對環境無害的植物保護劑的製作方法

2023-11-02 12:44:37

專利名稱：對環境無害的植物保護劑的製作方法
對環境無害的植物保護劑
本發明涉及組合物，其用於治療和預防植物中的疾病。特別地，本發明涉及使用包 含草本植物製劑的組合物治療和預防植物疾病，所述植物疾病是由土壤帶有的害蟲比如線 蟲、真菌和昆蟲引起的。所述組合物包含對環境有害影響最小的有效植物衍生抗線蟲、抗真 菌和抗昆蟲試劑。
土壤帶有的害蟲可以引起相當可觀的作物傷害和經濟損失。這在集約農業中特別 是真實的，其中在集約農業中農作物每年被栽種在同一地方，使得害蟲種群在土壤中聚集。 土壤帶有的害蟲包括線蟲、真菌、細菌、病毒和昆蟲。
植物寄生線蟲是小蠕蟲形狀的無脊椎動物，長度範圍是0. 5-10毫米。線蟲(來 源於希臘語單詞線(thread))是活躍的、靈活的、細長形的生物體，其生存於潮溼的表面 上或者在液體環境中，包括土壤中的水薄膜和其它生物體中的潮溼組織。雖然僅20000線 蟲物種已經被鑑定，但據估計實際存在40000到一千萬個。有些線蟲物種已經演變成十 分成功的植物和動物兩者的寄生蟲，並且造成重要的農業和家畜經濟損失，以及造成人類 的罹病率和死亡率(Whitehead，1998)。他們影響全世界的農業用地並且是熱帶、亞熱帶 和氣候溫和的農業的最有破壞性的害蟲的一些。他們可以引起農作物嚴重的收得率損失 比如檸檬、馬鈴薯、香蕉、水稻、菠蘿、咖啡、花生、甘蔗和菸草。線蟲通過直接固著內寄生 蟲，其包括根結線蟲(根結線蟲屬(Meloidogyne)和孢囊線蟲(Globodera和異皮線蟲屬 (Heterodera))，會誘導進食中心並在根內建立長期感染，這常常對農作物是十分有破壞性 的(Whitehead，同前)。傳播病毒和促進細菌和真菌傳染而損害莊稼。
植物的線蟲寄生蟲可以存在於植物的全部部分包括根、發育中的花蕾、葉和幹。植 物寄生蟲是根據他們的食性被分類為若干大類遷移性外寄生物、遷移性體內寄生蟲和固 著內寄生蟲。固著內寄生蟲，其包括根結線蟲(根結線蟲屬(Meloidogyne)和孢囊線蟲 (Globodera和異皮線蟲屬(Heterodera))，會誘導進食中心並在根內建立長期感染，這常 常對農作物是十分有破壞性的(Whitehead，同前)。
因為線蟲常常沒有提供明確的症狀，因此他們的經濟效應趨向被培育者低估，然 而估計世界農業的年損是US $1000億Gasser和Freckman，1987)。這基於全部主要農作物 估計平均12%的年損。例如，據估計線蟲引起全世界每年的大豆損失為大約$32億(Barker 等人，1994)。若干因素使得對安全和有效線蟲控制成為急迫的。持續的人口增長、饑荒和 環境退化已經增強了對農業可持續性的關心，並且新的政府規章可能阻止或者嚴厲限制許 多可利用的農業驅腸蟲藥的使用。線蟲是發展中以及發達國家農業中的重要的問題。
最有經濟破壞性的植物寄生的線蟲屬屬於墊刃目(Tylenchida)的Heterderidae 科，並且包括孢囊線蟲(異皮線蟲屬和Globodera)以及根節線蟲(根結線蟲屬)。大豆異 皮線蟲(H. glycines)以及馬鈴薯孢囊線蟲(G. pallida以及G. rostochiensis)是重要的 實例。根節線蟲感染數以千計不同的植物種包括蔬菜、果實以及窮國的行栽作物。
有非常少的化學製品可以用來控制線蟲(Becker，1999)。然而，化學殺線蟲藥 的申請仍然是線蟲控制的主要手段。一般，化學殺線蟲藥是高毒性的化合物，其已知會導 致相當可觀的環境損害並且在其能被使用的數量和場所方面被越來越受到限制。例如，土壤消毒劑溴甲烷，其已經有效用於減少各種專業農作物中的線蟲侵擾，其是根據the U. N. Montreal Protocol管理的作為臭氧清除物質，並且計劃在2005年在美國被除去 (Carter等人，200 。預期草莓及其他商品作物工業被顯著影響，如果不發現溴甲烷的合適 替換物的話。類似的，寬譜殺線蟲藥例如Telone (1，2-二氯丙烯的各種配方)在它們的 應用方面由顯著的限制，由於毒性的考慮(Carter等人，2005)。
為了殺死土壤中的線蟲，大多數殺線蟲藥在低水平是毒性的，並且是可溶於水的， 以便移動到線蟲所位於的位置。在過去25年間，過去使用的許多有效的殺線蟲藥已經從市 場上撤出，因為環境和健康的原因，目前只保存了少量。在使用任何殺線蟲藥時，產品標籤 必須要牢固粘附，以便使得人類和環境健康影響最小化，並且避免不利因素。表1是一系列 標記用於高爾夫球場草地的殺線蟲藥(Crow，2005)，並且描述了對於這些產品由於它們的 環境毒性而造成的使用限制。
表1.在弗羅裡達用於高爾夫球場草地的殺線蟲藥(Crow，2005)。
