Патент на изобретение №2352116

(54) РЕГУЛЯТОР РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Регулятор роста и развития растений на основе продуктов, выделенных из плацентарных тканей человека или сельскохозяйственных животных. Он содержит в своем составе (в мас.%):

Плацентарную ткань измельчают, обрабатывают раствором хлористой кислоты, нейтрализуют реакционную смесь раствором щелочи и переводят в рабочую форму в виде суспензии путем тонкодисперсного измельчения. Изобретения позволяют реализовать указанные назначения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к области повышения производительности производства овощных, зерновых и других сельскохозяйственных культур.

В настоящее время одним из направлений в решении этой задачи является разработка экологически безопасных регуляторов роста растений. В последние 40-50 лет основное внимание уделяется изучению естественных и искусственных регуляторов роста, таких как ауксини, гиберелини, цитокини, фузикокцини и другие (Шевелуха B.C. Рост растений и его регуляция в онтогенезе. – М.: Колос, 1992).

Известно много способов стимуляции цветения и плодообразования у сельскохозяйственных культур при помощи синтетических или естественных регуляторов роста, таких как арахидонова кислота (препарат иммуноцитофит), гиберелиновые кислоты (гибберсиб), гуминовые кислоты (гумат натрия), стероидные гликозиды (молдстим, паветим), тритерпеновые кислоты (силк) и другие.

Но одни из этих веществ являются дорогостоящими и не обеспечивают достаточную эффективность и особенно экологическую чистоту как готовой продукции, так и окружающей среды. Другие не нашли широкого распространения из-за недостаточной биологической активности, низкой стабильности или узкого направления действия (видовой фактор).

По заявленному изобретению в качестве регулятора роста и развития растений предложено использование смеси биохимических веществ, выделенных из плаценты (последа) человека, коров или свиней после специальной химической обработки тканей.

По химической природе указанная смесь характеризуется следующим составом (в %, в пересчете на сухие вещества):

Существенным отличием от известных препаратов на основе плаценты является то, что заявляемый регулятор содержит указанные биохимические продукты, которые находятся в окисленной форме, то есть в составе молекулы находится одна или несколько химических связей углевод – кислород, азот – кислород, сера – кислород. Основным действующим веществом в заявленном регуляторе роста и развития растений являются полипептиды с молекулярной массой 5000-10000 Д и мукополисахариды. Механизм действия предложенного регулятора для роста и развития растений основан на биокаталитической, иммунотропной и адаптогенной активности.

В результате биокаталитического действия регулятора на семена и внекорневые части растений происходит рост скорости биохимических реакций в процессе фотосинтеза как при развитии, цветении, так и при плодообразовании. Этот фактор приводит к росту длины и толщины надземной частицы растений, числа стеблей, соцветий и площади листьев и, соответственно, к увеличению урожайности всех обработанных культур. Этот эффект распространяется практически на все виды растений, в т.ч. на комнатные, сорняки и плодовые деревья. Такой широкий спектр действия обусловлен единством живой природы (растений) и регулятора.

Наличие адаптогенной и иммунотропной активности заявленного регулятора обеспечивает стойкость растений к заморозкам на грунте и засухе. Как показали результаты наблюдений, полученных в отдельных личных хозяйствах, обработка регулятором упавших и почерневших стеблей томатов от заморозков приводит к восстановлению роста, развитию и полноценному плодообразованию. Аналогичный эффект наблюдается при засухе. Увеличение урожайности по сравнению с контролем составляет от 25 до 200% в зависимости от уровня агрофона.

Наличие адаптогенной и иммунотропной активности у заявленного регулятора обеспечивает при практическом применении повышение стойкости плодов к инфекциям как в период роста, так и в процессе хранения.

Одним из существенных преимуществ заявленного регулятора роста и развития растений по сравнению с известными является обеспечение экологической чистоты готовой продукции и исключения негативного действия на окружающую среду из-за единства биохимической природы растений и регулятора.

Практическое применение заявленного регулятора осуществляется путем внепосевной обработки семян овощей или клубней перед посадкой 0,0005 – 0,005% раствором препарата (по действующему веществу), которое готовится из расчета 2 мл препарата (1 чайная ложка) на 10 л воды. При внепосевной обработке малого количества семян (личные хозяйства) обработку проводят раствором препарата из расчета 5-10 капель на 1 стакан воды. Продолжительность внепосевной обработки семян 24 часа, а клубней перед посадкой 10-15 минут.

Внекорневую обработку растений или плодовых деревьев осуществляют путем опрыскивания раствором препарата при указанных выше концентрациях опрыскивателями по всходам, в период бутонизации и цветения.

Результаты проверки эффективности применения заявленного регулятора роста и развития растений, полученные в условиях полевого опыта на базе НИИ овощеводства и бахчевника УААН, Харьковской овощной фабрике и при садовых участках отдельных физических лиц, приведены в таблицах 1-5.

