FR2904184A1 - Treating vegetable and/or fruit crops to enrich selenium, useful to prevent e.g. cardiovascular diseases, cancer and Keshan disease, comprises providing selenium in inactive yeast and/or yeast derivative by foliar application on the plants - Google Patents
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Abstract
Description
1 PROCEDE DE TRAITEMENT DE PLANTS DE CULTURES AFIN DE LES ENRICHIR EN1 PROCESS FOR TREATING CROP PLANTS IN ORDER TO ENRICH THEM
SELENIUM ET UTILISATION DES PLANTS AINSI TRAITES La présente invention a pour objet un procédé de traitement de plants de cultures légumières et/ou de cultures fruitières afin de les enrichir en sélénium ainsi que l'utilisation des plants de cultures ainsi traités dans l'alimentation humaine ou animale. Le sélénium est un élément essentiel à la vie des animaux et des humains. The present invention relates to a method of treating plants of vegetable crops and / or fruit crops in order to enrich them with selenium as well as the use of the plants of cultures thus treated in the human diet. or animal. Selenium is an essential element in the lives of animals and humans.
Toutes les cellules de l'organisme en contiennent dans des concentrations qui varient d'un tissu à l'autre et qui sont en rapport avec la teneur contenue dans les aliments ingérés. Des apports insuffisants en sélénium dans les aliments aboutissent à des carences très fréquentes dans certaines zones du monde (Chine, Europe,...) qui entraînent chez l'homme le développement de pathologies comme des maladies 1 cardiovasculaires et le cancer. Ainsi, une carence grave en sélénium est associée à la maladie de Keshan, une inflammation du muscle cardiaque causée par un virus. Cette maladie touche particulièrement les enfants d'une province chinoise dont les sols sont très pauvres en sélénium : une supplémentation de ce minéral permet de la prévenir. Beaucoup d'auteurs ont attribué au sélénium des rôles anti-oxydants, anti- 20 radicaux libres et immunostimulants, parfois avec des effets préventifs contre le cancer. De par les effets bénéfiques sur la santé et les effets néfastes d'une carence en sélénium, les aliments et compléments alimentaires sont souvent supplémentés 25 en sélénium. Il existe diverses formes de sélénium qui sont plus ou moins toxiques. Les formes inorganiques, essentiellement les sels de sélénium (les sélénites ou les séléniates comme le sélénite de sodium ou le séléniate de sodium), doivent être manipulés avec précaution en raison de leur toxicité. Les formes organiques sont beaucoup moins toxiques, comme par exemple la sélénométhionine, qui correspond 30 à la forme naturellement présente dans les levures, ce qui pourrait être lié au fait que la méthionine fournit aussi les groupes méthyle nécessaires à la détoxification du sélénium. All cells in the body contain them in concentrations that vary from one tissue to another and are related to the content in the food ingested. Insufficient intake of selenium in food leads to very frequent deficiencies in certain areas of the world (China, Europe, ...) which lead in humans to the development of pathologies such as cardiovascular diseases and cancer. For example, severe selenium deficiency is associated with Keshan's disease, an inflammation of the heart muscle caused by a virus. This disease particularly affects children in a Chinese province whose soils are very low in selenium: a supplementation of this mineral can prevent it. Many authors have attributed to selenium anti-oxidant, anti-free radical and immunostimulant roles, sometimes with preventive effects against cancer. Due to the health benefits and adverse effects of selenium deficiency, foods and dietary supplements are often supplemented with selenium. There are various forms of selenium that are more or less toxic. Inorganic forms, mainly selenium salts (selenites or selenates such as sodium selenite or sodium selenate), must be handled with care because of their toxicity. The organic forms are much less toxic, such as selenomethionine, which corresponds to the naturally occurring form in yeasts, which could be related to the fact that methionine also provides the methyl groups necessary for the detoxification of selenium.
