CN103749463B - 使用Thaxtomin与Thaxtomin组合物控制藻类的方法 - Google Patents

使用Thaxtomin与Thaxtomin组合物控制藻类的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103749463B
CN103749463B CN201410051632.0A CN201410051632A CN103749463B CN 103749463 B CN103749463 B CN 103749463B CN 201410051632 A CN201410051632 A CN 201410051632A CN 103749463 B CN103749463 B CN 103749463B
Authority
CN
China
Prior art keywords
thaxtomin
algae
hydroxyl
pond
methyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410051632.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103749463A (zh
Inventor
康耀卫
肖恩.西蒙斯
乔纳森.莱德
安.特兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novozymes Biologicals Inc
Original Assignee
Novozymes Biologicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Novozymes Biologicals Inc filed Critical Novozymes Biologicals Inc
Publication of CN103749463A publication Critical patent/CN103749463A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103749463B publication Critical patent/CN103749463B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/06—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing only aliphatic carbon atoms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/48—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with two nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • A01N43/60—1,4-Diazines; Hydrogenated 1,4-diazines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/20—Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • A01N63/28—Streptomyces

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明涉及使用Thaxtomin与Thaxtomin组合物控制藻类的方法，具体地涉及公开处理和/或控制藻类的方法，包括使藻类与有效剂量的一种或多种thaxtomin相接触。以预定量将一种或多种thaxtomin施用于被藻类污染的环境，该预定量对控制、减少和/或杀灭藻类有效。

Description

使用Thaxtomin与Thaxtomin组合物控制藻类的方法
本发明申请是基于申请日为2008年4月7日，申请号为200880019490.2(国际申请号为PCT/US2008/059550)，名称为“使用Thaxtomin与Thaxtomin组合物控制藻类的方法”的发明专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本发明根据美国法典第35册第119条要求2007年4月9日提交的60/910,723号临时申请的优先权和利益，该申请的全部内容以引用的形式纳入本文之中。
技术领域
本公开涉及用一种或多种thaxtomin处理藻类。该方法可用来施用于需要处理以控制、尽量减少和/或消除藻类的水，诸如未净化的污水，或被藻类污染的表面或者设备。
背景技术
