Способ получения состава с гербицидной активностью



Способ получения состава с гербицидной активностью
Способ получения состава с гербицидной активностью

 


Владельцы патента RU 2619300:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений" (RU)

Изобретение относится к биотехнологии, химическому производству биологически активных веществ, сельскому хозяйству. Для получения состава с гербицидной активностью производят растворение феосферида А или экстракта из культуры его продуцента, содержащего не менее 60% феосферида А, в органическом растворителе и добавление водного раствора адъюванта в соотношении 1:50:950 и 5:50:950 соответственно. Изобретение позволяет реализовать указанное назначение. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 пр.

 

Изобретение относится к биотехнологии, химическому производству биологически активных веществ, сельскому хозяйству, в частности к технологии получения состава, содержащего феосферид A, с гербицидной активностью, в т.ч. на основе экстракта гриба Phoma sp. штамм №19, проявляющего фитотоксические свойства и обладающего гербицидными свойствами.

Известно, что феосферид A и грубый экстракт из мицелия гриба Phoma sp. штамм №19 обладают высокими фитотоксическими свойствами на пораненных листовых высечках бодяка полевого и пырея ползучего в низкой концентрации. Так, минимальная концентрация феосферида A, вызывающая некрозы на листовых дисках бодяка, составляет 250 мкг/мл (1,4×10-6 моль/мл или 2.5 мкг/диск), на отрезках листьев пырея - 125 мкг/мл (0,7×10-6 моль/мл). При этом соединение не проявляет антимикробных свойств и не проявляет токсичности в отношении культуры инфузории-туфельки, т.е. является экологически достаточно безвредным (Poluektova, Berestetskiy, 2014, [1]).

Не обнаружены аналоги известных составов, содержащих феосферид A и его соединений, проявляющих гербицидную активность. Известные составы гербицидов токсичны для окружающей среды (Tsui, Chu, 2003, [2]; Ma et al., 2006, [3]; Zhenjiang et al., 2014, [4]), а составы на основе конидий или мицелия фитопатогенных штаммов обладают неустойчивой эффективностью (Gressel et al., 1997, [5]).

Отдельные компоненты состава известны.

Известен феосферид A, полученный из штаммов FA 39 эндофитного гриба, имеющий 97% гомологии с видом Phaeosphaeria avenaria (Maloney et al., 2006, [6]), Phoma sp. №19 (Poluektova, Berestetskiy, 2014, [1]), Paraphaeosphaeria neglecta FT462 (Li et al., 2015, [7]). Известен феосферид A, полученный с помощью химического синтеза (Kobayashi et al., 2011, [8]; Chatzimpaloglou et al., 2012, [9]).

Известно, что адъюванты позволяют повысить смачиваемость листа, площадь нанесенной капли и проникновение активного вещества в ткань листа (Sharma et al., 2004, [10]). Совместно с химическими гербицидами наиболее часто используют неионные и анионные поверхностно-активные вещества и различные масла (Radivojevic et al., 2011, [11]; Yilmaz, Dane, 2012, [12]). Некоторые растворители, например диметилсульфоксид (ДМСО), также способны повышать проницаемость липофильных молекул через мембраны (Gurtovenko, Anwar, 2007, [13]). На данный момент в литературе нет составов с адъювантами с природными фитотоксинами для повышения их активности на интактных листьях сорных растений.

Известно, что адъювант Hasten представляет собой концентрат этерифицированных растительных масел, на основе рапсового и кукурузного масел, и применяется для усиления проникновения некоторых пестицидов, в том числе гербицидов в ткань листа (Somervaille et al., 2012, [14]).

Задача изобретения состоит в получении состава на основе феосферида A с гербицидной активностью.

Задача решена путем создания состава с гербицидной активностью на основе феосферида A - экологически безопасного вещества или экстракта мицелия гриба Phoma sp. штамм №19.

Сущность изобретения заключается в получении состава, содержащего компоненты: феосферид A или экстракт из культуры его продуцента Phoma sp. №19, в концентрации 0.1 и 0.5% соответственно, органический растворитель - 5%, водный раствор, содержащий 0.1% адъюванта Hasten - 95%.

