Лекарственные растения и травы

Меню сайта

Лактат хитозана для растений: свойства, применение. Лактат хитозана для растений


Лактат хитозана для растений: свойства, применение

Что такое хитозан?

Важную роль в жизни животных, растений и микроорганизмов играют хитиновые соединения. Хитин имеется в составе стенок дрожжей, грибов и водорослей. Также хитин содержится в покрове ракообразных, многих насекомых и червей. Хитин был открыт в 1811 году, а в 1859 году из него выделили новое вещество – хитозан. Хитозан получили путем отделения от хитина  белка и кальция.

Изучать свойства хитозана начали в середине 20 века. Уникальные свойства хитозана привлекли внимание специалистов многих областей : пищевая промышленность, медицина,  сельское хозяйство (хитозан для растений и животных), косметология и др.

Хитозан растворяется в слабых органических кислотах, но не в воде или спирте. Молекулы хитозана в растворенной форме легко проникают сквозь внешние мембраны клеток живых организмов. Это свойство запускает механизм иммуномодуляции в организмах человека, животных и растений.

Для того чтобы описать хитозан, требуется указать более двадцати его характеристик. Причем, каждая характеристика изменяется в широком диапазоне в зависимости от марки, сорта, используемого сырья и страны происхождения хитозана.

Купить стимуляторы роста растений в интернет-магазине, содержащие хитозан, в настоящее время не составляет труда.

Лактат хитозана для растений от ООО «Биохимические технологии»

ООО «Биохимические технологии» производит препараты, основным действующим веществом которых является лактат хитозана.

Один из них – Экогель ВР для агрокультур защищенного и открытого грунта. Основное действующее вещество этого эффективного препарата – лактат хитозана.  Наша компания при производстве лактата хитозана для растений использует запатентованную технологию магнитного структурирования и обогащения ионами серебра.

Экогель ВР может использоваться как эффективное средство для теплиц с целью профилактики болезней и  получения качественного урожая различных овощных и зеленных культур, а также для выращивания растений и в открытом грунте.

Применение препарата на основе лактата хитозана:

  • Обработка семян

  • Опрыскивание по листу

  • Полив под корень

Хитозан для растений, входящий в экогеля, усиливает антистрессовую устойчивость растений при различных неблагоприятных внешних факторах, включая обработку пестицидами. Препарат эффективен против корневых гнилей, аскохитоза, мучнистой росы; работает как индуктор иммунной системы.

Стимулятор роста растений Амулет «Для агрокультур защищенного грунта» и «Для агрокультур открытого грунта» от нашей компании содержат в своем составе хитозан и янтарную кислоту.

  

Стимуляторы роста растений с лактатом хитозана используются для:

Стимулятор роста растений Амулет значительно повышает всхожесть семян, приживаемость рассады; усиливает ростовые процессы; повышает устойчивость к бактериальным, вирусным и грибным болезням, насекомым-фитофагам и фитопаразитическим нематодам.

В нашем ассортименте не только Экогель и Амулет. Купить удобрение в интернет магазине ООО «Биохимические технологии» можно предварительно ознакомившись с каталогом препаратов. Также на сайте предусмотрено консультирование по интересующимся вас вопросам. Можно пообщаться с консультантом online или отправить вопрос, получив затем ответ на электронную почту.

 

ekogel.ru

Эликсир для орхидей | Цветы в доме и саду

Опубликовано чт, 31/05/2018 - 11:04 пользователем vera

Эликсир для орхидей, по словам производителя, эффективное средство для улучшения декоративных качеств растения и продолжительности цветения. Этот препарат продается в цветочных магазинах в виде готового спрея и может применяться круглый год. Спрей предназначен для опрыскивания листьев и корней орхидей.

В составе эликсира содержится лактат хитозана,который выделяют из хитинового покрова ракообразных и некоторых червей. Это вещество используется в пищевой промышленности, медицине,  сельском хозяйстве, косметологии и др. Молекулы хитозана в растворенной форме легко проникают сквозь внешние мембраны клеток живых организмов. Это свойство запускает механизм иммуномодуляции в организмах человека, животных и растений.

Лактат хитозана для орхидей

Основные характеристика Эликсира для орхидей:

  • Экологически безопасен
  • 4 класс опасности для человека и животных (малоопасный препарат). НО! Рекомендуется держать в недоступном для детей и животных месте.
  • Защищает от болезней
  • Имеет эффект активатора роста и цветения
  • Полностью готов к использованию

Назначение Эликсира для орхидей:

  • улучшение внешнего вида и продолжительности цветения орхидей
  • увеличение количества бутонов и интенсивности цветения
  • активация роста и корнеобразования
  • биологическая защита от бактериальных, грибковых, вирусных заболеваний

Способ применения раствора лактата хитозана для орхидей

  1. Встряхнуть флакон со спреем.
  2. Равномерно распылить на сухие листки и корни орхидеи, избегая попадания на цветки.

Обработка растений производится 1 раз в 2 недели, в зимний период 1 раз в месяц.

https://www.youtube.com/watch?time_continue=7&v=u_0w9ITtXic

 

klumbovod.ru

Хитозан [LifeBio.wiki]

Другие названия: Poliglusam; Deacetylchitin , поли-(D) глюкозамин.Хитозан – это линейный полисахарид, состоящий из случайно распределенных бета-(1-4 )- связанных D-глюкозамина (деацетилированный блок) и N-ацетил-D-глюкозамина (ацетилированный блок). Он образуется при обработке креветок и других оболочек ракообразных с гидроксидом натрия щелочного металла. Хитозан имеет ряд коммерческих и возможных биомедицинских применений. Он может использоваться в сельском хозяйстве для обработки семян и в качестве биопестицида для борьбы с грибковыми инфекциями у растений. В виноделии хитозан может применяться в качестве очищающего вещества, а также средства, помогающего предотвращать прокисание вин. В промышленности он может быть использован для самовосстановления покрытий, обработанных полиуретановой краской. В медицине хитозан используют при бинтовании, поскольку он помогает уменьшать кровотечения и действует в качестве антибактериального вещества, а также способствует поглощению лекарства через кожу. Спорным является использование хитозана для ограничения всасывания жиров во время диеты, поскольку имеются данные, говорящие против подобных применений. Хитозан также применяется в качестве растворимого пищевого волокна.

Производство и свойства хитозана

В промышленности хитозан получают из панцирей креветок и других морских ракообразных, в том числе Pandalus Borealis. Хитозан получают путем деацетилирования хитина, который является структурным элементом экзоскелета ракообразных (например, крабов и креветок) и клеточной стенки грибков. Степень деацетилирования (% DD) может быть определена при помощи ЯМР спектроскопии. % DD в коммерчески доступном хитозане варьируется от 60 до 100%. В среднем, молекулярная масса серийно выпускаемого хитозана составляет от 3800 до 20000 дальтон. Хитозана синтезируется при деацетилировании хитина с использованием гидроксида натрия в избытке в качестве реагента и воды в качестве растворителя. В результате этой реакции при завершении (полном деацетилировании) создается до 98% продукта. Аминогруппа хитозана имеет значение рКа~6,5, что приводит к протонированию в растворе от кислого до нейтрального с плотностью заряда, зависящей от рН и % DA-значения. Это делает хитозан водорастворимым и биоадгезивным соединением, которое легко связывается с отрицательно заряженными поверхностями, такими, как слизистые оболочки. Хитозан улучшает транспортировку полярных препаратов через эпителиальные поверхности, и является биосовместимым и биоразлагаемым веществом. Однако FDA не одобрило использование хитозана в целях лекарственной транспортировки. Очищенный хитозан доступен для биомедицинского применения. Хитозан и его производные, такие как триметилхитозан (с триметилированной аминогруппой), используются для невирусной доставки генов. Триметилхитозан, или четвертичный хитозан, осуществляет трансфекцию раковых клеток молочной железы с повышенной степенью триметилирования, увеличивая цитотоксичность; и при приблизительно 50% триметилировании, производное является наиболее эффективным для доставки гена. Олигомерные производные (3-6 кДа) довольно нетоксичны и способны хорошо переносить гены.

Хитозан применение

Использование Хитозана в сельском хозяйстве и садоводстве

Хитозана используют в сельском хозяйстве и садоводстве, в первую очередь для защиты растений и увеличения урожайности, поскольку этот глюкозаминовый полимер способен влиять на биохимию и молекулярную биологию растительной клетки. Клеточными мишенями являются плазматическая мембрана и ядерный хроматин. Последующие изменения происходят в клеточных мембранах, хроматине, ДНК, кальции, MAP киназе, окислительном взрыве, активных формах кислорода, генах каллозы, связанных с патогенезом и фитоалексинах.

