抑制小球藻生長的一種方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物、環(huán)境領(lǐng)域，特別涉及一種抑制小球藻生長的方法。本發(fā)明屬于生態(tài)控藻技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種果膠酶和一個(gè)具有促進(jìn)果膠酶活性的化合物(2，4，6-三羥基苯基)-4-(4-羥基苯基)吡唑在抑制藻類生長中的應(yīng)用，利用它們的協(xié)同作用進(jìn)行控藻，通過對(duì)藻類葉綠素生長的抑制及DNA造成損傷，可有效的控制小球藻的生長速度和品質(zhì)，抑制水華的爆發(fā)。
【背景技術(shù)】
[0002]小球藻是一種真核單細(xì)胞藻類，也是第一種被人工培養(yǎng)的微藻，具有極其豐富均衡的營養(yǎng)成分和優(yōu)良的醫(yī)療保健作用，并被廣泛應(yīng)用于污水處理以及保健食品、水產(chǎn)養(yǎng)殖餌料、畜牧飼料添加劑的生產(chǎn)等方面，被譽(yù)為藥物藻類。
[0003]近年來，隨著藻類生物技術(shù)的迅速崛起，因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生長迅速、營養(yǎng)豐富，又可食用，因而小球藻已被作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物。但其生長速度迅速與生物反應(yīng)器的要求不同步，導(dǎo)致反應(yīng)體系無法發(fā)揮最佳效果，而且，過快生長導(dǎo)致水華，使水體生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，藻類產(chǎn)生的藻毒素嚴(yán)重危及水體生態(tài)系統(tǒng)及人體安全，如何有效控制富營養(yǎng)化水體中的藻類生長，防止水華發(fā)生成為水生態(tài)保護(hù)與污染水體修復(fù)不能回避的重要問題之
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[0004]已有的控藻技術(shù)可分為物理、化學(xué)和生物三類。其中物理清除主要包括機(jī)械或人工打撈、黏土絮凝等方法，適用于對(duì)藻華的應(yīng)急性清除，但是工作量大，成本高，還面臨對(duì)收集藻體的進(jìn)一步處置，不適于大面積水華的根除；化學(xué)殺藻主要是向水華水域施入一定量化學(xué)藥劑，該類方法操作方便，見效快，但效果持續(xù)時(shí)間短，殺藻的同時(shí)也對(duì)了水體中其他生物產(chǎn)生毒害，殘留藥劑及其分解產(chǎn)物不可避免地會(huì)引起二次污染，不能大面積持續(xù)使用；生物控藻技術(shù)主要是通過位于食物鏈上游的生物對(duì)藻華的攝食或是利用微生物對(duì)藻華的絮凝或者對(duì)藻細(xì)胞的裂解來達(dá)到消除藻華的目的，但對(duì)于有毒藻華，面臨著毒素在食物鏈的生物富集或者毒素在水體中的大量釋放，控藻的同時(shí)也會(huì)帶來新的生態(tài)安全問題。如何使藻華還未發(fā)生時(shí)就使藻體生長保持抑制，使藻類種群保持在較低的密度狀態(tài)，才是控制水華爆發(fā)的關(guān)鍵所在。
[0005]了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)解決方案是:在水華藻體生物量達(dá)閾值水平的時(shí)候，開始投加天然物質(zhì)果膠酶和具有果膠酶活性促進(jìn)作用的物質(zhì)-(2，4，6_三羥基苯基)-4- (4-羥基苯基)吡唑，在小球藻快速生長或水華還未發(fā)生時(shí)就使藻體生長保持抑制，使水體中藻類種群保持在較低的密度狀態(tài)，同時(shí)不會(huì)對(duì)水體中其他生物產(chǎn)生毒害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種果膠酶和具有果膠酶活性促進(jìn)作用的物質(zhì)_(2，4，6-三羥基苯基)-4- (4-羥基苯基)吡唑在抑制小球藻生長和水華中的應(yīng)用。
[0007]為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明在應(yīng)用過程采用以下技術(shù)措施: 1.當(dāng)小球藻藻液吸光度達(dá)到0.25時(shí)，開始投加果膠酶和(2，4，6_三羥基苯基)-4- (4-羥基苯基)吡唑；
2.果膠酶投加劑量為640mg/L ；
3.(2,4,6-三羥基苯基)-4- (4-羥基苯基)吡唑投加劑量為32-96 mg/L ；
4.投放周期為9天。
[0008]按照上述添加方式，小球藻被保持在低密度狀態(tài)，有效的控制了快速繁殖和防止水華的爆發(fā)。
