ES2215377T3 - Tratamiento con peracido para luchar contra los organismos patogenos en las plantas de cultivo. - Google Patents
Tratamiento con peracido para luchar contra los organismos patogenos en las plantas de cultivo.Info
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Abstract
Un método de control de patógenos microbianos en tejidos vegetales vivos consistente en tratar dichos tejidos vegetales con una solución acuosa diluida consistente en una cantidad efectiva de ácido peroxicarboxílico C2-C4 y ácido peroxicarboxílico
Description
Tratamiento con perácido para luchar contra los
organismos patógenos en las plantas de cultivo.
La invención se relaciona con un procedimiento de
utilización de composiciones de perácidos, especialmente de sistemas
de perácidos mixtos, para tratar el campo, el tejido vegetal de
cultivo hidropónico o en invernadero, semillas, frutos, medios de
crecimiento y recipientes. El perácido puede reducir la carga
microbiana natural, la patógena de plantas y la patógena humana,
dando lugar a menores pérdidas debidas al crecimiento de mohos, al
deterioro y a la destrucción por venenos patógenos.
En la producción de frutos y vegetales, las
plantas pueden ser cultivadas en el campo, en invernaderos e
hidropónicamente. Cada localización tiene su propio medio de
cultivo, su ambiente y sus condiciones de cultivo. El personal
agrícola trabaja para maximizar la producción maximizando las
condiciones de cultivo y minimizando al mismo tiempo el ataque a las
semillas, plantones, plantas y frutos por las plagas vivas. Dichas
plagas incluyen insectos, roedores, bacterias, hongos, etc.
Se ha prestado una atención substancial a
compuestos antimicrobianos que atacan a bacterias y hongos sobre
semillas, plantones, plantas en crecimiento y frutos en el ciclo de
producción de las plantas en crecimiento. El uso de fungicidas en
la agricultura es necesario por las grandes pérdidas causadas por
una amplia variedad de microorganismos patógenos para plantas. Para
que resulten económicos, los costes del control de las enfermedades
de las plantas por la aplicación de bactericidas y fungicidas deben
ser compensados por ganancias potenciales varias veces mayores. Se
requieren grandes tonelajes de fungicidas en la agricultura de
manzanas, peras, plátanos, cereales, cacao, café, algodón, patatas,
tabaco, uvas, brotes y otros frutos y vegetales comunes, incluyendo
apio, puerros, cebollas, lechuga, espinaca, coles de Bruselas,
patatas, trufas, ajo, chalotes, pimientos, judías, tomates,
almendras, peras, manzanas, cacahuetes y otros. Los fungicidas son
típicamente aplicados en suspensión acuosa con pulverizadores
hidráulicos o en forma de polvo, de gránulos o de productos
fumigantes. Los primeros fungicidas incluían azufre y polisulfuros,
metales pesados y otros. Dichos fungicidas severos han sido
reemplazados por materiales más nuevos pero todavía tóxicos, tales
como quinonas, compuestos organoazufrados, imidazolinas y
guanidinas, triclorometiltiocarboximidas, bencenos clorados y
nitrados, oxitinas, benzimidazoles, pirimidinas y otros. Estos
materiales protectores de amplio espectro afectan a los sistemas
enzimáticos y de membrana del microorganismo blanco de acción.
Típicamente, el modo de acción incluye la inhibición de la
producción de energía fúngica o bacteriana, la interferencia con la
biosíntesis o la disrupción de la estructura de la membrana
celular.
Los fungicidas anteriores han tenido algún éxito;
sin embargo, se les considera materiales tóxicos y se pierde una
cantidad substancial de producto vegetal debido a su efecto
deletéreo. En consecuencia, existe una necesidad substancial de
continuar desarrollando materiales antimicrobianos que puedan
proteger a las plantas de cultivo, incluyendo semillas, esquejes,
plantones, plantas en crecimiento, partes de plantas, frutos y
otros productos agrícolas.
Además, las bacterias y hongos patógenos para
humanos y plantas pueden ser un problema de contaminación en las
plantas de cultivo. Hemos visto que coliformes, salmonellas y otras
bacterias comunes en el ambiente agrícola y de invernadero pueden
contaminar las plantas de cultivo y plantear un riesgo para la
salud humana en el consumo de vegetales frescos, frutos y productos
agrícolas. Existe una necesidad substancial de tratamientos que
puedan reducir la contaminación bacteriana.
Los peroxiácidos son fuertes oxidantes y tienen
la estructura general simple que se da como fórmula (1), donde R
puede ser esencialmente cualquier grupo hidrocarbonado:
(1)R---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}---O---O---H
Se conocen composiciones que contienen peroxi
para uso en la producción de agentes microbianos. Una de tales
composiciones está descrita en Bowing y col., Pat. EE.UU. Nº
4.051.059 y contiene ácido peracético, ácido acético o mezclas de
ácido peracético y acético, peróxido de hidrógeno, compuestos
tensoactivos aniónicos tales como sulfonatos y sulfatos y agua.
EP-A-0.242.990 se
relaciona con un procedimiento para el tratamiento de plantas de
cultivo con ácido peracético o ácido perpropiónico, que se dice son
especialmente efectivos para el control del crecimiento de hongos y
patógenos vegetales microbianos.
El ácido peracético ha mostrado ser un buen
biocida, pero sólo a concentraciones relativamente altas
(generalmente mayores de 100 partes por millón (ppm)). De forma
similar, los ácidos peroxigrasos han mostrado también ser biocidas,
pero sólo a elevadas concentraciones (más de 200 ppm), tal como en
la composición descrita en la Solicitud de Patente Europea Nº
233.731.
GB 2187958 A y UE 0242990 A2 describen el uso de
ácido peracético o perpropiónico para controlar los patógenos
vegetales en flores y tejido de frutos. Se dirigen a plantas
comestibles cultivadas en el campo y a cultivos de cereales.
WO 94/06294 describe el uso de una sola
composición de perácido junto con mezclas de ácidos alifáticos para
la desinfección de vegetales.
EE.UU. 5.168.655 se relaciona con el tratamiento
hidropónico usando perácidos. La referencia describe tratamientos
con perácidos de substratos de cultivo hidropónico (por ejemplo,
lana de roca) antes del cultivo, es decir, que se trata el
substrato del cultivo después de un ciclo de producción de cultivo y
antes de un ciclo posterior de producción de cultivo. Por el
contrario, la presente invención describe el tratamiento
hidropónico durante el ciclo de crecimiento.
La Patente EE.UU. Nº 5.200.189 de Oakes y col.
describe el uso de composiciones de perácidos mixtos para aumentar
la muerte microbiana para la desinfección de superficies duras. Se
ha visto ahora que ciertos perácidos mixtos son útiles para
aumentar la muerte microbiana en tejido vegetal en crecimiento
sensible o en su materia de frutos recogida.
WO 93/01716 describe un concentrado consistente
en ácido peroxicarboxílico C_{1}-C_{4} y un
peroxiácido C_{2}-C_{18} alifático adecuado
para desinfectar líneas de procesado de alimentos, tales como las
lácteas y las de la cerveza.
La Patente EE.UU. Nº 2.512.640 de Greenspan y
col. describe el uso de composiciones de un solo perácido para
aumentar la reducción microbiana sobre productos agrícolas, reducir
el pardeamiento de los productos agrícolas y evitar que se echen a
perder. Greenspan no describe ninguna sinergia de perácidos mixtos
y aplica el perácido sólo al fruto cosechado.
