本發(fā)明涉及一種利用互花米草化感物質(zhì)抑制藻類生長(zhǎng)的方法，屬于植物生態(tài)控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水體富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)淡水和沿岸海水的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了很多負(fù)面影響，導(dǎo)致赤潮頻發(fā)。赤潮爆發(fā)不僅嚴(yán)重惡化了水質(zhì)，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的平衡和自我調(diào)節(jié)能力，而且許多有害藻類會(huì)向水體釋放毒素，不僅毒害水生生物，影響漁業(yè)生產(chǎn)，甚至?xí)ㄟ^(guò)食物鏈傳遞，威脅人類的健康。
目前，清除藻類有物理法、化學(xué)法和生物法等。物理法主要包括機(jī)械或人工打撈、黏土絮凝和遮光技術(shù)等方法，物理法直接清除水體中的藻類, 不會(huì)產(chǎn)生二次污染, 但是由于需要昂貴的費(fèi)用，因此該方法只能局限于小水體或大水體的局部水域；化學(xué)法使用殺菌滅藻劑，時(shí)間效應(yīng)比較快,但會(huì)造成環(huán)境污染或破壞生態(tài)平衡；生物法的應(yīng)用也會(huì)帶來(lái)其他生態(tài)問(wèn)題，這些方法都在不同程度上存在操作難、費(fèi)用高、生態(tài)危害大等缺點(diǎn)。
一種互花米草由于其在保護(hù)堤岸、灘涂圍墾、消浪促淤的作用，作為生態(tài)工程物種用于濱海濕地，并成為濱海濕地潮間帶的優(yōu)勢(shì)植物。但是，互花米草是一個(gè)具有極強(qiáng)繁殖能力的外來(lái)物種，其生長(zhǎng)迅速，對(duì)沿海灘涂地區(qū)的生物多樣性和水產(chǎn)養(yǎng)殖具有一系列不良影響，為此投入了大量經(jīng)費(fèi)進(jìn)行互花米草入侵防治, 但是，對(duì)其生態(tài)防除和有效控制目前尚無(wú)有效的辦法。因此，采用互花米草化感物質(zhì)作用抑制藻類生長(zhǎng)，能防治赤潮發(fā)生，實(shí)現(xiàn)資源化利用互花米草。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供了一種利用互花米草化感物質(zhì)抑制藻類生長(zhǎng)的方法，其制備的化感物質(zhì)能抑制中肋骨條藻的生長(zhǎng)，進(jìn)而達(dá)到防治赤潮發(fā)生。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種利用互花米草化感物質(zhì)抑制藻類生長(zhǎng)的方法，包括以下步驟：
(1)．將互花米草剪成1～2cm的小段；
(2)．稱取30～40g互花米草小段置于150～200ml蒸餾水中，在25℃條件下浸提36～48小時(shí)，浸提期間每隔6～12小時(shí)震蕩30min，過(guò)濾以去除互花米草殘?bào)w，過(guò)濾后真空抽濾，抽濾得到150ml的互花米草浸出液；
(3)．將上述所得的互花米草浸出液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)濃縮，使?jié)饪s后的互花米草濃縮液占濃縮前的互花米草浸出液的30～33% ,得到45～50mL的濃縮液；
(4)．將45～50mL的甲醇加入至上述45～50mL的濃縮液中，甲醇與上述濃縮液的重量比為1:1的比例混合后搖勻，靜置10～12小時(shí)，過(guò)濾,再次將過(guò)濾后的濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干，得到蒸干后的固體物；
(5). 再將固體物溶解于50mL的甲醇鈉溶液，進(jìn)行甲酯化反應(yīng)0.5～1小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，得到甲酯化產(chǎn)物；
(6). 將上述得到的甲酯化產(chǎn)物用正庚烷進(jìn)行萃取，得到80～100mL正庚烷的萃取液；