產品法定場地,應用注意事項價格Nemacur IOG限制使用的殺蟲劑.僅高爾夫球場和草皮農場；不能用 亍高爾夫球場以外的草皮和公共區域。在應用之後，立 即灌溉至少1/2英寸的水；不允許出現水坑或者流出。 不能處理新接種的區域，直到植物已經產生了次生根系 統。總共不能應用超過200 Ib/英畝/年。每天每塊高爾 夫球場不能應用超過10莢畝；在處理任何其他區域之 前，等候3天。在2005年5月31號之後，不能用於土 壤水文類型A 土壤，這些土壤排水良好並且主要是沙子 或者沙壤土例如具有淺底下水面的砂質新成土亞類(深 度低於50英尺)。2.3 lb/1000 sq ft,或者 100 lb/英畝Nemacur 3限制使用的殺蟲劑.僅高爾夫球場和草皮農場；不能用 於高爾夫球場以外的草皮和公共區域。每1000 sq ft最 多應用0.5加侖(大約每英畝20加侖) 在處理後，立即 灌溉最少1/2英寸的水不允許出現水坑或者流出。.不能 處理新接種的區域，直到植物已經產生了次生根系統。 每年不能使用超過兩次。每天每塊高爾夫球場不能應用 超過10莢畝；在處理任何其他區域之前，等候3天》在 2005年5月31號之後，不能用於土壤水文類型A 土壤， 這些土壤排水良好並且主要是沙子或者沙壤土例如具有 淺水層的砂質新成土亞類(深度低於50英尺h在2005 年5月31號之後，不能用於土壤水文類型A 土壤，這 些土壤排水良好並且主要是沙子或者沙壤土例如具有淺 底下水面的砂質新成土亞類(深度低於50英尺〉。9.7 fl oz/1000 sq ft,或者 3.3 gal/英畝Curfew 土壌煙燻 劑用於在高爾夫球場上以及運動場地上的使用。必須由批 準的用戶施用者應用。不能在建築物或井100ft.內應用。 24小時內限制進入。不能用於具有卡斯特地質學的區域。5 gal/英畝Turfcure 376用於在開闊通道、高爾夫和高爾夫練習場上的使用。必 須由批准的用戶施用者應用。不能在建築物SOft.內施 用。48小時內限制再次進入。5 gal/英畝
表1中的數據不是產品標籤的替代。當施加任何的殺蟲劑時，應當永遠遵循產品 標籤上的指導。
以上所述產品全部具有〃危險〃標籤。這是工業例如高爾夫球場工業中所考慮的，在這些工業中具有高度的清晰度和牽扯人。
在更寬的農業設施中，目前的線蟲控制策略常常在蟲害綜合治理體系中結合輪 作、殺線蟲藥施加和抗性品種的使用。然而，這些常規方法變得越來越不能令人滿意。輪 作對於控制寬寄主範圍的線蟲是價值有限的，並且對於專業培育者而言是不切實際。現 代的集約農業方法強烈的依賴於化學控制的使用，但是如上述這正造成焦慮，因為殺線 蟲藥在所有作物保護試劑當中是最毒性和對環境有破壞性的。許多殺線蟲藥已經被撤 回[例如，參見 the Montreal Agreement (United NationsEnvironment Programme, Ozone Secretariat, Montreal ProtocoI-Celebrating 20 years of progress in 2007 http://ozone, unep. org/)and theuse of methyl bromide (United Nations Environment Programme, OzoneSecretariat :http://ozone, unep. org/teap/Reports/MBTOC/index. Shtml)1,並目.許多國家已經計劃減少剩金化學製品的使用。
由於化學控制試劑選擇的減少，在減少由於植物寄生的線蟲類的作物損失的戰鬥 中，抗性植物變得越來越重要。已經成功地通過傳統植物育種方法開發了若干作物的抗性 栽培變種，然而，因種種原因該方法具有有限的價值(Roberts，1992)。關於抗性特異性的主 要問題(通常局限於特定的線蟲物種或甚至種類)通常會在試圖將抗性性狀轉移給商品植 物品種時遇到。
由於這些限制，研究人員正在尋求應用現代分子生物學技術來提供有效和持久的 線蟲控制形式。轉基因線蟲抗性和天然抗性基因的克隆已經被研究(Jung and ffyss, 1999 ； Cai等人，1997 ；MiIligan等人，1998)，這可以允許它們引入到相關的物種和/或優良的商 業作物株中，同時新型的、改造的轉基因植物防禦的設計可以提供可替換的有效和持久線 蟲控制的形式。
在尋求可替換的抗線蟲劑時，進一步的研究途徑是植物的研究，例如草藥，表現出 高水平線蟲抗性的物種，以開發植物來源的抗線蟲藥。這些中最多被記載的包括萬壽菊 (Tagetes spp. ),(Crotalariaspectabilis) , (Chrysanthemum spp. ), ΜΜ^ (Ricinus communis)，棟樹(Azardiracta indica)，以及菊禾鬥的許多成員(compositae 禾鬥) (Hackney&Dickerson, 1975)。在菊科的情況中，光動力學化合物α -三聯噻吩已經顯示負 責根部的強紗線衝活性。蓖麻籽是作為綠肥在設置種子作物之前耕種的。然而，蓖麻植物 的顯著缺點是種子含有毒性化合物，例如蓖麻毒素，其能夠殺死人類、寵物和家畜，並且也 是高度引起過敏症的。然而，在許多情況中，植物殺線蟲活性的有效成分還未被發現，並且 難以從這些抗性植物產生商業上成功的殺線蟲產品。
美國專利申請no. 20040127362公開了丁香和丁香油，其包括在最低風險殺害蟲 劑的美國環境保護局的列表中。該申請涉及殺線蟲藥，其包含一種或者更多種油的含水制 劑中，其結合惰性成分例如糖蜜和/或乳酪。
