MXPA98003069A - Composiciones plaguicidas que contienen salvado de mostaza - Google Patents

Abstract

La presente nvención se refiere a composiciones precursoras de plaguicida que comprenden salvado de una mostaza del género Brassica, y métodos para controlar plagas del suelo mediante aplicación de las composiciones precursoras de plaguicida al suelo;la invención también provee plaguicidas que comprenden suspensiones acuosas u extractos de salvado de mostaza.

Description

COMPOSICIONES PLAGUICIDAS QUE CONTIENEN SALVADO DE MOSTAZA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a composiciones y a métodos para controlar plagas. Más particularmente, la invención se refiere a composiciones precursoras de plaguicida que comprenden salvado de mostaza, y a métodos para utilizar estas composiciones.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las plagas de los suelos afectan a la mayoría de las cosechas cultivadas y ocasionan daño extenso, por ejemplo, a las cosechas de frutas, vegetales, cereales y plantas de ornato, con las pérdidas económicas consecutivas. Se han hecho esfuerzos para controlar estas plagas de los suelos, introduciendo formulaciones pesticidas en el suelo, antes de la siembra, al momento de la siembra o después de la siembra. Por ejemplo, se ha usado el compuesto sintético isotiocianato de metilo como un fumigante de suelo contra una variedad de plagas, incluyendo insectos, nematodos, ácaros y diferentes microorganismos. Sin embargo, en los años recientes, se ha encontrado que muchos de los peeticidas de uso actual son tóxicos e inconvenientes para el medio ambiente, y existe la necesidad de encontrar alternativas prácticas que no sean nocivas para el medio ambiente. Muchas especies de Brassica contienen glucosinolatos, que pueden ser convertidos por la enzima vegetal endógena irosinasa, en una variedad de compuestos. Por ejemplo, el glucosinolato sinidina, que se encuentra en las mostazas, puede ser convertido por mirosinasa en isotiocianato de alilo (AITC). Ya en 1945, se examinaba el aceite de mostaza y el AITC como un medio de control de nematodos (Ellenby (1945), Annals of Applied Biol., v. 32, p. 67-70; (1951), Annals of Applied Biol., v. 38, p. 859-875. Sin embargo, se ha visto que el aceite de mostaza no es un plaguicida práctico para su aplicación en agricultura debido a sus requerimientos de manejo, pues es un líquido irritante que produce vapores nocivos, y debido a su inmiscibilidad con la humedad del suelo. Persiste la necesidad de un tratamiento práctico y efectivo en costo para las plagas del suelo, que sea al mismo tiempo menos nocivo para el medio ambiente y para el usuario.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En la preparación comercial de condimentos de mostaza, la semilla de mostaza completa se muele para separar el recubrimiento externo o vaina de la semilla, del grano o tejido de la semilla. El grano se muele para convertirlo en harina de mostaza, la cual se vende como polvo seco de condimento de mostaza o se trata para convertirla en otros condimentos de mostaza. La vaina molida o salvado es un producto de desecho que anteriormente se consideraba sin valor comercial y por lo tanto se desechaba. Los autores de la presente, han encontrado de manera sorprendente que el salvado de mostaza de algunas especies de mostaza, es una fuente significativa de sinigrina y AITC, y que puede usarse como un plaguicida o fumigante del suelo, barato, efectivo, y que se maneja sin peligro para controlar plagas tales como insectos, nematodos, ácaros, hongos y bacterias. El salvado de mostaza puede aplicarse al suelo de manera similar a la aplicación de un fertilizante granular. El salvado de mostaza puede mezclarse con un vehículo adecuado para agricultura, para optimizar sus propiedades -de manejo. En contacto con el agua en el suelo, la sinigrina del salvado de mostaza es convertida por la mirosinasa del salvado en el plaguicida activo AITC. El salvado de mostaza también puede usarse para preparar extractos acuosos o suspensiones acuosas plaguicidas que pueden aplicarse a las plagas o al suelo para lograr su con rol . De conformidad con una modalidad de la presente invención, se provee una composición precursora de plaguicida que comprende salvado de una mostaza del género Brassica. De conformidad con una modalidad adicional de la presente invención, se provee un método para controlar una plaga en el suelo, que comprende aplicar al suelo una cantidad efectiva de una composición precursora de plaguicida que comprende un salvado de una mostaza del género Brassica, en donde el salvado contiene una cantidad efectiva de sinigrina capaz de convertirse en isotiocianato de alilo por contacto con el agua en el suelo. De conformidad con una modalidad adicional de la invención, se provee un plaguicida que comprende una cantidad plaguicidamente efectiva de un extracto acuoso del salvado de una mostaza del género Brassica. De conformidad con una modalidad adicional de la invención, se provee un plaguicida que comprende una cantidad plaguicidamente efectiva de una suspensión acuosa del salvado de una mostaza del género Brassica. De conformidad con una modalidad adicional de la invención, se provee un método para controlar una plaga que comprende aplicar a la plaga una cantidad efectiva de un extracto acuoso del salvado de una mostaza del género Brassica. De conformidad con una modalidad adicional de la invención, se provee un método para controlar una plaga que comprende aplicar a la plaga una cantidad efectiva de una suspensión acuosa del salvado de una mostaza del género Brassica.