Природный биоконтроллер и элиситор

В сельском хозяйстве хитозан используется в основном в качестве натурального средства для лечения семян и усиления роста растений, а также в качестве экологически чистого биопестицида, который повышает врожденную способность растений защищаться от грибковых инфекций. Натуральные природные активные ингредиенты биоконтроля, хитин/хитозан, встречаются в раковинах ракообразных, таких как омары, крабы и креветки, и многих других организмов, в том числе насекомых и грибков. Это один из наиболее распространенных биоразлагаемых материалов в мире. Деградированные молекулы хитина/хитозана содержатся в почве и воде. Коммерческое распространение добавок хитозана для растений и зерновых культур регулируется Управлением по охране окружающей среды, а Национальная органическая программа Министерства сельского хозяйства США регулирует его использование на сертифицированных органических фермах и для зерновых культур. Утвержденный Управлением по охране окружающей среды, поддающийся биохимическому разложению хитозан разрешен для использования на открытом воздухе и в помещениях для растений и зерновых культур, выращиваемых в коммерческих масштабах и отдельными потребителями. Естественные свойства хитозана в плане биоконтроля не следует путать с воздействием удобрений или пестицидов на растения или окружающую среду. Активные биопестициды хитозана представляют собой новый метод экономически эффективного биологического контроля растений для сельского хозяйства и садоводства. Механизм биоконтрольного действия хитозана способствует развитию у растений естественных врожденных защитных реакций для противостояния воздействию насекомых, патогенов и почвенных болезней при нанесении на листья или в почву. Хитозан увеличивает фотосинтез, способствует усилению роста растений, стимулирует поглощение питательных веществ, повышает всхожесть, прорастание и мощность растений. При использовании для обработки или покрытия семян хлопка, кукурузы, семенного картофеля, сои, сахарной свеклы, помидоров, пшеницы и семен многих других растений, хитозан вызывает врожденный иммунный ответ в развивающихся корнях, который разрушает паразитические нематоды кисты без ущерба для полезных нематод и организмов. При применении в сельском хозяйстве хитозан может снизить экологический стресс из-за засухи и недостатков почвы, укрепляя жизнеспособность семян, улучшая добротность насаждения, повышая урожайность и снижая повреждения фруктов из-за овощей, фруктов и цитрусовых культур. При применении хитозана в садоводстве увеличивается цветение и срок жизни срезанных цветов и елей. Лесная служба США провела исследование применения хитозана для контроля патогенов в сосновых деревьях и увеличения оттока смолы, что препятствует заражению сосны жуками. Начиная с 1980-х годов изучается применение хитозана в сельском хозяйстве и садоводстве. В 1989 году солевые растворы хитозана начинают применяться для зерновых культур в целях улучшения их защиты от промерзания или для урожайных семян для грунтования. Вскоре после этого, соли хитозана впервые в истории получили одобрение от Управления по охране окружающей среды в качестве биопестицидного средства, за чем последовали другие иски об интеллектуальной собственности. Хитозан также использовался для защиты растений в космосе, о чем свидетельствует эксперимент НАСА для защиты фасоли адзуки, выращенной на борту космического челнока и орбитальной станции в 1997 году. Результаты НАСА продемонстрировали, что хитозан вызывает усиленный прирост биомассы растений и устойчивость к патогенам из-за повышенных уровней ферментов бета-глюканазы 1-3 в клетках растений. НАСА подтвердила данные о том, что хитозан вызывает такой же эффект у растений и на земле. Нетоксические, низкомолекулярные растворы полимера хитозана кажутся достаточно безопасными для широкого спектра сельскохозяйственных и садоводческих применений. В 2008 году Управление по охране окружающей среды утвердило широкий спектр применений для молекулярного активного ингредиента 0,25% хитозана. В 2009 году Управление по охране окружающей среды предоставило статус для внекорневого и ирригационного использования натурального раствора элиситора хитозана в сельском хозяйстве и садоводстве. С учетом низкого потенциала токсичности и изобилия в окружающей природной среде, хитозан не наносит вреда людям, домашним животным, диким животным или окружающей среде при использовании по назначению. Лесная служба США провела испытания хитозана в качестве экологичного биопестицида для предварительной подготовки сосны для защиты от лубоедов горной сосны.

Фильтрация воды

Хитозан также может использоваться при инженерной обработке воды, как часть процесса фильтрации. Хитозан связывает вместе мелкие частицы осадка, а затем удаляется с осадком в ходе фильтрации с песком. Он также удаляет из воды фосфор, тяжелые минералы и масла. Хитозан является важной добавкой в процессе фильтрации. При песчаной фильтрации можно удалить до 50% мутности, а при использовании хитозана с песком при фильтрации удаляется до 99% мутности. Хитозан используется для выделения казеина из коровьего молока и сыров. Хитозан также применяется и в других видах фильтрации, если потребуется удаление взвешенных частиц из жидкости. В сочетании с бентонитом, желатином, силикагелем, слюдой или другими осветляющими веществами, хитозан используется для очищения вина, меда и пива. При добавлении в конце процесса пивоварения, хитозан улучшает флокуляцию и удаляет клетки дрожжей, частицы фруктов и другие вещества, вызывающие замутнение вина. В сочетании с коллоидным кремнезем, хитозан является популярным средством для осветления белых вин, потому что для его флоккулирования не требуется наличия кислых дубильных веществ (входящих в основном в состав красных вин).

Виноделие и грибковые источники хитозана

Хитозан уже долгое время используется в виноделии в качестве осветлителя. Хитозан из грибов используется для урегулирования осадков, восстановления окисленных полифенолов в соке и вине, а также для хелирования и удаления меди. Грибковые источники хитозана также могут использоваться в виноделии для контролирования дрожжей Brettanomyces, вызывающих порчу вина. Эти продукты и такое применение было одобрено для использования в Европе Европейским Сообществом и Всемирной Организацией виноградарства и виноделия.

Потенциальное промышленное использование хитозана

Недавно ученые разработали полиуретановое покрытие, способное восстанавливать поцарапанные покрытия при воздействии солнечного света, что предполагает отличные возможности для создания покрытия для автомобилей и других продуктов без царапин. Самовосстанавливающиеся покрытия с использованием хитозана применяются в традиционных полимерных материалах, таких, как краски для нанесения покрытий на автомобили для защиты. При возникновении царапин, повреждающих химическую структуру покрытия, хитозан реагирует с ультрафиолетовым излучением, образуя цепи химических связей, которые начинают связываться с другими материалами в веществе, вызывая, в результате, сглаживание царапин. Весь этот процесс может занять меньше часа. Марек В. Урбан, ученый, работающий над этим проектом, сообщил, что полимер может самовосстанавливаться в одном месте только один раз, и не будет работать после многократных царапин. Однако использование этой технологии в производстве промышленных материалов зависит от ряда факторов (долгосрочная способность к «заживлению», жесткость и термостойкость покрытия, знание точного механизма заживления и т.д.), которые не представлены в первоначальных исследованиях, и дальнейшее исследование этих факторов потенциально может занять десятилетия.

Биомедицинское использование хитозана

Хитозан обладает свойствами, способствующими быстрому сгущению крови, и недавно вещество получило одобрение в США и Европе для использования в составе бинтов и других гемостатических средств. В ходе тестирования корпуса морской пехоты США было продемонстрировано, что кровоостанавливающие продукты с хитозаном способствуют быстрой остановке кровотечений и уменьшению кровопотери, и в результате 100% выживанию свиней при, в противном случае, смертельных артериальных ранах. Кровоостанавливающие средства с хитозаном снижают кровопотери по сравнению с марлевыми перевязочными материалами и увеличивают выживаемость у пациентов. Кровоостанавливающие средства с хитозаном используются в армии США и в вооруженных силах Великобритании. США и Великобритания уже использовали повязки с хитозаном на полях сражений в Ираке и Афганистане. Хитозан является гипоаллергенным веществом и обладает натуральными антибактериальными свойствами, что еще больше поддерживает его использование при бинтовании на полях сражений. Кровоостанавливающие средства с хитозаном часто являются солями хитозана, получаемыми при смешивании хитозана с органической кислотой (например, янтарной или молочной кислотой). Кровоостанавливающее средство работает путем взаимодействия клеточной мембраны эритроцитов (отрицательный заряд) с протонированным хитозаном (положительный заряд), что ведет к вовлечению тромбоцитов и быстрому образованию тромба. Соли хитозана могут быть смешаны с другими материалами, что увеличивает их абсорбирующую способность (например, при смешивании с альгинатом), или изменяет скорость растворимости и биоабсорбирующую способность соли хитозана. Соли хитозана являются биосовместимыми и биоразлагаемыми, что позволяет использовать их в качестве рассасывающихся кровоостанавливающих средств. Протонированный хитозан в организме распадается при помощи лизоцима, превращаясь в глюкозамин и сопряженное основание кислоты (например, лактат или сукцинат), которые естественным образом содержатся в организме. Соли хитозана могут быть размещены на рассасывающейся основе. Эта основа может быть синтетической (сделанная, например, из существующих абсорбирующихся материалов, например, полимера Tephaflex) или натуральной (например, целлюлоза или гель/затвердевший мед). Свойства хитозана также позволяют использовать его при трансдермальном введении лекарственных средств. Это вещество является мукоадгезивным по природе, реактивным (и может быть произведено в различных формах), и, самое главное, имеет положительный заряд в кислой среде. Положительный заряд создается при протонировании его свободной аминогруппы. Отсутствие положительного заряда означает, что хитозан не растворяется в нейтральных и щелочных средах. Однако в кислой среде протонирование аминогрупп приводит к увеличению растворимости. Последствия этого очень важны для биомедицинских целей. Эта молекула будет сохранять свою структуру в нейтральной среде, однако в кислой среде будет подлежать солюбилизации и деградации. Это означает, что хитозан может использоваться для транспортировки препарата в кислую среду, где компановка хитозана будет распадаться, высвобождая лекарственное средство в нужную среду. Одним из примеров такой транспортировки лекарств является транспортировка инсулина.