2904184 2 Les sélénites et les séléniates sont utilisés pour des usages médicaux et pour la complémentation de rations alimentaires. La sélénométhionine ainsi que des levures enrichies au sélénium sont aujourd'hui également utilisées pour la complémentation de rations alimentaires. Une levure séléniée (c'est-à-dire 5 enrichie en sélénium) est une levure inactivée ( en particulier du genre Saccharomyces cerevisiae) contenant des teneurs élevées en l'élément trace sélénium, sous la forme naturelle L(+)sélénométhionine. Elle est produite en cultivant les levures sur des milieux de cultures très concentrés en sélénium. Les levures vivantes absorbent et métabolisent le sélénium en sélénométhionine et autres l0 séléno-protéines. Les teneurs en sélénium métal de levures séléniées peuvent être de 500 à 2000 ppm. Dans une levure non enrichie en sélénium (levure non séléniée) la teneur en sélénium est très faible de l'ordre de quelques ppm. En agriculture, pour permettre aux rations alimentaires des troupeaux d'être enrichies en sélénium, des engrais enrichis en sélénium ont été commercialisés ( Kemistar Selen par la société Kémira ou Selcote Ultra par la société Farms lands etc .). Les engrais contiennent des sels de sélenium (sélénites ou séléniates) qui seront absorbés et métabolisés par la plante après application au sol. Les végétaux étant enrichis en sélénium, la ration alimentaire pourra donc être indirectement enrichie en sélénium sous une forme organique, hautement assimilable, contenue par exemple dans la plante ou le lait etc... ainsi enrichis. Il existe à ce jour un intérêt croissant pour enrichir en sélénium les fruits et légumes par voie foliaire en utilisant des fertilisants non toxiques. Les sels de sélénium sont trop toxiques pour des applications foliaires. Un des buts de la présente invention est de fournir des plants de cultures légumières et/ou de cultures fruitières enrichis en sélénium, lesdits plants de cultures étant destinés à l'alimentation humaine ou animale. Un autre but de l'invention est de fournir des compléments alimentaires enrichis en sélénium destinés à l'alimentation humaine ou animale.2904184 2 Selenites and seleniates are used for medical purposes and for the supplementation of food rations. Selenomethionine and selenium-enriched yeasts are also used today to supplement dietary rations. A selenium-enriched yeast (i.e., selenium-enriched yeast) is an inactivated yeast (in particular of the genus Saccharomyces cerevisiae) containing high levels of selenium trace element in the natural L (+) selenomethionine form. It is produced by growing yeasts on culture media highly concentrated in selenium. Live yeasts absorb and metabolize selenium to selenomethionine and other selenoproteins. The selenium metal selenium selenium contents may be from 500 to 2000 ppm. In yeast not enriched in selenium (non-selenium yeast) the selenium content is very low of the order of a few ppm. In agriculture, in order to allow selenium-enriched herd rations, selenium-enriched fertilizers have been marketed (Kemistar Selen by Kémira or Selcote Ultra by Farms lands, etc.). The fertilizers contain selenium salts (selenites or seleniates) which will be absorbed and metabolized by the plant after application to the soil. The plants being enriched with selenium, the food ration can therefore be indirectly enriched selenium in an organic form, highly assimilable, contained for example in the plant or milk etc ... and enriched. There is an increasing interest to date in selenium enrichment of fruits and vegetables foliarly using non-toxic fertilizers. Selenium salts are too toxic for foliar applications. One of the aims of the present invention is to provide seedlings of vegetable crops and / or selenium-enriched fruit crops, said crop plants being intended for human or animal nutrition. Another object of the invention is to provide food supplements enriched with selenium for human or animal food.