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Los términos enlistados más adelante tienen los siguientes significados: "Mostaza" significa una especie o una planta del género Brassica. "Condimento de mostaza" significa un producto o condimento alimenticio preparado de una planta, o de las semillas de una planta, del género Brassica. "Salvado" o "salvado de mostaza" significa la vaina o recubrimiento externo de las semillas de una planta del género Brassica. separada del grano por medio de molienda u otro procedimiento adecuado. Las mostazas con una concentración alta de sinigrina en grano son valiosas para el consumo humano como condimentos, y se usan para la preparación de condimentos de mostaza y otros productos alimenticios. Primero se muele la semilla de mostaza para separar la vaina externa, típicamente mediante un procedimiento abrasivo, y el grano se muele para convertirlo en harina para la producción del condimento. Antes del trabajo de los presentes inventores, el salvado residual era considerado un producto de desecho y se desechaba. Ahora se ha mostrado que el salvado de mostaza puede ser un precursor de plaguicida útil y efectivo, que provee sinigrina y mirosinasa. Bajo condiciones húmedas, la sinigrina es convertida por la mirosinasa en el compuesto plaguicida AITC. Esto está ejemplificado en el Ejemplo 2 en el cual se compararon extractos acuosos de salvado de mostaza con extractos de harina de mostaza, que se sabe contienen altos niveles de sinigrina, con respecto a su actividad nematicida. Se encontró que el salvado tiene excelente actividad nematicida. En contraste, los extractos de semilla completa de mostaza o semilla partida de mostaza, mostraron actividad nematicida muy baja. De conformidad con una modalidad de la invención, se provee un método para controlar plagas del suelo aplicando una composición precursora de plaguicida que comprende salvado de mostaza al suelo. El salvado de mostaza puede aplicarse al suelo de una manera similar a la aplicación de materiales tales como fertilizantes granulares, y usando equipo agrícola similar disponible comercialmente. Por ejemplo, el salvado puede regarse sobre la superficie del suelo o incorporarse en el suelo con un disco o cultivadora giratoria. La aplicación puede ser* antes de la siembra, en el momento de la siembra o después de la siembra, según sea necesario. De conformidad con una modalidad adicional de la invención, el salvado de mostaza puede mezclarse con un vehículo agrícolamente aceptable para mejorar sus propiedades de manejo antes de su aplicación en el suelo. El experto en la materia estará familiarizado con los materiales de vehículo que son adecuados para la formulación de composiciones plaguicidas para su aplicación al suelo. Dichos vehículos incluyen arcilla finamente molida, polímeros de plástico o a base de almidón, agentes tensioactivos, o vehículos orgánicos tales como carozo de maíz molido. La semilla partida de mostaza también puede utilizarse como un vehículo. La semilla de mostaza de grado inferior, de calidad insuficiente para ser convertida en harina para preparación de condimento, puede emplearse con esta finalidad. De conformidad con una modalidad adicional, el salvado de mostaza puede formularse con una mezcla de vehículos, y opcionalmente puede formularse en una variedad de formas; por ejemplo, puede formularse en granulos estratificados, para obtener una velocidad conveniente de liberación del plaguicida en el suelo. Dichos métodos de formulación son conocidos para el experto en la materia. El salvado de mostaza no es un plaguicida nocivo para el medio ambiente, siendo un producto natural y biodegradable. También se maneja de manera mucho más fácil y segura que los plaguicidas tales como isotiocianato de metilo sintético, ya que el salvado seco no es tóxico y el plaguicida efectivo, el compuesto irritante y tóxico AITC, se forma a partir de la sinigrina contenida en el salvado sólo después de aplicar la composición en el suelo y de su contacto con el agua en el suelo. El salvado seco puede formularse, manejarse y aplicarse sin las precauciones que se requerirían para trabajar con AITC. De conformidad con una modalidad adicional de la invención, puede prepararse un plaguicida que comprende un extracto acuoso o una suspensión acuosa de salvado de mostaza y aplicarse a las plagas o al suelo para lograr el control de la plaga. La aplicación puede llevarse a cabo, por ejemplo, asperjando la suspensión o extracto sobre las plagas o sobre el suelo. Como será entendido por el experto en la materia, el salvado de mostaza efectivo como un precursor de plaguicida puede obtenerse de cualquier especie de Brassica, o de una variedad que tenga un contenido de sinigrina en vaina suficiente para dar un nivel deseado de control de plaga por conversión en AITC. Como se ejemplifica en la presente, una mostaza que tiene un contenido de sinigrina de aproximadamente 2.5% en peso, provee un nivel efectivo de actividad plaguicida. La sinigrina puede medirse por medio de una técnica estándar, tal como la descrita por Minchinton, I. y otros, (1982), J. Chro atog., v. 247, pp. 141-148; Sang, J.P. y otros, (1984), Can J. Plant. Sci., v. 64, p. 77-93; Betz, J.M. y Fox, W.D., (1994) en "Food Phytochemicals for Cáncer Prevention", ACS Symposium Series 546, American Chemical Society, p. 181-193. También pueden emplearse mostazas que tienen un contenido de sinigrina en vaina más alto o más bajo en las composiciones precursoras de plaguicida de la invención. Queda dentro de la habilidad del experto en la materia determinar si el salvado de cualquier variedad de mostaza es efectivo para dar un nivel deseado de control de plaga. Pueden encontrarse variedades adecuadas de Brassica, por ejemplo, en las siguientes especies: Brassica júncea; Brassica ca pestris; y Brassica nigra. Brassica júncea, vc Forge y Brassica júncea, vc Cutlass, son las variedades preferidas de B. júncea. Las especies o variedades de Brassica también pueden criarse o diseñarse por ingeniería genética para aumentar el contenido de sinidrina en la vaina. Ya se ha visto que las especies de Brassica, tales como Brassica napus, son susceptibles de manipulación genética exitosa para mejorar varias propiedades. Dichas técnicas pueden usarse para convertir especies o variedades con un contenido de sinigrina en vaina bajo por naturaleza, en variedades con niveles útiles; o pueden usarse para aumentar adicionalmente la sinigrina en vaina de variedades con alto contenido de sinigrina. También se pueden usar en las composiciones de la invención las especies de Brassica transgénicas o híbridas producidas de esta manera. Como se considera que el AITC actúa contra las plagas mediante un mecanismo similar al del isotiocianato de metilo, se puede esperar que las composiciones precursoras de plaguicida y los plaguicidas de la invención combatan una gama similar de plagas, incluyendo nematodos, insectos, ácaros, hongos y bacterias que parasitan a las plantas. Los siguientes ejemplos se describen con propósitos de ilustración y no están destinados a limitar el alcance de la invención.

