植物增收用組合物及植物增收方法
【專利摘要】本發明涉及一種植物增收用組合物及利用該組合物的增收方法,具體地說,其特征在于,包含溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)及卵磷脂中的一種以上的植物增收用組合物及用其對植物進行處理、從而促進增收的植物增收方法。
【專利說明】植物增收用組合物及植物增收方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種植物增收用組合物及使用其的植物增收方法
【背景技術】
[0002] 與其他殺蟲劑、除草劑及肥料不同,植物生長調節劑具有即使用量少也促進 植物的生長和發育的特征,已知有生長素(auxin)、赤霉素(gibberellin)、細胞分裂素 (cytokinin)、脫落酸(ΑΒΑ)、乙烯(ethylene)、蕓苔素內酯(brassinolide)等。
[0003] 在上述物質中,生長素主要對植物的增收(yield increase)有影響。具體地說, 增收也與坐果(fruit set)、授粉(pollination)以及結實(fruiting)等具有密切的聯系, 其中,只有授粉良好使子房變大,植物的增收效率才會變高。在此,通過授粉在子房內生成 作為植物生長荷爾蒙的生長素,隨之子房會變大,因此植物的增收效率(單性生殖植物的單 性結實(parthenocarpy))會根據植物內生長素的水平而改變。
[0004] 因此,為了提高植物的增收效率,開發了各種各樣的合成生長素化合物,通過用開 發的合成生長素化合物對植物進行處理,能夠獲得促進結實(improved fruit set)或促進 肥大的效果。
[0005] 然而,就合成生長素化合物而言,在高溫時期,當以標準濃度以上使用或重復噴灑 時,使空心果發生變得嚴重,特別是在生長點部位沾染藥液時,導致植物的畸形現象,存在 生長發育不良的副作用。
[0006] 因此,雖然持續進行針對不僅能夠有效地促進植物的增收,而且沒有植物的畸形 現象、生長發育不良等副作用和對人體及環境無不良影響的物質的開發(參考下述專利文 獻),但是在獲得滿意結果方面仍然存在局限。
【發明內容】
[0007] 技術課題
[0008] 本發明是為了解決上述問題而進行的,其目的在于,提供不僅不誘發植物的畸形 現象、生長發育不良等副作用,還能夠有效地獲得植物的增收的植物增收用組合物及使用 其的植物增收方法。
[0009] 技術解決方法
[0010] 為了達成上述目的,本發明提供一種植物增收用組合物,包含溶血磷脂酰乙醇胺 (LPE)及卵磷脂中的一種以上。
[0011] 根據本發明的一個方式,本發明的植物增收用組合物的特征在于,進一步包含3 至22個碳數的脂肪酸及其鹽中的一種以上、以及水與醇的混合溶劑。
[0012] 根據本發明的一個方式,其特征在于,相對于組合物總重量,以1至50重量%包含 本發明的溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)及卵磷脂中的一種以上。
[0013] 根據本發明的一個方式,其特征在于,相對于組合物總重量,以0. 001至60重量% 包含本發明的脂肪酸及其鹽中的一種以上,相對于組合物總重量,以10至99. 9重量%包含 所述混合溶劑。
[0014] 根據本發明的一個方式,其特征在于,本發明的脂肪酸的鹽為選自由鈉鹽、鉀鹽、 銨鹽及乙醇胺鹽構成的組中的一種以上。
[0015] 根據本發明的一個方式,其特征在于,本發明的醇為選自由乙醇、異丙醇、丁醇、己 醇及油醇構成的組中的一種以上。
[0016] 根據本發明的一個方式,其特征在于,本發明的混合溶劑中,水:乙醇或者異丙醇: 丁醇:己醇:油醇的體積比為1:0. 4?4. 0或者0. 2?2. 0 :0. 2?2. 0 :0. 2?2. 0 :0. 1? 1. 0。
