Patentes relacionadas con orobanche en tabaco para el desarrollo de nuevos productos

La Orobanche ramosa L., es una planta parásita que afecta varias cosechas, siendo el tabaco el más afectado. En tabaco, las pérdidas de la producción agrícola y de la calidad organoléptica se estiman en el 50% y 100% respectivamente.

La O. ramosa tiene un índice de multiplicación de dos millones de semillas por un sistema del descendiente que pueda permanecer en los campos, totalmente viables alrededor 12 o 15 años. Es casi imposible su control por la rotación de cosechas tradicional que es el tratamiento más eficaz, la eliminación del parásito puede ser por la eliminación temprana de la semilla o herbicidas sintéticos. Los controles alternativos que se proponen hoy en día del conocimiento actual sobre el metabolismo secundario de las cosechas que podrían tener un efecto negativo alelopático sobre orobanche.

Las especies sin embargo vegetales con las potencialidades para afectar al crecimiento del orobanche son casi desconocidas, razón por la que muchas investigaciones se conducen a estudiar metabolitos produciendo especies de efectos cada vez con mayores efectos inhibitorios sobre diversas cosechas. En este sentido el Instituto de Investigación del Tabaco desarrolla un proyecto referente a la fitoquímica y la actividad alelopática de la Lantana trifolia L., donde las moléculas con actividad inhibitoria sobre las cosechas modelo se han obtenido para formular una preparación final para eliminar el orobanche en campos, de aquí se deriva que el trabajo actual fue enfocado en la búsqueda de la patente sobre la descripción y el uso de tales productos o de sus formulaciones.

La búsqueda de la patente no demostró ningún resultado del uso de esta especie de inhibir resultados del crecimiento del orobanche ni de los productos derivados de ella. Este trabajo también demostró la patentabilidad de los resultados del proyecto para establecer una estrategia para los trabajos futuros.

Introducción

El Orobanche ramosa L. es una planta parásita que puede afectar a varias especies como tomate (Lycopersicum esculentum l.), plátano (Musa paradisiaca.), la escoba amarga (Parthenium hysterophorus L.), etc, y ataca al tabaco. Esta parasita carece de clorofila y por lo cual no puede fotosintetizar, por lo que se ve obligada a tomarlos de la planta huésped. En este caso puede afectar al tabaco hasta el 50% de pérdida en el rendimiento agrícola y 100% de la calidad organoléptica. Su reproducción es por semilla y su índice de multiplicación es tan alto que un conjunto de vástagos que logra parasitar una sola planta de tabaco, puede llegar a producir cerca de dos millones de semillas diminutas, las cuales tienen la propiedad de permanecer en el suelo con capacidad de germinación, por espacio de 12 a 15 años (Espino, 2006).

Esto hace que sea prácticamente imposible su control con una rotación de cultivo y solo resulta efectivo, una temprana eliminación de las plantas de la parasita, antes de que estas tengan semillas visibles.

Nuestro trabajo está encaminado en hacer un análisis del estado del arte de las posibles patentes relacionadas con el proyecto 64: “Alternativas para el control integrado de malezas mediante la aplicación de la alelopatía”, del Instituto de Investigaciones del Tabaco y en el cual se hace un estudio de la actividad alelopática de hojas de Lantana trifolia L., así como el aislamiento y caracterización de posibles agentes alelopáticos a partir de los extractos cloroformo o clorofórmicos y n-hexano.

Para estos fines se evaluaron los índices de vigor y reducción del crecimiento de plántulas de pepino, trigo, lechuga y tomate frente a dichos extractos. Por eso la importancia de este proyecto ya que el uso de herbicidas sintéticos en la agricultura mundial es el método más común para el control de malezas, pero su uso intensivo y desmedido ha traído graves problemas para el medio ambiente, la salud humana y los enemigos naturales.(Ortiz, 2006), por eso nos propusimos los siguientes objetivos: Buscar posibles patentes relacionadas con las investigaciones sobre la utilidad de la Lantana para el tratamiento del orobanche y realizar un estudio con los documentos de patentes para determinar: Tendencia de las solicitudes de patentes en esta temática, principales países que solicitan estas patentes, firmas lideres en esta temática, países de destino de las patentes relacionadas y estudios por objetos de invención de los documentos de patentes.