某些居住於土壤中的真菌，例如鐮刀黴、輪枝孢屬和Wiytphthora的物種供給植 物根部或者莖幹的底部，造成植物中的疾病和減少穀物產量。真菌疾病仍然是提高食品農 業產量的主要限制因素。真菌物種例如鐮刀黴、絲核菌、腐黴屬、疫黴屬等繼續在許多國家 抑制開發努力，並且每年造成數十億美元的損失。因此，保護作物植物免於真菌病原體仍然 是農業科學家的主要關心的問題。
例如，全世界葫蘆科植物被土壤傳播的真菌物種所感染，例如腐黴屬，絲核菌屬，6鐮刀黴屬，和疫黴屬。由於許多原因，大部分這些真菌存留於土壤中，然後，當出現適當的條 件例如高溫和溼度時，真菌將發育並且感染植物。在溫室中，這特別是個問題，在溫室中，典 型地發生的溫度以及60-75%的溼度。造成高頻率黃瓜秧苗脫水的主要真菌是腐 黴屬，較少水平是絲核菌屬。這兩種真菌能夠造成在大約10-15%黃瓜作物中秧苗萎縮。另 一種真菌，鐮刀黴感染中季植物，造成在更多成熟植物中的萎縮。
通常，控制真菌疾病的措施通常包括將殺真菌劑液靶向至土壤中的病原體，以減 少起始接種量。可商購獲得的殺害蟲劑包括Miizolex50WP，Vongared，Tichigaren 30L， Tatto C SC,Terlai 67% WP,Rridomil 5G, Fungarid, Rhizolex, Ridomil,Tachigareen。 化學殺真菌劑仍然是抵抗真菌害蟲的首道防禦，儘管關於它們的使用和濫用有很嚴重的環 境問題。
關於廣泛使用這些化學製劑對環境和人類健康的殘餘影響有越來越多的焦慮。 一些化學製劑已經被報導會在以低至30mg/kg的劑量給藥時會造成實驗動物的出生缺陷 (Bulletin of EnvironmentalContamination Toxicology, 54 :363-369,1995 -Mtty:// www, chem-tox. com/pesticides/)。被給予殺真菌劑maneb的小鼠表現出明顯的帕金森病 的徵兆，這是一種進行性的並且難以治癒的腦部疾病(Parkinson' s Disease Linked to Pesticide Combination :http://www. chem-tox. com/pesticides/)。基於這個原因，並且 因為安全和環境問題，許多合成的農業製劑已經或者正被考慮從市場上清除。因此，正在放 棄使用殺害蟲劑來控制疾病的選擇，這就造成了需要發現可以替換的方法來控制真菌病原 體。
控制真菌疾病的一種可以替換的方法是通過開發新型的作物品種，其具有增強的 對真菌疾病的抵抗，並且在該領域的努力也在繼續，都是通過傳統的植物育種和遺傳工程 技術。然而無論是天然的還是基因工程獲得的抗性都不能提供完全的解決方案，在開發具 有改善性質的新型抗真菌劑方面一直有持續的興趣。
一種研究途徑是篩選植物來源產物的抗真菌活性。Bowers andLocke (2000 and 2004)研究了植物提取物對土壤中的尖孢鐮刀菌和菸草疫黴的作用，以及在控制溫室中鐮 刀黴枯萎和疫黴屬枯萎病的作用。它們報導與未經處理的受侵襲的土壤相比較，胡椒/芥 菜、桂樹和丁香油提取物減少病原體數目和抑制發病。丁香油也已經被提議用於管理香蕉 的收穫後真菌病(Ranasinghe等人2002)。
某些昆蟲也是重要害蟲。以作物為食的昆蟲導致收率減少。已經被昆蟲進食損害 的植物可能更易於傳染；昆蟲也可以作為植物病原體的媒介物例如細菌和病毒。因此保護 作物不受昆蟲害蟲包括鱗翅目和鞘翅目的影響是重要的農業研究目標。
白蟻是一組社會昆蟲通常的分類為屬於Isoptera目。白蟻大多數以死的植物材 料為食例如樹木、落葉層，估計4，000物種的大約10%是經濟重要的，因為害蟲可以導致嚴 峻的農作物損失或者種植園林木或者對建築物造成嚴重的結構破壞(例如Yamano，2000 和Mulrooney等人，2007)。儘管傳統上已經將化學製品用於白蟻控制，但廣泛使用化學制 劑能夠造成環境危險，並且存在產生對這些化學製劑抗性的風險(Zoberi，1995)。此外，在 越來越多的國家中(在八十年代後期和九十年代)，這些殺害蟲劑已經被禁止，或者從市場 上被撤回，基於人類健康和環境原因。在最近數年中，聯合國環境規劃署(UNEP)和糧農組 織(FAO)致力於消除全球生產和使用某些永久性有機汙染物(包括某些有機氯殺害蟲劑)(UNEP/FAO/Global IPM Facility 2000)，這進一步加速了拋棄有害的化學製劑控制白蟻。
作為這些進展的結果，白蟻控制中的焦點已經逐漸改變為替代的方法用於解決白 蟻問題。Lenz 000 綜述了白蟻生物控制的選擇，並且發現了優先的生物活性以可持續 的白蟻控制(Sosa-Gomez 等人 1996 ；Castrillo 等人，2005 ；Lenz 2005 ；Yanagawa et al 2008)。已經提議使用微生物病原體作為某些白蟻問題的解決方案，但可能有助於解決其他 白蟻，因為可利用的病原體可能對於某些物種是有效的，而對其他物種則不太能如此(Lenz 2005)。