Таблица 4
Урожайность перца сладкого при разных вариантах обработки заявляемым регулятором (среднее за 2000-2001 гг.)
Название сорта	Вариант обработки	Продуктивность растений, г	Среднее количество плодов, шт.	Средняя масса плода, г
Надежда	1	678,00	9,17	73,95
2	1355,00	16,00	85,05
3	422,00	8,90	44,81
Подарок Молдавии	1	852,00	9,79	87,00
2	650,50	10,51	61,72
3	590,50	8,55	69,11
HIP05		38,92	0,78	5,94

Изучение действия заявляемого регулятора на развитие таких растений, как свекла столовая (сорт Действие), редиса (сорт Ксения), петрушка (сорт Харьковчанка), морковь (сорт Яркая), проведено в условиях полевого севооборота. Посев осуществляли 3 мая 2001 года. Семена замачивали 24 часа в 5% растворе препарата.

Опыт был заложен по таким вариантам:

I – сухие семена.

II – замачивание в воде.

III – замачивание в растворе регулятора.

Особенно следует отметить регуляторное действие препарата на формирование биометрических показателей капусты в 1-м году жизни. У растений, обработанных препаратом, отмечен ощутимо больший прирост длины стебля, а также площади поверхности второго и третьего настоящих листков. Наилучшие результаты по уменьшению количества недогонов отмечены при применении препарата в наибольшей концентрации (50 мг/л) – 80,3% для сорта Харьковская зимняя и 78,6% для сорта Ярославна. Контрольные значения – 43,9% и 37,9% соответственно. Следует отметить, что меристемный материал капусты белокочанной, как и любой другой овощной культуры, при перенесении из асептических условий выращивания в полевые всегда отмечается низкой приживаемостью. В этом аспекте следует отметить позитивную роль препарата как стимулятора адаптогенного действия пробирочных растений к условиям выращивания in vivo.

В период выращивания растений капусты сорта Харьковская зимняя в условиях застекленной теплицы отмечены лучшие показатели прироста слоеной поверхности – в 1,6 раза больше в сравнении с контролем, при этом 95% завязанных головок созрели к товарной спелости, контроль – 56,7%. Аналогичные показатели для сорта Ярославна – увеличение в 1,33 раза и 98% кочанов капусты, имели товарную спелость (контроль – 46,1%). Следует отметить, что выращивание капусты в условиях закрытой почвы в течение всего летнего периода отмечалось высокими дневными температурами (до 35-40°С), которые являются не типичным фактором выращивания данной овощной культуры в условиях открытой почвы. В этом аспекте следует отметить позитивную роль данного препарата как регулятора который повышал стойкость растений к этому абиотическому стрессу.

Представленные в таблицах результаты эффективности применения заявленного регулятора получены на полях со слабым агрофоном. При наличии высокого агрофона урожайность картофеля, капусты и других с/х культур при обработке препаратом повышается более чем в 2 раза. Как показали результаты применения его на Харьковской овощной фабрике, урожайность огурцов и томатов при трехразовой обработке (по сходкам, бутонизация, цветение) повысилась с каждого 1 м² на 2-2,5 кг.

Наиболее близким аналогом к заявленному регулятору является способ регуляции роста и развития овощных культур согласно патенту РФ 2224414 (A01G 7/00, A01N 65/100, A01C 1/00) от 10.04.2002, опубликованному 27.02.2004 г. По этому патенту в качестве регулятора предоставлено применение естественной смеси тритерпеновых кислот, полученных путем спиртовой экстракции из древесной зелени сибирской пихты (биосел). Недостатком данного препарата является узкое направление применения (огурцы и томаты), отсутствие адаптогенного и иммунотропного действия и низкая эффективность по сравнению с заявленным регулятором. Для практического применения биосел употребляют в виде раствора в концентрации 0,003-0,03%, в то время как у заявляемого регулятора рабочая концентрация колеблется в пределах 0,0005-0,005%, что на порядок выше по сравнению с аналогом. Кроме того, использование в качестве сырья хвои сибирской пихты по огнеопасной технологии получения биосила (экстракция спиртом и выпаривание) ограничивает возможность широкого практического его применения. В заявленном объекте в качествах сырья употребляются биологические продукты – плацента человека, коровы или свиньи, использование которых в качестве сырья для производства регуляторов до настоящего времени не было известно.

Другим аналогом, частично близким к заявленному объекту с адаптогенным действием, является способ защиты растений от засухи согласно патенту РФ 2239299 (A01C 1/100) от 04.11.2002, опубликованному 10.11.2004 г. По данному способу семена трижды подвергают попеременному замачиванию на протяжении 3-х суток в растворах аминокислоты пролина, сахарозы и глюкозы с последующей сушкой. Способ позволяет повысить выживание бобовых культур при их выращивании в условиях водного дефицита.

Общим признаком с заявленным объектом является только использование естественных органических продуктов, в то время как другие положительные эффекты (повышение урожая, сохранение и другие) не достигаются.

