Способ получения стимулятора роста растений из растительного сырья

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ получения стимулятора роста растений из растительного сырья, включающий измельчение растительного сырья, смешивание сырья с водой, отделение хвойного экстракта фильтрованием. Согласно изобретению экстракцию водного раствора растительного сырья проводят при комнатной температуре 23±0,5°С в темноте в течение 24±0,25 часов при гидромодуле - 1:(20±2). При этом в качестве растительного сырья используют хвою ели. Изобретение позволяет упростить процесс получения стимуляторов роста растений без применения органических растворителей. 1 з.п. ф-лы, 7 пр.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к биологически активным веществам, обладающим ростостимулирующей активностью.

Тенденция к использованию продуктов переработки растительного сырья постоянно возрастает. Древесная зелень хвойных растений как отход лесозаготовительной отрасли в настоящее время все больше находит применение в различных областях.

Эфирные масла некоторых видов хвойных пород имеют большое коммерческое значение и потенциальные антибиотические, антиканцерогенные и седативные эффекты. Биологически активные вещества, получаемые из хвои, имеют широкий спектр использования в животноводстве, медицине и косметологии.

Известен способ получения средства защиты растений из еловой хвои (Picea excelsa L.) (RU 2154942, кл. A01N 61/00, A01N 65/00, опубл. 27.08.2000), включающий экстракцию хвои этиловым спиртом, выделение из спиртового экстракта нейтральных веществ щелочным гидролизом, экстракцию их гексаном, хроматографию гексанового экстракта на колонке в системе гексан-эфир с возрастающим содержанием эфира.

Недостатком данного способа является использование экологически небезопасных органических растворителей, сложность отбора гексановых и гексаново-эфирный фракций, длительность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения стимулятора роста растений (RU 2298327, кл. A01N 65/00, А01Р 21/00, А01Р 3/00, опубл. 10.05.2007), включающий активное вещество в виде водорастворимых солей тритерпеновых кислот, смесь натриевой или калиевой соли тритерпеновых кислот в качестве действующего вещества и нейтральных компонентов хвои при соотношении 1:0.1-0.2 соответственно при следующем соотношении компонентов, мас. %: действующее вещество - 0.025-25, водно-щелочной раствор - остальное.

Однако данный способ требует значительного расхода реагентов (0,5-20%-ные водные растворы гидроксида или 1-20%-ные водные растворы карбоната щелочного металла в соотношении сырье: экстрагент 1:5-12), что существенно усложняет процесс и делает его дороже.

Технической проблемой изобретения является получение нового препарата на основе древесной зелени ели с расширенным спектром применения и более низкой нормой расхода для применения на различных сельскохозяйственных культурах.

Технический результат - упрощение процесса получения стимуляторов роста растений без применения органических растворителей, а также получение биопрепарата экологически чистым, доступным и экономически выгодным.

Поставленная проблема и указанный технический результат достигаются тем, что способ получения стимулятора роста растений из растительного сырья включает измельчение растительного сырья, смешивание сырья с водой, отделение хвойного экстракта фильтрованием. Согласно изобретению экстракцию водного раствора растительного сырья проводят при комнатной температуре 23±0,5°С в темноте в течение 24±0,25 часов при гидромодуле - 1:(20±2). При этом в качестве растительного сырья используют хвою ели.

Проведение экстракции водного раствора растительного сырья при комнатной температуре 23±0,5°С в темноте обеспечивает максимальный выход в раствор компонентов хвои, обеспечивающих ростостимулирующий эффект хвойного экстракта. При температуре менее 22,5°С происходит снижение содержания экстрактивных веществ в растворе, а при температуре более 23,5°С не наблюдают увеличение содержания экстрактивных веществ в получаемых препаратах.

Осуществление экстракции в течение 24±0,25 часов позволяет получать экстракты с наибольшим содержанием экстрактивных веществ, обладающих ростостимулирующей активностью. Сокращение продолжительности экстракции до 23,75 часов не обеспечивает достаточного содержания экстрактивных веществ в растворе, следовательно, полученные экстракты будут обладать меньшей ростостимулирующей активностью. Увеличение продолжительности экстракции до 24,25 часов не приводит к увеличению содержания экстрактивных веществ в растворе, следовательно, нецелесообразно увеличивать время процесса.

Проведение экстракции при гидромодуле 1:(20±2) обеспечивает максимальный выход в раствор компонентов хвои, обеспечивающих ростостимулирующий эффект получаемого экстракта. Кроме того, экстракты, полученные при использовании данного гидромодуля сохраняют свою активность при хранении при температуре 4±0,5°С в течение месяца. При снижении гидромодуля ниже 1:17 не происходит заметного увеличения содержания экстрактивных веществ в растворе, однако растворы перед использованием необходимо разбавлять в 5000 раз, что сокращает активность экстракта при хранении в течение 2 недель при температуре 4±0,5°С, после чего в растворе выпадает осадок, а ростостимулирующие свойства утрачиваются. При увеличении гидромодуля свыше 1:23 происходит снижение содержания экстрактивных веществ в растворе, при хранении растворы сохраняют свою ростостимулирующую активность в течение 1,5 недель при температуре 4±0,5°С, после чего в растворе выпадает осадок, а ростостимулирующие свойства утрачиваются.