2904184 L'inventeur a mis en évidence que, de manière surprenante, une application par voie foliaire, sur des plants de cultures, d'une levure (ou de dérivés de levure) enrichie (enrichis) en sélénium, permettait d'enrichir les plants de culture et les légumes ou fruits produits de manière très efficace. La présente invention a donc pour objet un procédé de traitement de plants de cultures légumières ou de cultures fruitières, afin de les enrichir en sélénium, caractérisé en ce que l'apport en sélénium est réalisé sous forme de levure inactive et/ou de dérivés de levure par application foliaire de ladite levure inactive ou desdits 10 dérivés sur les plants. Les cultures légumières et fruitières visées dans la présente invention sont plus particulièrement celles habituellement consommées par l'homme ou l'animal.The inventor has demonstrated that, surprisingly, a foliar application, on culture plants, of a yeast (or yeast derivatives) enriched (enriched) with selenium, allowed to enrich the plants. of culture and vegetables or fruits produced very efficiently. The subject of the present invention is therefore a process for treating plants of vegetable crops or fruit crops in order to enrich them with selenium, characterized in that the selenium input is produced in the form of an inactive yeast and / or yeast by foliar application of said inactive yeast or said derivatives to the plants. The vegetable and fruit crops referred to in the present invention are more particularly those usually consumed by humans or animals.
15 Les levures inactives sont obtenues par traitement thermique, enzymatique ou chimique de levures actives. Les dérivés de levure sont des extraits de levures et/ou des écorces de levure.Inactive yeasts are obtained by thermal, enzymatic or chemical treatment of active yeasts. The yeast derivatives are yeast extracts and / or yeast peels.
20 Les extraits de levure sont obtenus par digestion enzymatique des constituants cellulaires par les propres enzymes de la levure. Ainsi, on entend par extrait de levure la fraction soluble autolysée des cellules de levure. Les écorces de levure résultent de la plasmolyse de souches de levures.The yeast extracts are obtained by enzymatic digestion of the cellular constituents by the yeast's own enzymes. Thus, the expression "yeast extract" means the autolyzed soluble fraction of the yeast cells. The yeast bark results from the plasmolysis of yeast strains.
25 De manière avantageuse, la levure et/ou les dérivés de levure sont appliqués en pulvérisation foliaire après suspension dans l'eau. La pulvérisation doit être appliquée sur les feuilles des plants de culture sans provoquer de ruissellement. Il est également possible de préparer la levure et ses dérivés sous forme de poudre ou 30 de petites paillettes, et de les pulvériser sur les feuilles sans retombée de poudre ou paillettes. De levures inactives avantageuses appartiennent au genre Saccharomyces, Candida ou Torula et les dérivés de levures proviennent de telles levures.Advantageously, the yeast and / or the yeast derivatives are applied as a foliar spray after suspension in water. Spraying should be applied to the leaves of crop plants without causing runoff. It is also possible to prepare the yeast and its derivatives in the form of powder or small flakes, and to spray them on the leaves without falling powder or flakes. Advantageous inactive yeasts belong to the genus Saccharomyces, Candida or Torula and the yeast derivatives come from such yeasts.
2904184 4 La levure du genre Saccharomyces est par exemple choisie dans le groupe constitué par les espèces S. cerevisiae, S. bayanus, S. uvarum et S. boulardii.The yeast of the genus Saccharomyces is for example selected from the group consisting of the species S. cerevisiae, S. bayanus, S. uvarum and S. boulardii.