Предварительное исследование и обзор FDA

Свойства хитозана по ограничению всасывания жира в организме предлагают возможности применения хитозана в форме таблеток в качестве «жиросвязующего» соединения. В одном предварительном исследовании, при применении добавок хитозана в течение 8 недель наблюдалось 1%-ное снижение индекса массы тела. Тем не менее, мета-анализ Cochrane, в котором в течение минимум четырех недель оценивались клинические исследования диетического хитозана, такие показатели, как вес тела, кровяное давление и параметры, связанные с холестерином, изменились только в ходе некоторых испытаний низкого качества, что указывает на то, что вещество оказывает лишь незначительное влияние на массу тела. Другие испытания более высокого качества не выявили существенного влияния хитозана или не обосновали важность применения добавок хитозана пациентами с избыточным весом. В экспериментальной модели желудочно-кишечного тракта было показано, что хитозан взаимодействует с маслом, ингибируя поглощение в двенадцатиперстной кишке и повышая экскрецию липидов. Однако механизм взаимодействия хитозана и жира все еще не понимаем и не был клинически доказан. У мышей приема хитозана с пищей не вызывал снижения уровня железа, цинка или меди. FDA США выпустило письма с предупреждением для розничных продавцов дополнения, сделавших неверное заявление о предполагаемой пользе хитозана для здоровья. Исследуется нескольких потенциальных клинических применений хитозана:

В качестве растворимого пищевого волокна, увеличивающего вязкость желудочно-кишечного просвета и замедляющего опорожнение желудка. Хитозан изменяет состав желчных кислот, повышает экскрецию стеринов и снижает усвояемость подвздошных жиров. Неясно, каким образом хитозан действует таким образом, но превалирующая в настоящее время гипотеза говорит о том, что хитозан увеличивает вязкость кишечника или связывающую способность желчных кислот. Хитозан является относительно нерастворимым в воде, но может быть растворен разбавленной кислотой, что делает его пищевым волокном высокой степени вязкости. Такие волокна могут ингибировать поглощение липидов пищи за счет увеличения толщины пограничного слоя просвета кишечника, что было отмечено в экспериментах на животных. Имея очень мало ацетиловых групп, хитозан содержит катионные группы, что может привести к наличию у хитозана способности связываться с желчными кислотами, в результате чего смешанные мицеллы захватываются или распадаются в двенадцатиперстной и подвздошной кишках. Это прерывает циркуляцию желчных кислот, приводя к снижению всасывания липидов и повышению выделения стеролов, что также наблюдалось в экспериментах на животных.

:Tags

Читать еще: Ацеклофенак , Муира пуама , Флюанксол (Флупентиксол) , Цефтриаксон , Ятрышник (Пальчатокоренник) ,

хитозан.txt · Последние изменения: 2015/09/25 17:53 (внешнее изменение)

lifebio.wiki

Хитозан в сельском хозяйстве

РОСТОРЕГУЛИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА И ИНДУКЦИЯ БОЛЕЗНЕУСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ

Хитозан – это высокоэффективное росторегулирующее вещество. Росторегулирующая активность хитозана объясняется тем, что при разложении его образуется легко усваиваемый азот, находящийся в непосредственной близости от объекта воздействия. Некоторые композиции разлагаются с выделением этилена, усиливающего действие препарата. В результате такого комплексного действия на растения хитозановыми препаратами формируется мощная корневая система, образуется увеличенное количество зерен, более мощный стебель и обеспечивается более сильное кущение, что, в конечном итоге, способствует накоплению в зернах белка. При этом хитозановые препараты стимулируют устойчивость к стрессовым ситуациям (заморозки, засуха, излишняя влага и т.п.). Росторегулирующие свойства хитозана, помимо увеличения урожайности, косвенно способствуют борьбе с патогенами, так как более сильное растение, начиная с раннего периода произрастания, лучше борется с патогенами и неблагоприятными условиями. То есть катионный полисахарид хитозан с полным основанием можно считать индуктором болезнеустойчивости растений.

Немаловажным является также и то, что хитозан является хорошим пленкообразователем. Это ценное свойство хитозана усиливается тем, что пленка имеет оптимальную влагоудерживающую способность при 6°С и ниже, а также обладает селективными свойствами в отношении О2 и СО2, она является препятствием для проникновения патогенов. В природных условиях пленка из хитозана, в отличие от пленки из карбоксиметилцеллюлозы имеет более низкий коэффициент линейного расширения, что обеспечивает более комфортные условия для семян.

Это позволяет с уверенностью сказать, что препараты на основе хитозана благодаря своей комплексности имеют существенные преимущества по сравнению с химическими препаратами.

Впервые эффективность хитозана в защите растений продемонстрировал профессор Хадвигер в 1986 г. При предпосевной обработке семян сельскохозяйственных культур в небольших дозах он действует как индуктор устойчивости (особенно зерновых злаков) растений к болезням. Хитозан укрепляет стебель растений за счет утолщения, предохраняет их от полегания, способствует увеличению и укреплению корневой системы. Увеличение урожайности зерновых под действием хитозана оценивается в среднем в 20%. В Японии ежегодно для нужд сельского хозяйства используется 1800т. хитина, в США – 600т.

ПРОТИВОВИРУСНЫЕ СВОЙСТВА

Хитозан обладает широким спектром уникальных биологических активностей. Одной из них является его способность индуцировать устойчивость к вирусным заболеваниям у растений, ингибировать вирусные инфекции в клетках животных и предотвращать развитие фаговых инфекций в зараженной культуре микроорганизмов.

Способность хитозана подавлять вирусные инфекции растений не зависит от вида вируса, а опосредована его влиянием на растение и определяется тем, что хитозан вызывает в растениях устойчивость к заражению вирусами. Имитируя контакт растения с фитопатогеном, хитозан индуцирует у растений широкий спектр защитных реакций, которые модулируют гиперчувствительную реакцию растений на вирусную инокуляцию, ограничивают системное распространение вирусов и вироида по растению и приводят к развитию системной приобретенной устойчивости.

Влияние хитозана на вирусные инфекции у животных определяется тем, что хитозан способен влиять как на индуктивную фазу иммунного ответа в организме животных, так и на многие эффекторные механизмы иммунной системы. Способность хитозана индуцировать образование интерферона может являться еще одним важным фактором противовирусной устойчивости. Синтезированы сульфопроизводные хитозана, специфически ингибирующие репродукцию ретровирусов.

Хитозан безопасен для человека, сельскохозяйственных животных и окружающей среды, в природных условиях он распадается с образованием простого совершенно безопасного моносахарида D-глюкозамина.

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ХИТОЗАНА В

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ВЕТЕРИНАРИИ

При бактериальных заболеваниях молодняка сельскохозяйственных животных применяют, как правило, антибиотики, которые обладают иммунодепрессивным и коммулятивным действием, а к микроорганизмам – возбудителям инфекционных болезней приобретают резистентность с потерей лечебного эффекта. Одним из перспективных препаратов был избран хитозан, полученный из панциря камчатского краба. Использование 3% гелевого раствора хитозана проводили на телятах и поросятах трёх районов Тульской области. Доза вводимого парантерально препарата составляла 2-3 мл на 1 кг живого веса, 2 раза в день в течение 3-4 дней. Результаты показали, что в опытной группе телят все животные были живы и здоровы, а в контрольной группе падёж составил 20-40%, среднесуточный привес массы тела опытной группы был на 50% выше по сравнению с контрольной группой телят. Биохимические показатели крови констатируют показатели нормы содержания фосфора, резервной щёлочности, белковой фракции

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ранее использовавшееся в фармакологии, косметологии, пищевой промышленности и других сферах общественной деятельности, природное соединение благодаря своим уникальным качествам постепенно выходит в лидеры среди природных средств увеличения продуктивности и повышения качества выращиваемой продукции. В силу того, что хитозан широко распространён в природе, он не несёт ярко выраженной антропогенной нагрузки на живую среду.

В сельском хозяйстве это соединение широко используется в странах Дальнего Востока, США, Канаде. Спектр его чрезвычайно широк: это, прежде всего, ростостимулятор, фунгицид, нематоцид, антивирусное средство, значительно повышающее урожайность выращиваемых культур. Перспективно его использование в овощеводстве закрытого грунта в качестве санатора почвы. Проводимые опыты в отраслях животноводства открывают новые возможности использования этого замечательного природного соединения. Исследования южнокорейских учёных продемонстрировали очень обнадёживающую динамику увеличения веса подопытных животных, понижение холестерина в мясе. Приведённые неоспоримые данные, свидетельствующие о высокой эффективности хитозана, дают основания заявить о том, что хитозансодержащие соединения должны занять лидирующее место в системе хозяйствования сельхозпредприятий, в целях увеличения количества, улучшения качества произведённой продукции, поддержания стабильности экологической ситуации.

sonat-chitin.ru

JOY "Экспресс УХОД" | ООО «СТРÁДА»