[0009]本發(fā)明抑藻劑的作用機(jī)理為:果膠酶對(duì)藻細(xì)胞結(jié)構(gòu)具有有顯著的損傷效應(yīng)，并且能快速降解藻細(xì)胞中的葉綠素，以及引起藻細(xì)胞膜脂過氧化從而積累過量的MDA，從而起到抑制小球藻類生長的效果。而(2，4，6_三羥基苯基)-4- (4-羥基苯基)吡唑能夠促進(jìn)果膠酶的活性，因此提高了果膠酶對(duì)小球藻的生長抑制效果。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、果膠酶屬于自然界的生物的產(chǎn)物，生態(tài)安全性好，不會(huì)對(duì)水體中其他生物造成毒害;
2、(2，4，6-三羥基苯基)-4-(4-羥基苯基)吡唑在水體中可被降解，與硫酸銅等殺藻劑相比，不會(huì)造成二次污染；
3、果膠酶和(2，4，6_三羥基苯基)-4-(4-羥基苯基)吡唑與其他已發(fā)現(xiàn)的具有抑藻活性的化感物質(zhì)相比，具有抑藻活性更強(qiáng)的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0011]圖1為一種果膠酶和(2，4，6-三羥基苯基)-4- (4-羥基苯基)吡唑處理下小球藻生長情況示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明所使用的(2，4，6_三羥基苯基)-4_ (4-羥基苯基)吡唑可通過工業(yè)合成(純度為分析純)，與果膠酶一起直接向水體投加。為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0013]實(shí)施例1:
高密度培養(yǎng)藻類抑制實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)在250mL錐形瓶中進(jìn)行，將處于旺盛長期的小球藻接種到10mL培養(yǎng)液中，使其起始藻液吸光度達(dá)到0.25。設(shè)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組(無抑藻劑)一個(gè)，向?qū)嶒?yàn)組投加果膠酶和(2，4，6_三羥基苯基)-4- (4-羥基苯基)吡唑，其中果膠酶投加劑量為640 mg/L，(2，4，6_三羥基苯基)-4- (4-羥基苯基)吡唑投加劑量為32mg/L，投加頻率為一次，隨后每天統(tǒng)計(jì)藻的生長情況。投加果膠酶和(2，4，6_三羥基苯基)-4- (4-羥基苯基)吡唑后，小球藻生長在培養(yǎng)9天后受到抑制，生長抑制率達(dá)到25.4% (圖1)。
[0014]實(shí)施例2:
高密度培養(yǎng)藻類抑制實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)在250mL錐形瓶中進(jìn)行，將處于旺盛長期的小球藻接種到10mL培養(yǎng)液中，使其起始藻液吸光度達(dá)到0.25。設(shè)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組(無抑藻劑)一個(gè)，三個(gè)平行，向?qū)嶒?yàn)組投加果膠酶和(2，4，6-三羥基苯基)-4-(4-羥基苯基)吡唑，其中果膠酶投加劑量為640 mg/L，(2，4，6-三羥基苯基)-4- (4-羥基苯基)吡唑投加劑量為96 mg/L，投加頻率為一次，隨后每天統(tǒng)計(jì)藻的生長情況。投加果膠酶和(2，4，6_三羥基苯基)-4- (4-羥基苯基)吡唑后，小球藻生長在培養(yǎng)9天后受到抑制，生長抑制率達(dá)到44.3% (圖1)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種果膠酶抑制藻類生長中的應(yīng)用，其特征在于: (1)當(dāng)小球藻藻液吸光度達(dá)到0.25時(shí)，開始投加果膠酶和(2，4，6_三羥基苯基)-4- (4-羥基苯基)吡唑； (2)果膠酶投加劑量為640mg/L； (3)(2，4，6-三羥基苯基)-4- (4-羥基苯基)吡唑投加劑量為32-96 mg/L (4)投放周期為9天。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種果膠酶和(2，4，6-三羥基苯基)-4-（4-羥基苯基）吡唑在抑制藻類生長中的應(yīng)用。果膠酶為食品領(lǐng)域常用酶，可用于果蔬汁澄清劑。(2，4，6-三羥基苯基)-4-（4-羥基苯基）吡唑?yàn)橐环N具有促進(jìn)果膠酶活性的物質(zhì)。不會(huì)對(duì)環(huán)境中其他生物造成影響。使用方法特點(diǎn)為，在小球藻生長到一定階段時(shí)，開始向水體投加，在小球藻類剛開始生長時(shí)發(fā)揮抑制作用，使藻類保持在較低密度，有效防止水體水華的爆發(fā)，具有安全，高效，可降解等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于自然或景觀水體。
【IPC分類】C02F1/50
【公開號(hào)】CN104944535
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510298256
【發(fā)明人】周泉城, 馮傳興, 劉娜, 張光耀, 常璇, 楊曉玉, 李凡, 步雷雷
【申請(qǐng)人】山東理工大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月3日