對於控制植物害蟲和疾病(如由植物寄生線蟲、真菌植物病原體和昆蟲害蟲造成 的疾病)的新型有效目標特異性對環境無害的的安全組合物以及方法有急迫的需求。
本發明的發明人研究了一些草本植物(即用於調味和/或草藥的植物)抵抗線 蟲、真菌和植物的昆蟲害蟲的活性。
本發明源於發明人發現了在針對線蟲、真菌和昆蟲植物害蟲進行測試時，某些草 本植物的簡單、基礎製劑表現出顯著的殺害蟲效果。
茴芹(Pimpinella anisum)果實(大茴香)用於為烤制食品增加香味，例如糕 餅、餅乾和糖果，還有黑麵包。還可以以與茴香幾乎相同的方式為魚、家禽肉、湯和植物菜 餚增香。許多酒精飲料和補品可以用大茴香進行增香，例如法國pastis，希臘ouzo，土耳 其raki，阿拉伯arrak等。大茴香很久以來就知道其具有驅風性能。在一部分歐洲、中東 和印度，飯後咀嚼它以輔助消化和令口氣清新。一些用水攝取的種子被推薦用於打嗝。它 是一種溫和的除痰劑，常常用於混合物和錠劑中用於治療乾咳。殺菌、鎮痙和安眠效果歸於 草本植物它被用於減輕牙痛和作為失眠的治療。茴芹種子的提取物被報導具有抗氧化劑 能力(Ilhami等人2003)。它的精油被用於治療蝨子和疥癬並且與其它的成分混合抵抗昆 蟲。它的經由用於治療蝨子和疥瘡，並與其他成分混合抵抗昆蟲。該精油被報導具有抗真 菌(Shukla and Tripathi 1987)和抗病毒(Shukla等人1989)活性，暗示其在治療感冒和 流感中的用途。大茴香油的主要成分是茴香腦，一種前體，其能夠最終產生2，5-二甲氧基 苯甲醛，用於秘密合成迷幻劑藥物(Waumans等人2004)。
駱駝蓬(Peganum harmala L.)(敘利亞芸香)是野生的開花植物，其屬於蒺藜 科，並且大量發現於中東和北非。從古代開始，其就被宣稱為重要的醫療植物。駱駝蓬的 棕色三角錐形種子已知具有體溫過低和引起幻覺的性能(Lamchouri等人，1999 ；Kuhn and Winston 2000)。傳統上，其已經在中東和北非用作調經劑和墮胎劑(Fleming)。文獻中有許 多報導表明駱駝蓬的多種藥理活性(Abdel-Fattah等人，1997)。還已知其與α 2-腎上腺素 能受體亞型相互作用(Mleem等人，2001)，並且具有幻覺能力和能有效治療皮膚病(Mad and Rifaie 1980)，低溫過低(Abdel-Fattah 等人，1995)和癌症(Adams 1983)，並且具有 抗夢遊活性(Monsef等人，2004)。這些種子用於從身體除去溼氣和熱量，作為純化藥物，作 為壯陽藥，也被認為是調經劑，利尿劑和催吐劑。種子和葉子的果汁也用於各種處方中，包 括治療精神錯亂和癲癇，禿頭和痔瘡(Lebling 2002)。
肉豆蔻是常綠樹的屬，是熱帶東南亞和大洋洲固有的。它們對於來源於成果、肉桂 和肉豆蔻的兩種香料是重要的。肉桂是果實內部的種籽仁，肉豆蔻是籽仁上周邊的覆蓋物 (夾膜)。在亞洲、中東和歐洲烹飪中，粉末或者磨碎的肉桂被頻繁用於開口菜和甜點中。精 油用作烘焙物品、糖漿(例如可口可樂)、飲料、糖果等等中的天然食物調味品。肉桂具有芳香、興奮的、麻醉劑、驅風劑、收斂劑的、壯陽劑、降低血脂的、抗血栓形成的、抗血小板凝聚、 抗真菌、抗痢藥、抗炎症性的活性Nadkarni 1988)。它用作胃痛、風溼病和懷孕期嘔吐的治 療劑(Nadkarni 1988)，並且是重要的天然抗氧化劑源(Juki等人2006)。通過研磨肉桂的 蒸汽蒸餾獲得的精油也用於化妝品和製藥工業例如牙膏並且作為有些咳嗽糖漿的主要成 分。傳統的醫用肉桂和肉豆蔻油用於與神經緊張的和消化系統有關係的疾病。肉豆蔻醚和 欖香精被認為是擔負肉豆蔻油敏銳的致幻覺性能的化學組分。油的其它已知化學成分是 α-菔烯、檜萜、Y-萜品烯和黃樟素。
丁香(同義詞 Eugenia aromaticum，Eugenia caryophy 1 lata, Eugeniacaryophy 1 Ius Caryophyllus aromaticus)#1^^7^ 當〒!不成熟的、未開口的花芽提供被稱為丁香的香料。丁香是一種在北非和中東烹飪中流行的 香料，其被完整的或者研磨後使用，也用於歐洲菜餚，都是開口的和甜味的。丁香含有15 到％精油，其大部分是丁子香酚，主要的提供香味的揮髮油，其是十分強的殺菌劑。丁香油 是一種強的刺激劑和驅風劑並且被用於治療噁心、消化障礙和消化不良。它被用於治療牙 痛。它已經被提出治療風溼病、關節炎和口瘡以及作為驅蚊劑。丁香油是高度地刺激的，除 非充分地烯釋。
Rhazya stricta是常青小灌木和傳統的草藥，曾經考慮有效治療性病。在管中抽 乾燥葉片的煙，有時與其它的葉片種類混合以治療梅毒。現在，草本植物仍有時被抽菸，但 是作為風溼病的治療。植物被認為是有些毒性並且被家畜避免，儘管它不被認為是嚴重的 威脅。小量地使用草本植物以減輕肚子痛(Lebling 2002)。Rhazya stricta的根、葉片和 枝傳統上被用於牙病、糖尿病、便秘和腸道病(Ahmad等人2006)。Rhazya stricta富含被 認為具有抗癌性能的生物鹼(Gilani等人2006)。應該注意俗名「harmal」被用於lihazya stricta (Apocynaceae科)禾口駱駝蓬蒺藜科)。