GB 2257630A describe el uso de un solo perácido
que se activa con un activador (Fe, Cu, Br, I) para el control de
los recuentos microbianos sobre superficies duras, aguas efluentes y
tejidos de plantas de cultivo. Una vez más, ésta es una composición
de un único perácido que no consigue mostrar sinergias entre
perácidos mixtos.
DK 9300538 describe el uso de ácido peracético,
seguido de una lucha biológica, para controlar patógenos en los
sistemas de riego recirculantes para las plantas de cultivo. Esta
referencia no describe ningún tratamiento directo de los
cultivos.
JP 07031210 describe el uso de 5 a 200 ppm de
ácido peracético y/o perpropiónico para el tratamiento de medios de
cultivo de plantones antes de plantarlos; especialmente para el
control de fango, algas u hongos en el medio de cultivo. La
descripción se limita al uso de ácidos C_{2} y C_{3} y no tiene
aplicación para el tejido de la planta de cultivo.
JP 07258005 A describe el uso de altos niveles
(1.000 ppm) de ácido peracético para controlar bacterias en el
arroz. Esta aplicación tiene únicamente la finalidad de efectuar un
control sobre las enfermedades y no de la germinación hidropónica
del grano.
DE 3003875 A describe el uso de perácidos
C_{1}-C_{4} y de peróxido de hidrógeno para
controlar plagas fitopatógenas en el suelo. Esta referencia no
describe ninguna aplicación directa a las plantas.
Hemos visto que se puede usar una composición de
tratamiento de perácidos mixtos para proteger el tejido de las
plantas de cultivo frente a los efectos no deseables del ataque
microbiano. Los materiales perácidos mixtos usados en esta
invención pueden ser aplicados a los tejidos de las plantas de
cultivo y pueden proveer de efectos antimicrobianos residuales
después de que la planta haya completado su ciclo de crecimiento y
de que los frutos o el material vegetal hayan sido recolectados y
enviados al mercado. Los materiales de la invención han mostrado
ser excelentes compuestos antimicrobianos, pero plantean pocos
efectos tóxicos a los trabajadores agrícolas o al consumidor
final.
Hemos visto que los materiales peroxiácidos
pueden ser un tratamiento efectivo de los tejidos de las plantas
vivas o de cultivo, incluyendo semillas, raíces, tubérculos,
plantones, esquejes, rizomas, plantas de cultivo, productos
agrícolas, frutos y hortalizas, etc. En ciertas circunstancias,
puede ser efectivo un solo material peroxiácido; sin embargo, en
otras circunstancias, un peroxiácido mixto tiene propiedades
substancialmente mejoradas y sorprenden-
tes.
tes.
La invención se relaciona con un concentrado
antimicrobiano de peroxiácido y una composición diluida de uso final
que incluye una cantidad microbicida efectiva de un ácido
peroxicarboxílico C_{2}-C_{4}, tal como ácido
peracético y una cantidad microbicida efectiva de un peroxiácido
C_{8}- C_{12} o mezclas de los mismos. La composición
concentrada puede ser diluida con una proporción mayor de agua para
formar una solución para uso en la desinfección microbiana que
tiene un pH de aproximadamente 2 a 8, con una concentración de
ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4} de al menos
aproximadamente 4 ppm, preferiblemente de aproximadamente 10 a 75
ppm, y una concentración de peroxiácido
C_{8}-C_{12} de al menos aproximadamente 1 ppm,
preferiblemente aproximadamente 1 a 25 ppm. Se pueden añadir otros
componentes tales como un agente copulante hidrotrópico para
solubilizar el ácido peroxigraso en la forma concentrada y cuando
se diluye la composición concentrada con agua.
La invención se relaciona con un método de
control de patógenos fúngicos y microbianos de las plantas en
plantas de cultivo tratando dichas plantas de cultivo con una
solución acuosa diluida consistente en una cantidad efectiva de un
ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4} y un ácido
peroxicarboxílico C_{8}-C_{12} alifático.
La invención se relaciona también con un
procedimiento para el control de patógenos fúngicos y microbianos de
las plantas en plantas de cultivo diluyendo en un líquido acuoso un
concentrado que contiene: aproximadamente un 1 a un 20% en peso de
un ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4} y
aproximadamente un 0,1 a un 20% en peso de un ácido
peroxicarboxílico C_{8}-C_{12} alifático para
formar una solución, y poniendo en contacto dichas plantas de
cultivo con dicha solución.
La invención se relaciona además con un
procedimiento para controlar los patógenos fúngicos y microbianos de
las plantas en plantas de cultivo diluyendo en un líquido acuoso un
concentrado que contiene: aproximadamente un 1 a un 20% en peso de
un ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4},
aproximadamente un 0,1 a un 20% en peso de un ácido
peroxicarboxílico C_{8}-C_{12} alifático,
aproximadamente un 5 a un 40% en peso de un ácido carboxílico
C_{2}-C_{4}, aproximadamente un 1 a un 20% en
peso de un ácido carboxílico C_{8}-C_{12}
alifático y aproximadamente un 1 a un 30% en peso de peróxido de
hidrógeno para formar una solución, y poniendo en contacto dichas
plantas de cultivo con dicha solución.
Contrariamente a la técnica anterior, hemos
descubierto que, a bajo pH (por ejemplo, preferiblemente menos de
7), los peroxiácidos C_{5+}, tales como los ácidos peroxigrasos,
son biocidas muy potentes a bajos niveles cuando se usan en
combinación con un ácido peroxicarboxílico
C_{2}-C_{4}, tal como ácido peroxiacético y se
consigue un efecto sinérgico, obteniéndose un biocida mucho más
potente que el que se puede obtener usando estos componentes por
separado. Esto significa que se pueden usar concentraciones
substancialmente menores de biocida para obtener los mismos efectos
biocidas.
Tal como se utiliza aquí el término, se pretende
que un peroxiácido (o perácido) C_{8}-C_{12}
signifique el producto de la oxidación de un ácido
C_{8}-C_{12}, tal como un ácido graso o una
mezcla de ácidos, para formar un peroxiácido que tiene de
aproximadamente 8 a 12 átomos de carbono por molécula. Los
peroxiácidos C_{8}-C_{12} son alifáticos
(lineales o ramificados).
Ácido peroxicarboxílico pretende significar el
producto de oxidación de un ácido carboxílico
C_{2}-C_{4} o de una mezcla de éstos. Esto
incluye ácidos carboxílicos C_{2}-C_{4} tanto
lineales como ramificados.
La invención reivindicada incluye un método de
control de patógenos fúngicos y microbianos de las plantas en
plantas de cultivo. Este tratamiento utiliza una combinación de dos
peroxiácidos diferentes. Esta mezcla consiste en al menos 4 partes
por millón (ppm) de un ácido peroxicarboxílico
C_{2}-C_{4} más pequeño y al menos 1 ppm de un
ácido peroxicarboxílico C_{8}-C_{12} más
grande. La mezcla preferida consiste en al menos 4 ppm de un
peroxiácido C_{2}-C_{4} más pequeño y al menos
1 ppm de un peroxiácido C_{8}-C_{12} alifático
grande.
Una realización especialmente preferida de la
composición incluye una mezcla de ácido peroxiacético (dado como
fórmula (2)) y ácido peroctanoico (dado aquí como fórmula (3)).