Хитозан – новое слово в уходе за растениями. В настоящее время во всем мире не ослабевает интерес хитозану. Термин хитозаны означает, что основными действующими веществами их являются производные хитина – вещества, содержащегося в скелете членистоногих, в том числе насекомых, а также в клеточной стенке грибов. Будучи полимером природного происхождения, хитозан обладает высокой биологической активностью и является абсолютно безопасным для человека, животных, растений и окружающей среды; легко разлагается и не накапливается в растительных тканях и почве. Натуральный хитозан содержит полисахариды особой группы, которые мобилизуют защитную систему растений. Хитозан – это природный иммуностимулятор. Хитозаны проявляют себя как сигнальные вещества, запускающие активность генов, ответственных за различные защитные реакции. Молекулы хитозана при попадании на поверхность листа включают в растении механизм выработки собственного иммунитета, благодаря чему растения приобретают устойчивость к патогенам и способны противостоять большинству грибных и бактериальных инфекций: фитофторозу, мучнистой росе, черной ножке и корневым гнилям. Входящие в состав аминокислоты

являются стимуляторами роста и обеспечивают растения основными макро- и микроэлементами. Обработка растений хитозаном способствует утолщению и укреплению стебля, развитию корневой системы, тем самым повышает устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды (засухе, перепадам температур) и механическим повреждениям. Усиление же роста растений под действием хитозанов в первую очередь объясняют их способностью высвобождать азот, который, как известно, является питательным элементом для растений, поэтому в некоторой мере данное вещество можно считать источником органически связанного азота. Эликсиры для комнатных растений: простое решение сложных проблем! - защита от грибных, вирусных и бактериальных заболеваний - стимуляция активного роста - повышение декоративных свойств и интенсивности цветения - снятие стресса при пересадке - адаптация после транспортировки - акклиматизация экзотических растений Применение: встряхнуть флакон и равномерно распылить по листовой поверхности до полного смачивания. Повторную обработку можно проводить через 10-14 дней. Не рекомендуется для опрыскивания растений с опушенными листьями и плотным восковым налетом.

joy-magazin.ru

Биостимулятор роста сельскохозяйственных растений из хитина ракообразных и способ получения биостимулятора роста сельскохозяйственных растений из хитина ракообразных

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложенный биостимулятор роста бахчевых и овощных культур представляет собой раствор, содержащий низкомолекулярный хитозан с молекулярной массой 10-25 кДа, 0,5-1% водный раствор молочной кислоты и молочную сыворотку. Согласно предложенному способу получения биостимулятора хитин ракообразных деацетилируют 45%-ным раствором гидроксида натрия при гидромодуле 1:10 и получают высокомолекулярный хитозан. Полученный хитозан промывают водой до рН 7, сушат конвективным способом и фракционируют посредством просеивания. Затем растворяют в 0,2М ацетатном буфере и проводят гидролиз ферментным препаратом папаином концентрацией 0,3-0,5% или ферментным препаратом протосубтилином концентрацией 2-3% и осаждают полученный низкомолекулярный хитозан с молекулярной массой 10-25 кДа 10% раствором гидроксида натрия. Промывают водопроводной водой до pH 8 и сушат до остаточной влажности 8-10%. Растворяют полученный низкомолекулярный хитозан в 0,5-1% растворе молочной кислоты и добавляют молочную сыворотку. Данная группа изобретений обеспечивает повышение энергии прорастания и всхожести семян, увеличение урожайности бахчевых и овощных культур. 2 н.п. ф-лы, 6 табл, 2 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства к средству для стимулирования роста бахчевых и овощных культур и способу его получения на основе биологически активного вещества (БАВ) - низкомолекулярного хитозана, полученного из хитина ракообразных.

Известен стимулятор роста растений на основе хитозана, содержащий мас.%: хитозан с молекулярной массой 800-50000 Д и степенью деацетилирования 70-90% - 0,1-0,3; молочную кислоту 0,07-0,21; янтарную кислоту 0,03-0,09; калий кремнекислый мета 0,02-0,06; диметилсульфоксид 0,01-0,03; вода - остальное, при pH раствора 6,0-6,5 и при соотношении хитозан: органическая кислота, в мас.ч., равном 1:1 (см. патент РФ №2144768, 1999 г).

Его недостаток состоит в том, что состав стимулятора роста является многокомпонентным, содержит неорганические соединения, которые чужды естественному обмену веществ в растениях и предназначен для монокультуры - риса.

Известна биологически активная композиция на основе водных растворов хитозана, насыщенных ионами серебра, представляющая собой гель, прошедший магнитную обработку и содержащий, в г/л: хитозан со степенью деацетилирования 75-88% - 1,0-50; молочную кислоту 1,0-50; ионы серебра -7,5-10 мг/л и вода - остальное (см. патент РФ №2316963, 2006).

К недостаткам данного препарата относятся следующие: нет подтверждения достоверности растворения хитозана, препарат представляет собой гель, что затрудняет его использование для предпосевной обработки семян (при их замачивании) и опрыскивании растений в фазу цветения, используется дорогостоящий хитозан зарубежного производства.

Наиболее близким по сути аналогом (прототипом) является известный препарат «Агрохит», действующее вещество лактат хитозана, содержащий: 4%-ный раствор низкомолекулярного хитозана с молекулярной массой 5-20 кДа в 1% растворе молочной, уксусной или соляной кислоты (см. Немцев С.В. Научное обоснование комплексной технологии хитина, хитозана из панциря промысловых ракообразных и продукции на их основе. - автореф. дисс. на соискание уч. степ, д-ра техн. наук. - М.: ВНИРО, 2006, 39-40 с). Хитозан для препарата «Агрохит» получают из хитина дальневосточных крабов отечественного производства, однако данное средство включено в список препаратов, разрешенных к применению только для картофеля и яблонь.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание экологически чистого и безопасного биостимулятора роста бахчевых и овощных растений на основе растворенного низкомолекулярного хитозана, полученного из хитина панцирьсодержащего сырья речных раков Волго-Каспийского бассейна.

Технический результат - повышение энергии прорастания и всхожести семян, увеличение урожайности бахчевых и овощных культур.

Он достигается тем, что предложенный состав представляет собой раствор, содержащий, масс.%:

низкомолекулярный хитозан с молекулярной массой 10-25 кДа 0,5-3
0,5-1% водный раствор молочной кислоты 10-90
молочная сыворотка 10-90

Хитозан - природный полисахарид - поли-(1-4)-2-ацетамидо-2-дезокси-Д-глюкопиранозид- производное природного биополимера - хитина, второго (после целлюлозы) по распространенности в природе органического вещества.

На сегодняшний день хитозан получают из хитина, произведенного из панциря креветок и дальневосточных крабов. Тестированные требования по показателям качества и безопасности отсутствуют, но есть разработанные и утвержденные технические условия ТУ 9289-002-11418234-99 «Хитозан низкомолекулярный пищевой». Для приготовления биостимулятора используют низкомолекулярный хитозан, полученный из хитина панциря речных раков Волго-Каспийского бассейна. Хитин получают по способу, описанному в патенте РФ №2269913. Способ получения из хитина низкомолекулярного хитозана и биостимулятора на его основе приведен ниже.

Основные качественные характеристики низкомолекулярного хитозана следующие: цвет светло-кремовый, без запаха, размер частиц 0,5-1,0 мм, плотность 0,25-0,3 кг/м3, содержание воды 5,4-5,8%, азотистых веществ 0,87-0,92%, минеральных веществ 0,22-0,27%, нерастворимых веществ 0,3-0,4%, молекулярная масса 6-25 кДа, степень деацетилирования (СД) 77-82%, вязкость 1%-ного раствора в уксусной кислоте 1,7-2,5 мм2/с,

Молочная кислота - природная органическая кислота (d-оксипропионовая кислота). Молочную кислоту используют в предложенном способе 40%-ной концентрации и отечественного производства. (ГОСТ 490-79).

Используемая вода для растворения молочной кислоты должна отвечать нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Разбавляют молочную кислоту до содержания ее в воде 0,1-1%).

Молочная сыворотка. В соответствии с ОСТ 10 213-97 (взамен ОСТ 10.02.023-87) «Сыворотка молочная» по органолептическим показателям сыворотка должна соответствовать следующим требованиям: однородная жидкость зеленоватого цвета, без посторонних примесей. Допускается наличие белого осадка, а для фильтрата - однородная, прозрачная жидкость зеленоватого цвета, допускается слабая опалесценция. Вкус и запах чистый, свойственный молочной сыворотке, для казеиновой и творожной - кисловатый, без посторонних привкусов и запахов. По физико-химическим показателям молочная сыворотка должна соответствовать следующим требованиям: плотность не менее 1019-1023 кг/м3; кислотность 20-75°T; массовая доля сухих веществ, не менее 4,5-5,0%, в т.ч. массовая доля лактозы, не менее 3,5-4,0%; массовая доля жира, не более 0,1%; pH 5,3-5,75 По микробиологическим показателям сыворотка молочная не должна содержать патогенных микроорганизмов. Критерии безопасности сыворотки молочной, кроме микробиологических показателей, в соответствии с действующим СанПиН 2.3.2.1078-01.

Биостимулятор представляет собой раствор сухого хитозана в разбавленной молочной кислоте и молочной сыворотке (лактат хитозана) с pH 2,5-5,5, без запаха, плотностью 0,65-0,7 г/см3, с содержанием сухих веществ 2-4,0%.