在這裡公開的發明人的工作顯示茴芹，駱駝蓬，肉豆蔻，丁香和R. stricta的製劑 都獨立地顯示出有效的殺昆蟲活性。此外，發明人已經觀察到兩種或更多種草本植物組合 的協同作用。例如，茴芹和肉豆蔻獨立地有效抵抗線蟲，但但茴芹，駱駝蓬和肉豆蔻的組合 在殺線蟲活性中給出了協同增加，提供了特別有效的殺線蟲活性，抵抗所有階段的根結線 蟲，特別是卵團(實施例3)。
因此，本發明提供了包含選自茴芹，駱駝蓬，肉豆蔻(Myristicafragrans)，丁香 (Syzygium aromaticum)和Iihazya stricta的兩種或更多種植物的組合物在治療或預防植 物中疾病的用途。在本文中「疾病」包括由植物病原體例如線蟲和真菌所引起的感染，以及 由於諸如昆蟲的害蟲的感染所造成的影響。
根據本發明的草本植物製劑表現出「殺線蟲」或「抗線蟲」活性。這些術語在本文 中可以互換使用，並且不僅包括實際殺死線蟲，還包括使其正常生長和發育停止或延遲，以 便宿主植物更能夠存活或者忍受線蟲感染。
本發明的草本植物製劑還顯示了抗真菌活性。術語「殺真菌」和
「抗真菌」關於真菌和真菌感染具有等同的含義，如同關於線蟲的術語「殺線蟲」和 「抗線蟲」。
本文所使用的術語「殺害蟲」是指殺死植物害蟲、使植物害蟲的生長停止或延遲的 性能，包括但不限於造成疾病的病原體例如線蟲和真菌和害蟲例如昆蟲，他們會通過以植9物為食而負面影響植物健康。
優選，本發明的殺害蟲組合物包括選自茴芹、駱駝蓬、肉豆蔻、丁香和lihazya stricta的三種或更多種植物的製劑或提取物，更優選選自前述組的四種或更多種或所有 5種植物。
優選的組合物包括茴芹或肉豆蔻的製劑或提取物，因為這些草本植物的製劑已經 發現針對線蟲特別有效。更優選，該組合物進一步包括各種茴芹，駱駝蓬和肉豆蔻的製劑或 提取物，因為該組合顯示出協同作用，提供了針對根結線蟲包括卵團的所有階段的有效殺 線蟲活性。
已經發現包含各種茴芹，駱駝蓬，肉豆蔻，和丁香的製劑或提取物的組合物具有寬 譜殺害蟲活性，包括針對土壤線蟲和真菌以及針對昆蟲的活性。
因為本發明的殺害蟲製劑是植物來源的，所述植物是已經被人們消費的草本植 物，所以不會有使用所述製劑作為殺害蟲劑對於人們或者環境的毒性風險(植物保護劑)。
便利地，製劑是粉末狀乾燥的植物材料例如幹種子或殼，或者其果實或部分(例 如假種皮)，或芽，或花，其已經被磨成粉末。適當的和容易利用的乾草本植物材料包括茴 芹的種子(大茴香「種子」或大茴香)，駱駝蓬的種子，肉豆蔻的種子(肉豆蔻籽)或假種 皮(豆蔻香料)，丁香(丁香)的乾花芽(有時稱為豆莢)，和Miazia stricta的種子。前 述的物質是容易獲得的，因為它們在廚房中可以用作香料。將植物材料磨成粉末以更容易 分配製劑和促進殺線蟲劑的擴散。
上述的植物部分已經由發明人鑑定作為具有深刻的殺蟲效果，然而其它的植物部 分可能用於本發明的植物保護組合物。所觀察到的殺線蟲、殺真菌和殺蟲效應是由各自的 植物製造的一種或更多種活化劑引起。除了上面具體描述的，這些活化劑可能發現在其它 的植物部分中。任何的含有活化劑的植物部分都是用於製備根據本發明的殺蟲劑組合物的 候選材料。含有活性劑的職務部分可以根據經驗確定，通過測定害蟲殺死或抑制活性，在諸 如本文所描述的測試中。或者，一旦活性劑已經被鑑定，則活性分子在植物不同的組織或器 官中的濃度可以被直接測定。為了實施的目的，優選的植物部分是以相對大量匯集活性成 分的那些部分。理想地，所述植物部分相對容易收穫和處理，例如種子或果實。然而，其他 部分例如葉、根、莖或花或其部分可以是合適的，只要活性劑以充分的量存在獲得期望的殺 線蟲效果。
另外，可以相信在這裡描述的植物殺害蟲性能可以被開發以保護作物免於疾病例 如線蟲或者真菌感染或者昆蟲侵擾，通過將草本植物與作物共同培育作為生物蟲害防治的 形式，即在農作物附近或者之內種植草本植物以制止害蟲。
本發明進一步提供了用於治療或者預防織物中疾病的方法，其包括為所述植物施 用組合物，所述組合物包括選自茴芹、駱駝蓬、肉豆蔻、丁香和Miazya stricta的兩種或者 更多種織物的製劑或提取物。
在如下所述線蟲試驗體系中，乾燥的草本植物(花蕾、種子，果實等等)被研磨或 者磨細至粉末，將其與勻化的線蟲感染根在水中的懸浮液混合。因此，抗線蟲組合物被施加 至線蟲感染組織作為水溶液/懸浮液(溶液是對於水溶性草本植物製劑組分；懸浮液是對 於不溶於水的組分)。為了實際應用以在野外或者溫室的農作物中治療或者預防疾病(例 如線蟲或者真菌感染或者昆蟲侵擾造成的)，製劑可以類似地被用於野外(在播種或者栽種之前)或者農作物(在播種或者栽種之後)作為水溶液/懸浮液通過噴射或者用水。如 果製劑的懸浮顆粒引起噴射或者用水設備的堵塞，則製劑可以在施加前被過濾，儘管首先 對於試驗必要的是除去不溶解部分不會破壞組合物的效力。可選地，製劑可以被用於野外 或者農作物作為乾燥粉末並且隨後加水。粉末可以形成顆粒、小球或者團塊便於操作和施 加。對於盆培育植物，乾燥粉末可以與土壤、堆肥或者其它的種植介質在使用前混合。在一 種水耕法體系中，粉末可以與含水營養培養基混合。植物盆，尤其是可降解的盆例如由泥 炭或者纖維製造的那些允許植物在外栽種而不會干擾根，可以被浸漬殺蟲害劑(例如抗線 蟲，抗真菌或者殺昆蟲劑)組合物。種子可以被方便地處理，例如粉末化或者噴射殺害蟲劑 組合物，在存儲或者栽種前以預防感染萌芽種子。農作物甚至可以被保護免於在收穫之後 感染，通過使用浸漬殺害蟲劑組合物的容器用於存儲和轉運。類似地，蔬菜(即植物)糧食 可以被保護免於儲藏/轉運他們在容器或者包裝材料中被破壞，其中所述容器或者包裝材 料被浸漬殺害蟲劑組合物。