[0017] 根據本發明的一個方式,本發明的植物增收方法的特征在于,用所述增收用組合 物對選自由玉米、水稻、大麥、高粱及小麥組成的組中的一種以上植物進行處理。
[0018] 根據本發明的一個方式,本發明的植物增收方法的特征在于,在長出植物的穗的 前后,用所述增收用組合物進行1次處理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1是整理并圖示對玉米的實驗結果的圖表。
[0020] 圖2是整理并圖示對水稻的實驗結果的圖表。
【具體實施方式】
[0021] 以下,說明本發明。
[0022] 本發明中所謂的"植物生長促進"的概念包括植物種子的發芽促進、植物的高度及 體積的生長促進、葉子活性的提高、植物根的生長促進、果實數量的增加、果實體積的增大、 果實的坐果促進、果實的成熟促進、數量增多、生產性提高等全部內容。
[0023] 本發明的植物增收用組合物(以下稱為"組合物"),其特征在于,包含溶血磷脂酰 乙醇胺(LPE)及卵磷脂中的一種以上。
[0024] 溶血磷脂酰乙醇胺(lysophosphatidylethanolamine,LPE)天然存在于動植物的 細胞中,特別地,大量含于蛋黃或大豆中。這種溶血磷脂酰乙醇胺衍生自作為在細胞膜上表 達的磷脂的一種的磷脂酰乙醇胺。在蛋黃或大豆的卵磷脂中富含的磷脂酰乙醇胺為磷脂的 一種,在其分子內含有2個脂肪酸。在活體內,磷脂酰乙醇胺受到作為磷脂水解酶的磷脂酶 A2的作用而位于sn-2位置的1個脂肪酸被去除,由此轉變為溶血磷脂酰乙醇胺。這種溶血 磷脂酰乙醇胺在促進植物的生長、防止老化方面發揮有效的作用。
[0025] 本發明的組合物通過包含所述溶血磷脂酰乙醇胺,能夠促進植物的生長而提高植 物的增收效率。
[0026] 如上所述,本發明的組合物中所含的溶血磷脂酰乙醇胺是天然存在于動植物中的 物質,因此可以使用從天然中分離及精煉而得到的溶血磷脂酰乙醇胺。特別地,可以從大豆 或者蛋黃等的卵磷脂中分離。
[0027] 具體地說,在大豆油的制備工藝中,以副產物生產的粗大豆卵磷脂(crude soybean lecithin,通常稱為粗卵磷脂)由60至70%的極性脂質(磷脂/糖脂)、27至39% 的大豆油、1至3%的水、0. 5至3%的其他成分構成。其中,極性脂質可以通過去除粗卵磷 脂中所含的作為中性脂質的大豆油而被精煉,精煉狀態的極性脂質由22至30%的磷脂酰 膽喊(phosphatidylcholine,PC)、2 至 5% 的溶血憐脂醜膽喊(lysophosphatidylcholine, LPC)、16 至 22% 的憐脂醜乙醇胺(phosphatidylethanolamine,ΡΕ)、0· 5 至 2% 的溶血憐 脂醜乙醇胺(lysophosphatidylethanolamine,LPE)、0. 5 至 8% 的憐脂酸(phosphatidic acid, ΡΑ)、0· 1至3%的磷脂酰絲氨酸(phosphatidyl serine, PS)、6至15%的磷脂酰肌醇 (phosphatidylinositol, PI)等構成。
[0028] 在蛋黃卵磷脂的情況下,也由73至83%的磷脂酰膽堿(PC)、2至5%的溶血磷脂酰 膽堿(LPC)、13至17%的磷脂酰乙醇胺(PE)、1至3%的溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)、其他物質 等構成。
[0029] 本發明的組合物中所含的溶血磷脂酰乙醇胺是將所述大豆或者蛋黃的卵磷脂中 所含的溶血磷脂酰乙醇胺分離并精煉而得到的。在此,分離溶血磷脂酰乙醇胺的方法無特 別限制,可以使大豆或者蛋黃卵磷脂與乙醇胺反應而獲得溶血磷脂酰乙醇胺。
[0030] 此外,本發明可以使用將從天然中提取的磷脂酰乙醇胺水解為溶血磷脂酰乙醇 胺、或將磷脂酰膽堿轉變為磷脂酰乙醇胺后再次水解為溶血磷脂酰乙醇胺而獲得的溶血磷 脂酰乙醇胺,或者也可以使用氫化溶血磷脂酰乙醇胺。