Pasos generales utilizados en este estudio:

(De manera general, los pasos utilizados para el procesamiento automatizado de los resúmenes bibliográficos son los siguientes:)

1. Realizar la búsqueda de los números de patentes de interés en cualquiera de las bases de datos disponibles para su consulta en la oficina. http://es.espacenet.com/advancedSearch?locale=Es_es
2. Colocar los números de las patentes en una lista en fichero texto o en una hoja de Cálculo Excel.
3. Descargar los resúmenes de estas patentes usando el programa PatseePro, utilizando el formato htlm para la descarga.
4. Unir en un mismo fichero html, todos los ficheros hmtl obtenidos, utilizando en programa Pegafiles.exe para que puedan ser procesados conjuntamente.
5. Abrir un fichero hmtl obtenido, seleccionar todo el contenido y copiarlo.
6. Abrir un nuevo documento en Microsoft Word y pegar la información copiada, usando la opción Pegado especial (texto sin formato).
7. Ejecutar la macro Espacenetnew.
8. Una vez que finalice de ejecutarse la macro, salvar los cambios en un fichero texto.txt.
9. Importar el fichero texto procesado hacia Procite utilizando la configuración Pat_Espacenetnew. (Manual de procedimiento, OCPI, 2005).

Resultados y discusión

Nuestro trabajo consistió en realizar una búsqueda por las diferentes bases de datos que están citadas anteriormente sobre el tema del Orobanche ramosa L., (Fig 1), ya que esta es una planta parásita que ocasiona grandes pérdidas en el cultivo del tabaco. Existe un proyecto de investigación en nuestro centro, al que nos referimos anteriormente donde se estudia la alelopática que se define como “ciencia que estudia cualquier proceso que involucre metabolitos, preferentemente secundarios, de origen vegetal o microbiano que influyan en el crecimiento y desarrollo de sistemas biológicos”(IAS, 1996),• que en este caso se evidencia a través de la inhibición del crecimiento de la parásita orobanche ramosa L., utilizando a la Lantana trifolia L.

Fig1 Planta parasita por el Orobanche.

Los criterios de búsqueda empleados en las bases de datos para la recuperación de la información fueron los siguientes:

• Palabras claves: Lantana, Orobanche and AOIN, Lantana and A01N
• Clasificación internacional de patentes (CIP): A01N…referido a: Conservación de cuerpos humanos o animales o de vegetales, o de partes de ellos; Biocidas, p.ej. en tanto sean desinfectantes, pesticidas, herbicidas; productos que atraen o repelen a los animales perjudiciales; reguladores del crecimiento de los vegetales.

Los resultados obtenidos fueron los siguientes: en Latipat no se encontró ninguna patente relacionada con el orobanche, en espacenet donde se hizo el análisis se encontraron un total de 17 documentos. En la tabla No 1 se muestran el total de documentos recuperados para las diferentes estrategias de búsqueda empleadas.

Tabla 1: Relación de la búsqueda de patentes para el orobanche y la Lantana.

Como puede verse la mayor cantidad de documentos fueron recuperados para la estrategia que combina la palabra clave orobanche y la CIP A01N, es decir, que se recuperaron 14 documentos de patentes que relacionan a compuestos biocidas con el orobanche.

Sin embargo, cuando se combinó la palabra clave Lantana con la clasificación para biocidas no se recuperó ninguna patente, lo cual presumiblemente puede indicar la no existencia de invenciones que sean compuestos biocidas y empleen la lantana.