因此本發明進一步提供
塗覆或者浸漬根據本發明組合物的種子；
植物生長培養基例如土壤、泥炭或者水耕法營養液，或者可降解的容器例如塞子 或者盆，包含根據本發明的組合物；
容器或者包裝材料例如箱、紙板箱或者薄膜用於蔬菜糧食，其被塗覆或者浸漬根 據本發明組合物。
本發明更進一步提供根據本發明的組合物(即本文描述的組合物)，其被配製用 作殺害蟲劑，即農藥製劑包含根據本發明的組合物和一種或更多種媒介物、載體、粘合劑或 者賦形劑。
殺害蟲劑(例如抗線蟲、抗真菌和殺蟲劑)組合物包含本文描述的研磨草本植物， 其容易製造，因此相對便宜。而且，發明人證明的抗線蟲、抗真菌和殺昆蟲活性打開可能性 以保護農作物抵抗線蟲和真菌感染和昆蟲攻擊，通過施加單一組合物，提供節約時間和成 本。本發明的草本植物組合物具有抵抗不同組害蟲的活性的事實也暗示它們可能具有一種 作用方式，這對於其他類別的害蟲例如細菌和病毒也是有活性的。
作為直接在殺害蟲劑組合物中利用粉末草本植物的替換，提取物，例如利用醇、水 或者有機溶劑或者粉末草本植物的煎煮可以被施行和所述處理的產品用在殺害蟲劑組合 物中。
可能合乎需要的是或多或少地純化草本植物製劑的殺害蟲劑部分，甚至是分離殺 害蟲劑因子，在使用殺害蟲劑組合物前。
如同實例闡明的，根據本發明的組合物有效治療和/或預防植物疾病，所述植物 疾病由各式各樣植物病原生物/害蟲包括線蟲、真菌和昆蟲導致。
本發明的殺害蟲劑組合物可以被用於任何的易受害蟲感染的植物。本發明在防護 作物(感染害蟲例如線蟲、真菌或者昆蟲造成產量損失進而有顯著經濟損失)中最有用。
在專業農作物市場中，由於線蟲感染導致的經濟困難在高價值蔬菜和水果例如草 莓和香蕉中更高。在高面積農作物中，線蟲損害在大豆和棉花中最大。可以施加本發明抗 線蟲組合物的農作物的非限定性實施例包括草莓、香蕉、大豆、棉花、馬鈴薯、胡椒、洋蔥、 檸檬、咖啡、甘蔗、溫室觀賞植物和裝飾織物(例如高爾夫球場)草皮草。
關於真菌感染/疾病，最大的利益是同樣可能在防護農作物中獲得，其中真菌病 引起顯著經濟損失通過產量下降，在高價值蔬菜和水果中，以及在高面積農作物中，例如上 列的那些以及黃瓜和茄子。種植作物例如海棗、油棕、桃棕櫚葉、菠蘿和甘蔗也易受真菌病， 以及樹種例如楓和鵝掌楸。本發明的殺真菌組合物也可以用來保護草坪草以及觀賞植物例 如無花果、Guzmania、檳榔和Howea，免於真菌病原體。
發明人的發現暗示本文描述的組合物也可以用來保護易受昆蟲害蟲損害的農作 物例如白蟻。
本發明的殺害蟲組合物該優點是組合物針對廣譜害蟲是有效的，允許農作物被保 護抵抗多重的、完全不同的害蟲，通過施加單一組合物，提供減少的成本和減少的對環境的影響。
本文呈遞的抗白蟻結果表明根據本發明的殺害蟲劑組合物可以進一步用來處理 建築物中的白蟻侵擾，或者預防通過白蟻導致的建築物的結構破壞，通過塗覆(例如塗料 或者浸漬建築材料例如樹木、水泥石膏巖等等這樣的組合物。
許多白蟻物種的以樹木為食的習性能夠對無保護建築物及其他木結構造成重大 損害。然而，一旦白蟻進入建築物，則它們也損害其它的纖維素材料例如紙張、布和地毯。 其它的軟材料例如軟塑料、灰泥、橡膠和密封劑例如矽橡膠和丙烯酸可能被白蟻損害，其利 用用於建築的這些材料的顆粒。根據本發明的殺害蟲劑組合物可用於保護食品(即纖維素 質)和非食品建築材料免於白蟻攻擊，或者處理現存的侵擾。
因此，在進一步的實施方案中，本發明提供一種方法用於治療或者預防白蟻對建 築物的危害，包括為所述建築物或者它的部分施加組合物，該組合物包括選自茴芹、駱駝 蓬、肉豆蔻、丁香和Miazya stricta的兩種或更多種植物的製劑或提取物。
還提供了一種構造建築物的方法，所述建築物能抵抗白蟻造成的損害，所述方法 包括下列步驟i)用組合物處理一種或者更多種建築材料，所述組合物包含兩種或者更多 種選自茴芹、駱駝蓬、肉豆蔻、丁香和Miazya stricta的植物的製劑或者提取物；和ii)將 所述經處理的建築材料用於構建建築物。
在下文實施例中在試驗體系中證明了根據本發明製劑的抗線蟲活性利用根節線 蟲(根結線蟲屬)，然而沒有理由臆斷抗線蟲活性只限於這個線蟲屬。本發明的抗線蟲製劑 預期具有針對任何土壤線蟲害蟲的用途，包括但不限於屬於下列屬的那些=Meloidogyne, Heterodera, Globodera, Ditylenchus, Aphelenchoides 禾口 Heliotylenchus 以及任何本文 所提到的其他那些。