[0031] 另一方面,本發明的組合物也可以包含含有溶血磷脂酰乙醇胺的卵磷脂本身。具 體地說,包含所述大豆卵磷脂或蛋黃卵磷脂。但是,在大豆卵磷脂或蛋黃卵磷脂中包含 少量的溶血磷脂酰乙醇胺,因此為了提高卵磷脂中所含的溶血磷脂酰乙醇胺的含量,可 以對卵磷脂進行精煉或者化學處理。例如,可以用蛇毒磷脂酶(phospholipase) A2、胰腺 (pancr eat i c )磷脂酶(pho spho lipase)A2、或者脂肪酶處理大豆的卵磷脂,獲得溶血磷脂酰 乙醇胺被濃縮的改性大豆卵磷脂,并將其可用于本發明中。作為其具體的物質,可以舉出舒 萊(Solae)公司的酶反應大豆卵磷脂(enzyme modified soy lecithin)。
[0032] 此外,作為本發明的組合物中包含的卵磷脂,可以舉出羥基化大豆卵磷脂 (hydroxylated soy lecithin)、輕基化蛋黃卵憐脂(hydroxylated egg lecithin)、 乙酰化大豆卵磷脂(acetylated soy lecithin)、乙酰化蛋黃卵磷脂(acetylated egg lecithin)。
[0033] 所述輕基化大豆卵磷脂(hydroxylated soy lecithin)及輕基化蛋黃卵磷脂 (hydroxylated egg lecithin)是通過對精煉后的大豆卵磷脂及蛋黃卵磷脂、或者精煉前 的粗大豆卵磷脂及蛋黃卵磷脂進行化學處理,使卵磷脂中所含的脂肪酸的雙鍵中含有羥基 而得到的。對于這種羥基化大豆卵磷脂或蛋黃卵磷脂,也可以用磷脂酶進行處理使溶血磷 脂酰乙醇胺濃縮。
[0034] 所述乙酰化大豆卵磷脂(acetylated soy lecithin)及乙酰化蛋黃卵磷脂 (acetylated egg lecithin)是通過對精煉后的大豆卵磷脂及蛋黃卵磷脂、或者精煉前的 粗大豆卵磷脂及粗蛋黃卵磷脂進行化學處理,使卵磷脂中所含的胺基中含有乙酰基而得到 的。對于這種乙酰化大豆卵磷脂或蛋黃卵磷脂,可以用磷脂酶進行處理使溶血磷脂酰乙醇 胺濃縮。
[0035] 這種本發明的組合物中所含的卵磷脂是含有3%以上、優選含有5%以上的溶血磷 脂酰乙醇胺的卵磷脂。具體地說,所述卵磷脂可以選自由羥基化卵磷脂、乙酰化卵磷脂、以 及對羥基化卵磷脂或乙酰化卵磷脂進行酶處理的卵磷脂組成的組。
[0036] 本發明的組合物中所含的溶血磷脂酰乙醇胺及/或卵磷脂的含量無特別限制,相 對于組合物總重量,優選為1至50重量%,更優選為5至20重量%,進一步優選為8至12 重量%。最優選的溶血磷脂酰乙醇胺及/或卵磷脂的含量是約10重量%。這是因為,在以 上述含量范圍包含溶血磷脂酰乙醇胺及/或卵磷脂時,組合物的穩定度顯著提高。
[0037] 另一方面,本發明的組合物可以進一步包含碳數3至22個的脂肪酸及其鹽中的一 種以上、以及水與醇的混合溶劑。
[0038] 本發明的組合物中所含的碳數3至22個的脂肪酸無特別限制,可以舉出無雙鍵的 飽和脂肪酸、或者在脂肪酸的中間具有1個以上的雙鍵的不飽和脂肪酸。
[0039] 作為所述飽和脂肪酸的例子,可以舉出丙酸(propionic acid)、丁酸(butanoic acid, butyric acid)、戊酸(pentanoic acid, valeric acid)、己酸(hexanoic acid, caproic acid)、庚酸(heptanoic acid)、辛酸(octanoic acid, caprylic acid)、癸酸 (decanoic acid, capric acid)、十一燒酸(undecanoic acid)、十二燒酸(dodecanoic acid, lauric acid)、十三燒酸(tridecanoic acid)、十四燒酸(tetradecanoic acid, myristic acid)、十五燒酸(pentadecanoic