A manera de ampliar más la búsqueda en las bases de datos se empleó como estrategia la interrogación con la palabra clave lantana, sin combinarla con la clasificación y como se muestra en la tabla1, solamente se encontraron tres patentes que se relacionan con la lantana.

Haciendo un análisis a primera vista se puede presumir que el tema que se está abordando en el proyecto #64 y los resultados que se deriven del mismo pueden ser novedosos y tener cierta relevancia, lo cual podría sugerir que dichos resultados puedan ser protegidos a través de patentes.

En el grafico 2 se hace una representación de la distribución por año de las patentes encontradas en este estudio.

Fig 2. Tendencia de patentes de orobanche por años

Analizando el gráfico 2, nos podemos percatar que la tendencia por año no se observa gran incremento del número de patentes principalmente desde el año 1996 hasta el 2005, esto pudiera ser porque no se registran debido a que estén guardadas como secreto para su estudio o investigaciones clasificadas o porque no es un tema investigativo novedoso, o que existe una solución efectiva que resuelve este problema en cuestión y por eso quizás, no sea atractivo para las empresas invertir en recursos de I+D para resolver este problema.

Sin embargo, cuando vemos la tendencia acumulativa se demuestra un incremento del número de patentes y esto nos reafirma que en el mundo si es de interés y se producen patentes en un cúmulo ascendente ya que es un tema de interés mundial por las afectaciones que produce el orobanche en los cultivos de tabaco, tomate, pepino y otros.

La figura 3 muestra los países del destino de patentes en el tema del orobanche en el cultivo del tabaco, lo que nos da una visión de la estrategia a seguir, ya que al analizar los países donde haya un mayor número de patentes solicitadas con el tema de investigación, nos permite identificar los posibles nichos de mercado de un producto, tecnología, sector tecnológico o rama de la ciencia.

Lo anterior está relacionado con el hecho de que las nuevas soluciones técnicas se protegen por patente cuando se persigue comercializar estos resultados, pues las patentes impiden a terceros hacer uso, poner en práctica, producir o comercializar sin el consentimiento del titular lo reivindicado en el documento de patente, por lo que le da cierta exclusividad para la comercialización al titular de la patente en el territorio en el que le haya sido otorgada la misma.

Fig3: Países de destino de patentes

Por tanto el análisis de los países de destino nos muestra los intereses comerciales en un tema en cuestión, y esos intereses comerciales pueden estar relacionados indirectamente con la no solución de un problema determinado, que en nuestro caso sería la maleza parasita orobanche, en un área específica.

Además analizando este gráfico podemos darnos cuenta que en España es donde más protección se le ha dado a las patentes relacionadas con el orobanche (8), esto indica probablemente las regiones donde los resultados de nuestro proyecto pudieran ser de interés y por tanto las áreas hacia donde pudiera dirigirse la protección de los resultados de nuestro proyecto.

Por tanto podemos concluir que las principales áreas de interés para la comercialización son: España, Canadá, Australia y Dinamarca y debemos decir que si se tienen negociaciones con algún país en particular se debe solicitar la patente en ese país.

En la figura 4 se muestra la cantidad de patentes de biocidas y orobanche según los objetos de invención reivindicados en las patentes encontradas.

Fig 4. Tipos de biocidas para el orobanche

Podemos observar en esta figura un incremento en el número de patentes para biocidas que contienen compuestos heterocíclicos, 1,3 diazoles; 1,3 diazoles hidrogenados. Los insecticidas órganofosfatos (OP) son heterocíclicos, el término heterocíclico quiere decir que las estructuras del anillo contienen átomos diferentes al carbono, por ejemplo, oxígeno, nitrógeno o azufre.