EJEMPLO 1 Se obtuvieron muestras de salvado de mostaza y harina de mostaza de varios tipos de mostaza de una compañía de molienda de mostaza comercial. Se determinó el contenido de sinigrina extrayendo una porción de salvado o harina en amortiguador de fosfato, pH 7.0, a 100°C durante 20 minutos. El extracto acuoso se purificó por medio de cromatografía sobre un cartucho de extracción de fase sólida C18 y la sinigrina purificada se determinó mediante cromatografía de líquidos de alta resolución. El AITC disponible fue calculado como 23.9% de la concentración de sinigrina, en base a los pesos moleculares relativos y a la conversión cuantitativa demostrada de sinigrina en AITC por medio de mirosinasa (datos no mostrados). Los resultados se muestran en el cuadro 1.

CUADRO 1 a Brassica júncea, vc Forge (mostaza oriental) b Brassica napus (mostaza amarilla o colza) c Mezcla de mostaza oriental y mostaza amarilla nd = no detectado EJEMPLO 2 Se determinó la eficacia nematicida de varios materiales derivados de la mostaza usando extractos acuosos de los materiales aplicados al nemátodo de lesión Pratilenchus penetrans. Los materiales extraídos fueron de Brassica júncea, vc Forge, de la siguiente manera: 1. Semilla intacta. 2. Semilla partida. 3. Salvado de mostaza. 4. Harina de mostaza. 5. Salvado formulado: 1 gramo de salvado de mostaza se mezcló bien con 1.5 g de aceite de cañóla. Después de 30 minutos, se le agregaron 2.5 g de arcilla pulverizada y la mezcla se agitó bien en un mortero. 6. Salvado formulado: el salvado se formuló como en 5, excepto que se usó Tween 20 en lugar de aceite de cañóla. Las porciones pesadas de cada muestra se extrajeron con 50 ml de agua a temperatura ambiente, durante 30 minutos o 60 minutos, y se filtraron. Una porción de 1 ml de cada extracto acuoso filtrado se mezcló con 2 ml de una suspensión de Pratylenchus penetrans (100 o 200 ne átodos por 2 ml) y se determinó a los nemátodos por movilidad y mortalidad a diferentes intervalos. La movilidad se determinó mediante observación microscópica. La mortalidad se determinó después de 68 a 72 horas de exposición a los extractos observando la falta de movimiento por inspección visual y ninguna reacción a estimulación mecánica. Los resultados se muestran en los cuadros 2 (extracción de 30 minutos) y 3 (extracción de 60 minutos).