(2)CH_{3}---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}---O---O---H
(3)CH_{3}---(CH_{2})_{6}---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}---O---O---H
La composición puede contener también un
hidrótropo con el fin de aumentar la solubilidad acuosa de diversos
compuestos orgánicos ligeramente solubles. La realización preferida
de la invención utiliza un hidrótropo seleccionado entre el grupo
de n-octanosulfonato, un xilenosulfonato, un
naftalenosulfonato, etilhexilsulfato, laurilsulfato, un óxido de
amina o una mezcla de éstos.
La composición puede contener también un agente
quelante con el fin de eliminar iones de la solución. La realización
preferida de la invención utiliza ácido
1-hidroxietiliden-1,1-difosfónico.
Además, la invención también proporciona un
procedimiento de control de patógenos fúngicos y microbianos de las
plantas en plantas de cultivo. En esta realización, se pone la
planta en contacto con una solución preparada diluyendo en un
líquido acuoso un concentrado consistente en dos peroxiácidos. Esta
mezcla incluye ácido peroxicarboxílico
C_{2}-C_{4} y un ácido peroxicarboxílico
C_{8}-C_{12} mayor. La mezcla preferida incluye
aproximadamente un 1-20 por ciento en peso (% peso)
de un peroxiácido C_{2}-C_{4} menor y
aproximadamente un 0,1-20% en peso de un peroxiácido
C_{8}-C_{12} mayor. Una realización
especialmente preferida de la composición puede contener también
aproximadamente un 1-15% en peso de un hidrótropo y
aproximadamente un 5% en peso de un agente quelante.
Finalmente, la invención proporciona también un
procedimiento de control de patógenos fúngicos y microbianos de las
plantas en plantas de cultivo. En esta realización, se pone la
planta en contacto con una solución preparada diluyendo en un
líquido acuoso un concentrado que contiene dos peroxiácidos. Esta
mezcla incluye un ácido peroxicarboxílico
C_{2}-C_{4} menor y un ácido peroxicarboxílico
alifático C_{8}-C_{12} mayor. Una realización
especialmente preferida de la composición incluye una mezcla de
ácido peroxiacético y ácido peroctanoico. La composición puede
contener además un hidrótropo y un agente quelante. Además, la
solución contiene aproximadamente un 1-30% en peso
de peróxido de hidrógeno (H_{2}O_{2}). La composición preferida
incluye una mezcla de ácido acético (fórmula (4)) y ácido octanoico
(fórmula (5)).
(4)CH_{3}---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}---O---H
(5)CH_{3}---(CH_{2})_{6}---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}---O---H
Sorprendentemente, hemos visto que los compuestos
de peroxiácidos de la invención pueden ser puestos directamente en
contacto con tejido vegetal vivo en forma de semilla, esqueje,
rizoma, injerto, tubérculo, planta juvenil o adulta y poblaciones
microbianas reducidas sin afectar substancialmente a la salud del
tejido vivo.
La invención se basa también en el sorprendente
descubrimiento de que, cuando se combina un peroxiácido
C_{8}-C_{12} con un ácido peroxicarboxílico
C_{2}-C_{4}, se produce un efecto sinérgico y se
exhibe una actividad antimicrobiana mucho mayor cuando se compara
con el peroxiácido C_{8}-C_{12} o el ácido
peroxicarboxílico C_{2}-C_{4} solos. La presente
mezcla de un peroxiácido C_{8}-C_{12} y un
ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4} puede matar
microorganismos de forma efectiva (por ejemplo, una reducción de 5
log_{10} en 30 segundos) desde un nivel de concentración por
debajo de 100 ppm y de tan sólo 20 ppm de la mezcla de perácido.
Se puede emplear una variedad de peroxiácidos
C_{8}-C_{12} en la composición de la invención,
tales como ácidos peroxigrasos, ácidos monoperoxi- o
diperoxidicarboxílicos y ácidos peroxiaromáticos. Los peroxiácidos
C_{8}-C_{12} empleados en la presente invención
pueden ser estructuralmente representados como:
R_{1}-CO_{3}H, donde R_{1} es un resto
hidrocarbonado de aproximadamente 7 a 11 átomos de carbono. R_{1}
puede tener substituyentes en la cadena, por ejemplo -OH, CO_{2}H
o heteroátomos (por ejemplo, -O-, como en los ácidos alquiléter
carboxílicos), siempre que las propiedades antimicrobianas de la
composición global no resulten significativamente afectadas. Habría
que reconocer que los substituyentes "R_{1}" o los
heteroátomos pueden cambiar la acidez global (es decir, el pKa) de
los ácidos carboxílicos aquí descritos. Dicha modificación está
contemplada por la presente invención, siempre que se mantenga el
rendimiento antimicrobiano ventajoso. Más aún, R_{1} puede ser
lineal, ramificado, cíclico o aromático. Como restos
hidrocarbonados preferidos (es decir, R_{1} preferidos) se
incluyen restos hidrocarbonados alifáticos lineales y saturados de
7 a 11 átomos de carbono (o de 8 a 12 átomos de carbono por
molécula).
Como ejemplos específicos de ácidos grasos
carboxílicos C_{8}-C_{12} adecuados que pueden
reaccionar con peróxido de hidrógeno para formar ácidos peroxigrasos
se incluyen ácidos grasos saturados tales como ácido caprílico
(octanoico) (C_{8}), pelargónico (nonanoico) (C_{9}), cáprico
(decanoico) (C_{10}), undecílico (undecanoico) (C_{11}) y
láurico (dodecanoico) (C_{12}). Estos ácidos pueden derivar de
fuentes tanto naturales como sintéticas. Como fuentes naturales se
incluyen grasas o aceites animales o vegetales que deben estar
totalmente hidrogenados. Se pueden producir ácidos sintéticos por
oxidación de cera de petróleo. Son ácidos peroxigrasos
particularmente preferidos para uso en la composición de la
invención los ácidos monoperoxigrasos alifáticos lineales, tales
como el ácido peroxioctanoico, el ácido peroxidecanoico o sus
mezclas.
Otros peroxiácidos adecuados derivan de la
oxidación de ácidos dicarboxílicos y ácidos aromáticos. Como ácidos
dicarboxílicos adecuados se incluyen ácido sebácico (C_{10}). Un
ejemplo de un ácido aromático adecuado es el ácido benzoico. Estos
ácidos pueden reaccionar con peróxido de hidrógeno para formar la
forma de perácido adecuada para uso en la composición de la
invención. Como perácidos preferidos en este grupo se incluyen
ácido monoperoxi- o diperoxiadípico, ácido monoperoxi- o
diperoxisebácico y ácido peroxibenzoico.
Los peroxiácidos anteriores proporcionan
actividad bacteriana frente a una amplia variedad de
microorganismos, tales como microorganismos gram positivos (por
ejemplo, Staphylococcus aureus) y gram negativos (por
ejemplo, Escherichia coli, Salmonella, etc.), levaduras,
mohos, esporas bacterianas, etc. Cuando se combinan los
peroxiácidos C_{5}-C_{12} anteriores con un
ácido per-oxicarboxílico
C_{2}-C_{4}, se ve una actividad mucho mayor en
comparación con el ácido peroxicarboxílico
C_{2}-C_{4} solo o el peroxiácido
C_{8}-C_{12} solo. El componente ácido
peroxicarboxílico C_{2}-C_{4} puede derivar de
un ácido carboxílico o ácido dicarboxílico
C_{2}-C_{4} por reacción del ácido, o del
correspondiente anhídrido o cloruro de ácido, con peróxido de
hidrógeno. Como ejemplos de ácidos carboxílicos
C_{2}-C_{4} adecuados se incluyen ácido acético,
ácido propiónico, ácido glicólico y ácido succínico o sus anhídridos
o cloruros de ácido correspondientes. Como ácidos
peroxicarboxílicos C_{2}-C_{4} preferibles para
uso en la composición de la invención se incluyen ácido
peroxiacético, ácido per-oxipropiónico, ácido
peroxiglicólico, ácido peroxisuccínico o sus mezclas.