Выявлена высокая эффективность биостимулятора на посевные качества бахчевых растений арбуза сорта «Астраханский». Проведено сравнение предложенного биостимулятора по обработке семян растений арбуза сорта «Астраханский». Применение биостимулятора предусматривает разбавление его водой до концентрации 0,01-0,04% в зависимости от культуры и стадии обработки. Выявлено, что применение биостимулятора концентрацией выше 0,04% является экономически не эффективным, а ниже 0,01% способствует снижению стимуляции роста растений. Продолжительность обработки составила 4-6 часов. Параллельно проводилась обработка семян обычной питьевой водой. Контролем служили сухие семена. Установлено, что предпосевная обработка семян арбуза сорта «Астраханский» усиливает энергию прорастания, лабораторную и полевую всхожесть на 5, 6 и 12% соответственно, по сравнению с контролем (см. табл.1).

Таблица 1
Влияние биостимулятора на энергию прорастания и всхожесть семян арбуза сорта «Астраханский»
Варианты обработки семян Энергия прорастания, % Всхожесть, %
лабораторная полевая
Семена сухие (контроль) 87 91 81
Семена, замоченные в воде, 89 94 83
Семена, замоченные в водном растворе биостимулятора 92 97 92

Урожайность при обработке семян биостимулятором выросла на 10,1 т/га и составила 51 т/га, что на 24,6% выше, в сравнении с контролем (40,9 т/га) (см. табл.2).

Предпосевная обработка семян биостимулятором способствовала увеличению в плодах аскорбиновой кислоты (витамин С), сухих веществ и накоплению сахаров, по сравнению с контролем (табл.3).

Таблица 2
Влияние биостимулятора на урожайность и хозяйственно-ценные признаки арбуза сорта «Астраханский»
Варианты обработки семян Урожайность, т/га Масса плода, кг Масса семян из одного плода, г Кол-во семян в плоде, шт.
Семена сухие (контроль) 40,9 5,1 24,8 263
Семена, замоченные в воде 44,9 5,4 26,5 265
Семена, замоченные в водном растворе биостимулятора 51,0 6,4 29,5 298
Таблица 3
Влияние биостимулятора на биохимические показатели плодов арбуза сорта «Астраханский»
Варианты обработки семян Аскорбиновая кислота, мг % Содержание, в %
сухих веществ суммы сахаров
Семена сухие (контроль) 2,73 10,05 8,08
Семена, замоченные в воде 2,94 10,20 8,12
Семена, замоченные в водном растворе биостимулятора 4,03 11,6 9,86

Биостимулятор был испытан при выращивании овощных культур томата сорта «Подарочный» Были апробированы следующие варианты предпосевной обработки семян томата биостимулятором:

1 вариант - замачивание в 0,2% водном растворе биостимулятора в течение 6 ч;

2 вариант - замачивание в 0,2% водном растворе биостимулятора в течение 6 ч + 1 опрыскивание растений 60 мл/га;

3 вариант - замачивание в 0,2% водном растворе биостимулятора в течение 6 ч + 2 опрыскивание растений 60 мл/га;

4 вариант - 1-ное опрыскивание растений 60 мл/га без замачивания семян;

5 вариант - 2-ное опрыскивание растений 60 мл/га без замачивания семян;

6 вариант - обработка водой (контроль)

Предпосевная обработка семян томата проводилась посредством замачивания их в водном растворе биостимулятора в течение 6 ч, после чего семена слегка подсушенные были посеяны в открытый грунт. Первое опрыскивание растений томата биостимулятором проводилось в фазе бутонизации, 2-ое опрыскивание - во время цветения растений. Учет всхожести безрассадного томата показал, что предпосевное замачивание семян в растворе биостимулятора активизирует ростовые процессы. Полевая всхожесть семян, обработанных препаратом, увеличилась на 10% (см. табл.4).

Таблица 4
Влияние биостимулятора на полевую всхожесть семян томата
Наименование показателя Варианты обработки семян препаратом НСР0,05
1 2 4 5 6
Всхожесть семян 67,5 67,8 69,2 57,0 58,8 56,0 5,6

Биометрические измерения, проведенные: во время цветения растений томата и в начале созревания плодов, подтверждают положительное влияние биостимулятора на рост и развитие растений, показывают, что предпосевная обработка семян и двукратное опрыскивание растений во время вегетации повышает массу растений, увеличивает количество листьев, побегов, кистей и плодов (см. табл.5).

Таблица 5
Влияние биостимулятора на развитие растений томата во время цветения/в начале созревания плодов
Варианты обработки семян биостимулятором Биометрические показатели в фазу цветения
масса, г высота, см листья, шт. побеги, шт. общая длина побегов, см общее количество, шт.
плодов, кистей
1 28,8/29,2 98,8/105,5 18,5/17,0 1,8/2,2 94,5/98,2 3,0/3,2 6,2
2 36,2/1035,0 96,5/105,2 21,8/22,2 2,2/4,0 114,0/103,8 3,2/4,2 8,5
3 41,5/980,0 96,8/122,5 21,5/27,8 2,2/3,2 116,0/196,2 3,5/5,8 9,2
4 37,5/962,5 99,5/105,8 15,5/27,5 1,8/4,0 89,0/123,2 3,0/5,0 7,2
5 34,2/455,0 96,5/92,0 14,5/20,5 1,5/2,2 81,5/126,5 2,5/3,2 8,0
6 22,5/262,0 79,2/91,2 13,8/13,8 1,2/2,0 51,3/92,0 2,2/2,8 5,5
HCP0,05 123,6/146,0 12,3/21,2 2,9/6,3 0,2/0,9 36,1/63,7 0,7/1,0 0

Предпосевная обработка семян биостимулятором способствует сдерживанию развития болезни альтернариоз у растений томата. Самые высокие показатели эффективности биостимулятора против альтернариоза были установлены во время первого учета, в вариантах с предпосевной обработкой семян и опрыскиванием растений во время вегетации.

Влияние биостимулятора на рост и развитие растений томата и значительное сдерживание развития альтернариоза повлияло на урожайность (см. табл.6). В варианте 3 с предпосевным замачиванием семян и двукратным опрыскиванием растений во время вегетации биостимулятором произошло увеличение урожайности на 18,8%. Однократное опрыскивание препаратом во время вегетации дало 9,4% прибавки урожайности (вариант 5). Предпосевная обработка семян (замачивание) биостимулятором повысила урожайность на 3,7% (табл.6).

Таблица 6
Влияние биостимулятора на урожайность томата
Варианты обработки семян биостимулятором Средняя масса плода, г Урожайность В том числе
т/га % к контролю стандарт, т/га нестандарт, т/га больные плоды, т/га
1 100,2 30,9 103,7 28,3 2,3 0,3
2 101,4 33,0 110,7 30,6 2,1 0,3
3 100,4 35,4 118,8 33,2 2,0 0,2
4 100,8 35,1 117,8 32,6 2,2 0,3
5 101,2 32,6 109,4 30,1 2,3 0,2
6 99,8 29,8 100,0 25,1 4,2 0,5
HCP0,05 2,0 1,8 2,1 0,1

Применение биостимулятора отразилось и на качестве урожая, так как содержание в нем больных плодов значительно сократилось. В варианте 3 с предпосевной обработкой и двукратным опрыскиванием растений во время вегетации, содержание больных плодов в урожае сократилось в два раза. Двукратное опрыскивание растений томата во время вегетации (вариант 5) также в два раза сокращает содержание больных плодов в урожае, по сравнению с контролем. Применение препарата не оказало отрицательного влияния на среднюю массу плодов.

Таким образом, применение биостимулятора изготовленного на основе биогенного полимера (хитозана), будет способствовать выращиванию экологически чистой, безопасной овощной и бахчевой продукции.

Основная функция биостимулятора - элиситорная, заключающаяся в индуцировании естественного потенциала (защитных реакций) растительной ткани, что способствует повышению урожайности, болезнеустойчивости, содержанию ценных органических веществ.

Отличительная особенность биостимулятора - негормональная основа препарата. Препарат прост в применении и не требует специальных условий хранения. Натуральные компоненты биостимулятора не накапливаются в тканях растений и не наносят вред окружающей среде, животным и человеку.

Предложенный биостимулятор получают на основе низкомолекулярного хитозана, который получают из хитина ракообразных.

Известен способ получения из хитина низкомолекулярного хитозана и биостимулятора на его основе, включающий деацетилирование крабового хитина в 50%-ном растворе щелочи при температуре 100-105°C, продолжительности 3 ч. для получения высокомолекулярного хитозана (ВМХ), промывку ВМХ водой до pH 7, его сушку, растворение ВМХ при рН 4,9-5,4 в 0,2 М ацетатном буфере, гидролиз ферментным препаратом актиномицета Streptomyces kurssanovii в количестве 1,0±0,4 ед/г при температуре 45°C, осаждение НМХ раствором щелочи, промывку НМХ до pH=9, растворение НМХ в соляной кислоте, распылительную сушку раствора НМХ, приготовление 4% раствора НМХ в 1%-ном растворе молочной, уксусной или соляной кислоты с концентрацией 1% для получения средства защиты растений (см. Немцев СВ. Научное обоснование комплексной технологии хитина, хитозана из панциря промысловых ракообразных и продукции на их основе. - автореф. дисс.на соискание уч. степ, д-ра техн. наук. - М.: ВНИРО, 2006, 39-40 с).

Недостатком данного способа является многостадийность процесса получения НМХ и его дополнительное растворение в соляной кислоте перед сушкой.