5 Le sélénium apporté par la levure et/ou les dérivés de levure est appliqué de préférence à raison de 0,5g à 20g de sélénium par hectare. Plus particulièrement, le sélénium apporté par la levure et/ou les dérivés de levure est appliqué à raison de 2g à 10g par hectare et plus spécialement à raison 10 d'environ 5g par hectare. La présente invention a également pour objet l'utilisation des cultures enrichies en sélénium selon le procédé décrit ci-dessus, et des fruits et/ou légumes produits par ces cultures, pour l'alimentation humaine ou animale. L'alimentation 15 humaine est cependant l'application plus particulièrement visée selon l'invention. Elle a également pour objet l'utilisation décrite ci-dessus pour préparer des compléments alimentaires destinés à l'homme ou l'animal. De même, les compléments alimentaires destinés à l'homme sont plus particulièrement visés. L'exemple suivant illustre l'invention et ne le limite en aucune façon. EXEMPLE : PREPARATION DE TOMATES ENRICHIES EN SELENIUM 25 Pépinières TOULZE, le 10 Octobre 2005. Lara-Europe-Analyses, Toulouse. 1) MATERIEL Liste du matériel utilisé : 30 - 32 pots plastiques de 4 I - 128 Ide terreau -étiquettes de marquage - 1 pulvérisateur de 5 I - 1 pulvérisateur de 0, 75 1 20 2904184 - engrais Nitrophoska bleu - bouillie bordelaise (fongicide) - 1 balance précision 10-1 g (dosages) - 1 bac de pesée 5 100 g de séléniate de sodium - 100 g de levures (Saccharomyces cerevisiae) enrichies en sélénium (Se) (teneur = 1000 ppm de Se) 10 2) METHODOLOGIE Mise en place des essais : a) Essais sur plants de tomates de variété Roxane - plantation en pots de 4 I sur substrat type terreau horticole de plants de tomate au 15 stade 4 feuilles - fertilisation au stade 6 feuilles à 3 g / plant d'engrais Nitrophoska bleu - arrosage : 5 I / plant / semaine environ - traitement des plants à la bouillie bordelaise tous les 15 jours (6,25 g / I) 20 Caractéristiques du support de culture : NF U 44-551, terre noire, tourbe blonde de sphaignes, hortifibres, écorce compostées. Matière sèche : 35 % de produit brut Matière organique : 55 % de produit sec 25 Rétention : 650 ml / I Conductivité : 0,38 mS / cm pH H2O : 6-6,5 Caractéristiques du fertilisant Nitrophoska bleu : 30 - 12 % d'azote total (N) dont 5,5 % d'azote nitrique et 6,5 % d'azote ammoniacal - 12 % d'anhydride phosphorique (P2O5) soluble dans le citrate d'ammonium neutre et dans l'eau, dont 6 % soluble dans l'eau - 17 % d'oxyde de potassium (K2O) - 2 % d'oxyde de magnésium (MgO) dont 1,4 % soluble dans l'eau 5 2904184 6 - 15 % d'anhydride sulfurique (SO3) dont 12 % soluble dans l'eau - pauvre en chlore Caractéristique de la bouillie bordelaise : 5 20 % de cuivre de sulfate de cuivre neutralisé à la chaux éteinte b) Application des traitements - doses de levures séléniées concentrées à 1000 ppm de sélénium (Se) pour apporter 5 g de Se / ha 10 - doses de séléniate de sodium calculée pour apporter 15 g de Se / ha - densité conditions réelles : 16 000 plants / ha - une application de la levure enrichie en sélénium ou séléniate de sodium par pulvérisation des feuilles des plants de tomates au stade nouaison 1' bouquet 15 c) Implantation des essais 24 plants de tomates sont utilisés dans l'essai décrit ci-dessous : • 8 plants témoins sans apport de sélénium : Ti, T2, T3, T4, T5, T6, T7 et T8. • 8 plants traités avec de la levure séléniée (enrichie en sélénium) concentrée à 1000 ppm de Se pour apporter 5 g de sélénium par hectare : Se5 1, Se5 2, Se5 3, 20 Se5 4, Se5 5, Se5 6, Se5 7 et Se5 8. • 8 plants traités avec du séléniate de sodium (indiqué par l'abréviation SeNa ci-après), les doses de séléniate de sodium étant calculées pour apporter 