El concentrado antimicrobiano de la presente
invención puede estar constituido por aproximadamente un 0,1 a un
20% en peso, preferiblemente aproximadamente un 0,1 a un 5% en peso
y más preferiblemente aproximadamente un 0,1 a un 2% en peso de un
peroxiácido C_{8}-C_{12} y aproximadamente un 1
a un 20% en peso, preferiblemente aproximadamente un 1 a un 15% en
peso y más preferiblemente un 4 a un 15% en peso de un ácido
peroxicarboxílico C_{2}-C_{4}. La composición de
concentrado tiene preferiblemente una proporción en peso de ácido
peroxicarboxílico C_{2}-C_{4} a peroxiácido
C_{8}-C_{12} de aproximadamente 15:1 a 1:1. El
concentrado contiene suficiente ácido como para que la solución de
uso final tenga un pH de aproximadamente 2 a 8, preferiblemente de
aproximadamente 3 a 7. Algo de acidez puede proceder de un
acidulante inerte que puede ser eventualmente añadido (por ejemplo,
ácido sulfúrico o ácido fosfórico).
Los componentes perácidos usados en las
composiciones de la invención pueden ser producidos de un modo
simple mezclando una solución de peróxido de hidrógeno
(H_{2}O_{2}) o utilizando generadores de peróxido en polvo,
tales como percarbonatos o perboratos, con la cantidad deseada de
ácido. Con los ácidos grasos de peso molecular superior, puede ser
necesario un copulante hidrotrópico para ayudar a solubilizar el
ácido graso. La solución de H_{2}O_{2} puede ser también
añadida a perácidos previamente preparados, tales como ácido
peracético o diversos ácidos pergrasos, para producir la
composición de perácido de la invención. El concentrado puede
contener aproximadamente un 1 a un 30% en peso, preferiblemente
aproximadamente un 5 a un 25% en peso, de peróxido de
hidrógeno.
La composición de concentrado puede además
contener un ácido carboxílico C_{8}-C_{12}
libre, un ácido carboxílico C_{2}-C_{4} libre o
sus mezclas. Los ácidos libres corresponderán preferiblemente a los
materiales de partida usados en la preparación de los componentes
peroxiácidos. El ácido carboxílico C_{8}-C_{12}
libre es preferiblemente lineal y saturado, tiene 8 a 12 átomos de
carbono por molécula y puede también consistir en una mezcla de
ácidos. El ácido carboxílico C_{8}-C_{12} libre
y el ácido carboxílico C_{2}-C_{4} libre pueden
estar presentes como resultado de una reacción de equilibrio con el
peróxido de hidrógeno para formar los peroxiácidos.
Se pueden añadir otros diversos materiales
eventuales a la composición de la invención para ayudar a
solubilizar los ácidos grasos, para restringir o aumentar la
formación de espuma, para controlar el agua dura, para estabilizar
la composición o para aumentar aún más la actividad antimicrobiana
de la composición.
La composición de la invención puede contener un
agente copulante hidrotrópico surfactante o un solubilizante que
permita mezclar ácidos pergrasos de cadena corta en líquidos
acuosos. Hablando desde un punto de vista funcional, los copulantes
adecuados que se pueden emplear son no tóxicos y mantienen el ácido
graso y el ácido pergraso en solución acuosa a través del rango de
temperaturas y a la concentración a la que se expone un concentrado
o solución para cualquier uso.
Se puede usar cualquier copulante hidrotrópico,
siempre que no reaccione con los otros componentes de la composición
o afecten de forma negativa a las propiedades antimicrobianas de la
composición. Como clases representativas de agentes copulantes
hidrotrópicos o solubilizantes que pueden emplearse se incluyen
surfactantes aniónicos, tales como alquilsulfatos y
alcanosulfonatos, alquilbenceno- o
-naftaleno-sulfonatos, alcanosulfonatos
secundarios, sulfatos o sulfonatos de éter alquílico, fosfatos o
fosfonatos de alquilo, ésteres dialquílicos de ácido
sulfosuccínico, ésteres de azúcares (por ejemplo, ésteres de
sorbitán), óxidos de aminas y (mono-, di- o
tri-alquil)- y
alquil(C_{8}-C_{10})-glucósidos.
Como agentes copulantes preferidos para uso en la presente
invención se incluyen n-octanosulfonato, que puede
ser adquirido como NAS 8D de Ecolab, óxido de
n-octildimetilamina y los sulfonatos aromáticos de
disponibilidad habitual, tales como los alquilbencenosulfonatos (por
ejemplo, xilenosulfonatos) o los naftalenosulfonatos.
Algunos de los agentes copulantes hidrotrópicos
anteriores exhiben independientemente actividad antimicrobiana a
bajo pH. Esto se suma a la eficacia de la presente invención, pero
no es el criterio primario usado en la selección de un agente
copulante apropiado. Como es la presencia de ácido pergraso en
estado neutro protonado la que proporciona actividad biocida, el
agente copulante debe ser seleccionado no por su actividad
antimicrobiana independiente, sino por su capacidad para ofrecer
una interacción efectiva entre los ácidos pergrasos
substancialmente insolubles aquí descritos y los microorganismos
que las presentes composiciones controlan.
El agente copulante hidrotrópico puede consistir
en aproximadamente un 1 a un 15% en peso, y más preferiblemente en
aproximadamente un 2 a un 15% en peso de la composición de
concentrado.
Se pueden añadir compuestos tales como ésteres
mono-, di- y trialquílicos de fosfato a la composición para suprimir
la espuma. Dichos ésteres de fosfato serán producidos, en general,
a partir de alcoholes lineales alifáticos, habiendo de 8 a 12
átomos de carbono en las porciones alifáticas de los ésteres
alquílicos de fosfato. Los ésteres alquílicos de fosfato poseen
alguna actividad antimicrobiana por sí mismos en las condiciones de
la presente invención. Esta actividad antimicrobiana tiende también
a sumarse a la actividad antimicrobiana global de las presentes
composiciones incluso aunque se puedan añadir los ésteres de
fosfato por otras razones. Más aún, la adición de surfactantes no
iónicos tenderá a reducir la formación de espuma. Dichos materiales
tienden a aumentar el rendimiento de los otros componentes de la
composición; un surfactante no iónico particularmente útil para uso
como desespumante es el nonilfenol que tiene una media de 12 moles
de óxido de etileno condensadas sobre el mismo, estando rematado
con una porción hidrofóbica consistente en una media de 30 moles de
óxido de propileno.
Se pueden añadir agentes quelantes a la
composición de la invención para aumentar la actividad biológica, el
rendimiento de limpieza y la estabilidad de los peroxiácidos. Por
ejemplo, se ha visto que el ácido
1-hidroxietiliden-1,1-difosfónico,
comercializado por la Monsanto Company bajo la denominación
"DEQUEST" resulta efectivo. Se pueden añadir agentes quelantes
a la presente composición para controlar o secuestrar iones de
dureza, tales como calcio y magnesio. De este modo, se pueden
aumentar tanto la detergencia como la capacidad de
desinfección.