Estos OP pueden actuar como intoxicantes de contacto, del estómago, respiratorio o sistémicos. Muchos de ellos son altamente tóxicos para los mamíferos, por tanto son peligrosos para el medio ambiente y para el hombre, por lo que el hombre ya está haciendo investigaciones para disminuir su consumo. Los OPs tienen dos características distintivas: generalmente son mucho más tóxicos para los vertebrados que otras clases de insecticidas y la mayoría son químicamente inestables o no son persistentes. Esta última característica la que les sirvió para entrar en uso agrícola como substitutos de los persistentes organoclorados. (George W. Ware, 2002).

Sin embargo, analizando el gráfico 4 observamos que de las 5 patentes que están relacionadas con estos compuestos cuatro utilizan el mismo herbicida (imazetapir) y de ellas tres pertenecen a España, donde también están solicitadas por los mismos inventores y el solicitante es: consejo superior investigación (ES), por esto es tan importante el estudio de las patentes porque nos da una idea de las instituciones que dirigen sus investigaciones en este tema, familia de patentes, No dé prioridad y otros.

En esta fig 5 se representan los países de origen de las patentes de biocidas relacionadas con el orobanche. En este gráfico se observa con claridad que España presenta un mayor número de patentes en el tema del orobanche, y es la que más origina patentes relacionadas con biocidas para esta planta parasita.

A través de este gráfico podemos identificar cuáles son los países que han dedicado esfuerzos de investigación y desarrollo al tema de los biocidas para el tratamiento del orobanche y las soluciones que han logrado. Igualmente a través de estos podemos identificar con que países podemos asociarnos si tenemos necesidad de realizar una investigación conjunta.

Fig 5. Países de origen de patentes de orobanche relacionadas con biocidas

Análisis de los resultados encontrados en la búsqueda de patentes de la Lantana

En el caso de la búsqueda realizada para la Lantana y el (IPC: A01N), no se encontró ningún resultado, lo que corrobora la información encontrada en la literatura donde se plantea que en la agricultura mundial, el uso de herbicidas sintéticos es la solución más común, pero estos presentan una elevada toxicidad y su persistencia conlleva a efectos adversos sobre organismos benéficos: presencia de residuos en alimentos, riesgo de intoxicación humana, y la aparición de resistencia de malezas, lo cual ha traído como consecuencia la aparición de biotipos inmunes a una gran variedad de estos herbicidas, situación que podría convertirse en una problemática aún mayor. (Valerino A y col., 2005).

Sin embargo buscando sin la clasificación para biocidas encontramos tres patentes y observamos que el origen de las mismas coincide y proviene de Estados Unidos, a su vez las tres tienen diferentes usos o aplicaciones y por tanto (IPC), los relacionamos en la (Tabla 2):

Tabla 2: Aplicación de la Lantana

Debemos aclarar que esta planta es de la familia Verbenáceae, pero no es la lantana estudiada en este proyecto y además podemos decir en el caso de la primera aplicación se deriva de una composición antiviral y antibacteriana a base de extractos de las plantas; Lantana camara, aegle marmelos, ocimum sanctum, mimosa pudica, cynodon dactylon, curcuma longa y allium sativum; útil para preparar medicamentos para tratar animales acuáticos, como el camarón tigre infectado con el virus del síndrome de manchas blancas.

La segunda es una invención que perfecciona el proceso de aislamiento del ácido alcanólico de las raíces de Lantana cámara con un rendimiento de 1% y la tercera se refiere a la formulación de cosméticos a partir de una mezcla de compuestos bioquímicos extraídos de la cáscara de la papa y hojas de la lantana para los tratamientos del cabello y la piel.

Haciendo una revisión de la literatura( http//:www.scirus.com ) verificamos una vez más que el desarrollo y empleo de productos generados en el proyecto conllevará a la obtención de nuevas estructuras con actividad alelopática y la formulación de un producto final con los aislados actuales para eliminar el orobanche y evitar su efecto devastador en el cultivo del tabaco, dos de ellos no se puede revelar su nombre por su impacto y por tanto pudiera originar una patente, donde uno es una sapogenina.