Состав получают путем растворения феосферида A или экстракта из культуры его продуцента, содержащего не менее 60% феосферида A, в органическом растворителе и добавления водного раствора адъюванта в соотношении 1:50:950 или 5:50:950, соответственно.

Феосферид A получали известным способом и из культуры его продуцента - известного штамма Phoma sp. №19 (Poluektova, Berestetskiy, 2014, [1]). В качестве субстрата для твердофазного культивирования гриба использовали перловую крупу.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Получение грубого экстракта из мицелия гриба Phoma sp. штамм №19

В качестве субстрата для твердофазного культивирования гриба использовали перловую крупу. В колбы вносили по 150 г крупы и 100 мл воды. Стерилизацию зернового субстрата проводили автоклавированием в течение 30 минут при 121°C. Субстрат экстрагировали гексаном, отбрасывая органический слой. Затем водную фазу экстрагировали этилацетатом. Объединенный экстракт обезвоживали фильтрованием через безводный сернокислый натрий. Выход экстракта составил 2.84 г/кг субстрата. Полученный экстракт содержал 60% феосферида A.

Пример 2. Получение феосферида с чистотой более 96%. Сухой остаток, растворенный в ацетонитриле, вносили партиями по 1 г в патрон, предварительно кондиционированный 20 мл ацетонитрила и 30 мл 0.1%-ной муравьиной кислоты. Фракционирование экстракта проводили системой растворителей ацетонитрил - 0.1%-ная муравьиная кислота в соотношении 0:100; 25:75; 50:50; 100:0, объемом 70 мл. Фракция, содержащая феосферид A, была получена в системе ацетонитрил - 0.1%-ная муравьиная кислота в соотношении 50:50. Дальнейшее разделение фракции проводили при помощи полупрепаративной ВЭЖХ на хроматографе BUCHI, на патроне PuriFlash-25 SiHC (Interchim, Франция) с массой сорбента 40 г с использованием предпатрона с предварительно сорбированным на силикагеле экстрактом. Разделение экстракта производили в системе гексан-этилацетат (в градиенте от 0 до 80% этилацетата) со скоростью потока 50 мл/мин, детектирование фитотоксина проводили на длине волны 260. Выход феосферида A составил 130 мг/кг субстрата.

Пример 3. Влияние адъювантов на гербицидную активность феосферида A

Навеску 0.2 мг феосферида A, растворяли в 10 мкл 96%-ного этанола или диметилсульфоксида (ДМСО) и добавляли 190 мкл раствора ПАВ в дистиллированной воде. В качестве адъювантов были использованы следующие добавки: Тренд-90 0.01% (DuPont, этоксилат изодецилового спирта), Hasten 0.1% (BASF, концентрат рапсового и кукурузного масел), Biopower 0.1% (Bayer, 3,6-диоксаоктадецил-сульфат натрия), Tween-20 0.1% (Croda Crop, полиоксиэтилен (20) сорбитан монолаурат), Sylwette-Gold 0.01% (Chemtura, трисилоксан акоксилат). Гербицидная активность феосферида A с добавлением адъювантов была оценена при концентрации 1 мг/мл (0.1%). Раствор фитотоксина в 5%-ном этаноле и ДМСО без ПАВ использовали в качестве контроля. Объем тест-образца составлял 10 мкл. Оценку фитотоксической активности проводили методом листовых дисков (Berestetskiy et al., 2007, [15]), используя поврежденные и интактные листовые высечки бодяка полевого и пырея ползучего.

Было установлено, что добавление некоторых адъювантов к 0.1% раствору феосферида A повышает способность проникновения феосферида A в ткань листа.

Так, добавление Biopower 0.1% и Hasten 0.1% к раствору фитотоксина повышало его эффективность в отношении интактных и пораненных листовых дисков бодяка полевого (фиг. 1, 2).

Также было показано, что при растворении феосферида A в ДМСО гербицидная активность на 20% выше, чем при использовании в качестве растворителя этанола.