Пример 1

Навеску измельченного растительного сырья (хвоя ели) (2 г) насыпали в химический стаканчик и заливали 40 мл дистиллированной воды, суспензия перемешивали для обеспечения равномерного смачивания частиц древесной зелени и оставляли на 24 ч для экстракции при температуре 23±0,5°С и отсутствии прямых солнечных лучей.

После окончания экстракции смесь фильтруют от взвешенных частиц через складчатый бумажный фильтр. Для определения ростостимулирующей активности экстрактов использовали различные разведения полученных хвойных экстрактов в сериях опытов по проращиванию семян льна в чашках Петри и на песчаной культуре.

Содержание а.с.в в полученном хвойном экстракте 14,8 мг/мл.

При использовании разведения исходного экстракта дистиллированной водой в соотношении 1:1000 прирост сырой биомассы в опытах, проведенных в чашках Петри, увеличился на 25,5% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста), а средняя длина ростков увеличилась на 28,3% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста).

При проращивании семян льна в песчаной культуре всхожесть увеличилась на 30% по сравнению с контрольным опытом без стимуляторов роста.

Пример 2

Опыт проводили аналогично примеру 1 за исключением того, что процесс проводили в течение 23 часов.

Содержание а.с.в в полученном хвойном экстракте 13,5 мг/мл.

При использовании разведения исходного экстракта дистиллированной водой в соотношении 1:1000 прирост сырой биомассы в опытах, проведенных в чашках Петри, увеличился на 21,2% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста), а средняя длина ростков увеличилась на 22,1% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста).

При проращивании семян льна в песчаной культуре всхожесть увеличилась на 23% по сравнению с контрольным опытом без стимуляторов роста.

Пример 3

Опыт проводили аналогично примеру 1 за исключением того, что процесс проводили в течение 25 часов.

Содержание а.с.в в полученном хвойном экстракте 14,7 мг/мл.

При использовании разведения исходного экстракта дистиллированной водой в соотношении 1:1000 прирост сырой биомассы в опытах, проведенных в чашках Петри, увеличился на 24,3% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста), а средняя длина ростков увеличилась на 26,8% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста).

При проращивании семян льна в песчаной культуре всхожесть увеличилась на 26% по сравнению с контрольным опытом без стимуляторов роста.

Пример 4

Опыт проводили аналогично примеру 1 за исключением того, что процесс проводили при температуре 21±0,5°С.

Содержание а.с.в в полученном хвойном экстракте 11,9 мг/мл.

При использовании разведения исходного экстракта дистиллированной водой в соотношении 1:1000 прирост сырой биомассы в опытах, проведенных в чашках Петри, увеличился на 17,6% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста), а средняя длина ростков увеличилась на 21,5% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста).

При проращивании семян льна в песчаной культуре всхожесть увеличилась на 21% по сравнению с контрольным опытом без стимуляторов роста.

Пример 5

Опыт проводили аналогично примеру 1 за исключением того, что процесс проводили при температуре 25±0,5°С.

Содержание а.с.в в полученном хвойном экстракте 14,5 мг/мл.

При использовании разведения исходного экстракта дистиллированной водой в соотношении 1:1000 прирост сырой биомассы в опытах, проведенных в чашках Петри, увеличился на 23,7% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста), а средняя длина ростков увеличилась на 24,9% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста).

При проращивании семян льна в песчаной культуре всхожесть увеличилась на 23% по сравнению с контрольным опытом без стимуляторов роста.

Пример 6

Опыт проводили аналогично примеру 1 за исключением того, что процесс проводили при гидромодуле 1:10.

Содержание а.с.в в полученном хвойном экстракте 12,6 мг/мл.

При использовании разведения исходного экстракта дистиллированной водой в соотношении 1:1000 прирост сырой биомассы в опытах, проведенных в чашках Петри, увеличился на 3,2% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста), а средняя длина ростков увеличилась на 3,7% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста).

При проращивании семян льна в песчаной культуре всхожесть увеличилась на 5% по сравнению с контрольным опытом без стимуляторов роста.

Пример 7

Опыт проводили аналогично примеру 1 за исключением того, что процесс проводили при гидромодуле 1:30.

Содержание а.с.в в полученном хвойном экстракте 13,7 мг/мл.

При использовании разведения исходного экстракта дистиллированной водой в соотношении 1:1000 прирост сырой биомассы в опытах, проведенных в чашках Петри, увеличился на 12,5% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста), а средняя длина ростков увеличилась на 16,9% (по отношению к контрольному опыту без стимуляторов роста).

При проращивании семян льна в песчаной культуре всхожесть увеличилась на 15% по сравнению с контрольным опытом без стимуляторов роста.

1. Способ получения стимулятора роста растений из растительного сырья, включающий измельчение растительного сырья, смешивание сырья с водой, отделение хвойного экстракта фильтрованием, отличающийся тем, что экстракцию водного раствора растительного сырья проводят при комнатной температуре 23±0,5°С в темноте в течение 24±0,25 часов при гидромодуле - 1:20±2.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве растительного сырья используют хвою ели.