Se pueden añadir otros materiales que son
suficientemente estables al bajo pH contemplado por la presente
composición a la composición para impartir cualidades deseables
dependiendo del uso último pretendido. Por ejemplo, se puede añadir
ácido fosfórico (H_{3}PO_{4}) a la composición de la invención.
Se pueden añadir compuestos adicionales al concentrado (y, por lo
tanto, finalmente a la solución de uso) para cambiar su color u
olor, para ajustar su viscosidad, para aumentar su estabilidad
térmica (es decir, congelación-descongelación) o
para obtener otras cualidades que tienden a hacerlo más
comercializable.
Se puede preparar la composición de la invención
combinando por simple mezcla una cantidad efectiva de un peoxiácido
C_{8}-C_{12}, tal como un ácido peroxigraso,
con alguna fuente de ácido peroxicarboxílico
C_{2}-C_{4}, tal como ácido peroxiacético. Esta
composición será formulada con ácido pergraso preformado y ácido
peroxiacético preformado. Se puede preparar una composición
preferida de la invención mezclando un ácido carboxílico
C_{2}-C_{4}, un ácido carboxílico
C_{8}-C_{12}, un agente copulante y un
estabilizador y haciendo reaccionar esta mezcla con peróxido de
hidrógeno. Se produce una mezcla en equilibrio estable que contiene
un ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4} y un
per-oxiácido C_{8}-C_{12}
dejando que la mezcla repose durante uno a siete días a una
temperatura de 15ºC a 25ºC. Como con cualquier reacción acuosa de
peróxido de hidrógeno con un ácido carboxílico libre, esto da una
mezcla verdadera en equilibrio. En este caso, la mezcla en
equilibrio contendrá peróxido de hidrógeno, un ácido
peroxicarboxílico C_{2}-C_{4}, un ácido
carboxílico c_{8}-C_{12}, un ácido
peroxicarboxílico C_{2}-C_{4}, un peroxiácido
C_{8}-C_{12} y diversos copulantes y
estabilizadores.
Utilizando la aproximación anterior, se puede
formular la composición de la invención simplemente mezclando
materias primas de fácil adquisición, por ejemplo ácido acético,
peróxido de hidrógeno y ácido graso. Dejando un tiempo de solución
para alcanzar el equilibrio, se obtiene el producto que contiene
ambos biocidas activos. Variando la proporción de ácido carboxílico
C_{2}-C_{4} a ácido carboxílico
C_{8}-C_{12}, es fácil variar la proporción de
ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4} a
peroxiácido C_{8}-C_{12}.
La presente invención contempla una composición
de concentrado que se diluye a una solución de uso antes de su
utilización como microbicida. Primariamente por razones económicas,
el concentrado será normalmente comercializado y el usuario final
diluirá el concentrado con agua para obtener una solución de uso.
Una composición de concentrado antimicrobiano preferida consiste en
aproximadamente un 0,1 a un 20% en peso, preferiblemente
aproximadamente un 0,1 a un 5% en peso, de un ácido peroxigraso
C_{8}-C_{12}, aproximadamente un 1 a un 20% en
peso de un ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4},
aproximadamente un 1 a un 15% en peso de un agente copulante
hidrotrópico y aproximadamente un 1 a un 30% en peso de peróxido de
hidrógeno. Se pueden emplear eventualmente otros acidulantes en la
composición, tales como el ácido fosfórico.
El nivel de componentes activos en la composición
de concentrado depende del factor de dilución pretendido y de la
acidez deseada en la solución de uso. Se obtiene generalmente el
componente peroxiácido C_{8}-C_{12} por
reacción de un ácido carboxílico C_{8}-C_{12}
con peróxido de hidrógeno en presencia de un ácido carboxílico
C_{2}-C_{4}. Se diluye el concentrado
resultante con agua para obtener la solución de uso. En general, se
puede obtener una dilución de 1 onza líquida a 4 galones (es decir,
una dilución de 1 a 500 en volumen) de agua con un 2% a un 20% de
perácidos totales en el concentrado.
La composición de la invención puede ser aplicada
a tejido de plantas de cultivo mediante una variedad de técnicas. La
solución acuosa puede ser pulverizada, pintada, embadurnada,
nebulizada o inundada sobre o en la planta, el substrato
hidropónico de la planta o la tierra agrícola. El material puede
ser reaplicado periódicamente según sea necesario.
Ninguno de los ejemplos que incluyen sólo POAA
forman parte de la invención reivindicada.
Los ejemplos aquí facilitados describen el
tratamiento de un hongo moho de la nieve aislado de un fresno de
montaña (Sorbus americana). Las pruebas consistían en un control no
tratado frente al tratamiento del hongo con ácido peroxiacético
(POAA) (C_{2}) y con una composición de ácido
peroxiacético/peroxioctanoico (POAA/POOA) (C_{2}/C_{8}). Estas
pruebas mostraron que esta última era muy efectiva para matar el
hongo.
Así, se retiraron aproximadamente 10 cm^{2} de
"moho de la nieve" de la sección de las ramas y se dividieron
en tres partes, poniendo cada una de ellas en agua. Se dejó una
sección sin tratar. Se trató una segunda sección con 500 ppm de
ácido peroxiacético y se trató una tercera sección usando un sistema
de perácidos mixtos (C_{2}/C_{8}). Al cabo de dos días:
1. El control aún estaba creciendo y era muy
húmedo al tacto, con un gran volumen de tipo gelatina de hongos.
2. Aproximadamente la mitad de la muestra tratada
con POAA estaba muerta, con lo que parecía ser una costra externa
muerta en aproximadamente 2/3 de la muestra y una mancha seca
completamente muerta en el resto. El área de 2/3 de costra aún
tenía la masa de tipo gelatina blanda.
3. Los hongos tratados con la mezcla de
peroxiácidos C_{2}/C_{8} aparecían todos muertos y totalmente
desecados. No quedaba masa de gelatina.
Se llevó a cabo el estudio sobre tejidos de
plantas de cultivo usando pulverizaciones realizadas antes de las
8:00 AM. Se realizaron las pruebas con plantas normalmente libres
de enfermedad para investigar los posibles efectos colaterales,
tales como la quemadura del tejido vegetal. Los datos demuestran
que ambas composiciones de perácidos son similares en cuanto a
efectos sobre el tejido de las plantas de cultivo durante la
aplicación, siendo ambas relativamente inertes sobre las
superficies de los tejidos, excepto para los cultivos de gran área
superficial, tales como las hojas de Asparagus (sin efecto sobre
los tallos).
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(Tabla pasa a página
siguiente)
| 1. POAA = ácido peroxiacético (C_{2}). | |
| 2. POAA/POOA = ácidos peroxiacético/peroxioc-tanoico (C_{2}/C_{8}). | |
| 3. Perácido activo total. |
\newpage
Pruebas continuadas para perácidos en tejido
vegetal
| A. Según la tabla anterior. | |
| B. Las mismas plantas de ensayo y área de ensayo que en la tabla anterior, a menos que se indique. |
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Ejemplo de trabajo
1
Este ejemplo compara el efecto de la técnica
anterior que utilizaba ácido peracético (POAA) frente a la fórmula
de perácidos en combinación de la presente invención. El objetivo
es determinar las concentraciones mínimas inhibitorias frente al
organismo patógeno de plantas Botrytis cinera ATCC
11542.