Таким образом, было показано, что добавление адъювантов Hasten 0.1% и Biopower 0.1% и использование в качестве растворителя ДМСО повышает гербицидные свойства 0.1%-ного раствора феосферида A.

Пример 4. Оценка гербицидной активности состава на основе феосферида A с добавлением 2-х адъювантов

Для опыта были использованы растения бодяка полевого в фазе розетки. По итогам предварительного исследования были выбраны адъюванты Biopower или Hasten в концентрации 0.1%. Дополнительно исследовали фитотоксичность экстракта без добавления адъювантов. 30 мг экстракта на основе феосферида A из мицелия гриба Phoma sp. штамм №19 растворяли в 300 мкл диметилсульфоксида и добавляли 5700 мкл раствора Hasten (0.1%) и Biopower (0.1%). Для оценки гербицидной активности грубого экстракта мицелия Phoma sp. №19, содержащего 60% феосферида A, растения бодяка полевого в фазе розетки опрыскивали суспензией, содержащей экстракт, растворенный в ДМСО и доведенный водой до концентрации 5 мг/мл (0.5%-й раствор) с добавлением Hasten (0.1%) или Biopower (0.1%). Для сравнения растения бодяка полевого обрабатывали раствором экстракта без добавления адъювантов.

Обработка растений бодяка полевого раствором, содержащим экстракт мицелия гриба с добавлением Hasten (0.1%), вызывала некрозы листьев на уровне 70-80%. При этом масса наземной части растений бодяка достоверно уменьшилась до 30% от массы растений в контрольном варианте (фиг. 3, 4).

Площадь некрозов листьев бодяка после опрыскивания растений раствором экстракта из мицелия Phoma sp. №19 с добавлением адъюванта Biopower (0.1%) составила около 20%, при этом достоверного снижения массы наземной части растений отмечено не было (фиг. 3, 4).

Таким образом, состав с адъювантом Hasten (0.1%) и раствором экстракта мицелия Phoma sp. №19 способствует повышению его гербицидной активности на 50% по сравнению с раствором экстракта без адъювантов. Состав с раствором экстракта и добавлением Hasten (0.1%) приводило к 80%-ному повреждению листьев бодяка полевого, которое сопровождалось значительной потерей массы наземной части и полной гибелью растений спустя 48 часов. Следовательно, состав с адъювантом Hasten (0.1%) может быть рекомендован для применения совместно с экстрактом гриба Phoma sp. штамм №19.

Как видно из примеров, полученный состав обладает гербицидной активностью. Состав может быть применен в биотехнологии для получения экологически безопасных гербицидов на основе феосферида A.

Краткое описание рисунков

На Фиг. 1 приведен график, показывающий эффект добавления адъювантов на гербицидную активность феосферида A в отношении бодяка полевого при использовании в качестве растворителя 5%-ного этанола.

На Фиг.2 приведен график, показывающий эффект добавления адъювантов на гербицидную активность феосферида A в отношении бодяка полевого при использовании в качестве растворителя 5%-ного диметилсульфоксида.

На Фиг. 3 приведен график, показывающий оценку гербицидной активности экстракта гриба Phoma sp. №19.

На Фиг. 4 приведен график, показывающий поражение листьев бодяка полевого после обработки растворами экстракта Phoma sp. №19.

Список использованной литературы

1. Poluektova E.V., Berestetskiy А.О. Isolation and characterization of phytotoxins produced by phoma sp. 19. book of proceedings 7th world congress on allelopathy. Complex interactions in a changing climate. Congress held in Vigo, Spain. July, 28 - August, 1, 2014. P. 114.

2. Tsui M.T.K., Chu L.M. Aquatic toxicity of glyphosate-based formulations: comparison between different organisms and the effects of environmental factors. Chemosphere. 2003. V. 52. P. 1189-1197.

3. Ma J., Wang S., Wang P., Ma L., Chen X., Xu R. Toxicity assessment of 40 herbicides to the green alga Raphidocelis subcapitata. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2006. V. 63. P. 456-462.