15 g de sélénium par hectare :SeNa15 1, SeNa15 2, SeNa15 3, SeNa15 4, SeNa15 5, SeNa15 6, SeNa15 7 et SeNa15 8.The selenium supplied by the yeast and / or the yeast derivatives is preferably applied at the rate of 0.5 g to 20 g of selenium per hectare. More particularly, the selenium provided by the yeast and / or the yeast derivatives is applied at a rate of 2g to 10g per hectare and more especially at a rate of about 5g per hectare. The present invention also relates to the use of selenium enriched cultures according to the process described above, and fruits and / or vegetables produced by these cultures, for human or animal food. The human diet is, however, the most particularly targeted application according to the invention. It also relates to the use described above to prepare food supplements for humans or animals. Similarly, dietary supplements for humans are particularly targeted. The following example illustrates the invention and does not limit it in any way. EXAMPLE: PREPARATION OF TOMATOES ENRICHED WITH SELENIUM 25 Nurseries TOULZE, October 10, 2005. Lara-Europe-Analyzes, Toulouse. 1) EQUIPMENT List of equipment used: 30 - 32 plastic pots of 4 I - 128 I of potting soil - marking labels - 1 sprayer of 5 I - 1 sprayer of 0, 75 1 20 2904184 - blue Nitrophoska fertilizer - Bordeaux mixture (fungicide) - 1 precision balance 10-1 g (assays) - 1 weighing pan 5 100 g of sodium selenate - 100 g of yeasts (Saccharomyces cerevisiae) enriched in selenium (Se) (content = 1000 ppm of Se) 10 2) METHODOLOGY Establishment of tests: (a) Testing of Roxane tomato plants - 4-jar planting on horticultural soil substrate of tomato plants at 4-leaf stage - fertilization at 6-leaf stage at 3 g / plant blue Nitrophoska fertilizer - watering: 5 I / plant / week approximately - treatment of plants with Bordeaux mixture every 15 days (6.25 g / I) 20 Characteristics of the growing medium: NF U 44-551, black earth, peat sphagnum blonde, hortifibres, composted bark. Dry matter: 35% of crude product Organic matter: 55% of dry product 25 Retention: 650 ml / I Conductivity: 0.38 mS / cm pH H2O: 6-6.5 Characteristics of the fertilizer Nitrophoska blue: 30 - 12% d total nitrogen (N) of which 5.5% of nitric nitrogen and 6.5% of ammonia nitrogen - 12% of phosphorus pentoxide (P2O5) soluble in neutral ammonium citrate and in water, of which 6 % soluble in water - 17% potassium oxide (K2O) - 2% magnesium oxide (MgO), 1.4% of which is soluble in water 5 2904184 6 - 15% of sulfuric anhydride (SO3 ) of which 12% soluble in water - low in chlorine Characteristic of the Bordeaux mixture: 5 20% of copper of copper sulphate neutralized with lime (b) Application of the treatments - doses of concentrated selenium yeasts concentrated at 1000 ppm of selenium ( Se) to provide 5 g of Se / ha 10 - doses of sodium selenate calculated to provide 15 g of Se / ha - density actual conditions: 16 000 plants / ha - an applicati yeast enriched with selenium or sodium selenate by spraying the leaves of tomato plants at the stage of flowering. bunch 15 c) Implantation of the trials 24 tomato plants are used in the trial described below: • 8 control plants without addition of selenium: Ti, T2, T3, T4, T5, T6, T7 and T8. • 8 plants treated with selenium-enriched yeast (enriched with selenium) concentrated at 1000 ppm Se to give 5 g of selenium per hectare: Se5 1, Se5 2, Se5 3, Se5 4, Se5 5, Se5 6, Se5 7 and Se5 8. • 8 plants treated with sodium selenate (indicated by the abbreviation SeNa hereinafter), the doses of sodium selenate being calculated to provide 15 g of selenium per hectare: SeNa15 1, SeNa15 2, SeNa15 3 SeNa15 4, SeNa15 5, SeNa15 6, SeNa15 7 and SeNa15 8.