Наиболее близким по сути является способ получения из хитина низкомолекулярного хитозана и биостимулятора на его основе, включающий деацетилирование хитина 40%-ной щелочью при температуре 95-98°C, продолжительности 24 ч. для получения ВМХ, промывку ВМХ водой до pH 7, сушку при температуре 50-55°C, фракционирование ВМХ посредством просеивания, кислотный гидролиз ВМХ, осаждение НМХ, растворение НМХ в 1%-ном растворе молочной кислоты с концентрацией 1% для получения средства защиты растений (см. Мукатова М.Д., Боева Т.В. «Биостимулятор повышения урожайности для сельскохозяйственных культур // Рыбпром, №3. - 2010 г., С.106-107)

Недостатком данного способа является применение кислоты, жестких режимов гидролиза ВМХ, что способствует получению большого процента мономера (глюкозамина).

Техническая задача - получение биостимулятора на основе НМХ, полученного из хитина ракообразных (речных раков) с применением ферментативного гидролиза ВМХ.

Технический результат - усовершенствование способа получения биостимулятора роста на основе НМХ

Он достигается тем, что НМХ получают из ВМХ посредством гидролиза ферментным препаратом папаин 0,3-0,5% в течение 5-6 часов при температуре 45-50°C или ферментным препаратом протосубтилин 2-3% в течение 5-7 часов при температуре 40-45°C и растворение 0,5-3% НМХ с молекулярной массой 10-25 кДа в водном растворе молочной кислоты концентрацией 0,5-1% взятой в количестве 10-90% и молочной сыворотке взятой в количестве 10-90% от общей массы, для получения средства защиты растений.

Способ осуществляют следующим образом. Хитин из панцирьсодержащего сырья речных раков, полученный по способу, описанному в патенте РФ №2269913, деацетилировали 45%-ным раствором гидроксида натрия при гидромодуле (ГМ) 1:10, температуре 90-100°C, продолжительности 3-4 ч для получения ВМХ, промывали ВМХ водой до pH 7, сушили конвективным способом при температуре 35-40°C, фракционировали ВМХ посредством просеивания с последующим растворением ВМХ в 0,2 М ацетатном буфере и проводили гидролиз ферментным препаратом папаином 0,3-0,5%) в течение 5-6 часов при температуре 45-50°C или протосубтилином 2-3% в течение 5-7 часов при температуре 40-45°C. В гидролизат добавляли 10%) раствор гидроксида натрия для осаждения НМХ. После осаждения НМХ его отделяли фильтрованием, промывали водопроводной водой до pH 8 и сушили конвективным способом при температуре 35-40°C до остаточной влажности 8-10%.

Для получения биостимулятора роста, НМХ в количестве 0,5-3% с молекулярной массой 10-25 кДа растворяли в 0,5-1% растворе молочной кислоты, взятой в количестве 10-97% и добавляли к нему молочную сыворотку, взятую в количестве 10-97% от общей массы.

Предложенный способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Способ получения биостимулятора роста сельскохозяйственных растений.

Хитин из панцирьсодержащего сырья речных раков, полученный по способу, описанному в патенте РФ №2269913, деацетилировали 45%-ным раствором гидроксида натрия при гидромодуле (ГМ) 1:10, температуре 90°C, продолжительности 4 ч для получения ВМХ, промывали ВМХ водой до pH 7, сушили конвективным способом при температуре 35-40°C, фракционировали ВМХ посредством просеивания, растворяли ВМХ в 0,2 М ацетатном буфере и проводили гидролиз ферментным препаратом папаином 0,3% в течение 6 часов при температуре 50°C. В полученный гидролизат добавляли 10% раствор гидроксида натрия для осаждения НМХ. После осаждения НМХ его отделяли фильтрованием, промывали водопроводной водой до pH 8 и сушили конвективным способом при температуре 35°C до остаточной влажности 8%.

Для получения биостимулятора роста; НМХ в количестве 1% с молекулярной массой 20 кДа растворяли в 1% растворе молочной кислоты, взятой в количестве 50% и добавляли молочную сыворотку, взятую в количестве 50% от общей массы.

Пример 2

Способ получения биостимулятора роста сельскохозяйственных растений.

Способ получения биостимулятора роста сельскохозяйственных растений из хитина ракообразных осуществляли аналогичным способом, различие состояло в том, что гидролиз высокомолекулярного хитозана проводили ферментным препаратом протосубтилином концентрацией 2% в течение 6 часов при температуре 40°C и низкомолекулярный хитозан в количестве 2% с молекулярной массой 20 кДа растворяли в 1% растворе молочной кислоты, взятой в количестве 40% и добавляли к нему молочную сыворотку взятую в количестве 60% от общей массы.

Биостимулятор и способ его получения позволяют повысить энергию прорастания и всхожести семян, увеличить урожайность бахчевых и овощных культур, путем использования вещества - низкомолекулярного хитозана, экологически чистого и безопасного для окружающей среды.

bankpatentov.ru

Биостимулятор роста сельскохозяйственных растений из хитина ракообразных и способ получения биостимулятора роста сельскохозяйственных растений из хитина ракообразных

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложенный биостимулятор роста бахчевых и овощных культур представляет собой раствор, содержащий низкомолекулярный хитозан с молекулярной массой 10-25 кДа, 0,5-1% водный раствор молочной кислоты и молочную сыворотку. Согласно предложенному способу получения биостимулятора хитин ракообразных деацетилируют 45%-ным раствором гидроксида натрия при гидромодуле 1:10 и получают высокомолекулярный хитозан. Полученный хитозан промывают водой до рН 7, сушат конвективным способом и фракционируют посредством просеивания. Затем растворяют в 0,2М ацетатном буфере и проводят гидролиз ферментным препаратом папаином концентрацией 0,3-0,5% или ферментным препаратом протосубтилином концентрацией 2-3% и осаждают полученный низкомолекулярный хитозан с молекулярной массой 10-25 кДа 10% раствором гидроксида натрия. Промывают водопроводной водой до pH 8 и сушат до остаточной влажности 8-10%. Растворяют полученный низкомолекулярный хитозан в 0,5-1% растворе молочной кислоты и добавляют молочную сыворотку. Данная группа изобретений обеспечивает повышение энергии прорастания и всхожести семян, увеличение урожайности бахчевых и овощных культур. 2 н.п. ф-лы, 6 табл, 2 пр.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства к средству для стимулирования роста бахчевых и овощных культур и способу его получения на основе биологически активного вещества (БАВ) - низкомолекулярного хитозана, полученного из хитина ракообразных.

Известен стимулятор роста растений на основе хитозана, содержащий мас.%: хитозан с молекулярной массой 800-50000 Д и степенью деацетилирования 70-90% - 0,1-0,3; молочную кислоту 0,07-0,21; янтарную кислоту 0,03-0,09; калий кремнекислый мета 0,02-0,06; диметилсульфоксид 0,01-0,03; вода - остальное, при pH раствора 6,0-6,5 и при соотношении хитозан: органическая кислота, в мас.ч., равном 1:1 (см. патент РФ №2144768, 1999 г).

Его недостаток состоит в том, что состав стимулятора роста является многокомпонентным, содержит неорганические соединения, которые чужды естественному обмену веществ в растениях и предназначен для монокультуры - риса.

Известна биологически активная композиция на основе водных растворов хитозана, насыщенных ионами серебра, представляющая собой гель, прошедший магнитную обработку и содержащий, в г/л: хитозан со степенью деацетилирования 75-88% - 1,0-50; молочную кислоту 1,0-50; ионы серебра -7,5-10 мг/л и вода - остальное (см. патент РФ №2316963, 2006).

К недостаткам данного препарата относятся следующие: нет подтверждения достоверности растворения хитозана, препарат представляет собой гель, что затрудняет его использование для предпосевной обработки семян (при их замачивании) и опрыскивании растений в фазу цветения, используется дорогостоящий хитозан зарубежного производства.

Наиболее близким по сути аналогом (прототипом) является известный препарат «Агрохит», действующее вещество лактат хитозана, содержащий: 4%-ный раствор низкомолекулярного хитозана с молекулярной массой 5-20 кДа в 1% растворе молочной, уксусной или соляной кислоты (см. Немцев С.В. Научное обоснование комплексной технологии хитина, хитозана из панциря промысловых ракообразных и продукции на их основе. - автореф. дисс. на соискание уч. степ, д-ра техн. наук. - М.: ВНИРО, 2006, 39-40 с). Хитозан для препарата «Агрохит» получают из хитина дальневосточных крабов отечественного производства, однако данное средство включено в список препаратов, разрешенных к применению только для картофеля и яблонь.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание экологически чистого и безопасного биостимулятора роста бахчевых и овощных растений на основе растворенного низкомолекулярного хитозана, полученного из хитина панцирьсодержащего сырья речных раков Волго-Каспийского бассейна.

Технический результат - повышение энергии прорастания и всхожести семян, увеличение урожайности бахчевых и овощных культур.

Он достигается тем, что предложенный состав представляет собой раствор, содержащий, масс.%:

низкомолекулярный хитозан с молекулярной массой 10-25 кДа 0,5-3
0,5-1% водный раствор молочной кислоты 10-90
молочная сыворотка 10-90

Хитозан - природный полисахарид - поли-(1-4)-2-ацетамидо-2-дезокси-Д-глюкопиранозид- производное природного биополимера - хитина, второго (после целлюлозы) по распространенности в природе органического вещества.