(7). 將1～2g無(wú)水硫酸鈉加入至上述80～100mL正庚烷的萃取液，靜置10～12小時(shí)，得到80～100mL混合萃取液，再對(duì)80～100mL的混合萃取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)濃縮，得到8～10mL的互花米草化感物質(zhì)濃縮物，其濃度為3.75～4g/mL，該互花米草化感物質(zhì)為具有抑制藻類生長(zhǎng)功能的化感物質(zhì)；
(8)．將上述3.75～4g/L的互花米草化感物質(zhì)加入至200 mL中肋骨條藻溶液中使互花米草化感物質(zhì)濃度為5～120 μmmol/L，混合后得到中肋骨條藻培養(yǎng)液；然后將培養(yǎng)液放在搖瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為25℃～27℃，培養(yǎng)96小時(shí)，每隔8小時(shí)搖動(dòng)1次，培養(yǎng)結(jié)束后，測(cè)定中肋骨條藻培養(yǎng)液中的中肋骨條藻生物量。
所述互花米草化感物質(zhì)為油酸、鄰苯二甲酸和十六烷酸。
本發(fā)明利用不同濃度的互花米草化感物質(zhì)的單一濃度進(jìn)行中肋骨條藻生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)對(duì)中肋骨條藻生長(zhǎng)具有抑制作用，其抑制作用隨互花米草化感物質(zhì)濃度的升高而增強(qiáng)，尤其是在互花米草化感物質(zhì)濃度高的情況下，能使中肋骨條藻培養(yǎng)液中的中肋骨條藻生物量降低?；セ撞莼形镔|(zhì)抑制中肋骨條藻生長(zhǎng)所需的用量少，在自然條件下易降解，不會(huì)積累，生態(tài)安全性好。本發(fā)明的互花米草化感物質(zhì)不僅能防治赤潮發(fā)生，還能夠資源化利用互花米草。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的方法制得的互花米草化感物質(zhì)的濃度為0 ～ 120 μmmol/L時(shí)的中肋骨條藻培養(yǎng)液中抑制藻類生長(zhǎng)作用的比較圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)將本發(fā)明的具體實(shí)施例敘述于后
實(shí)施例1
本發(fā)明的一種利用互花米草化感物質(zhì)抑制藻類生長(zhǎng)的方法，包括以下步驟：
(1)．將互花米草剪成1～2cm的小段；
(2)．稱取40g互花米草小段置于200ml蒸餾水中，在25℃條件下浸提48小時(shí)，浸提期間每隔12小時(shí)震蕩30min，過(guò)濾以去除互花米草殘?bào)w，過(guò)濾后真空抽濾，抽濾得到150ml的互花米草浸出液；
(3)．將上述所得的互花米草浸出液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)濃縮，使?jié)饪s后的互花米草濃縮液占濃縮前的互花米草浸出液的33% ,得到50mL的濃縮液；
(4)．將50mL的甲醇加入至上述50mL的濃縮液中，混合后搖勻，靜置12小時(shí)，過(guò)濾,再次將過(guò)濾后的濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干，得到蒸干后的固體物；
(5). 再將固體物溶解于50mL的甲醇鈉溶液，進(jìn)行甲酯化反應(yīng)1小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，得到甲酯化產(chǎn)物；
(6)．將上述得到的甲酯化產(chǎn)物用正庚烷進(jìn)行萃取，得到100mL正庚烷的萃取液；
(7). 將2g無(wú)水硫酸鈉加入至上述100mL正庚烷的萃取液，靜置12小時(shí)，得到100mL混合萃取液，再對(duì)100mL的混合萃取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)濃縮，得到10mL的互花米草化感物質(zhì)濃縮物，其濃度為4g/mL，該互花米草化感物質(zhì)為具有抑制藻類生長(zhǎng)功能的化感物質(zhì)；