CUADRO 2 Número Peso Movilidad de Movilidad % De de la de la 2 hrs. 4 hrs. de mortalidad muestra muestra tratamiento 68-72 hrs. extraída 1 231 todos activos 100.0 10.0 2 231 la mayoría 4.4 14.1 inactivos 301 ídem, 1.3 45.8 perezosos 189 ligero 5.1 54.9 movimiento 1506 ligero 1.4 46.0 movimiento CUADRO 3 Número Peso Movilidad % de Movilidad % De de la de la de los a 4 hrs. de mortalidad muestra muestra nemátodos tratamiento 68-72 hrs. extraída 2 hrs. de tratamiento 1 231 todos activos 100.0 2.7 2 231 ligero 3.6 4.0 movimiento 301 ligero 12.5 84.5 movimiento 189 ligero 15.8 72.8 movimiento 1506 ligeramente 5.7 69.3 más que arriba 1506 ligeramente 13.4 69.1 más que arriba Aunque sólo se han descrito modalidades preferidas de la presente invención, ésta no está limitada a las características de estas modalidades, sino que incluye todas las variaciones y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (28)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Una composición precursora de plaguicida para suelo que comprende salvado de una mostaza del género Brassica.

2.- La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque comprende un vehículo aceptable.

3.- La composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el salvado es de una mostaza de una especie seleccionada del grupo que consiste de (a) Brassica júncea; (b) Brassica ca pestris; y (c) Brassica ni ra.

4.- La composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el salvado es de una mostaza de la especie Brassica júncea.

5.- La composición de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la mostaza es de la variedad B. júncea vc Forge o B. júncea vc Cutlass.

6.- La composición de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el vehículo comprende semilla partida de mostaza.

7.- La composición de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el vehículo se selecciona del grupo que consiste de arcilla finamente molida, por lo menos un polímero, por lo menos un agente tensioactivo y por lo menos un vehículo orgánico.

8.- La composición de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la composición es nematicida.

9.- La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el salvado contiene una cantidad efectiva de sinigrina capaz de convertirse en isotiocianato de alilo por contacto con agua.

10.- Un método para controlar una plaga en el suelo que comprende aplicar al suelo una cantidad efectiva de una composición precursora de plaguicida que comprende un salvado de una mostaza del género Brassica, en donde el salvado contiene una cantidad efectiva de sinigrina capaz de convertirse en isotiocianato de alilo por contacto con el agua en el suelo.

11.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la composición comprende además un vehículo aceptable.

12.- El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el salvado es de una mostaza de una especie seleccionada del grupo que consiste de (a) Brassica júncea; (b) Brassica campestris; y (c) Brassica nigra.

13.- El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el salvado es de una mostaza de la especie Brassica júncea.

14.- El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la mostaza es de la variedad B. júncea vc Forge o B. júncea vc Cutlass.

15.- El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el vehículo comprende semilla partida de mostaza.

16.- El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el vehículo se selecciona del grupo que consiste de arcilla finamente molida, por lo menos un polímero, por lo menos un agente tensioactivo y por lo menos un vehículo orgánico.

17.- El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la plaga se selecciona del grupo que consiste de nematodos, ácaros, insectos, hongos y bacterias parásitos de plantas.

18.- El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la plaga comprende nematodos parásitos de platas.

19.- Un plaguicida de suelo que comprende una cantidad plaguicidamente efectiva de un extracto acuoso de salvado de una mostaza del género Brassica.

20.- Un plaguicida de suelo que comprende una cantidad plaguicidamente efectiva de una suspensión acuosa de salvado de una mostaza del género Brassica.

21.- El plaguicida de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el salvado se selecciona de una mostaza de una especie seleccionada del grupo que consiste de (a) Brassica júncea; (b) Brassica campestris; y (c) Brassica nigra.

22.- El plaguicida de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el salvado es de una mostaza de la especie Brassica júncea.

23.- El plaguicida de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la mostaza es de la variedad B. júncea vc Forge o B. júncea vc Cutlass.

24.- El plaguicida de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el salvado se selecciona de una mostaza de una especie seleccionada del grupo que consiste de (a) Brassica júncea; (b) Brassica campestris; y (c) Brassica nigra.

25.- El plaguicida de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el salvado es de una mostaza de la especie Brassica júncea.

26.- El plaguicida de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque la mostaza es de la variedad B. júncea vc Forge o B. júncea vc Cutlass.

27.- Un método para controlar una plaga que comprende aplicar a la plaga una cantidad efectiva de un extracto acuoso de salvado de una mostaza del género Brassica.

28.- Un método para controlar una plaga que comprende aplicar a la plaga una cantidad efectiva de una suspensión acuosa de salvado de una mostaza del género Brassica.