本發(fā)明屬于抑藻劑及其制備方法,特別屬于高效的植物源抑藻劑及其制備方法。
背景技術(shù):
隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各種污染物的排放也日益加重,這使得水體富營(yíng)養(yǎng)化日趨嚴(yán)重,水華頻繁爆發(fā)嚴(yán)重影響了生態(tài)平衡,使我國(guó)的水質(zhì)性缺水現(xiàn)象日漸加劇。銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)是形成水華的藍(lán)藻優(yōu)勢(shì)種群之一,具有極強(qiáng)的生態(tài)學(xué)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),至今其迅速繁殖依然是全球性的問(wèn)題,而且其產(chǎn)生的微囊藻毒素危害極大,所以探索發(fā)現(xiàn)一種高效的,經(jīng)濟(jì)的,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)小的抑藻方法是當(dāng)前治理的突破點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
所要解決的技術(shù)問(wèn)題第1個(gè)是提供抑藻率達(dá)到90%以上的高效植物源抑藻劑。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題第2個(gè)是上述植物源抑藻劑的制備方法。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案為:一種高效植物源抑藻劑,所述的抑藻劑為洋蔥的乳酸浸提液。
本發(fā)明的制備方法為:將新鮮洋蔥鱗莖用蒸餾水清洗干凈,剪碎后放入研缽,加入洋蔥總重量5-6倍的乳酸進(jìn)行研磨,研磨至粒度小于200目,放置于搖床,于100rpm頻率室溫振搖24-36h,過(guò)濾至可。
所述的乳酸為分析純,含量99%。
所述的藻為銅綠微囊藻。
所述的藻密度為1-9*106個(gè)/毫升。
洋蔥(Allium cepa L.)在中國(guó)分布廣泛,是中國(guó)主栽蔬菜之一,可用于降低血壓、提神醒腦、緩解壓力、預(yù)防感冒,已有相關(guān)研究表明洋蔥鱗莖的水浸提液有抑藻效果,但化感物質(zhì)在水中得不到較好的釋放,故高濃度才有很好的抑藻效應(yīng)。
乳酸(2-羥基丙酸)是一些植物無(wú)氧呼吸的代謝產(chǎn)物,已有有關(guān)報(bào)道認(rèn)為乳酸是某些植物的化感物質(zhì)之一,且乳酸可作為食品添加劑、防腐劑,無(wú)異味,能與水任意互溶,可以方便地投入水中使用。乳酸也是一種安全的有機(jī)溶解劑,因此,采用食用乳酸對(duì)洋蔥浸提,不僅具有較好的生態(tài)安全性且使用方便、易于操作,更具有較高的可行性。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,所述的抑藻劑原料來(lái)自植物洋蔥以及可作為食品添加劑的乳酸,生態(tài)安全性好,不會(huì)造成二次污染,作為一種高效植物源抑藻劑,本發(fā)明的浸提液濃度在10μL/L以上,處理時(shí)間超過(guò)96小時(shí),抑藻率達(dá)到99%。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例1所制的洋蔥的乳酸浸提液對(duì)銅綠微囊藻密度的影響圖。
圖2為乳酸浸提液對(duì)銅綠微囊藻密度的影響圖。
圖3為為實(shí)施例4所制的洋蔥的水浸提液對(duì)銅綠微囊藻密度的影響圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明的銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)購(gòu)于中國(guó)科學(xué)院武漢水生生物研究所藻種庫(kù),采用BG-11培養(yǎng)基培養(yǎng);
洋蔥(Allium cepa L.),由安徽師范大學(xué)園藝系提供。
乳酸為分析純,含量99%,購(gòu)于上海國(guó)藥集團(tuán)。
實(shí)施例1:
洋蔥的乳酸浸提液的制備方法:將新鮮洋蔥鱗莖用蒸餾水清洗干凈,剪碎后放入研缽,加入洋蔥總重量5倍的乳酸進(jìn)行研磨,研磨至粒度小于200目,放置于搖床,于100rpm頻率室溫振搖24h,過(guò)濾至可。
實(shí)施例2:
洋蔥的乳酸浸提液的制備方法:將新鮮洋蔥鱗莖用蒸餾水清洗干凈,剪碎后放入研缽,加入洋蔥總重量5.5倍的乳酸進(jìn)行研磨,研磨至粒度小于200目,放置于搖床,于100rpm頻率室溫振搖30h,過(guò)濾至可。
實(shí)施例3:
洋蔥的乳酸浸提液的制備方法:將新鮮洋蔥鱗莖用蒸餾水清洗干凈,剪碎后放入研缽,加入洋蔥總重量6倍的乳酸進(jìn)行研磨,研磨至粒度小于200目,放置于搖床,于100rpm頻率室溫振搖36h,過(guò)濾至可。
實(shí)施例4:
加入的溶劑為水外,其余與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例5:
抑藻率試驗(yàn):
對(duì)銅綠微囊藻進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),在無(wú)菌條件下取100ml藻種加入到已滅菌的錐形瓶中,每天定時(shí)在無(wú)菌操作臺(tái)中加定量培養(yǎng)基,使細(xì)胞進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。培養(yǎng)條件為:光照強(qiáng)度4000lx,光暗比為12h:12h,溫度(25±1)℃。每天搖動(dòng)3-5次。
