de Duncan ( a= 0,05).

Exemplo 5

Neste exemplo, 218,5 mg de AVG-HCl foram dissolvidas em 8 ml de água deionizada mais 2 ml de etileno glicol. Foi então adicionado hidróxido de potássio a 45% (130,7 mg), e a mistura foi agitada durante 5 minutos. Foi adicionado cetil fosfato (441,7 mg) e foi agitado durante 30 minutos. A suspensão resultante foi moída úmida até ficar homogênea visivelmente.

A redução na produção de etileno induzida por CPPU pelos cotilédones para AVG/cetil fosfato era numericamente maior do que uma quantidade equimolar de AVG/HC1 (tabela 5).

Tabela 5. Efeito da formulação de AVG/fosfato na redução da produção de etileno induzida por CPPU por cotilédones de algodão Tratamento nl de etileno/gramas de peso fresco/h Redução comparada com a tratada por CPPU Atividade Controle 0,60 - - CPPU (200 μΜ) 2,03 1,00 - CPPU (200 μΜ) + AVG-HCl (2μΜ) 1,11 0,55 1,00 CPPU (200 μΜ) + AVG/cetil fosfato (2 μΜ) 0,83 0,41 1,34 η = 6 plantas. Separação média pelo teste de faixa múltipla nova de Duncan ( a= 0,05).

Exemplo 6

Neste exemplo, 218,5 mg do sal de cloridrato de aminoetoxivinil- glicina (AVG) foram dissolvidas em 10 ml de água deionizada. Foi adicionado benzoato de sódio (144,1 mg) e agitado até ser completamente dissolvido, resultando em uma solução clara.

A redução na produção de etileno induzida por CPPU pelos cotilédones para AVG/ benzoato de sódio era numericamente maior do que

uma quantidade equimolar de AVG-HCl (tabela 6).

Tabela 6. Efeito da formulação de AVG/benzoato de sódio na redução da produção de etileno induzida por CPPU por cotilédones de algodão Tratamento nl de etileno/gramas de peso fresco/h Redução comparada com a tratada por CPPU Atividade Controle 0,38 - - CPPU (200 μΜ) 0,87 1,00 - CPPU (200 μΜ) + AVG-HCl (2μΜ) 0,61 0,70 1,00 CPPU (200 μΜ) + AVG/benzoato de sódio (2 μΜ) 0,56 0,64 1,09 η = 6 plantas. Separação média pelo teste de faixa múltipla nova de Duncan ( a- 0,05).

Exemplo 7

Frutas de maçã "Golden Delicious" foram mergulhadas durante um minuto nas soluções de tratamento que consistiam de 0,025% de L-77 ou 500 ppm de AVG formulado + 0,025% de tensoativo Silwet (um agente de umidificação de organossilicone). As frutas foram secadas ao ar e mantidas na temperatura ambiente durante 7 dias. Sete dias após o tratamento, os níveis de etileno no espaço aéreo interno da fruta foram amostrados (1,0 ml) do interior em 1,5 polegadas (3,81 cm), agulha com bitola 25 e seringa. As amostras de gás foram ensaiadas em relação a etileno em um cromatógrafo de gás equipado com uma coluna de alumina ativada e um detector de ionização de chama. As formulações compostas de AVG/DL-metionina;

AVG/ ácido sulfooctilsuccínico, AVG/l-leucina, e AVG/l-fenilalanina eram mais eficazes do que o AVG-HCl de controle (standard comercial) em níveis

reduzidos de etileno interno da maçã (tabela 7).

Tabela 7. Efeitos da formulação nos níveis internos de etileno de maçãs Golden Delicious 7 dias após o tratamento de imersão com o AVG. Tratamento Nível interno de etileno 7 dias após o tratamento (ppm) Controle com o tensoativo "Silwet" (0,025%) 178 (500 ppm AVG-HCl com 0,025% de "Silwet") 84 (500 ppm AVG-DL-metionina com 0,025% de L-77) 40 (500 ppm AVG-ácido sulfodioctilsuccinico com 0,025% de L- 77) 53 (500 ppm AVG-Leucina com 0,025% de L-77) 57 (500 ppm AVG-fenilalanina com 0,025% de L-77) 71

Claims

1. Formulação, caracterizada pelo fato de compreender amino- etoxivinilglicina e um agente hidrofóbico.

2. Formulação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do agente hidrofóbico ser fenilalanina.

3. Formulação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do agente hidrofóbico ser metionina.

4. Formulação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da concentração de aminoetoxivinilglicina ser de 99,999% molar a 0,001% molar e a concentração de agente hidrofóbico ser de 99,999% molar 、 a0,001% molar da formulação.

5. Formulação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser dissolvida em água.

6. Formulação, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato da água estar presente em uma quantidade de 0,1% em peso a 99,9% em peso da composição.

7. Formulação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do agente hidrofóbico ser um fosfolipídio.

8. Formulação, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato do fosfolipídio ser lecitina.

9. Formulação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do agente hidrofóbico ser uma molécula anfipática.

10. Formulação, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato da molécula anfipática ser cetil fosfato.

11. Método para a inibição de etileno em uma planta de colheita, caracterizado pelo fato de compreender aplicação de uma quantidade eficaz da formulação como definida na reivindicação 1 na planta.