Solo se obtuvo una patente con un compuesto similar que es el N0 publicación: WO9713780, la invención se relaciona con la bioquímica y en particular con la producción de un nuevo análogo espirostánico de los brasinoesteroides con funciones oxigenadas en diferentes posiciones del anillo a partir de sapogaeninas esteroidales, mediante la realización de reacciones de dihidroxilación a un Delta 2-esteroide como reacción principal.

Se describe la obtención de espirobrasinos-esteroides 6-oxo en las posiciones 2, 3 ó 3, 5. Estos compuestos sintetizados presentan actividad reguladora del crecimiento vegetal en muy bajas concentraciones y con amplias perspectivas para su uso en la agricultura.

El segundo compuesto natural no ha sido obtenido anteriormente, tanto en la especie como en el género y se encontró un artículo referido a un producto similar que se utiliza en la medicina folklórica popular para preparar infusiones de determinadas plantas para lograr efectos tranquilizantes o sedativos.

En trabajos previos del laboratorio se identificó a la crisina (5, 7-dihidroxiflavona), principio activo anticonvulsivante y tranquilizante de la Passiflora coerulea y a la apigenina (5, 7, 4’-trihidroxiflavona), principio activo tranquilizante de la Matricaria recutita (Paladín A.C, 1996).

El tercer compuesto fue aislado por primera vez del senecio gallicus y se reporta por primera vez para la especie como el género Lantana, que es un diterpeno lineal llamado: 7,11,15 trimetil-3-metilen-hexadecan-1,2-diol.( Urones J., 1986).

Conclusiones

• Se encontraron un total de 14 patentes relacionadas con los biocidas para el orobanche y ninguna utiliza la Lantana trifolia L. como herbicida o para inhibir el crecimiento de la planta parásita.
• Las principales áreas comerciales de biocidas para tratar el orobanche son: España, Canadá, Australia y Dinamarca.
• Se demostró que el proyecto I+D puede originar una formulación de un producto final con los aislados actuales para eliminar el orobanche y evitar su efecto devastador en el cultivo del tabaco, dos de ellos no se puede revelar su nombre por su impacto y novedad para esta investigación, garantizando así, la protección para su futura comercialización.
• Se encontraron un total de 3 patentes relacionadas con la Lantana cámara y se demostró que el desarrollo y empleo de productos generados en el proyecto conllevará a la obtención de nuevas estructuras con actividad alelopática.

Bibliografía

• Espino E. “Manual Práctico del supervisor agrícola del tabaco”, p20, Cuba (2006)
• Ortiz Y. “Búsqueda de Agroquímicos Naturales a partir de Plantas Cubanas”, tesis en opción al Grado Científico de Doctor en ciencias Químicas, p2 Universidad de Cádiz, España (2006)
• http://es.espacenet.com/advancedSearch?locale=Es_es
• Manual de Procedimiento, “Análisis de tendencias de patentabilidad y evaluación del estado de la técnica, Oficina Cubana de la Propiedad Industrial”, (OCPI), Cuba (2005).
• Constitución de la Sociedad Internacional de Alelopatía, (IAS), Cadiz, España (1996)
• Valerino A., Spengler I., Morena T, “Estudio Fotoquímico y de Actividad Alelopática del Follaje de Lantana trifolia L”, XVII Congreso Iberoamericano de Ciencias de Malezas (2005)
• , An Introduction Insecticidas, (3rd edition), George W. Ware, Department of Entomology, University of Arizona, Tucson; 2002
• Paladín A.C, Ligandos naturales para el receptor benzodiazepinico cerebral, IQUIFIB (UBA-CONICET), Facultad de Farmacia y Bioquímica, 1996.
• Urones J., De Pascual T. and Fernández R.”Acetophenones and terpenoids from Senecio Gallicus”, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad de Salamanca, España, 1986
• htpp://www.scirus.com.