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他们从向日葵叶中提取的化合物中开发出可能的天然除草剂

2019-08-05

向日葵叶

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来自西班牙加的斯大学有机化学和化学工程系的研究人员从向日葵叶中存在的一系列化合物中获得了可能的天然除草剂。

专家们采用了一种新的方法,无害且清洁环境,从植物中提取这些物质,从而开发出可用于有机农业的可生物降解产品。

这些工厂生产一系列具有多种功能的物质。 其中之一是防止或削弱竞争土壤养分,肥料或阳光的其他物种的生长。 在向日葵的情况下,引起这些影响的化合物被储存在叶子的下侧,称为毛状体的腺体中。

研究人员观察到,向日葵作物种植的地块几乎没有任何杂草,这种情况甚至在最自然生长的最疯狂的品种中也会重复出现。

“收获时缺乏不合时宜的植物让我们想到为什么没有生长? 这导致我们识别或表征阻止向日葵周围其他物种出现的化学产品,“基金会解释说。发现负责该项目的研究员,加的斯大学教授弗朗西斯科安东尼奥马西亚斯。

正如在“农业和食品化学杂志”上发表的用超临界二氧化碳提取的向日葵叶(Helianthus annuus L.)中的生物活性化合物的分离中所反映的,鉴定这些物质的第一步是它们的提取的植物。

为此,专家们在实验室中复制了向日葵收获的雨水和湿度条件。 “我们模仿田地的自然提取过程:水在滑过树叶时,浸渍了某些物质并到达地面,我们已经知道其他草药不会生长。 因此,如果我们分析水,我们将知道哪些化合物参与了向日葵的防御或保护功能,“科学家说。

为了提高物质的提取效率,科学家采用了由EnriqueMartínezdela Ossa教授领导的化学工程师团队开发的新技术,该技术基于在超白土状态下使用二氧化碳(CO2) 。 “化合物必须溶解在溶剂中,通常是水,以便提取它们。 为了提高工艺效率,我们用二氧化碳代替水,“研究人员指出。

当该气体被压缩到一定压力时,它既获得挥发而不留痕迹的气体的性质,又获得溶解物质的液体的性质。 据专家称,这种双重行为意味着更快,更有效和更具选择性的提取过程。 “在这种称为超临界的状态下,二氧化碳不能溶解所有化合物,只有少数几种。 因此,更容易隔离和识别它们,“他说。

此外,科学家继续说,二氧化碳是一种“绿色”或可持续的溶剂,因为它既无毒,也不易燃,也不会产生废物。 因此,在该过程后获得的除草剂被认为是完全天然的产物。

为了完成由安达卢西亚军政府经济和知识部资助的项目,研究人员在几个层面上测试了除草剂的有效性:在番茄种子和幼苗中,即当植物已经发芽并且第一片叶子。

“这些是生物测定,其中测量物质对生物体的影响,在这种情况下,测量植物。 在任何情况下,这些都被开发出来,这表明除草剂起作用,“Macias说。

在现场,在进行第一次测试后,专家们致力于将除草剂调整到杂草中去除。

“我们正在寻找这些具有选择性的化合物,这些化合物可以攻击那些对我们不感兴趣的植物,但不论是小麦,大麦还是大米,都要尊重原始的收获。 我们现在的工作是除草剂的配方,即什么时候施用,在杂草生长的什么时间,以及什么剂量。 从那时起,我们可以谈论在工业层面扩大规模,“项目负责人说。

随着向日葵作为制造天然除草剂的原料的选择,研究人员使叶子变得有用,这种残留物通常会燃烧或留下干燥。

«这种安达卢西亚工厂的生产规模巨大,质量非常好。 但是只使用了cabezuela,从中提取了制作食物的种子,例如油,人造黄油或管道本身。 其余的收获,包括树干和树叶,都被摧毁了,“专家继续说道。

在该研究中,分析了安达卢西亚生长的380种新鲜和干燥的向日葵品种。 “对我们来说,最有趣的生长阶段是头部黄色多叶,接近收获,或收获后叶子干燥。 两个阶段的化学物质浓度相似,“Macias说。

研究人员不仅提高了该技术在农业领域的优势,因为该研究还指出了这些化合物作为杀菌剂或抗真菌剂在健康领域的应用领域。 (摘自NCYT Amazings)

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责任编辑:娄屐惺