На сегодняшний день хитозан получают из хитина, произведенного из панциря креветок и дальневосточных крабов. Тестированные требования по показателям качества и безопасности отсутствуют, но есть разработанные и утвержденные технические условия ТУ 9289-002-11418234-99 «Хитозан низкомолекулярный пищевой». Для приготовления биостимулятора используют низкомолекулярный хитозан, полученный из хитина панциря речных раков Волго-Каспийского бассейна. Хитин получают по способу, описанному в патенте РФ №2269913. Способ получения из хитина низкомолекулярного хитозана и биостимулятора на его основе приведен ниже.

Основные качественные характеристики низкомолекулярного хитозана следующие: цвет светло-кремовый, без запаха, размер частиц 0,5-1,0 мм, плотность 0,25-0,3 кг/м3, содержание воды 5,4-5,8%, азотистых веществ 0,87-0,92%, минеральных веществ 0,22-0,27%, нерастворимых веществ 0,3-0,4%, молекулярная масса 6-25 кДа, степень деацетилирования (СД) 77-82%, вязкость 1%-ного раствора в уксусной кислоте 1,7-2,5 мм2/с,

Молочная кислота - природная органическая кислота (d-оксипропионовая кислота). Молочную кислоту используют в предложенном способе 40%-ной концентрации и отечественного производства. (ГОСТ 490-79).

Используемая вода для растворения молочной кислоты должна отвечать нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Разбавляют молочную кислоту до содержания ее в воде 0,1-1%).

Молочная сыворотка. В соответствии с ОСТ 10 213-97 (взамен ОСТ 10.02.023-87) «Сыворотка молочная» по органолептическим показателям сыворотка должна соответствовать следующим требованиям: однородная жидкость зеленоватого цвета, без посторонних примесей. Допускается наличие белого осадка, а для фильтрата - однородная, прозрачная жидкость зеленоватого цвета, допускается слабая опалесценция. Вкус и запах чистый, свойственный молочной сыворотке, для казеиновой и творожной - кисловатый, без посторонних привкусов и запахов. По физико-химическим показателям молочная сыворотка должна соответствовать следующим требованиям: плотность не менее 1019-1023 кг/м3; кислотность 20-75°T; массовая доля сухих веществ, не менее 4,5-5,0%, в т.ч. массовая доля лактозы, не менее 3,5-4,0%; массовая доля жира, не более 0,1%; pH 5,3-5,75 По микробиологическим показателям сыворотка молочная не должна содержать патогенных микроорганизмов. Критерии безопасности сыворотки молочной, кроме микробиологических показателей, в соответствии с действующим СанПиН 2.3.2.1078-01.

Биостимулятор представляет собой раствор сухого хитозана в разбавленной молочной кислоте и молочной сыворотке (лактат хитозана) с pH 2,5-5,5, без запаха, плотностью 0,65-0,7 г/см3, с содержанием сухих веществ 2-4,0%.

Выявлена высокая эффективность биостимулятора на посевные качества бахчевых растений арбуза сорта «Астраханский». Проведено сравнение предложенного биостимулятора по обработке семян растений арбуза сорта «Астраханский». Применение биостимулятора предусматривает разбавление его водой до концентрации 0,01-0,04% в зависимости от культуры и стадии обработки. Выявлено, что применение биостимулятора концентрацией выше 0,04% является экономически не эффективным, а ниже 0,01% способствует снижению стимуляции роста растений. Продолжительность обработки составила 4-6 часов. Параллельно проводилась обработка семян обычной питьевой водой. Контролем служили сухие семена. Установлено, что предпосевная обработка семян арбуза сорта «Астраханский» усиливает энергию прорастания, лабораторную и полевую всхожесть на 5, 6 и 12% соответственно, по сравнению с контролем (см. табл.1).

Таблица 1
Влияние биостимулятора на энергию прорастания и всхожесть семян арбуза сорта «Астраханский»
Варианты обработки семян Энергия прорастания, % Всхожесть, %
лабораторная полевая
Семена сухие (контроль) 87 91 81
Семена, замоченные в воде, 89 94 83
Семена, замоченные в водном растворе биостимулятора 92 97 92

Урожайность при обработке семян биостимулятором выросла на 10,1 т/га и составила 51 т/га, что на 24,6% выше, в сравнении с контролем (40,9 т/га) (см. табл.2).

Предпосевная обработка семян биостимулятором способствовала увеличению в плодах аскорбиновой кислоты (витамин С), сухих веществ и накоплению сахаров, по сравнению с контролем (табл.3).

Таблица 2
Влияние биостимулятора на урожайность и хозяйственно-ценные признаки арбуза сорта «Астраханский»
Варианты обработки семян Урожайность, т/га Масса плода, кг Масса семян из одного плода, г Кол-во семян в плоде, шт.
Семена сухие (контроль) 40,9 5,1 24,8 263
Семена, замоченные в воде 44,9 5,4 26,5 265
Семена, замоченные в водном растворе биостимулятора 51,0 6,4 29,5 298
Таблица 3
Влияние биостимулятора на биохимические показатели плодов арбуза сорта «Астраханский»
Варианты обработки семян Аскорбиновая кислота, мг % Содержание, в %
сухих веществ суммы сахаров
Семена сухие (контроль) 2,73 10,05 8,08
Семена, замоченные в воде 2,94 10,20 8,12
Семена, замоченные в водном растворе биостимулятора 4,03 11,6 9,86

Биостимулятор был испытан при выращивании овощных культур томата сорта «Подарочный» Были апробированы следующие варианты предпосевной обработки семян томата биостимулятором:

1 вариант - замачивание в 0,2% водном растворе биостимулятора в течение 6 ч;

2 вариант - замачивание в 0,2% водном растворе биостимулятора в течение 6 ч + 1 опрыскивание растений 60 мл/га;

3 вариант - замачивание в 0,2% водном растворе биостимулятора в течение 6 ч + 2 опрыскивание растений 60 мл/га;

4 вариант - 1-ное опрыскивание растений 60 мл/га без замачивания семян;

5 вариант - 2-ное опрыскивание растений 60 мл/га без замачивания семян;

6 вариант - обработка водой (контроль)

Предпосевная обработка семян томата проводилась посредством замачивания их в водном растворе биостимулятора в течение 6 ч, после чего семена слегка подсушенные были посеяны в открытый грунт. Первое опрыскивание растений томата биостимулятором проводилось в фазе бутонизации, 2-ое опрыскивание - во время цветения растений. Учет всхожести безрассадного томата показал, что предпосевное замачивание семян в растворе биостимулятора активизирует ростовые процессы. Полевая всхожесть семян, обработанных препаратом, увеличилась на 10% (см. табл.4).

Таблица 4
Влияние биостимулятора на полевую всхожесть семян томата
Наименование показателя Варианты обработки семян препаратом НСР0,05
1 2 4 5 6
Всхожесть семян 67,5 67,8 69,2 57,0 58,8 56,0 5,6

Биометрические измерения, проведенные: во время цветения растений томата и в начале созревания плодов, подтверждают положительное влияние биостимулятора на рост и развитие растений, показывают, что предпосевная обработка семян и двукратное опрыскивание растений во время вегетации повышает массу растений, увеличивает количество листьев, побегов, кистей и плодов (см. табл.5).

Таблица 5
Влияние биостимулятора на развитие растений томата во время цветения/в начале созревания плодов
Варианты обработки семян биостимулятором Биометрические показатели в фазу цветения
масса, г высота, см листья, шт. побеги, шт. общая длина побегов, см общее количество, шт.
плодов, кистей
1 28,8/29,2 98,8/105,5 18,5/17,0 1,8/2,2 94,5/98,2 3,0/3,2 6,2
2 36,2/1035,0 96,5/105,2 21,8/22,2 2,2/4,0 114,0/103,8 3,2/4,2 8,5
3 41,5/980,0 96,8/122,5 21,5/27,8 2,2/3,2 116,0/196,2 3,5/5,8 9,2
4 37,5/962,5 99,5/105,8 15,5/27,5 1,8/4,0 89,0/123,2 3,0/5,0 7,2
5 34,2/455,0 96,5/92,0 14,5/20,5 1,5/2,2 81,5/126,5 2,5/3,2 8,0
6 22,5/262,0 79,2/91,2 13,8/13,8 1,2/2,0 51,3/92,0 2,2/2,8 5,5
HCP0,05 123,6/146,0 12,3/21,2 2,9/6,3 0,2/0,9 36,1/63,7 0,7/1,0 0

Предпосевная обработка семян биостимулятором способствует сдерживанию развития болезни альтернариоз у растений томата. Самые высокие показатели эффективности биостимулятора против альтернариоза были установлены во время первого учета, в вариантах с предпосевной обработкой семян и опрыскиванием растений во время вегетации.

Влияние биостимулятора на рост и развитие растений томата и значительное сдерживание развития альтернариоза повлияло на урожайность (см. табл.6). В варианте 3 с предпосевным замачиванием семян и двукратным опрыскиванием растений во время вегетации биостимулятором произошло увеличение урожайности на 18,8%. Однократное опрыскивание препаратом во время вегетации дало 9,4% прибавки урожайности (вариант 5). Предпосевная обработка семян (замачивание) биостимулятором повысила урожайность на 3,7% (табл.6).