Способ получения заявленного объекта построен на предварительном размельчении заготовленных плацент (последов) на электромясорубке и следующей химической обработке раствором хлористой кислоты. В результате химической обработки происходит гидролиз крупно молекулярных белково-полисахаридных комплексов до аминокислот, полипептидов и мукополисахаридов с одновременным окислением полученных продуктов. Полученную смесь продуктов реакции (суспензия) подвергают тонкодисперсному размельчению (размер нерастворимых частиц 0,2-1 микрон) и разводят водой до рабочей концентрации по сухому остатку 20-40 мг/см³.

Известно несколько способов использования плаценты для получения биологически активных веществ для последующего использования в медицине, ветеринарии и косметологии.

Наиболее близкими аналогами к заявляемому объекту является «Способ получения биогенного стимулятора» – патент РФ 2036650 (А 61 К 35/50), опубликованный 09.06.95, согласно которому целевой продукт получают путем обработки раздробленных тканей плаценты хлоритом натрия в присутствии соляной кислоты. Образованная при этом хлористая кислота обеспечивает гидролиз и окислительную модификацию биополимеров:

NaClO₂+HClHClO₂+NaCl

По указанному прототипу целевой продукт – нерастворимые мукополисахариды отделяют от жидкой фазы, подвергают тонкодисперсному размельчению, нейтрализуют гидрооксидом натрия, переводят в инъекционную форму в виде суспензии известным способом и используют в ветеринарной медицине в качестве иммунотропного средства.

По второму способу, запатентованному в Украине под названием: «Способ получения лекарственного средства из плацентарных тканей» (патент 56366, ММК7 А 61 К 35/50), опубликован 15.05.2003 г., а также в РФ под названием Лекарственное средство бионормализующего действия и способ его получения” (ММК7 А61К 35/48, 35/50), опубликован 14.05.2002 г. Плацентарные ткани раздробляют на электромясорубке, отмывают от крови и подвергают химической обработке хлористой кислотой. Образованную при этом гетерогенную реакционную смесь разделяют на фракции. Осадок, который является смесью нерастворимых мукополисахаридов, отделяют, а водный раствор, содержащий в своем составе полипептиды с молекулярной массой 5000-7000 Д, аминокислоты, аминосахариды, гексуроновые кислоты и микроэлементы стерилизуют путем мембранной фильтрации через фильтры типа Милипор”, разливают в стеклянные ампулы в асептических условиях известным способом и используют в медицинской практике в качестве лекарственного средства бионормализующего действия.

Общими признаками известных и заявляемого способов являются употребление плацентарных тканей и использование хлористой кислоты. Существенным отличием заявляемого способа является то, что для получения целевого продукта используют все составляющие плаценты (100%), без отмывания от крови и без последующего деления гетерогенной смеси. Ниже представлен пример практического осуществления способа получения заявляемого регулятора.

Пример. Плаценту человека, заготовляемую в родильных домах, или последы с/х животных измельчают на электромясорубке, загружают в титановый реактор, снабженный мешалкой и водяной баней, затем добавляют хлористую кислоту при соотношении по массе ткань/хлористая кислота 1(0,1-1,5) и проводят окислительно-гидролитическую модификацию при температуре 18-45°С в течение 24-96 часов до исчезновения зеленой окраски, обуславливаемой наличием непрореагировавшей хлористой кислоты. В этом случае добавляют измельченную плаценту, а при наличии тканей плаценты красного цвета добавляют хлористую кислоту. К концу реакции ткань приобретает белый цвет. Реакционную смесь, представляющую гетерогенную систему, нейтрализуют щелочным агентом до рН 2,5-4,0, подвергают тонкодисперсному измельчению на дезинтеграторе или коллоидной мельнице, разбавляют водой до содержания сухих веществ в пробе до 2,0-3,0% (массы) и фасуют в потребительскую тару известным способом.

Полученный регулятор по указанной технологии характеризуется следующим биохимическим составом:

Таким образом, технология получения заявляемого регулятора роста и развития растений совместима с производством медицинских и ветеринарных препаратов, что обеспечивает удешевление и возможно максимально полное удовлетворение потребностей сельского хозяйства.

Формула изобретения

1. Регулятор роста и развития растений на основе биохимических продуктов, выделенных из плацентарных тканей человека или сельскохозяйственных животных, отличающийся тем, что он содержит в своем составе, мас.%:

2. Регулятор роста и развития растений по п.1, отличающийся тем, что указанные биохимические продукты находятся в окисленной форме.

3. Способ получения регулятора роста и развития растений по пп.1 и 2 путем окислительно-гидролитической модификации тканей плаценты человека или сельскохозяйственных животных, отличающийся тем, что плацентарную ткань измельчают, обрабатывают раствором хлористой кислоты, нейтрализуют реакционную смесь раствором щелочи и переводят в рабочую форму в виде суспензии путем тонкодисперсного измельчения.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что для получения целевого продукта используют кровь, которая содержится в тканях.