acid)、十六燒酸(hexadecanoic acid, palmitic acid)、十七燒酸(heptadecanoic acid, margaric acid)、十八燒 酸(octadecanoic acid,stearic acid)、十九燒酸(nonadecanoic acid)、二十燒酸 (icosanoic acid, arachidic acid)、二十一燒酸(henicosanoic acid)、二十二燒 酸(docosanoic acid, behenic acid)、二十三燒酸(tricosanoic acid)、二十四燒酸 (tetracosanoic acid, lignoceric acid)。
[0040] 作為所述不飽和脂肪酸的例子,可以舉出己烯酸(hexenoic acid)、辛烯酸 (octenoic acid)、癸稀酸(decenoic acid)、十二碳稀酸(dodecenoic acid)、十四碳 烯酸(tetradecenoic acid)、諸如棕櫚油酸之類的十六碳烯酸(hexadecenoic acid (palmitoleic acid))、諸如油酸、巖療酸之類的十八碳烯酸(octadecenoic acid (oleic acid,petroselinic acid))、諸如芥酸之類的二十二碳烯酸(docosenoic acid (erucic acid))等。
[0041] 除此之外,作為脂肪酸,可以使用具有2個以上雙鍵的亞油酸(linoleic acid)、亞麻酸(linolenic acid)、花生四烯酸(arachidonic acid)、二十二碳五烯酸 (docodapentaenoic acid)。
[0042] 從植物的表面為強非極性的方面考慮,并且為了使有效成分良好地透過植物的表 面或者使有效成分良好地附著在植物表面上,這種本發明的組合物中所含的脂肪酸優選碳 數為8至14個,更優選為10至12個。
[0043] 本發明的組合物中所含的脂肪酸的鹽無特別限制,但優選為選自由鈉鹽、鉀鹽、銨 鹽及乙醇胺鹽組成的組中的一種以上。所述乙醇胺鹽可以是一乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇 胺中的一種。
[0044] 本發明的組合物中所含的脂肪酸及/或其鹽的含量無特別限制,但相對于組合物 總重量,優選為0. 001至60重量%,更優選為1至25重量%,進一步優選為5至20重量%。 最優選的脂肪酸及/或其鹽的含量是約10重量%。這是因為,在以上述范圍包含脂肪酸及 /或其鹽時,溶血磷脂酰乙醇胺或卵磷脂能夠良好地溶解于水溶液中,從而能夠保持穩定的 劑型。
[0045] 本發明的組合物中所含的混合溶劑由水和醇構成。所述混合溶劑中所含的醇無特 別限制,優選為選自由乙醇、異丙醇、丁醇、己醇及油醇組成的組中的一種以上。
[0046] 構成這種混合溶劑的水和醇的混合比例無特別限制,可以根據醇的種類而改變。 具體地說,當水與醇混合時,水:醇的體積比為1:0. 4?4. 0,當水與異丙醇混合時,水:異 丙醇的體積比可以以1:0. 2?2. 0混合。此外,當水與丁醇混合時,水:丁醇的體積比為 1:0. 2?2. 0,當水與己醇混合時,水:己醇的體積比可以以1:0. 2?2. 0混合。最后,當水 與油醇混合時,水:油醇的體積比可以以1:0. 1?1. 〇混合。
[0047] 本發明的組合物中所含的混合溶劑的含量無特別限制,相對于組合物總重量,優 選為10至99. 9重量%,更優選為50至99. 8重量%,進一步優選為76至84重量%。這是因 為,在以上述范圍包含混合溶劑時,能夠提高溶血磷脂酰乙醇胺或卵磷脂的溶解度。
[0048] 另一方面,本發明的組合物可以進一步包含鐵、硼、銅、鋅、錳及鑰中的一種以上的 元素。具體地說,本發明的組合物可以進一步包含含有所述元素的鹽(例如,二水鑰酸鈉、四 水氯化錳等)。進一步包含這樣的元素的本發明的組合物可以更加提高植物的生長。