類似的，預期本文所描述的草本植物製劑的抗真菌活性將擴展到目前所測試的真 菌物種(實施例5和6)之外，包括例如鐮刀黴，Verticillium，絲核菌，腐黴屬和疫黴屬的 致病物種，以及其他本文所提到的物種。
發明人發現本發明的草本植物製劑能夠以(w/v)(即10g/l)或更低的濃度 有效抵抗害蟲(例如線蟲、真菌和昆蟲)優選，本發明的草本植物製劑以0. 75%,0.5%, 0. 33%,0. 25% (w/v)或更低的濃度顯示殺害蟲活性。更優選，所述製劑以低至0.2%， 0. 15%,0. 1% (w/v)或者甚至更低的濃度顯示出殺害蟲活性。
草本植物製劑的最終濃度可以獨立地變化，即在殺害蟲組合物中可以以不同的濃 度存在不同的草本植物。
例如，發明人發現相對於其他草本植物成分，更高濃度的茴芹能獲得良好的殺線 蟲活性。有效的抗線蟲組合物是通過混合0.4% (w/v)茴芹和均為0.2%的駱駝蓬，肉豆蔻 和丁香獲得的。類似的，發現包含0. 3%茴芹和均為0. 的駱駝蓬，肉豆蔻和丁香的製劑 能有效控制白蟻。
具有相對高濃度的丁香的組合物能夠在野外測試中很好地抵抗真菌病原體，例如 0. 茴芹，均為0. 25%的駱駝蓬和肉豆蔻，以及0. 4%丁香。
有利的，本發明的製劑能夠有效抵抗線蟲生命循環中的所有階段，例如卵團，連續 的幼蟲階段和成蟲。特別重要的是，這些製劑能夠抵抗存在於土壤中的卵團，和侵蝕宿主植 物根部的自由存活的第二階段幼蟲。
本發明不同實施方式的優選特徵是在必要修改的基礎上相互應用的。
通過下面的非限制性實施例參考下列附圖描繪本發明


圖1是顯示根據實施例1的丁香抗線蟲劑的不同製劑的圖。
圖2顯示在室溫、150°C和200°C下色譜分析肉豆蔻(肉豆蔻籽)提取物(從左到 右)。
圖3顯示在室溫、150°C和200°C下色譜分析丁香(丁香)提取物(從左到右)。
圖4顯示顯微鏡檢驗卵團和幼蟲侵入根結線蟲感染垂葉榕根(a)未用草本植物劑 處理(對照)(b)用草本植物劑處理。
圖5顯示根節線蟲感染垂葉榕的根系圖片(a)對照；(b)用草本植物劑處理後， 所述草本植物劑包括0. 3%茴芹和均為0. 的駱駝蓬、肉豆蔻和丁香；和(c)用Nemamort 劑化學處理後。
圖6顯示代表性的顯微鏡檢驗螺旋線蟲屬的卵團和幼蟲感染觀賞植物Guzmani、 檳榔和Howea根(a)用草本植物劑處理之前(對照)和(b)用草本植物劑處理後。
圖7和8顯示由土壤真菌病原體在未經處理的草坪草中所引起病症。
圖9和10顯示用殺真菌劑的草本植物劑處理的草坪草中的健康生長和顏色。
圖11顯示土壤鐮刀黴屬和腐黴屬在PDA上的培養，所述PDA是從未處理草坪草分 離的。皮氏培養皿被孵育在7天。
圖12顯示紫花苜蓿的繪圖(a)處理之前，(b)用草本植物劑處理後，所述草本植 物劑按照溶液百分比含有(w/v)0. 2%茴芹和均為0. 15%的駱駝蓬和肉豆蔻，以及0. 丁 香。處理採用10gm/L或30gm/m2作為灌藥並在30天內重複兩次。
圖13顯示Fl雜種黃瓜Miracle (Brusima)在具有砂底座的塑料溫室中生長的圖 片(a)用草本植物混合物處理-植物看上去非常健康，沒有土壤真菌；(B)用NIPR0T 處 理-在植物上顯示出土壤真菌症狀。
圖14顯示Fl雜種黃瓜Miracle (Brusima)在具有砂底座的塑料溫室中生長的圖 片(A)如實施例11中所述的草本植物殺真菌混合物處理-植物看上去非常健康，沒有出 現土壤真菌症狀並且與(B)和(C)對照植物相比產生高數量的果實。
圖15顯示Fl雜種黃瓜Miracle (Brusima)在具有砂底座的塑料溫室中生長的圖 片(A)如實施例11中所述的草本植物殺真菌混合物處理-植物比(B)對照植物高。
圖16顯示Fl雜種黃瓜Miracle (Brusima)在具有砂底座的塑料溫室中生長的圖 片(A)如實施例11中所述的草本植物殺真菌混合物處理；(B)在FYM富集土壤中生長對照植物。在用草本植物混合物處理的植物中觀察到較少的死亡植物。
圖17顯示Fl雜種黃瓜Miracle (Brusima)在具有砂底座的塑料溫室中生長的圖 片(A)如實施例11中所述的草本植物殺真菌混合物處理；(B)在FYM富集土壤中生長對照 植物。在用草本植物混合物處理的植物中觀察到明顯更大的產量。
圖18顯示感染Thielaviopsis paradoxa的海棗樹的圖片。(A)被lw/v%草本植 物殺真菌溶液處理的海棗樹，所述溶液是0. 茴芹和均為0. 5%的駱駝蓬和肉豆蔻，以及 0.4%丁香的混合物，其每15天使用一次，持續1個月；(B)對照海棗樹，其不接受處理，並 且在中心和葉子明顯顯示出黑色枯萎和彎頭疾病。
實施例1
丁香製劑
從Dubai當地草本植物市場購買乾燥的丁香豆莢。通過在金屬過濾器中空氣乾燥 15min清潔丁香除去灰塵。在磨碎機中粉末化清潔的豆莢。將1公斤清潔的丁香豆莢粉末 置於塑料容器中，並增添450ml自來水並且迅速地混合好直到形成漿糊。使丁香豆莢漿糊 通過切碎設備的0. 4cm直徑孔以形成顆粒。在不鏽鋼盤中收集顆粒，並置於烘箱中在45°C 乾燥2天，持續2天每天旋轉兩次。如圖所示，製備不同的丁香製劑。
講行研究的農作物
秋葵或者番茄
講行處理的樣品No.
