一種植物源殺藻劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從植物博落回(Macleaya cordata)或/和小果博落回(Macleaya microcarpa)果莢提取生物源殺藻物質(zhì)的方法。其中包括：首先利用粉碎機(jī)將博落回或/和小果博落回果莢粉碎，然后用無水乙醇浸提，然后將浸提液中乙醇旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到浸提干物質(zhì)，再將浸提物溶解在二甲亞砜中，得到植物源殺藻劑。將本發(fā)明植物源殺藻劑以小于千分之一的體積加入到水華藍(lán)藻培養(yǎng)體系中(添加的浸提干物質(zhì)終濃度大于1mg/L)，可以有效抑制水華藍(lán)藻的生長，野外除藻試驗(yàn)結(jié)果表明該生物源除藻劑能有效去除水體藍(lán)藻水華，水體水質(zhì)得到明顯改善。該殺藻物質(zhì)來源于傳統(tǒng)中藥材植物，具有較好的生物安全性、環(huán)境友好性和良好的應(yīng)用價值。
【專利說明】一種植物源殺漂劑的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植物源殺藻劑的制備，特別是一種利用博落回或/和小果博落回果莢的植物源殺藻劑制備方法，該殺藻劑用于抑制水體藍(lán)藻生長和去除水體藍(lán)藻水華。

【背景技術(shù)】
[0002]我國淡水水體富營養(yǎng)化日趨嚴(yán)重，一些大型湖泊、水產(chǎn)養(yǎng)殖水體和城市景觀水體先后爆發(fā)了嚴(yán)重的藍(lán)藻水華。水體中藍(lán)藻大量繁殖、堆積和好氧分解會降低水體溶解氧，造成魚蝦等水生動物死亡，降低水體生物多樣性，并且許多水華藍(lán)藻會向水體釋放藍(lán)藻毒素，最終給水產(chǎn)動物安全和人類健康帶來極大的危害。
[0003]目前藍(lán)藻水華的去除方法主要分為物理方法、化學(xué)方法和生物學(xué)方法。在實(shí)際應(yīng)用中，因它們的適應(yīng)范圍、條件等不同，都表現(xiàn)出各自的優(yōu)點(diǎn)和不足。物理除藻方法有直接過濾法、機(jī)械清除法、氣浮法、超聲波去除法等方法，這些方法的優(yōu)點(diǎn)是不會給環(huán)境帶來二次污染，其缺點(diǎn)是除藻效果不好，耗能大?；瘜W(xué)除藻主要是通過向水體添加殺藻劑、抑藻劑、絮凝劑等，來去除水體中的水華藻類?；瘜W(xué)除藻是目前小型水體藍(lán)藻去除的主要方法，該方法雖然具有除藻效果好、見效快的優(yōu)點(diǎn)，但是絕大部分化學(xué)除藻劑會給環(huán)境帶來二次污染，而且這些化學(xué)除藻劑對水生生物毒性作用沒有選擇性，使用這類除藻劑后往往會造成該水體生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。生物除藻雖然是一種相對安全的除/控藻方式。但是目前生物除/控藻的缺點(diǎn)是除/控藻理論不成熟，受環(huán)境因素影響大，不具有通用性，除藻效果和除藻速度上都不及化學(xué)除藻。所以目前急需一種高效、環(huán)保的藍(lán)藻水華去除方法。
[0004]博落回作為一種中藥材，已有很長的應(yīng)用歷史，具有較好的生物安全性。博落回果莢來源于植物博落回，屬于植物源物質(zhì)，在環(huán)境中具有良好的降解性能，屬于環(huán)境友好型植物源材料。乙醇為一種安全的有機(jī)溶劑，利用乙醇從博落回果莢中浸提殺藻物質(zhì)，制備的生物源殺藻劑是一種安全和環(huán)境友好的殺藻劑，具有良好的應(yīng)用價值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種安全，且對環(huán)境友好的植物源殺藻劑的制備方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，用無水乙醇作為浸提劑從博落回或/和小果博落回果莢粉末中提取生物源殺藻劑。
[0007]本發(fā)明一種植物源殺藻劑的制備方法微量提取方案為，先用粉碎機(jī)將博落回或/和小果博落回果莢粉碎，再按照5g果莢粉末加入50mL無水乙醇的標(biāo)準(zhǔn)向果莢粉末中加入無水乙醇，然后超聲提取，超聲提取結(jié)束后，在砂芯過濾裝置上抽濾，殘?jiān)脽o水乙醇洗滌，合并濾液及洗滌液，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除乙醇，再將浸提物溶解在二甲亞砜中，使其終濃度大于10mg/mL，即得到植物源殺藻劑。其中，超聲提取條件為:每次超聲lOmin，工作間歇Imin,全程時間60min。