许多水池、池塘、湖泊、大容器(tank)、河口湾和海洋在水体的水柱中含有大量的悬浮的藻类种群。这些藻类导致水的外观呈绿色且常常为浑浊的，使许多观者感到不快。亦常常会出现令人讨厌的(undesirable)丝状藻类的漂浮聚集物。藻花，即水体中出现高密度(high concentration)的藻类时，导致低水平的溶解氧，使水生动物和鱼类种群受到威胁。在某些情况下，这样的状况导致鱼难(fish kill)，并且降低水体的整体品质。
目前使用的控制藻类生长的方法包括使用除藻剂处理水。举例而言，美国5,407,899号专利描述了用于藻类控制的硫酸铜。已知的除藻剂杀死藻类，并且使水回归更理想的外观，即清澈或者颜色较浅的水。然而，已知的除藻剂存在问题，原因是它们可能昂贵且对环境有潜在的毒性。此外，在除藻剂消散之后，除藻剂的应用并不一定改变了水的状况，水仍然适于随后的藻类生长，和/或重新产生的污染。
Thaxtomin是一组已知的植物毒素，然而，尽管thaxtomin A及其类似物表现出许多符合潜在除草剂的理想生物学性质，但已知它们缺乏系统性的植物毒性，而该性质对于在低除草剂浓度下在田间达成可靠的杂草控制是至关重要的。参见，例如Herbicidal Properties of the Thaxtomin Group of Phytotoxins,J.Agric.Food Chem.,Vol.49,No.5,2001。
藻类污染和除藻剂的使用都仍然问题重重。重新处理被污染的环境增加了处理的整体成本，而且增加了除藻剂在环境中毒性积累的潜在可能性。因此，一直有对新型除藻剂，以及除藻剂的制造和使用及其配制的需求。此外，一直有鉴别出具有下述特征的除藻剂的需求：可能便于制造，并且/或者对环境的破坏低于已知的除藻剂。
发明内容
本公开提供了一种或多种新型除藻剂，以及通过使藻类与有效量的一种或多种thaxtomin和/或其类似物接触来处理藻类的方法。非限定性的合适的thaxtomin包括thaxtomin A、thaxtomin B、thaxtomin D、它们的衍生物，以及它们的组合。在多个实施方案中，依照本公开所述，单独使用thaxtomin A。
本方法适于藻类处于液体环境诸如水中的情况。合适的液体环境包括水池(pool)、池塘(pond)、鱼场(fish farm)、湖泊(lake)、溪流(stream)、稻田(paddy)、河流(river)、海洋(ocean)、河口湾(estuary)、淡水水族箱(freshwater aquarium)、咸水水族箱(salt water aquarium)、水产养殖(aquaculture)、商业水产养殖用容器(tank for commercial aquaculture)、商业水产养殖用池塘(pond forcommercial aquaculture)、装饰性池塘(ornamental pond)、水景园(water garden)、排水溪(run-off stream)或沟渠(ditch)以及它们的组合。在多个实施方案中，藻类在土壤或泥沼环境中。在多个实施方案中，藻类污染用于商业性培养的藻类的容器、大容器(tank)、生物反应器或其他装置，所述商业性培养的藻类例如以生物燃料或者替代性能源为目的培养的藻类。
亦公开了通过将藻类与thaxtomin如thaxtomin A接触来控制、减少和/或杀灭藻类的方法。
在多个实施方案中，本公开涉及处理藻类的方法，该方法包括或其组成为使藻类与有效量的一种或多种thaxtomin接触。在多个实施方案中，所述一种或多种thaxtomin包括化合物，所述化合物包含thaxtomin A、thaxtominB、thaxtomin D以及它们的组合，或由thaxtomin A、thaxtomin B、thaxtominD以及它们的组合组成。在多个实施方案中，所述一种或多种thaxtomin仅包括thaxtomin A。在多个实施方案中，藻类在液体环境中，例如水。举例而言，合适的液体环境包括水池、池塘、稻田、湖泊、溪流、河流、海洋、河口湾、淡水水族箱、咸水水族箱、商业水产养殖用容器、商业水产养殖用池塘、装饰性池塘、水景园、排水溪以及它们的组合。在某些实施方案中，适于处理的藻类存在于土壤或泥沼环境中。在多个实施方案中，处理包括施用有效量的thaxtomin，例如施用浓度为大约0.5ppm到大约100ppm的量。
在多个实施方案中，本公开提供了一种控制藻类生长的方法，该方法包括或其组成为使藻类和一种或多种thaxtomin接触。在某些实施方案中，本公开提供了杀死藻类的方法，该方法包括或其组成为使藻类和thaxtomin A接触。
在多个实施方案中，将一种或多种thaxtomin施用于需要进行藻类控制的区域，例如生物反应器、大容器、农业设备或它们的组合。在某些实施方案中，将thaxtomin与载体混合形成溶液，所述溶液的thaxtomin浓度为大约0.05ppm到大约500ppm。这种溶液可以施用于需要净化或者减少或消除藻类的被污染表面。