在已滅菌的錐形瓶(250mL)加入銅綠微囊藻液100mL,藻的初始密度為2.5×106cells/mL,然后加入實(shí)施例1所制的洋蔥乳酸浸提液,浸提液設(shè)置5個(gè)濃度梯度,分別為1.25,2.5,5,10,15μL/L。同時(shí),為了對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果,設(shè)置相同濃度梯度的乳酸、洋蔥的水浸提液處理組(實(shí)施例4),另外設(shè)置不作處理的空白對(duì)照組,各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組均3個(gè)平行,置于之前相同條件下培養(yǎng)。分別于加樣后24、48、72和96h取樣用血球計(jì)數(shù)板進(jìn)行藻細(xì)胞計(jì)數(shù)。
乳酸、洋蔥的水浸提液、洋蔥的乳酸提取液對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)的抑制率計(jì)算公式為:IR(%)=(1-N/N0)×100
其中,IR為抑制率;N為實(shí)驗(yàn)組藻細(xì)胞數(shù);N0為對(duì)照組藻細(xì)胞數(shù)。
如圖1、2、3所示:各實(shí)驗(yàn)組(1.25,2.5,5,10,15μL/L)的藻細(xì)胞密度在作用后的各個(gè)時(shí)間內(nèi)均小于同期對(duì)照組,且與同期對(duì)照組的差距隨著處理時(shí)間的增加而在逐漸的增大。乳酸和洋蔥的水浸提液處理組(實(shí)施例4)與對(duì)照組的差異在第72h時(shí)2.5μL/L處理組才開(kāi)始顯示出極顯著性差異。而洋蔥的乳酸浸提液(實(shí)施例1)處理組作用24h時(shí),最大濃度組(15μ/L處理組)與對(duì)照組的差異就已經(jīng)達(dá)到了極顯著水平(P<0.01),其它濃度組與對(duì)照組也有顯著性差異(P<0.05),而在72h時(shí),除最低濃度處理組之外所有的實(shí)驗(yàn)組相比于對(duì)照組均顯示極顯著性差異(P<0.01),96h時(shí),兩個(gè)較大濃度組(10,15μL/L)中的藻基本上都死掉了,只存在極少數(shù)目的藻細(xì)胞。由此可知:實(shí)施例1所制的洋蔥的乳酸浸提液對(duì)銅綠微囊藻的抑制效果要遠(yuǎn)好于乳酸和實(shí)施例4所制的洋蔥的水浸提液處理組。且洋蔥的乳酸浸提液實(shí)驗(yàn)組中的藻密度的大小與浸提液濃度呈負(fù)相關(guān),即浸提液的濃度越大,對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)的影響也就越大,從而藻密度也就越低,抑藻效果越明顯。
實(shí)施例6:
抑制率:
乳酸、洋蔥的水浸提液、洋蔥的乳酸提取液對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)的抑制率計(jì)算公式為:IR(%)=(1-N/N0)×100
其中,IR為抑制率;N為實(shí)驗(yàn)組藻細(xì)胞數(shù);N0為對(duì)照組藻細(xì)胞數(shù)。
表1乳酸對(duì)銅綠微囊藻的抑制率(%)
Table.1 The inhibition ratio oflactic acid on Microcystis aeruginosa(%)
表2實(shí)施例4所制的洋蔥的水浸提液對(duì)銅綠微囊藻的抑制率(%)
Table.2 The inhibition ratio ofwater leaching solution of Allium cepa L.on Microcystis aeruginosa(%)
表3實(shí)施例1所制的洋蔥的乳酸浸提液對(duì)銅綠微囊藻的抑制率(%)
Table.3 The inhibition ratio oflactic acid leaching solution of Allium cepa L.on Microcystis aeruginosa(%)
從三個(gè)表可以看出,除了最低濃度組(1.25μL/L),同期洋蔥的乳酸浸提液處理組(實(shí)施例1)要比乳酸和洋蔥的水浸提液處理組(實(shí)施例4)的抑制率要大,乳酸和洋蔥的水浸提液處理組在96h達(dá)到最大抑制率分別是71.7241%和75.1724%,而洋蔥的乳酸浸提液2.5μL/L處理組在48h時(shí)就達(dá)到了78%的抑制率??梢钥闯?,隨著洋蔥的乳酸浸提液濃度的增加,對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)的抑制率會(huì)增大;且在同一濃度下,抑制率也隨著處理時(shí)間的加長(zhǎng)而增大。第72h后,除了最低濃度(1.25μL/L)的實(shí)驗(yàn)組外,其余濃度的實(shí)驗(yàn)組抑制率均超過(guò)了80%,并在第96h后均超過(guò)了90%。其中,最大處理濃度(15μL/L)組,在第96h的抑制率已經(jīng)達(dá)到了99.59%,幾乎接近于100%。由此可以表明,洋蔥的乳酸浸提液(實(shí)施例1)對(duì)銅綠微囊藻的抑制效果要遠(yuǎn)好于單獨(dú)乳酸以及洋蔥的水浸提液(實(shí)施例4)處理組,洋蔥的乳酸浸提液(實(shí)施例1)對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)的抑制率與浸提液濃度呈正相關(guān)性,即浸提液的濃度越大,抑制率就越大。這與浸提液對(duì)銅綠微囊藻細(xì)胞密度的影響趨勢(shì)相反,但二者表明的最終效果是一致的,即洋蔥的乳酸浸提液具有很好的抑制銅綠微囊藻生長(zhǎng)的效果。