Se preparó el cultivo de Botrytis cinera
inoculando el centro de diez placas llenas de Agar de Sabouraud
Dextrosa e incubando a 26ºC-30ºC durante 15 días. Se
retiraron los entramados de micelios añadiendo 10 ml de agua
estéril y usando una espátula estéril para quitar frotando el
crecimiento microbiano de la superficie del agar. Se transfirió la
suspensión a una trituradora de tejidos y se maceró con
10-25 ml de agua estéril, se filtró luego a través
de una gasa y se guardó en una botella de vidrio a 4ºC hasta el
momento de la prueba.
Se prepararon diluciones del producto en un caldo
de Sabouraud Dextrosa a niveles de % de POAA ajustados para
administrar una parte por millón de consternación de 30, 45, 60,
75, 150 y 300. Se inocularon las soluciones con 0,5 ml de las
suspensiones de cultivo preparadas y se incubaron a
26ºC-30ºC durante 15 días para observar el
crecimiento. Se usó un tubo de caldo de Sabouraud Dextrosa como
control de crecimiento positivo por cada cultivo y se usó un tubo
para observar la esterilidad del caldo.
La Tabla 1 compara la concentración mínima
inhibitoria (el nivel más bajo de eficacia del perácido que impide
el crecimiento en el patógeno de las plantas) de las composiciones
de perácidos mixtos (línea 1) y las del perácido solo (línea 2)
para la reducción de los patógenos comunes de plantas. Los
resultados demuestran la eficacia 5 veces mayor de las composiciones
de perácidos mixtos para la reducción de Botrytis cinera
ATCC 11542 (compárense las líneas 1 y 2), es decir, que la
concentración mínima inhibitoria para el control de Botrytis
cinera es de 60 ppm de perácido con las fórmulas actuales,
mientras que se requieren 300 ppm de perácido usando la técnica
anterior.
| (-) = no hay crecimiento, (+) = crecimiento. | |
| 1 POAA/POOA = ácidos peroxiacético/peroxioc-tanoico. | |
| 2 Técnica anterior demostrada en GB 2187958A. | |
| 3 POAA = ácido peroxiacético. |
Ejemplo de trabajo
2
La Tabla 2 compara el efecto antimicrobiano de la
utilización del presente sistema de perácidos mixtos y de los
materiales conocidos anteriores como tratamientos de frutos y
hortalizas para la reducción de patógenos humanos. Así, comparamos
el nuevo sistema de perácidos mixtos C_{2}/C_{8} con el uso de
hipoclorito de sodio o de ácido peracético.
Se realizaron las pruebas sobre tres superficies
de productos agrícolas: tomates, hojas de lechuga y manzanas, y
también utilizando cuatro organismos de ensayo - Listeria
monocytogenes, Salmonella javiana, flora bacteriana natural y
Penicillium expansum. Para los organismos patógenos, se
preparó una dilución 1:10 de una suspensión del sistema de ensayo
de 10^{7} UFC/ml. Se pusieron 50 gramos de hojas de lechuga, un
tomate entero o una manzana entera en una bolsa de plástico. Se
inoculó cada bolsa con una suspensión de sistema de ensayo 10,0 IM,
obteniéndose como resultado un nivel de inóculo de 10^{7} UFC/ml
(unidades formadoras de colonias por mililitro). Se agitaron
suavemente las bolsas para la distribución uniforme del sistema de
ensayo durante 5 minutos. Se guardaron luego los tipos de productos
durante la noche a 4ºC. También se prepararon controles no tratados
(sin inóculo bacteriano -10 ml de agua de dilución tamponada con
fosfatos). Se prepararon volúmenes de dos litros de las soluciones
de ensayo en vasos de precipitados de 4 litros. Se prepararon las
soluciones en agua del grifo del laboratorio para simular las
condiciones de la industria. Se expuso entonces a los vegetales a la
solución de ensayo por inmersión durante 5 minutos a 72ºF. Al final
del tiempo de exposición especificado, se retiraron los vegetales
de la solución de ensayo y se aclararon bien con agua del grifo
fresca corriente. Se pusieron 50 g del vegetal (lechuga) o el
producto entero (tomate o manzana) + 100 ml de agua de dilución
tamponada en una bolsa digestora. Se digirieron los vegetales
(lechuga) o se masajearon (tomate o manzana) durante 60 segundos.
Se hicieron diluciones seriadas y se plaquearon en TGE
(Salmonella), SAP (Penicillium) y BHI
(Listeria). Se incubaron las placas a 35ºC durante 48 horas.
Se realizaron los siguientes controles en cada prueba: Control no
tratado (sin inoculación, sin tratamiento químico) para la carga
microbiana de fondo, un control inoculado (inoculado, pero sin
tratamiento químico) para el inóculo más la carga microbiana de
fondo sobre la superficie vegetal y un control de agua del grifo
con una dilución seriada para determinar si había presencia de
contaminación microbiana en el agua de aclarado o en el diluyente
del producto.
Los resultados demuestran la mayor efectividad
del sistema de perácidos mixtos frente a los sistemas de tratamiento
convencionales (hipoclorito de sodio o ácido peracético). Así, se
ven mejoras substanciales sobre los tratamientos con hipoclorito de
sodio cuando se usan las fórmulas de perácidos. Adicionalmente, la
composición de perácidos mixtos de la presente invención
(C_{2}/C_{8}) da mejoras en la reducción log de
0,5-1,0 log frente a una composición de un solo
perácido C_{2}, o reducciones log comparables usando un 50% menos
de los perácidos activos.
| ^{1} Según la técnica anterior GB 2187958A. | |
| ^{2} Sin control de tratamiento. | |
| ^{3} Presente invención. | |
| ^{4} Lavados de cloro. |
Ejemplo de trabajo
3
El ejemplo 3 compara el efecto de la temperatura
utilizando ácido peracético (POAA) frente a un sistema de perácidos
mixtos en aplicaciones con agua fría. Se realizó el experimento
como en el ejemplo 2; sin embargo, se usó una temperatura de
aplicación con agua fría (40ºF).
En contraste con los experimentos de la Tabla 2,
donde las aplicaciones del ácido peracético superaban el rendimiento
del hipoclorito de sodio para la reducción superficial de
microbios, los resultados de la Tabla 3 demuestran que las
temperaturas de tratamiento más frías obstaculizan la actividad de
la composición de un solo perácido. Por el contrario, el sistema de
perácidos mixtos resulta inesperadamente menos afectado y aún supera
substancialmente el rendimiento de los sistemas conocidos.
Ejemplo de trabajo
4
El objetivo de este ejemplo era comparar el uso
de un solo perácido frente a perácidos mixtos para la reducción
microbiana durante el cultivo hidropónico de brotes de alfalfa. Una
preocupación continua en la industria es el control de las
poblaciones microbianas, especialmente de patógenos humanos y
vegetales, pero también de mohos y hongos en soluciones nutritivas.
La siguiente prueba es realizada para determinar el control
microbiano potencial durante el ciclo de cultivo hidropónico.
La Tabla 4 compara los resultados de la
utilización de la técnica de tratamiento hidropónico continuo de la
presente invención en contraste con EE.UU. 5.168.655, que utiliza
desinfección con ácido peracético de substratos hidropónicos, es
decir, que se pueden encontrar reducciones microbianas
substanciales (> 5 log) si el tratamiento con perácidos es
continuo frente a esencialmente ninguna reducción si sólo se trata
el substrato para el cultivo hidropónico.