[0008]本發(fā)明一種植物源殺藻劑的制備方法的大量提取方案為，先用粉碎機(jī)將博落回或/和小果博落回果莢粉碎，再按照5g果莢粉末加入50mL無水乙醇的標(biāo)準(zhǔn)向果莢粉末中加入無水乙醇，然后黑暗環(huán)境浸提12小時，浸提期間輔以機(jī)械攪拌，提取結(jié)束后，浸提液先用紗布過濾，得到初濾液，初濾液再次用玻璃纖維棉過濾，得到精濾液，精濾液用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的方法去除乙醇，再將浸提物溶解在二甲亞砜中，使其終濃度大于10mg/mL，即得到植物源殺藻劑，蒸餾出來的無水乙醇進(jìn)行回收重復(fù)利用。
[0009]上述方案中，所述粉碎機(jī)采用8目粉碎機(jī)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)點(diǎn)為:
[0011]1、本發(fā)明涉及的除藻物質(zhì)為來源于中草藥植物(博落回或/和小果博落回果莢)的提取物，具有較好的生物安全性。
[0012]2、本發(fā)明方法制備的植物源除藻劑，在環(huán)境中易于降解，屬于環(huán)境友好型除藻劑。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為來源于博落回果莢的除藻劑對藍(lán)藻生長的抑制效果。
[0014]圖2為來源于博落回果莢的除藻劑對藍(lán)藻水華的去除效果。
[0015]圖3為來源于博落回果莢的除藻劑除藻后水體透明度的變化情況。
[0016]圖4為來源于博落回果莢的除藻劑除藻后水體銨態(tài)氮含量的變化情況。
[0017]圖5為來源于博落回果莢的除藻劑除藻后水體總磷含量的變化情況。
[0018]圖6為來源于博落回果莢的除藻劑除藻后水體化學(xué)需氧量(COD)含量的變化情況。

【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1:
[0020]微量提取方案:用粉碎機(jī)(8目)將博落回(Macleaya cordata)或/和小果博落回(Macleaya microcarpa)果莢粉碎,稱取5g果莢粉末于250mL廣口三角瓶中，向其中加入50mL無水乙醇，放入KQ2200E型超聲波清洗機(jī)中，超聲提取，超聲提取條件為:每次超聲lOmin，工作間歇lmin，全程時間60min。提取結(jié)束后，在砂芯過濾裝置上抽濾，殘?jiān)蒙倭?mL無水乙醇洗滌，合并濾液及洗滌液，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-3000上旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除乙醇，再將浸提物溶解在二甲亞砜中，使其終濃度大于10mg/mL (質(zhì)量/體積)，即得到植物源殺藻劑。
[0021]實(shí)驗(yàn)室抑藻試驗(yàn):用來源于博落回果莢的除藻劑來抑制銅綠微囊藻的生長。
[0022]產(chǎn)毒水華藍(lán)藻種類:銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa PCC7806)
[0023]藻培養(yǎng)基:CT培養(yǎng)基
[0024]抑藻試驗(yàn)方法:試驗(yàn)在250mL的三角瓶中進(jìn)行，取100 μ L來源于博落回果莢的不同濃度的除藻劑加入到無菌的CT培養(yǎng)基中，另取100 UL 二甲亞砜做空白對照，再分別向其中加入用CT培養(yǎng)的處于對數(shù)生長期的銅綠微囊藻Μ.aeruginosa PCC7806，終體積為10mL,來源于博落回果莢的除藻劑的最終濃度為0、1、2.5、4、5.5mg/L(以浸提物干重為準(zhǔn)來計(jì)算)，M.aeruginosa PCC7806起始OD68tl值為0.196。所有處理均置于光強(qiáng)30 μ mo Iprotons/(Iii2S1)，溫度25±1 °C,光周期12h: 12h (L:D)條件下培養(yǎng),在實(shí)驗(yàn)的第2、4、6天取樣。藻細(xì)胞葉綠素用80%丙酮提取測定。以培養(yǎng)物葉綠素含量的變化情況來反映不同處理組該藻的生長情況。
[0025]抑藻試驗(yàn)結(jié)果:如圖1所示，向銅綠微囊藻M.aeruginosa PCC7806培養(yǎng)體系加入來源于博落回果莢的除藻劑后，在隨后培養(yǎng)的第二天，除藻劑添加劑量為lmg/L時，M.aeruginosaPCC7806的生物量即顯著低于對照，隨著培養(yǎng)時間的推移，該除藻劑對M.aeruginosa PCC7806的抑制效應(yīng)也越來越明顯，且隨著添加劑量的增加，該除藻劑對Μ.aeruginosa PCC7806的抑制效應(yīng)也越來越強(qiáng)。
[0026]實(shí)施例2:
[0027]大量提取方案:博落回或/和小果博落回果莢用粉碎機(jī)(8目)粉碎，稱取5Kg果莢粉末于100L塑料桶中，向其中加入50L無水乙醇，黑暗浸提12小時，浸提期間輔以機(jī)械攪拌。提取結(jié)束后，浸提液先用紗布過濾，得到初濾液，初濾液再次用玻璃纖維棉過濾，得到精濾液，精濾液用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的方法去除乙醇，再將浸提物溶解在二甲亞砜中，使其終濃度大于10mg/mL (質(zhì)量/體積)，即得到植物源殺藻劑，蒸餾出來的乙醇進(jìn)行回收重復(fù)利用。