4. Zhenjiang W., Manhong L., Lixin G., Yukun M. Acute Toxicity of Clethodim, Cypermethrin and 2,4-D-butylate to the Larva of Chironomus sinicus. Agricultural Science and Technology. 2014.V. 15.9. P. 1583-1585.

5. Gressel J. Herbicides as Synergists for Mycoherbicides, and Vice Versa. J. Gressel. Weed Sci. 2010. V. 58.3. P. 324-328.

6. Maloney K.N., Hao W., Xu J., Gibbons J., Hucul J., Roll D., Brady S.F., Schroeder F.C., Clardy J. Phaeosphaeride A, an inhibitor of STAT3-dependent signaling isolated from an endophytic fungus. Org Lett. 2006. P. 4067-4070.

7. Li C.S., Ding Y., Yang B.J., Miklossy G., Yin H.Q., Walker L.A., Turkson J., Cao S. A new metabolite with a unique 4-pyranone-γ-lactam-1,4-thiazine moiety from a hawaiian-plant associated fungus. Org Lett. 2015.

8. Kobayashi K., Okamoto I., Morita N., Kiyotani T., Tamura O. Synthesis of the proposed structure of phaeosphaeride A. Org. Biomol. Chem. 2011. V. 9. P. 5825-5832.

9. Chatzimpaloglou A., Yavropoulou M.P., Rooij К.E., Biedermann R., Mueller U., Kaskel S., Sarli V. Total synthesis and biological activity of the proposed structure of phaeosphaeride a. J. Org. Chem. 2012. V. 77. 9659-9667.

10. Sharma S.D., Chandrasena N., Singh M. Glyphosate-Adjuvant Interactions: A Review Of Recent Experiences. Proc. 20th Asia-Pacific Weed Science Soc. Conf., Ho-Chi-Minh City, Vietnam, P. 434-442.

11. , , , , Impact of Different Adjuvants and Modes of Application on Efficacy of Rimsulfuron in Maize. Pestic. Phytomed. (Belgrade). 2011. V. 26 (3), P. 255-263.

12. Yilmaz G., Dane F. Phytotoxicity Induced by Herbicide and Surfactant on stomata and epicuticular wax of Wheat. Romanian Biotechnological Letters. 2012. V. 17 (6) P. 7757-7765.

13. Gurtovenko A., Anwar J. Modulating the structure and properties of cell membranes: the molecular mechanism of action of dimethyl sulfoxide. J Phys Chem B. 2007. V. 111 (35). P. 10453-10460.

14. Somervaille A., Betts G., Gordon В., Green V., Burgis M., Henderson R. Adjuvants - Oils, surfactants and other additives for farm chemicals - revised 2012 edition. 48 p.

15. Berestetskiy A.O., Fyodorova A.F., Kustova S.A laboratory technique for the evalution of pathogenicity of Septoria cirsii for Cirsium arvense, XV Congress of European mycologists, 2007, p. 242.

1. Способ получения состава с гербицидной активностью путем соединения 5 процентов диметилсульфоксида, содержащего феосферид А с концентрацией 0.1%, или экстракта из культуры его продуцента, содержащего не менее 60% феосферида А, с концентрацией 0.5% и 95 процентов водного раствора, содержащего 0.1% адъюванта Hasten.

2. Способ по п. 1 отличается тем, что в качестве культуры продуцента феосферида А используется штамм гриба Phoma sp. №19.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к органической химии, а именно к 5-хлор-3-(3-хлорфенилкарбокс-амидо)-4,6-диметилизоксазоло[5,4-b]пиридину, формулы 1. Технический результат: получено новое соединение, проявляющее антидотную активность в отношении 2,4-дихлор-феноксиуксусной кислоты на подсолнечнике, что позволяет повысить величину сохраненного урожая подсолнечника.