Ejemplo de trabajo
5
El objetivo de este ejemplo era evaluar la
reducción microbiana usando una nebulización de perácidos durante el
cultivo hidropónico diario de brotes de alfalfa frente a la flora
bacteriana natural. Comercialmente, tanto los brotes de judía como
de alfalfa son cultivados por nebulización superior de las placas
de semillas durante 3-5 días. Se recogen los brotes
y se eliminan los desechos de las semillas. Una preocupación
continua en la industria es el control de las poblaciones
microbianas, especialmente de patógenos humanos y de plantas, pero
también de mohos y hongos de soluciones nutritivas. La siguiente
prueba fue llevada a cabo para determinar el control microbiano
potencial durante el ciclo de cultivo hidropónico.
Se empaparon brotes de alfalfa con diversas
concentraciones de soluciones de ácido peracético (POAA) o
peracético-peroctanoico (POAA-POOA)
obtenidas en equilibrio. Se empapó una muestra con agua como
control. A la mañana siguiente, se pusieron los brotes de alfalfa
en una placa de Petri estéril extendiendo uniformemente las
semillas sobre el fondo de la placa. Se cubrieron las placas de
Petri con gasa para el procedimiento de cultivo.
Durante el crecimiento (días
1-4), se trataron las semillas de alfalfa dos veces
al día a las 8:00 AM y a las 4:45 PM nebulizando con 10 ml de la
misma concentración del perácido con el que se habían empapado. Se
nebulizó el control de agua con agua. Se tomaron muestras
microbianas a las 8:00 AM cada uno de los 4 días de tratamiento. Se
digirió una mezcla 1:10 p:p de brote:agua y se plaqueó sobre medio
de subcultivo de agar TGE usando una técnica de placa de vertido con
diluciones tamponadas con fosfato de 10^{-3}, 10^{-5} y
10^{-7}. Después de 48 horas a 35ºC, se determinaron los
microrresultados y se muestran en la Tabla 2.
Los resultados de la Tabla 5 demuestran la
capacidad para afectar a las poblaciones microbianas durante el
cultivo hidropónico de tejido vegetal usando aplicaciones continuas
de perácido. En contraste con EE.UU. 5.168.655, que utiliza la
desinfección con ácido peracético de substratos hidropónicos antes
de un ciclo de producción de cosecha, los perácidos microbianos de
la presente invención demuestran la nueva utilidad de la
utilización de perácidos para efectuar el control microbiano
continuo durante todo el ciclo de cultivo hidropónico sin pérdida
de rendimiento de la cosecha (véanse los ejemplos 4 y 5). Los datos
indican también la necesidad de modificar el procedimiento de
dosificación para aumentar la reducción microbiana hacia el final
del ciclo hidropónico. Esta hipótesis es estudiada en el Ejemplo
3.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Ejemplo de trabajo
6
El objetivo de este ejemplo era evaluar la
reducción microbiana usando un procedimiento de nebulización de
perácido más continua (cada hora) durante el cultivo hidropónico
diario de brotes de alfalfa frente a la flora bacteriana natural.
Esto tendría que permitir un perfil de menor dosificación de
perácidos.
Utilizando la técnica microbiana anterior, se
empaparon los brotes de alfalfa con 80 ppm de soluciones de POAA o
POAA-POOA. Se empapó una muestra con agua como
control. A la mañana siguiente, se pusieron los brotes de alfalfa en
una placa de Petri estéril extendiendo uniformemente las semillas
sobre el fondo de la placa. Se cubrieron las placas de Petri con
gasa para el procedimiento de cultivo.
Durante el crecimiento (días
1-4), se trataron las semillas de alfalfa desde las
8:00 AM hasta las 3:00 PM sobre una base horaria nebulizando con 10
ml de la misma concentración de perácido en la que se habían
empapado. Se nebulizó el control de agua con agua. Se tomaron
muestras microbianas a las 4:00 PM cada uno de los 4 días de
tratamien-
to.
to.
Los resultados de la Tabla 6 demuestran la mayor
eficacia de la utilización de un sistema de dosificación más
continuo y la utilización de un sistema de perácidos mixtos para el
control microbiano durante el cultivo hidropónico de tejido
vegetal. Mientras que el ácido peracético puede impartir una
reducción microbiana inicial (día 1-2) frente al
control (compárense los experimentos 1 y 2), no puede hacerlo
después del 2º día de crecimiento. Por el contrario, el sistema
mixto de ácido peracético-peroctanoico
(POAA-POOA) da un control microbiano continuo (>
20 log) sobre todo el tiempo de cultivo de los brotes (experimento
3). Para todos los experimentos, la tasa de germinación de las
semillas era mayor del 95%.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Ejemplo de trabajo
7
El objetivo de este ejemplo era evaluar la
reducción microbiana usando un procedimiento de nebulización
continua con perácidos (cada hora a lo largo de 24 horas) durante el
cultivo hidropónico diario de brotes de alfalfa frente a la flora
bacteriana natural.
Usando la técnica microbiana anterior, se
empaparon los brotes de alfalfa con 80 ppm de soluciones de POAA o
POAA-POOA. Se empapó una muestra con agua como
control. A la mañana siguiente, se pusieron los brotes de alfalfa
en una placa de Petri estéril extendiendo uniformemente las semillas
sobre el fondo de la placa. Se cubrieron las placas de Petri con
gasa para el procedimiento de cultivo.
Durante el crecimiento (días
1-4), se trataron las semillas de alfalfa sobre una
base horaria (a lo largo de las 24 horas del día) nebulizando con 10
ml de la misma concentración de perácido en la que se habían
empapado. Se nebulizó el control de agua con agua. Se tomaron
muestras microbianas a las 4:00 PM cada uno de los 4 días de
tratamiento.
Los resultados de la Tabla 7 demuestran el
resultado inesperado de que la nebulización continua durante 24
horas al día no mejora -sobre la aplicación de perácido 7 veces al
día de los ejemplos previos- la eficacia de control microbiano del
último día de cultivo para cualquiera de los sistemas de perácidos
durante la producción hidropónica de tejido vegetal (compárese la
Tabla 6, experimentos 2 y 3, con la Tabla 7, experimentos 2 y 3).
Adicionalmente, el rendimiento de germinación cayó tremendamente
(<50%) en todos los estudios de 24 horas al día en comparación
con los resultados del Ejemplo 3.
Tratamientos con ácido peracético (POAA) y
peracético-peroctanoico (POAA-POOA)
de brotes de alfalfa usando un procedimiento de nebulización de
veinticuatro horas al día
Resultados de los recuentos en
placas
aerobias
| a) log R = reducción log. | |
| b) Evaluación visual del % de semillas en crecimiento frente a las no germinadas. | |
| c) Se usó el control de agua como base de fondo para las reducciones log de la eficacia del tratamiento. |
Ejemplo de trabajo
8
El objetivo de este ejemplo era evaluar la tasa
de germinación para las diversas aplicaciones de perácidos durante
el ciclo de cultivo hidropónico de brotes de alfalfa.
Usando la técnica microbiana anterior, se
empaparon los brotes de alfalfa con 80 ppm de soluciones de POAA o
POAA-POOA. Se empapó una muestra con agua como
control. A la mañana siguiente, se pusieron los brotes de alfalfa
en una placa de Petri estéril extendiendo uniformemente las semillas
sobre el fondo de la placa. Se cubrieron las placas de Petri con
gasa para el procedimiento de cultivo.
Durante el crecimiento (días
1-4), se trataron las semillas de alfalfa usando
diversos tiempos de aplicación según los ejemplos
2-4 nebulizando con 10 ml de la misma concentración
de perácido en la que se habían empapado. Se nebulizó el control de
agua con agua. A los 4 días, se determinó visualmente la tasa de
germinación.