[0049] S卩,所述元素為植物生長所需的元素,如果缺乏這些元素,則植物的生長有可能降 低,然而,在將進一步包含所述元素的本發明的組合物用于植物時,能夠供給植物內缺乏的 元素而提高植物的生長。
[0050] 具體地說,本發明的組合物中所含的鑰還原硝態氮,并輔助固氮細菌的生長發育, 還參與蛋白質合成。因此,缺乏鑰時,植物出現畸形或葉子變黃的黃化現象,或者由于硝態 氮累積,對植物的生長產生負面影響。此外,錳輔助氧化酶的作用并使氧化及還原順利進 行,還參與維生素C的合成。因此,缺乏錳時,植物的葉子的大小變小或出現黃化現象,并且 植物內的碳水化合物、蛋白質、維生素C的含量減少。
[0051] 由此,本發明的組合物通過進一步包含所述元素而能夠防止因缺乏所述元素而發 生的植物的畸形、黃化現象、缺乏養分等。本發明的組合物中所含的所述元素的含量無特別 限制,但相對于組合物總重量,優選為0. 5至5重量%。
[0052] 本發明提供一種用包含以上說明的溶血磷脂酰乙醇胺及卵磷脂中的一種以上的 組合物對植物進行處理,從而促進植物增收的植物增收方法。
[0053] 用本發明的組合物處理的植物無特別限制,優選為選自由玉米、水稻、大麥、高粱 及小麥構成的組中的一種以上。
[0054] 另一方面,為了用所述組合物處理植物,將組合物稀釋在水中,此時,關于被稀釋 的程度,優選以組合物的濃度為〇. 01至lOOOOppm的方式進行稀釋。即,本發明的植物增 收方法中,用將所述組合物稀釋在水中而得到的稀釋液處理植物,稀釋液中所含的組合物 的濃度為0. 01至lOOOOppm。具體地說,稀釋液中所含的組合物的濃度更優選為0. 01至 100ppm〇
[0055] 這種本發明的植物增收方法可以包括在長出植物的穗的時期之前或之后(例如, 玉米穗長出之前或之后/水稻出穗之前或之后)用所述組合物進行1次處理。用所述組合 物處理的植物的位置可以是花房(flower cluster)、或者是植物的一部分或整體。此外, 用所述組合物處理植物的次數可以是1次或者多次。用所述組合物處理植物的次數是多次 時,在最初處理后,可以以5天至15天的間隔追加處理1至5次。具體地說,優選以7天間 隔追加處理1次。
[0056] 本發明的植物增收用組合物可以作為如糧食增收用組合物及/或飼料作物增收 用組合物而使用,本發明的植物增收方法可以作為糧食增收方法及/或飼料作物增收方法 而使用。
[0057] 以下,通過實施例具體說明本發明,但下述實施例只是例示本發明的一種方式,本 發明的范圍并不局限于下述實施例。
[0058] [制備例1]
[0059] 1.溶血磷脂酰乙醇胺的制備
[0060] 將30g精煉的蛋黃卵磷脂DS-PL95E ((株)斗山,磷脂酰膽堿75%、磷脂酰乙醇胺 14%、其他11%)溶解于60ml乙酸乙酯(ethyl acetate)中。將800單位的源自鏈霉菌屬的 磷脂酶D(Sigma公司)與含有80mM的CaCl2和8g乙醇胺的100ml的乙酸鈉(100mM,pH5. 6) 緩沖溶液混合,然后與之前溶解的卵磷脂溶液混合,在35°C、300rpm條件下攪拌的同時反 應13小時。以PHLC分析反應液的結果是,反應液內卵磷脂中的磷脂酰乙醇胺含量是79%, 磷脂酰膽堿含量是16%。
[0061] 向該溶液中加入3ml的Lecitase (10000IU/ml,Novo Nordisk公司),劇烈攬拌的 同時在35°C條件下反應6小時。從獲得的反應溶液中抽取50ml,放入250ml的圓底燒瓶中, 用旋轉式減壓濃縮機(rotary vacuum evaporator)在4(TC減壓濃縮,去除作為溶劑的乙酸 乙酯,然后,用l〇〇ml的無水乙醇進行處理,在-2°C靜置1小時30分鐘,然后進行過濾。
