一種高效植物源抑藻劑及其制備方法與流程

本發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：

隨著社會、經濟的快速發展，各種污染物的排放也日益加重，這使得水體富營養化日趨嚴重，水華頻繁爆發嚴重影響了生態平衡，使我國的水質性缺水現象日漸加劇。銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)是形成水華的藍藻優勢種群之一，具有極強的生態學競爭優勢，至今其迅速繁殖依然是全球性的問題，而且其產生的微囊藻毒素危害極大，所以探索發現一種高效的，經濟的，生態風險小的抑藻方法是當前治理的突破點。

技術實現要素：

所要解決的技術問題第1個是提供抑藻率達到90％以上的高效植物源抑藻劑。

本發明所要解決的技術問題第2個是上述植物源抑藻劑的制備方法。

本發明解決技術問題的技術方案為：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/毫升。

洋蔥(Allium cepa L.)在中國分布廣泛，是中國主栽蔬菜之一，可用于降低血壓、提神醒腦、緩解壓力、預防感冒，已有相關研究表明洋蔥鱗莖的水浸提液有抑藻效果，但化感物質在水中得不到較好的釋放，故高濃度才有很好的抑藻效應。

乳酸(2-羥基丙酸)是一些植物無氧呼吸的代謝產物，已有有關報道認為乳酸是某些植物的化感物質之一，且乳酸可作為食品添加劑、防腐劑，無異味，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溶解劑，因此，采用食用乳酸對洋蔥浸提，不僅具有較好的生態安全性且使用方便、易于操作，更具有較高的可行性。

本發明與現有技術相比，所述的抑藻劑原料來自植物洋蔥以及可作為食品添加劑的乳酸，生態安全性好，不會造成二次污染，作為一種高效植物源抑藻劑，本發明的浸提液濃度在10μL/L以上，處理時間超過96小時，抑藻率達到99％。

附圖說明

圖1為實施例1所制的洋蔥的乳酸浸提液對銅綠微囊藻密度的影響圖。

圖2為乳酸浸提液對銅綠微囊藻密度的影響圖。

圖3為為實施例4所制的洋蔥的水浸提液對銅綠微囊藻密度的影響圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作詳細的說明。

本發明的銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)購于中國科學院武漢水生生物研究所藻種庫，采用BG-11培養基培養；

洋蔥(Allium cepa L.)，由安徽師范大學園藝系提供。

乳酸為分析純，含量99％，購于上海國藥集團。

實施例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，過濾至可。

實施例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，過濾至可。

實施例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，過濾至可。

實施例4：

加入的溶劑為水外，其余與實施例1相同。

實施例5：

抑藻率試驗：

對銅綠微囊藻進行擴大培養，在無菌條件下取100ml藻種加入到已滅菌的錐形瓶中，每天定時在無菌操作臺中加定量培養基，使細胞進入對數生長期。培養條件為：光照強度4000lx，光暗比為12h：12h，溫度(25±1)℃。每天搖動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,然后加入實施例1所制的洋蔥乳酸浸提液，浸提液設置5個濃度梯度，分別為1.25,2.5,5,10,15μL/L。同時，為了對比實驗結果，設置相同濃度梯度的乳酸、洋蔥的水浸提液處理組(實施例4)，另外設置不作處理的空白對照組，各實驗組與對照組均3個平行，置于之前相同條件下培養。分別于加樣后24、48、72和96h取樣用血球計數板進行藻細胞計數。

乳酸、洋蔥的水浸提液、洋蔥的乳酸提取液對銅綠微囊藻生長的抑制率計算公式為：IR(％)＝(1-N/N0)×100

其中，IR為抑制率；N為實驗組藻細胞數；N0為對照組藻細胞數。

如圖1、2、3所示：各實驗組(1.25,2.5,5,10,15μL/L)的藻細胞密度在作用后的各個時間內均小于同期對照組，且與同期對照組的差距隨著處理時間的增加而在逐漸的增大。乳酸和洋蔥的水浸提液處理組(實施例4)與對照組的差異在第72h時2.5μL/L處理組才開始顯示出極顯著性差異。而洋蔥的乳酸浸提液(實施例1)處理組作用24h時，最大濃度組(15μ/L處理組)與對照組的差異就已經達到了極顯著水平(P<0.01)，其它濃度組與對照組也有顯著性差異(P<0.05)，而在72h時，除最低濃度處理組之外所有的實驗組相比于對照組均顯示極顯著性差異(P<0.01)，96h時，兩個較大濃度組(10,15μL/L)中的藻基本上都死掉了，只存在極少數目的藻細胞。由此可知：實施例1所制的洋蔥的乳酸浸提液對銅綠微囊藻的抑制效果要遠好于乳酸和實施例4所制的洋蔥的水浸提液處理組。且洋蔥的乳酸浸提液實驗組中的藻密度的大小與浸提液濃度呈負相關，即浸提液的濃度越大，對銅綠微囊藻生長的影響也就越大，從而藻密度也就越低，抑藻效果越明顯。

實施例6：

抑制率：

乳酸、洋蔥的水浸提液、洋蔥的乳酸提取液對銅綠微囊藻生長的抑制率計算公式為：IR(％)＝(1-N/N0)×100

其中，IR為抑制率；N為實驗組藻細胞數；N0為對照組藻細胞數。

表1乳酸對銅綠微囊藻的抑制率(％)

Table.1 The inhibition ratio oflactic acid on Microcystis aeruginosa(％)

表2實施例4所制的洋蔥的水浸提液對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實施例1所制的洋蔥的乳酸浸提液對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(實施例1)要比乳酸和洋蔥的水浸提液處理組(實施例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時就達到了78％的抑制率。可以看出，隨著洋蔥的乳酸浸提液濃度的增加，對銅綠微囊藻生長的抑制率會增大；且在同一濃度下，抑制率也隨著處理時間的加長而增大。第72h后，除了最低濃度(1.25μL/L)的實驗組外，其余濃度的實驗組抑制率均超過了80％，并在第96h后均超過了90％。其中，最大處理濃度(15μL/L)組，在第96h的抑制率已經達到了99.59％，幾乎接近于100％。由此可以表明，洋蔥的乳酸浸提液(實施例1)對銅綠微囊藻的抑制效果要遠好于單獨乳酸以及洋蔥的水浸提液(實施例4)處理組，洋蔥的乳酸浸提液(實施例1)對銅綠微囊藻生長的抑制率與浸提液濃度呈正相關性，即浸提液的濃度越大，抑制率就越大。這與浸提液對銅綠微囊藻細胞密度的影響趨勢相反，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的效果。