[0028]野外除藻試驗(yàn):選取的野外水體正爆發(fā)藍(lán)藻水華，其中的主要藍(lán)藻種類為微囊藻。在該水體構(gòu)建2X2X2m3的圍格，圍隔材料為食品塑料級加工而成。向其中添加來源于博落回果莢的除藻劑，使除藻劑的終濃度為8mg/L(以浸提物干重為準(zhǔn)來計(jì)算)，并設(shè)置對照。監(jiān)測水體葉綠素a、銨態(tài)氮、總磷和化學(xué)需氧量(COD)含量，持續(xù)31天。
[0029]除藻試驗(yàn)結(jié)果:通過持續(xù)監(jiān)測水體藻類葉綠素a含量發(fā)現(xiàn)，添加來源于博落回果莢的除藻劑的圍隔內(nèi)水體的葉綠素a含量顯著低于對照(見圖2)，說明該除藻劑對藍(lán)藻水華有較好的去除效果。并且在I個月的試驗(yàn)期內(nèi)，添加來源于博落回果莢的除藻劑的處理組的藍(lán)藻生物量均極顯著低于對照組(T測驗(yàn)分析，P〈0.01)。對水體的透明度進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)在I個月的試驗(yàn)期內(nèi)添加該除藻劑的圍隔水體透明度顯著高于對照(見圖3)。對水體氨態(tài)氮含量的監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)在添加該除藻劑的處理組雖然在試驗(yàn)的第1-3天內(nèi)高于對照，而到第5天后，添加該除藻劑的處理組氨態(tài)氮含量均低于對照組(見圖4)。對水體總磷含量的監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在添加該除藻劑的處理組在試驗(yàn)的第3天高于對照，而在試驗(yàn)期的第24-31天，添加該除藻劑的處理組總磷含量均低于對照組(見圖5)。水體COD含量的變化趨勢和總磷的變化趨勢相似，在試驗(yàn)的第3天，添加該除藻劑的處理組水體COD含量高于對照，而在試驗(yàn)的第10天和第24-31天，添加除藻劑的處理組總磷含量均低于對照組(見圖6)。
【權(quán)利要求】
1.一種植物源殺藻劑的制備方法，其特征在于，用無水乙醇作為浸提劑從博落回或/和小果博落回果莢粉末中提取生物源殺藻劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物源殺藻劑的制備方法，其特征在于，先用粉碎機(jī)將博落回或/和小果博落回果莢粉碎，再按照果莢粉末加入501無水乙醇的標(biāo)準(zhǔn)向果莢粉末中加入無水乙醇，然后超聲提取，超聲提取結(jié)束后，在砂芯過濾裝置上抽濾，殘?jiān)?001無水乙醇洗滌，合并濾液及洗滌液，然后將浸提液中乙醇旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到浸提干物質(zhì)，再將浸提物溶解在二甲亞砜中，使其終濃度大于1008/1111，即得到植物源殺藻劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種植物源殺藻劑的制備方法，其特征在于，超聲提取條件為:每次超聲10111111，工作間歇1111111，全程時間60111111。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種植物源殺藻劑的制備方法，其特征在于，所述粉碎機(jī)采用8目粉碎機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物源殺藻劑的制備方法，其特征在于，先用粉碎機(jī)將博落回或/和小果博落回果莢粉碎，再按照果莢粉末加入501無水乙醇的標(biāo)準(zhǔn)向果莢粉末中加入無水乙醇，然后黑暗環(huán)境浸提12小時，浸提期間輔以機(jī)械攪拌，提取結(jié)束后，浸提液先用紗布過濾，得到初濾液，初濾液再次用玻璃纖維棉過濾，得到精濾液，精濾液用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的方法去除乙醇，再將浸提物溶解在二甲亞砜中，使其終濃度大于1008/111匕即得到植物源殺藻劑，蒸餾出來的無水乙醇進(jìn)行回收重復(fù)利用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種植物源殺藻劑的制備方法，其特征在于，所述粉碎機(jī)采用8目粉碎機(jī)。
【文檔編號】A01N65/08GK104381308SQ201410709090
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】邵繼海, 李錦龍, 陳安偉, 彭亮, 吳根義 申請人:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)