[0062] 用100ml的乙醇:乙酸乙酯:水的混合溶液(=1:0. 5:0. 5, v/v/v)處理所獲得的 8. 7g過濾物,在60°C緩慢攪拌的同時加熱30分鐘。對加熱處理的溶液進行過濾而去除雜 質,并在-2°C冷藏保存濾液3小時。此后,對結晶化的溶液進行過濾而獲得4. 8g過濾物, 用80ml的乙醇:乙酸乙酯:水的混合溶液(=1:0. 5:0. 5, v/v/v)處理所獲得的過濾物,并在 60°C緩慢攪拌的同時加熱30分鐘后,緩慢冷卻至-2°C后過濾。用上述混合溶液以相同的方 式處理2次過濾物,然后在30°C進行真空干燥。從用液相色譜法分析干燥的干燥物的結果 可知,獲得了 1. 6g卵磷脂純度為97%以上的溶血磷脂酰乙醇胺。
[0063] 2.溶血磷脂酰乙醇胺水溶液的制備
[0064] 在由30重量%的水、14重量%的異丙醇、14重量%的丁醇、14重量%的己醇、8重 量%的油醇構成的混合溶劑中,放入上述制備的10重量%的溶血磷脂酰乙醇胺及10重量% 的碳數為18個且包含1個雙鍵的油酸(oleic acid)的乙醇胺鹽,以lOOOrpm攪拌,制備組 合物。
[0065] [實驗例1]對玉米(品種:米白糯(Mibaekchal))的效果
[0066] 將以如上方法制備的組合物稀釋于水中,用組合物的濃度為10ppm的稀釋液以下 述表1所示的時期及次數處理了米白糯玉米。
[0067] 作為參考,7月1日播種的玉米在最初處理日的8月9日當時(播種第39天)具有 平均11片左右的葉子,7月24日播種的玉米在最初處理日的8月9日當時(播種第16天) 具有平均6?7片左右的葉子。
[0068] [表 1]
[0069]
【權利要求】
1. 一種植物增收用組合物,包含溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)及卵磷脂中的一種以上。
2. 如權利要求1所述的植物增收用組合物,其特征在于,進一步包含碳數3至22個的 脂肪酸及其鹽中的一種以上、以及水與醇的混合溶劑。
3. 如權利要求1所述的植物增收用組合物,其特征在于,進一步包含鐵、硼、銅、鋅、錳 及鑰中的一種以上。
4. 如權利要求1所述的植物增收用組合物,其特征在于,相對于組合物總重量,以1至 50重量%包含所述溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)及卵磷脂中的一種以上。
5. 如權利要求2所述的植物增收用組合物,其特征在于,相對于組合物總重量,以 0. 001至60重量%包含所述脂肪酸及其鹽中的一種以上,相對于組合物總重量,以10至 99. 9重量%包含所述混合溶劑。
6. 如權利要求2所述的植物增收用組合物,其特征在于,所述脂肪酸的鹽為選自由鈉 鹽、鉀鹽、銨鹽及乙醇胺鹽組成的組中的一種以上。
7. 如權利要求2所述的植物增收用組合物,其特征在于,所述醇為選自由乙醇、異丙 醇、丁醇、己醇及油醇組成的組中的一種以上。
8. 如權利要求7所述的植物增收用組合物,其特征在于,所述混合溶劑中,水:乙醇或 者異丙醇:丁醇:己醇:油醇的體積比為1:0. 4?4. 0或者0. 2?2. 0 :0. 2?2. 0 :0. 2? 2. 0 :0· 1 ?1. 0。
9. 一種植物增收方法,其特征在于,用權利要求1至8中任一項所述的植物增收用組合 物對植物進行處理,從而促進增收。
10. 如權利要求9所述的植物增收方法,其特征在于,所述植物為選自由玉米、水稻、大 麥、高粱及小麥組成的組中的一種以上。
11. 如權利要求9所述的植物增收方法,其特征在于,在長出植物的穗之前或之后,用 所述增收用組合物進行1次處理。
【文檔編號】C05F11/00GK104245632SQ201380003423
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2012年12月21日
【發明者】崔收镕, 姜忠吉, 崔一 申請人:株式會社斗山