25 Ces 24 plants sont en disposition randomisée des répétitions selon le plan suivant : Se5 4 T8 Se5 3 SeNa15 8 T4 SeNa157 SeNa15 4 T7 SeNa15 3 Se5 8 T3 Se5 7 Se5 2 T6 Se5 1 SeNa 6 T2 SeNa 5 2904184 SeNa15 2 T5 SeNa15 1 Se5 6 Ti Se5 5 d) Calendrier des expérimentations Semis 03/07/05 Repiquage 20/07/05 Traitement 21/07/05 e) Lecture des résultats Analyse de la concentration en sélénium minéral présente dans la chair des fruits de tomates : 10 mg de Se / kg de matière sèche (MS) 3) RESULTATS ET DISCUSSION Le tableau ci-dessous compare l'efficacité des différents produits entre eux et 15 des différentes doses entre elles, et par rapport aux témoins. Avantages mg de Se / kg MS Levure Se 5g / SeNa 15g 6,72% Levure Se 5g / Témoin 1 ,58% Levure SeNa 15g / Témoin 4,56% Essai hautement significatif p < 0,01 Il ressort clairement de l'analyse des résultats bruts, de manière très 20 surprenante, que la concentration en sélénium retrouvée dans la chair des fruits traités avec de la levure séléniée est : - bien supérieure à celle des fruits témoins, - supérieure à celle détectée dans les fruits traités avec le séléniate de sodium même si la quantité de sélénium métal apportée avec le sel de sélénium est trois fois plus 25 importante.These 24 plants are in a randomized arrangement of repeats according to the following plan: Se5 4 T8 Se5 3 SeNa15 8 T4 SeNa157 SeNa15 4 T7 SeNa15 3 Se5 8 T3 Se5 7 Se5 2 T6 Se5 1 SeNa 6 T2 SeNa 5 2904184 SeNa15 2 T5 SeNa15 1 Se5 6 Ti Se5 5 d) Schedule of experiments Sowing 03/07/05 Transplantation 20/07/05 Treatment 21/07/05 e) Reading of the results Analysis of the mineral selenium concentration present in the flesh of tomato fruits: 10 mg of Se / kg of dry matter (DM) 3) RESULTS AND DISCUSSION The table below compares the effectiveness of the different products with each other and the different doses between them and with respect to the controls. Benefits mg Se / kg MS Yeast Se 5g / SeNa 15g 6.72% Yeast Se 5g / Control 1, 58% Yeast SeNa 15g / Control 4.56% Highly significant test p <0.01 It is clear from the analysis surprisingly, the crude results found that the concentration of selenium found in the flesh of fruits treated with selenium yeast is: - much higher than that of the control fruits, - higher than that detected in the fruits treated with selenate even though the amount of selenium metal supplied with the selenium salt is three times greater.
7 2904184 8 La métabolisation du sélénium par la plante est donc plus efficace lors d'application par voie foliaire de levures séléniées par rapport à un apport de sels de sélénium à des doses beaucoup plus importantes.The metabolism of selenium by the plant is therefore more effective when foliar application of selenium yeasts compared to a selenium salt intake at much higher doses.
5 Ainsi l'application par voie foliaire, sur des plants de cultures, de levures enrichies en sélénium permet de manière inattendue une amélioration de la teneur en sélénium desdits plants de cultures à des doses inférieures à celles des sels de sélénium (séléniates et sélénites).Thus, the foliar application of selenium-enriched yeasts to seedlings of cultures makes it possible, surprisingly, to improve the selenium content of said crop plants at doses lower than those of the selenium salts (seleniates and selenites). .
10 Les levures enrichies en sélénium appliquées par voie foliaire sur les plants de cultures présentent donc l'avantage d'être très efficaces pour enrichir en sélénium lesdits plants de culture et les légumes et fruits produits.The selenium-enriched yeasts foliarly applied to the crop plants thus have the advantage of being very effective in enriching selenium said crop plants and the vegetables and fruits produced.
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