(8)．將上述4g/L的互花米草化感物質(zhì)加入至200 mL中肋骨條藻溶液中，使互花米草化感物質(zhì)濃度為5 μmmol/L ，混合后得到中肋骨條藻培養(yǎng)液；然后將培養(yǎng)液放在搖瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為26℃，培養(yǎng)96小時(shí)，每隔8小時(shí)搖動(dòng)1次，培養(yǎng)結(jié)束后，測(cè)定中肋骨條藻培養(yǎng)液中的中肋骨條藻生物量。
采用文獻(xiàn)《陳坤等在〈海洋環(huán)境科學(xué)〉 2007年第26卷第4期，第383-385頁(yè)的一文“浮游植物計(jì)數(shù)方法比較研究”》的倒置顯微鏡計(jì)數(shù)方法測(cè)得中肋骨條藻培養(yǎng)液中的中肋骨條藻生物量為11.19×105cells/L，如圖1所示。
實(shí)施例2
本實(shí)施例2的具體步驟與實(shí)施例1 中的具體步驟不同點(diǎn)僅是：只是采用的互花米草化感物質(zhì)濃度為15 μmmol/L，培養(yǎng)結(jié)束后，采用倒置顯微鏡計(jì)數(shù)方法測(cè)得實(shí)施例2中的中肋骨條藻培養(yǎng)液中的中肋骨條藻生物量為8.36×105cells/L，如圖1所示。
實(shí)施例3
本實(shí)施例3的具體步驟與實(shí)施例1 中的具體步驟不同點(diǎn)僅是：只是采用的互花米草化感物質(zhì)濃度為50 μmmol/L，培養(yǎng)結(jié)束后，采用倒置顯微鏡計(jì)數(shù)方法測(cè)得實(shí)施例3中的中肋骨條藻培養(yǎng)液中的中肋骨條藻生物量為3.13×105cells/L，如圖1所示。
實(shí)施例4
本實(shí)施例4的具體步驟與實(shí)施例1 中的具體步驟不同點(diǎn)僅是：只是采用的互花米草化感物質(zhì)濃度為120 μmmol/L，培養(yǎng)結(jié)束后，采用倒置顯微鏡計(jì)數(shù)方法測(cè)得實(shí)施例4中的中肋骨條藻培養(yǎng)液中的中肋骨條藻生物量為1.38×105cells/L，如圖1所示。
比較例1
本比較例1的具體步驟與實(shí)施例1 中的具體步驟不同點(diǎn)僅是：只是采用的互花米草化感物質(zhì)濃度為： 0 μmmol/L（即沒有向步驟(8)中所述中添加入互花米草化感物質(zhì)）， 培養(yǎng)結(jié)束后，采用倒置顯微鏡計(jì)數(shù)方法測(cè)得比較例1中的中肋骨條藻培養(yǎng)液中的生物量為15.32×105cells/L，如圖1所示。
將實(shí)施例1～4中測(cè)得的中肋骨條藻生物量與比較例1測(cè)得的的中肋骨條藻生物量比較，實(shí)施例1～4中的中肋骨條藻生物量均少于比較例1中的中肋骨條藻生物量，表明本發(fā)明的互花米草化感物質(zhì)對(duì)中肋骨條藻具有抑制明顯的作用。
為驗(yàn)證本發(fā)明制備的利用互花米草化感物質(zhì)抑制藻類生長(zhǎng)的效果，在相同條件下互花米草化感物質(zhì)的濃度大于5 μmmol/L時(shí)對(duì)中肋骨條藻生長(zhǎng)具有抑制作用，如圖1所示，圖中，橫軸表示培養(yǎng)液放在搖瓶中培養(yǎng)時(shí)間(h), 縱軸表示中肋骨條藻培養(yǎng)液的中肋骨條藻濃度（105cells/L），其中，帶正方形所在曲線表示比較例互花米草化感物質(zhì)濃度為0μmmol/L的中肋骨條藻培養(yǎng)液中中肋骨條藻生物量；帶三角形所在曲線表示實(shí)施例1互花米草化感物質(zhì)濃度為5 μmmol/L的中肋骨條藻培養(yǎng)液中中肋骨條藻生物量；帶菱形所在曲線表示實(shí)施例2互花米草化感物質(zhì)濃度為15 μmmol/L的中肋骨條藻培養(yǎng)液中中肋骨條藻生物量；帶圓形所在曲線表示實(shí)施例3互花米草化感物質(zhì)濃度為50 μmmol/L的中肋骨條藻培養(yǎng)液中中肋骨條藻生物量；帶星形所在曲線表示實(shí)施例4互花米草化感物質(zhì)濃度為120 μmmol/L的中肋骨條藻培養(yǎng)液中中肋骨條藻生物量。
由圖1可以看出，當(dāng)互花米草化感物質(zhì)的濃度大于5 μmmol/L時(shí)，其抑制中肋骨條藻生長(zhǎng)作用隨著互花米草化感物質(zhì)濃度的升高而增強(qiáng)。