Таблица 6
Влияние биостимулятора на урожайность томата
Варианты обработки семян биостимулятором Средняя масса плода, г Урожайность В том числе
т/га % к контролю стандарт, т/га нестандарт, т/га больные плоды, т/га
1 100,2 30,9 103,7 28,3 2,3 0,3
2 101,4 33,0 110,7 30,6 2,1 0,3
3 100,4 35,4 118,8 33,2 2,0 0,2
4 100,8 35,1 117,8 32,6 2,2 0,3
5 101,2 32,6 109,4 30,1 2,3 0,2
6 99,8 29,8 100,0 25,1 4,2 0,5
HCP0,05 2,0 1,8 2,1 0,1

Применение биостимулятора отразилось и на качестве урожая, так как содержание в нем больных плодов значительно сократилось. В варианте 3 с предпосевной обработкой и двукратным опрыскиванием растений во время вегетации, содержание больных плодов в урожае сократилось в два раза. Двукратное опрыскивание растений томата во время вегетации (вариант 5) также в два раза сокращает содержание больных плодов в урожае, по сравнению с контролем. Применение препарата не оказало отрицательного влияния на среднюю массу плодов.

Таким образом, применение биостимулятора изготовленного на основе биогенного полимера (хитозана), будет способствовать выращиванию экологически чистой, безопасной овощной и бахчевой продукции.

Основная функция биостимулятора - элиситорная, заключающаяся в индуцировании естественного потенциала (защитных реакций) растительной ткани, что способствует повышению урожайности, болезнеустойчивости, содержанию ценных органических веществ.

Отличительная особенность биостимулятора - негормональная основа препарата. Препарат прост в применении и не требует специальных условий хранения. Натуральные компоненты биостимулятора не накапливаются в тканях растений и не наносят вред окружающей среде, животным и человеку.

Предложенный биостимулятор получают на основе низкомолекулярного хитозана, который получают из хитина ракообразных.

Известен способ получения из хитина низкомолекулярного хитозана и биостимулятора на его основе, включающий деацетилирование крабового хитина в 50%-ном растворе щелочи при температуре 100-105°C, продолжительности 3 ч. для получения высокомолекулярного хитозана (ВМХ), промывку ВМХ водой до pH 7, его сушку, растворение ВМХ при рН 4,9-5,4 в 0,2 М ацетатном буфере, гидролиз ферментным препаратом актиномицета Streptomyces kurssanovii в количестве 1,0±0,4 ед/г при температуре 45°C, осаждение НМХ раствором щелочи, промывку НМХ до pH=9, растворение НМХ в соляной кислоте, распылительную сушку раствора НМХ, приготовление 4% раствора НМХ в 1%-ном растворе молочной, уксусной или соляной кислоты с концентрацией 1% для получения средства защиты растений (см. Немцев СВ. Научное обоснование комплексной технологии хитина, хитозана из панциря промысловых ракообразных и продукции на их основе. - автореф. дисс.на соискание уч. степ, д-ра техн. наук. - М.: ВНИРО, 2006, 39-40 с).

Недостатком данного способа является многостадийность процесса получения НМХ и его дополнительное растворение в соляной кислоте перед сушкой.

Наиболее близким по сути является способ получения из хитина низкомолекулярного хитозана и биостимулятора на его основе, включающий деацетилирование хитина 40%-ной щелочью при температуре 95-98°C, продолжительности 24 ч. для получения ВМХ, промывку ВМХ водой до pH 7, сушку при температуре 50-55°C, фракционирование ВМХ посредством просеивания, кислотный гидролиз ВМХ, осаждение НМХ, растворение НМХ в 1%-ном растворе молочной кислоты с концентрацией 1% для получения средства защиты растений (см. Мукатова М.Д., Боева Т.В. «Биостимулятор повышения урожайности для сельскохозяйственных культур // Рыбпром, №3. - 2010 г., С.106-107)

Недостатком данного способа является применение кислоты, жестких режимов гидролиза ВМХ, что способствует получению большого процента мономера (глюкозамина).

Техническая задача - получение биостимулятора на основе НМХ, полученного из хитина ракообразных (речных раков) с применением ферментативного гидролиза ВМХ.

Технический результат - усовершенствование способа получения биостимулятора роста на основе НМХ

Он достигается тем, что НМХ получают из ВМХ посредством гидролиза ферментным препаратом папаин 0,3-0,5% в течение 5-6 часов при температуре 45-50°C или ферментным препаратом протосубтилин 2-3% в течение 5-7 часов при температуре 40-45°C и растворение 0,5-3% НМХ с молекулярной массой 10-25 кДа в водном растворе молочной кислоты концентрацией 0,5-1% взятой в количестве 10-90% и молочной сыворотке взятой в количестве 10-90% от общей массы, для получения средства защиты растений.

Способ осуществляют следующим образом. Хитин из панцирьсодержащего сырья речных раков, полученный по способу, описанному в патенте РФ №2269913, деацетилировали 45%-ным раствором гидроксида натрия при гидромодуле (ГМ) 1:10, температуре 90-100°C, продолжительности 3-4 ч для получения ВМХ, промывали ВМХ водой до pH 7, сушили конвективным способом при температуре 35-40°C, фракционировали ВМХ посредством просеивания с последующим растворением ВМХ в 0,2 М ацетатном буфере и проводили гидролиз ферментным препаратом папаином 0,3-0,5%) в течение 5-6 часов при температуре 45-50°C или протосубтилином 2-3% в течение 5-7 часов при температуре 40-45°C. В гидролизат добавляли 10%) раствор гидроксида натрия для осаждения НМХ. После осаждения НМХ его отделяли фильтрованием, промывали водопроводной водой до pH 8 и сушили конвективным способом при температуре 35-40°C до остаточной влажности 8-10%.

Для получения биостимулятора роста, НМХ в количестве 0,5-3% с молекулярной массой 10-25 кДа растворяли в 0,5-1% растворе молочной кислоты, взятой в количестве 10-97% и добавляли к нему молочную сыворотку, взятую в количестве 10-97% от общей массы.

Предложенный способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Способ получения биостимулятора роста сельскохозяйственных растений.

Хитин из панцирьсодержащего сырья речных раков, полученный по способу, описанному в патенте РФ №2269913, деацетилировали 45%-ным раствором гидроксида натрия при гидромодуле (ГМ) 1:10, температуре 90°C, продолжительности 4 ч для получения ВМХ, промывали ВМХ водой до pH 7, сушили конвективным способом при температуре 35-40°C, фракционировали ВМХ посредством просеивания, растворяли ВМХ в 0,2 М ацетатном буфере и проводили гидролиз ферментным препаратом папаином 0,3% в течение 6 часов при температуре 50°C. В полученный гидролизат добавляли 10% раствор гидроксида натрия для осаждения НМХ. После осаждения НМХ его отделяли фильтрованием, промывали водопроводной водой до pH 8 и сушили конвективным способом при температуре 35°C до остаточной влажности 8%.

Для получения биостимулятора роста; НМХ в количестве 1% с молекулярной массой 20 кДа растворяли в 1% растворе молочной кислоты, взятой в количестве 50% и добавляли молочную сыворотку, взятую в количестве 50% от общей массы.

Пример 2

Способ получения биостимулятора роста сельскохозяйственных растений.

Способ получения биостимулятора роста сельскохозяйственных растений из хитина ракообразных осуществляли аналогичным способом, различие состояло в том, что гидролиз высокомолекулярного хитозана проводили ферментным препаратом протосубтилином концентрацией 2% в течение 6 часов при температуре 40°C и низкомолекулярный хитозан в количестве 2% с молекулярной массой 20 кДа растворяли в 1% растворе молочной кислоты, взятой в количестве 40% и добавляли к нему молочную сыворотку взятую в количестве 60% от общей массы.

Биостимулятор и способ его получения позволяют повысить энергию прорастания и всхожести семян, увеличить урожайность бахчевых и овощных культур, путем использования вещества - низкомолекулярного хитозана, экологически чистого и безопасного для окружающей среды.

1. Биостимулятор роста бахчевых и овощных культур, характеризующийся тем, что он представляет собой раствор, содержащий, мас.%:

низкомолекулярный хитозан с молекулярной массой 10-25 кДа 0,5-3
0,5-1%-ный водный раствор молочной кислоты 10-90
молочная сыворотка 10-90

2. Способ получения биостимулятора роста бахчевых и овощных культур из хитина ракообразных, характеризующийся тем, что хитин деацетилируют 45%-ным раствором гидроксида натрия при гидромодуле 1:10, температуре 90-100°C, продолжительности 3-4 ч, получают высокомолекулярный хитозан, промывают его водой до pH 7, сушат конвективным способом при температуре 35-40°C, фракционируют ВМХ посредством просеивания, растворяют ВМХ в 0,2 M ацетатном буфере и проводят гидролиз ферментным препаратом папаином концентрацией 0,3-0,5% в течение 5-6 ч при температуре 45-50°C или ферментным препаратом протосубтилином концентрацией 2-3% в течение 5-7 ч при температуре 40-45°C, осаждают полученный низкомолекулярный хитозан с молекулярной массой 10-25 кДа 10%-ным раствором гидроксида натрия, промывают водопроводной водой до pH 8 и сушат при температуре 35-40°C до остаточной влажности 8-10%, растворяют 0,5-3% хитозана в 0,5-1%-ном растворе молочной кислоты, взятом в количестве 10-90%, с добавлением молочной сыворотки, взятой в количестве 10-90% от общей массы.

www.findpatent.ru