Изобретение относится к амидам N-(1,2,5-оксадиазол-3-ил)-, N-(1,3,4-оксадиазол-2-ил)- и N-(тетразол-5-ил)-арилкарбоновых кислот формулы (I) в которой R означает алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-6 атомами углерода, алкинил с 2-6 атомами углерода, (алкил с 1-6 атомами углерода)-OR1, (алкил с 1-6 атомами углерода)-COOR1, (алкил с 1-6 атомами углерода)-CN или бензил, W означает CY, X и Z в каждом случае независимо друг от друга означают галоген, алкил с 1-6 атомами углерода, галогеналкил с 1-6 атомами углерода или S(O)nR2, Y означает галоген, S(O)nR2 или 5-членный, частично насыщенный гетероарил с 2 гетероатомами, выбранными из N, О, замещенный s остатками цианогруппы, V означает водород, R1 означает алкил с 1-6 атомами углерода, R2 означает алкил с 1-6 атомами углерода, n означает 0, 1 или 2, s означает 1, Q означает остаток Q1, Q3 или Q4, R6 означает алкил с 1-6 атомами углерода или алкинил с 2-6 атомами углерода, причем эти 2 указанных выше остатка в каждом случае замещены s остатками из группы, состоящей из фенила, R8 означает алкил с 1-6 атомами углерода или галоген, R9 означает алкил с 1-6 атомами углерода, s означает 0 или 1.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Гербицидная композиция содержит в качестве активных ингредиентов (а) никосульфурон или его соль, b) тербутилазин или его соль и (с) соединение С.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Гербицидная композиция содержит действующее вещество - клетодим, поверхностно активное вещество, растворитель и адьювант - продукт взаимодействия этилхлорформиата с неонолом, или продукт взаимодействия этилхлорформиата с родасурфом 860/Р, или продукт взаимодействия этилхлорформиата с оксиэтилированным и оксипропилированным жирным спиртом С9-С11, или продукт взаимодействия метилхлорформиата с неонолом.

Изобретение относится к замещенным N-окси-1-(3-пиридил)проп-2-ен-3-фенил-1-иминам общей формулы I , где R означает бензил, гексил или циклогексил, Ar означает 3-(трифторметил)фенил, 4-хлорфенил, 4-бромфенил или 4-фторфенил.

Изобретение относится к O-замещенным 3-пиридилкетоксимам общей формулы I, где R1 означает 4-бромфенил, 4-хлорфенил, 4-фторфенил или циклогексил, R2 означает гексил, циклогексил или бензил, обладающие фунгицидной активностью.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Композиция содержит гербицидно эффективное количество (а) соединения по формуле (I): или, по отношению к его составляющей карбоновой кислоты, его сельскохозяйственно приемлемой соли, сложного эфира или амида, и (b) флуроксипира, или, по отношению к его составляющей карбоновой кислоты, его сельскохозяйственно приемлемого сложного эфира, амида или соли, и, где эквивалентное массовое соотношение карбоновой кислоты (а) к (b) составляет от 1:3 до 1:31.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании сои. Способ повышения урожайности сои предусматривает обработку вегетирующих растений (4,6-диметилтриазоло-[1,5-a]пиримидил-2-сульфанил)-4-фторацетанилидом формулы I: в количестве 30 г/га в фазу 6-7 листьев и в фазу бутонизации.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Гербицидная композиция содержит гербицидно-эффективное количество (а) соединения формулы (I): или его сельскохозяйственно-приемлемые производные по карбоксильной группе в виде соли или эфира и (b) 2,4-D или ее сельскохозяйственно-приемлемые производные по карбоксильной группе в виде эфира или соли, в которой массовое соотношение кислотного эквивалента соединения формулы (I) или его соли или эфира к 2,4-D или ее соли или эфиру составляет от 1:56 до 1:7.

Изобретение относится к средству для борьбы с грибковыми заболеваниями растений формулы где R1=Me, R2=Ph; R1=R2=Ph; R1=R2=OMe. 1 табл..

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Комбинация активных соединений для борьбы с насекомыми, нематодами или фитопатогенами содержит: (A) флуопирам, (B) спорообразующую бактерию рода Bacillus, выбранную из группы, состоящей из Bacillus firmus, Bacillus firmus штамма CNCM I-1582, и (C) по меньшей мере один биологический контролирующий агент, выбранный из группы, состоящей из (С1) бактерий, выбранных из (С1.27) Bacillus thuringiensis, и (С2) грибов или дрожжей, выбранных из (С2.9) Metarhizium anisopliae.