1) 丁香 Ogm/1 (對照)
2) 丁香 5gm/l
3) 丁香 7. 5gm/l
4) 丁香 10gm/l
5) 一種商業推薦的化學殺線蟲藥用作另一個
處理間隔
每2個星期處理一次
重複的數量
1.對於盆栽試驗是每一處理五盆，每一盆五個植物。
2.對於野外試驗是每一處理5行，每一行50個植物。
被用來研究的線蟲
根節線蟲將用來人工傳染。
盆栽實驗:
用盆培育的植物施行的實驗在植物研究中大概是最普通的。完成對照實驗的需要 常常代替對在他們的本地環境中培育的植物進行觀測，通過產生植物用於在可控實驗室中 近景觀測。然後在人造環境中在不同的容器內培育植物，草本植物抗線蟲劑的濃度不同(W/ ν)並且放置在溫室中。為了避免機誤方差，將執行最佳的生長條件。
野外試驗
這個方法是在實驗上在開放的野外中檢查草本植物抗線蟲劑的介入以及線蟲的 生活力。野外試驗將與盆栽試驗組相比較。
兩個野外實驗將被如下進行14
在 Ministry of Environment and Water in Al Himran i ya, Agriculturestation, Ras-Al-khaima 的授權之下。
Al Dhaid 地區。
MM
結果證實丁香抗線蟲劑是環境安全的，靶特異性的產品用於在農業領域控制植物 寄生的線蟲類。
實施例2
材料和方法
製備根節線蟲的勻化懸浮液
感染根節線蟲的南瓜根被用200ML自來水壓碎以製備根節線蟲的勻化懸浮液。將 20毫升勻化根節線蟲懸浮液樣品置於50ML玻璃燒杯中，並顯微鏡下檢查和記錄根節線蟲 的第二階段幼蟲及其他階段。平均起來每20ML根節線蟲的勻化懸浮液大約含有50-60個 第二階段幼蟲。
草本棺物製劑
從Dubai當地草本植物市場購買乾燥的丁香豆莢丁香、駱駝蓬種子和肉豆蔻種 子。全部草本植物材料都在金屬過濾器中通過空氣乾燥15min清潔除去灰塵，並且分別在 磨碎機中粉末化。
抗線蟲試驗
在20ml根節線蟲勻化懸浮液樣品和20對照樣品(不添加草本植物材料)中製備 不同濃度的0. 33% (w/v)和0. 5% (w/v)(表2)。在室溫下溫育24h後，用於每個樣品顯微 鏡下檢查和記錄根節線蟲卵團、第二階段幼蟲及其他階段的數目。
結果
表2中所列出的結果表明與未經處理的對照樣品比較，每個0.3%的丁香豆莢丁 香、駱駝蓬種子和肉豆蔻種子粉末的水溶液都單獨具有有效的殺線蟲活性。均為0.5%的駱 駝蓬和肉豆蔻或者均為0.3%的丁香、駱駝蓬和肉豆蔻的組合表現出顯著的新型殺線蟲的 協同作用，其抵抗根節線蟲的卵團及其他階段尤其是第二階段(表2)。
關於此事，利用均為0.5%的丁香和駱駝蓬觀察到顯著的協同作用，其中卵團、第 二階段及其他階段幼蟲被消滅(表幻。然而，丁香豆莢在駱駝蓬和肉豆蔻組合中的存在或 者缺少，似乎沒有顯著效果，其中卵團及其他階段消失，並且分別僅觀察到1.23%和1.8% 的第二階段表(表2)。
0.33%的駱駝蓬種子水溶液似乎具有特異性抗卵團線蟲活性，其中在處理後它們 從樣品中消失。在駱駝蓬種子與丁香豆莢和肉豆蔻種子之一或兩者的組合中再次觀察到該 現象(表2)。駱駝蓬種子在與丁香豆莢和肉豆蔻種子的相互作用中的作用需要進一步的調查。
表2.在不同的草本植物組合物水溶液中，根節線蟲的、第二階段幼蟲及其他階段 的存活率。
權利要求
1.包含兩種或者更多種選自茴芹、駱駝蓬、肉豆蔻、丁香和Miazyastricta的植物的制 劑或者提取物的組合物用於治療或預防植物中疾病的用途。
2.根據權利要求1的用途，其中所述組合物包含茴芹的製劑或提取物。
3.根據權利要求2的用途，其中所述組合物還包括駱駝蓬和肉豆蔻之一或者二者的制 劑或提取物。
4.根據權利要求3的用途，其中所述組合物還包括丁香的製劑或提取物。
5.根據權利要求1-4任一項的用途，其中所述植物製劑或者每一種植物製劑是粉末狀 乾燥的植物材料。
6.根據權利要求5的用途，其中所述植物材料是花、果實或者種子。
7.根據權利要求1 6任一項的用途，其中所述植物疾病是由線蟲感染、真菌感染或者 昆蟲害蟲所引起的。
8.一種用於治療或者預防植物中疾病的方法，其包括為所述植物施用組合物，所述組 合物包含兩種或者更多種選自茴芹、駱駝蓬、肉豆蔻、丁香和Miazya stricta的植物的製劑 或者提取物。
9.根據權利要求8的方法，其中所述組合物被施用於植物的種子，期望在種植所述種 子之前治療或者預防疾病。
10.根據權利要求8的方法，其中在種植之前將所述組合物施用於植物生長培養基。
11.根據權利要求8的方法，其中在種植之後施用所述組合物。
12.一種用於保護蔬菜食品免於害蟲和/或疾病的方法，其包括將所述蔬菜食品置於 容器或者包裝材料中，所述容器或包裝材料被塗覆或浸漬組合物，所述組合物包含兩種或 者更多種選自茴芹、駱駝蓬、肉豆蔻、丁香和Miazya stricta的植物的製劑或者提取物。
13.一種治療或者預防植物中疾病的方法，其包括將兩種或者更多種選自茴芹、駱駝 蓬、肉豆蔻、丁香和Miazya stricta物種的植物與易患疾病的植物共同培養。
14.根據權利要求8-13任一項的方法，其中所述疾病是由線蟲感染、真菌感染或昆蟲 害蟲引起的。
15.一種種子，其被塗覆或者浸漬根據權利要求1 6任一項所述的組合物。
16.一種植物生長培養基，其包含根據權利要求1 6任一項所述的組合物。
17.一種蔬菜食品的容器或者包裝材料，其被塗覆或者浸漬根據權利要求1 6任一項 所述的組合物。
18.一種殺害蟲劑製劑，其包含根據權利要求1 6任一項所述的組合物和一種或者更 多種媒介、載體、粘合劑或者賦形劑。
19.一種處理或者防止白蟻對建築物損害的方法，其包括為所述建築物或者其部分 施用組合物，所述組合物包含兩種或者更多種選自茴芹、駱駝蓬、肉豆蔻、丁香和Miazya stricta的植物的製劑或者提取物。
20.一種構造建築物的方法，所述建築物能抵抗白蟻造成的損害，所述方法包括下列步驟i)用組合物處理一種或者更多種建築材料，所述組合物包含兩種或者更多種選自茴 芹、駱駝蓬、肉豆蔻、丁香和Miazya stricta的植物的製劑或者提取物；和 )將所述經處理的建築材料用於構建建築物。
全文摘要
本發明涉及包含草本植物製劑用於治療或者預防植物疾病的用途，其中所述植物疾病是由諸如線蟲、真菌和害蟲所引起的。所述組合物包含兩種或者更多種選自茴芹、駱駝蓬、肉豆蔻、丁香和Rhazyastricta的植物的製劑或者提取物。還提供了用於治療或預防植物中疾病的方法，其包括施用所述組合物；包含所述組合物的種子、植物培養基、食品包裝材料和殺害蟲劑製劑；以及用於防止白蟻對建築物的損害的方法，其包括為建築物或者建築材料施用所述組合物。
文檔編號A01C1/00GK102036564SQ200980110349
公開日2011年4月27日 申請日期2009年1月23日 優先權日2008年1月23日
發明者K·S·阿布福爾, S·A·A·賈辛 申請人:阿拉伯科學和技術基金會