Los resultados de la Tabla 8 demuestran que es
necesaria la apropiada selección de la razón de aplicación y de la
composición de perácidos para impartir reducción microbiana y
germinación de semillas hidropónicas. Se ven límites de aplicación
superiores e inferiores.
Tratamientos con ácido peracético (POAA) y
peracético-peroctanoico (POAA-POOA)
de brotes de alfalfa usando razones de tratamiento
variables
Resultados de los recuentos en placas
aerobias
| a) Se usó el control de agua como base de fondo para la reducción log de la eficacia del tratamiento al | |
| final del ciclo de tratamiento. | |
| b) Reducción log frente al control de agua. | |
| c) % de germinación según evaluación visual del % de semillas no germinadas. |
Ejemplo de trabajo
9
El objetivo de este ejemplo era evaluar la
reducción microbiana usando una predosificación de un
perácido(s), seguido de posteriores nebulizaciones sólo de
agua durante el cultivo hidropónico diario de brotes de alfalfa,
frente a la flora bacteriana natural. Una vez más, esto permite un
perfil de menor dosificación global de perácido.
Usando la técnica microbiana anterior, se
empaparon los brotes de alfalfa con 80 ppm de soluciones de POAA o
POAA-POOA durante 16 horas. Se empapó una muestra
con agua como control. A la mañana siguiente, se pusieron los brotes
de alfalfa en una placa de Petri estéril extendiendo uniformemente
las semillas sobre el fondo de la placa. Se cubrieron las placas de
Petri con gasa para el procedimiento de cultivo.
Durante el crecimiento (días
1-4), se trataron las semillas de alfalfa desde las
8:00 AM hasta las 3:00 PM sobre una base horaria nebulizando sólo
con agua (sin perácidos en estos ciclos de cultivo hidropónico
subsiguientes). De igual modo, se nebulizó el control de agua con
agua. Se tomaron muestras microbianas a las 4:00 PM cada uno de los
4 días de tratamiento.
Los resultados de la Tabla 9 demuestran que los
sistemas de perácidos imparten un efecto antimicrobiano residual
durante todo el ciclo de cultivo hidropónico. Sorprendentemente, el
sistema de perácidos mixtos da una eficacia mucho mayor frente a la
fórmula que lleva sólo el ácido peracético, es decir, que mientras
que el ácido peracético puede impartir una reducción microbiana
inicial (día 1) (> 1 log) frente al control (compárense los
experimentos 1 y 2), no puede hacerlo después del 2º día de
crecimiento. Por el contrario, el sistema mixto de ácido
peracético-peroctanoico (POAA-POOA)
proporciona un control microbiano continuo (> 2 log) durante todo
el tiempo de cultivo de los brotes (experimento 3), incluso aunque
las semillas en crecimiento fueran sólo inoculadas con la fórmula
de perácido. Para todos los experimentos, la tasa de germinación de
las semillas era mayor del 95%.
Claims (25)
1. Un método de control de patógenos microbianos
en tejidos vegetales vivos consistente en tratar dichos tejidos
vegetales con una solución acuosa diluida consistente en una
cantidad efectiva de ácido peroxicarboxílico
C_{2}-C_{4} y ácido peroxicarboxílico alifático
C_{8}-C_{12}.
2. El método de la reivindicación 1, donde el
tejido vegetal consiste en una semilla.
3. El método de la reivindicación 1, donde el
tejido vegetal consiste en un tubérculo.
4. El método de la reivindicación 1, donde el
tejido vegetal consiste en una planta en crecimiento.
5. El método de la reivindicación 1, donde el
tejido vegetal consiste en un esqueje.
6. El método de la reivindicación 1, donde el
tejido vegetal consiste en un rizoma.
7. El método de la reivindicación 1, donde la
solución acuosa consiste en:
(a) al menos aproximadamente 4 partes por millón
(ppm) de un ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4}
y
(b) al menos aproximadamente 1 parte por millón
(ppm) de un ácido peroxicarboxílico alifático
C_{8}-C_{12}.
8. El método de la reivindicación 1, donde dicho
ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4} es ácido
peroxiacético.
9. El método de la reivindicación 1, donde dicho
ácido peroxicarboxílicoalifático C_{8}-C_{12} es
ácido peroxioctanoico.
10. Un procedimiento para controlar patógenos
vegetales fúngicos y microbianos en plantas de cultivo, consistente
en:
- (a)
- diluir en un líquido acuoso un concentrado consistente en:
- (i)
- aproximadamente un 1 a un 20% en peso de un ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4} y
- (ii)
- aproximadamente un 0,1 a un 20% en peso de un ácido peroxicarboxílico alifático C_{8}-C_{12} para formar una solución y
- (b)
- poner en contacto dichas plantas de cultivo con dicha solución.
11. El procedimiento de la reivindicación 10,
donde el ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4} es
ácido peroxi- acético.
12. El procedimiento de la reivindicación 10,
donde el ácido peroxicarboxílico alifático
C_{8}-C_{12} es ácido peroxioctanoico.
13. El procedimiento de la reivindicación 10,
donde el concentrado incluye además aproximadamente un 1 a un 15% en
peso de un hidrótropo.
14. El procedimiento de la reivindicación 13,
donde el hidrótropo es n-octanosulfonato, un
xilenosulfonato, un nafalenosulfonato, un óxido de amina o una
mezcla de éstos.
15. El procedimiento de la reivindicación 10,
donde el concentrado incluye también un agente quelante.
16. El procedimiento de la reivindicación 15,
donde el agente quelante es ácido
1-hidroxietiliden-1,1-difosfónico.
17. Un procedimiento para controlar los patógenos
fúngicos y microbianos de las plantas en plantas de cultivo
consistente en:
- (a)
- diluir en un líquido acuoso un concentrado consistente en:
- (i)
- aproximadamente un 1 a un 20% en peso de un ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4},
- (ii)
- aproximadamente un 0,1 a un 20% en peso de un ácido peroxicarboxílico alifático C_{8}-C_{12},
- (iii)
- aproximadamente un 5 a un 40% en peso de un ácido carboxílico C_{2}-C_{4},
- (iv)
- aproximadamente un 1 a un 20% en peso de un ácido carboxílico alifático C_{8}-C_{12} y
- (v)
- aproximadamente un 1 a un 30% en peso de peróxido de hidrógeno, para formar una solución, y
- (b)
- poner en contacto dichas plantas de cultivo con dicha solución.
18. El procedimiento de la reivindicación 17,
donde el ácido peroxicarboxílico C_{2}-C_{4} es
ácido peroxi- acético.
19. El procedimiento de la reivindicación 17,
donde el ácido peroxicarboxílico alifático
C_{8}-C_{12} es ácido peroxioctanoico.
20. El procedimiento de la reivindicación 17,
donde el concentrado incluye además aproximadamente un 1 a un 15% en
peso de un hidrótropo.
21. El procedimiento de la reivindicación 17,
donde el hidrótropo es n-octanosulfonato, un
xilenosulfonato, un naftalenosulfonato, un óxido de amina o una
mezcla de éstos.
22. El procedimiento de la reivindicación 17,
donde el concentrado incluye además un agente quelante.
23. El procedimiento de la reivindicación 22,
donde el agente quelante es ácido
1-hidroxietiliden-1,1-difosfónico.
24. El procedimiento de la reivindicación 17,
donde dicho ácido carboxílico C_{2}-C_{4} es
ácido acético.
25. El procedimiento de la reivindicación 17,
donde dicho ácido carboxílico alifático
C_{8}-C_{12} es ácido octanoico.
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