Группа изобретений относится к биотехнологии и может быть использована для создания биозащиты растений от фитопатогенов и стимуляции их роста. Группа изобретений включает: штаммы гриба вида Trichoderma longibrachiatum (3 варианта); биопрепарат для стимулирования роста растений и их защиты от фитопатогенов на основе этих штаммов и способ получения этого биопрепарата.

Изобретение относится к биотехнологии и представляет собой полипептид с элиситорной активностью в отношении иммунного ответа на патогены у растений, представляющий собой субтилизин, имеющий происхождение из штамма Acremonium strictum, где такой полипептид имеет аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 2.

Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии, в частности к области защиты растений от вредителей и болезней. Штамм Lecanicillium muscarium МП-4 обладает инсектоакарицидной, а также антибиотической активностью к комплексу фитопатогенных грибов и бактерий.

Предложен штамм гриба Mortierella alpina ВКПМ F-1134 для производства комплекса жирных кислот с преобладанием арахидоновой кислоты, проявляющего рострегулирующий эффект по отношению к растениям.
Изобретение относится к технологии производства биопрепаратов для растениеводства. Изобретение представляет собой способ получения базовой композиции биопрепарата для растениеводства, включающий в себя наработку биомассы гриба Mortierella alpina ВКПМ F-1134, удаление культуральной жидкости, извлечение из мицелия комплекса жирных кислот с преобладанием арахидоновой кислоты, приготовление из него спиртового раствора с введением дополнительных компонентов, где гриб выращивается на поверхности тонкого слоя жидкой питательной среды, инокуляция которой осуществляется до розлива, процесс культивирования длится 18-19 суток, разрушение мицелия осуществляется криодеструкцией и щелочным гидролизом, в конечный продукт добавляется биоразлагаемый детергент, где наработка биомассы происходит на картофельном отваре с добавлением глюкозы и хлорида кальция, наработка биомассы происходит в термостате, биомасса подвергается криодеструкции во влажном состоянии, щелочной гидролиз биомассы проводится при температуре 60°С, стадию щелочного гидролиза совмещают с первым этапом экстракции жирных кислот благодаря использованию раствора гидроксида натрия в 96% этиловом спирте, на втором этапе экстракции жирных кислот в качестве экстрагента используется н-гексан, комплекс жирных кислот после удаления н-гексана перерастворяется в 96% этиловом спирте.

Предложены варианты микробной композиции и комбинации для повышения урожайности растений. Микробная композиция содержит HYTa и HYTb, либо HYTa и HYTc, либо HYTa, HYTb и HYTc.

Группа изобретений относится к области защиты растений от вредителей. Предложен способ получения биологически-активного препарата для защиты растений, биологически-активный препарат для защиты растений, способ изготовления микроконтейнеров для осуществления способа, микроконтейнер для биологически-активного препарата, а также способ защиты растений от вредителей, где способ включает активацию биологически-активного препарата и нанесение его на растения.

Группа изобретений относится к применению инсектицидной сложной частицы для регулирования заражения членистоногими в местах для хранения зерна. Сложная частица имеет диаметр ≥10 мкм и включает гидрофобную частицу из воска, имеющую температуру плавления ≥50°C, и споры штамма энтомопатогенного грибка Beauveria bassiana IMI 398548.

Группа изобретений относится к использованию липохитоолигосахарида формулы (I) для стимуляции микоризации растения, где n= 2 или 3, R1 представляет собой липидный заместитель, который является цепью жирной кислоты, содержащей от 16 до 18 атомов углерода, которая может быть насыщенной или моно- или диненасыщенной, a R2 представляет собой H или SO3H.

Изобретение относится к производным 1,2,4-триазоло[1,5-с]пиримидин-2-сульфонамида общей формулы в которой если R1 - Н, то R2 - Н, если R1 - F, то R2 - F, обладающим гербицидной активностью. Технический результат: получены новые соединения, обладающие высокой гербицидной активностью. 3 табл., 3 пр.
Наверх