本文所用的“藻类”是指多种主要是水生的，真核的，进行光合作用的生物中的任何一种，其大小范围从单细胞形式到巨型海草。该术语可进一步指承担地球上大量光合作用的光合型原生动物。作为一个群体，藻类是多源的。相应的，该术语可指来自下述组中的任何被认为是藻类的原生动物：alveolates，chloraraachniophytes，隐藻(cryptomonads)，裸藻(euglenids)，灰藻(glaucophytes)，定鞭藻(haptophytes)，红藻(red algae)例如红藻门(Rhodophyta)，stramenopiles以及绿色植物(viridaeplantae)。该术语指真核生物中的绿藻、黄藻(yellow-green algae)、褐藻和红藻。该术语亦可指原核生物中的蓝细菌。该术语亦指绿藻、蓝藻和红藻。
本文所用的“除藻剂”是指一种或多种具有抑藻或杀藻活性的试剂、化合物和/或组合物。
本文所用的“杀藻”用于本文是指杀灭藻类。
本文所用的“抑藻”用于本文是指抑制藻类的生长，这在某些条件下是可逆的。
本文所用的“低级烷基”是指包括一个到大约十八个碳原子的非环状的直链或支链烷基基团。示范性的烷基基团包括，但不限于，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、戊基、异戊基、己基、辛基、癸基等。
本文所用的“羟基”是指-OH。
本文所用的“H”是指氢原子。
本文所用的“ppm”是指百万分率。
具体地，本发明还涉及如下各项：
1.一种处理藻类的方法，包括使藻类和有效量的一种或多种thaxtomin接触。
2.依据项1的方法，其中所述一种或多种thaxtomin包括选自下组的化合物：thaxtomin A、thaxtomin B、thaxtomin D以及它们的组合。
3.依据项1的方法，其中所述一种或多种thaxtomin包含thaxtomin A。
4.依据项1的方法，其中所述藻类在液体环境中。
5.依据项4的方法，其中所述液体环境为水。
6.依据项4的方法，其中所述液体环境为水池、池塘、稻田、湖泊、溪流、河流、海洋、河口湾、淡水水族箱、咸水水族箱、商业水产养殖用槽、商业水产养殖用池塘、装饰性池塘、水景园以及它们的组合。
7.依据项1的方法，其中所述藻类在土壤或泥沼环境中。
8.依据项1的方法，其中所述有效量是施用的浓度为大约0.5ppm到大约100ppm的量。
9.一种控制藻类生长的方法，包括使藻类与一种或多种thaxtomin接触。
10.一种杀灭藻类的方法，包括使藻类与thaxtomin A接触。
11.一种通过向需要进行藻类控制的区域施用thaxtomin来控制藻类的方法。
12.项11所述的方法，其中所述需要进行控制的区域包括房屋、鱼场、水池、池塘、湖泊、溪流、河流、海洋、河口湾、淡水水族箱、咸水水族箱、商业水产养殖用容器、商业水产养殖用池塘、装饰性池塘、或水景园，以及它们的组合。
13.项11所述的方法，其中所述的thaxtomin具有下述的组成：
其中R1是甲基或H，R2是羟基或H，R3是甲基或H，R4是羟基或H，R5是羟基或H，R6是羟基或H，以及它们的组合。
14.依据项13所述的方法，其中R1是甲基，R2是羟基，R3是甲基，R4是H，R5是羟基，并且R6是H。
15.项11所述的方法，其中需要进行控制的区域包括生物反应器、大容器、农业设备，以及它们的组合。
16.依据项11的方法，其中将thaxtomin与载体混合形成thaxtomin浓度为大约0.05ppm到大约500ppm的溶液。
17.依据项16中的方法，进一步包括将所述溶液施用于被污染的表面。
发明详述
疮痂病链霉菌(Streptomyces scabies)，酸性疮痂链霉菌(S.acidiscabies)，以及肿疮痂链霉菌(S.turgidiscabies)是多种地下的马铃薯所患疮痂病(scabdisease)的病原体。从中识别出一类涉及该病发病机理的植物毒素，thaxtomin。已发现thaxtomin适于控制、减少和/或消除藻类，包括绿藻、蓝藻和红藻。已发现thaxtomin具有杀藻活性和抑藻活性。
本公开提供了处理藻类的方法和组合物。所述方法包括将预定量的除藻剂施用于需要进行控制或处理的区域，例如被藻类污染的区域。除藻剂可以溶于溶液中和/或是溶剂化的并且使其可用于杀灭、控制和/或尽量减少藻类。在多个实施方案中，除藻剂是溶于溶液中的，因而可以以生物有效的形式透入藻类。
依照本公开适于使用的除藻剂包括一种或多种thaxtomin。Thaxtomin包括来自一族环状二肽中的任意一种类型，例如含有4-硝基吲哚-3-基的2,5-二氧哌嗪(4-nitroindol-3-yl-containing2,5-dioxopiperazine)，通常称为thaxtomin。合适的thaxtomin包括描述为具有环-(L-4-硝基色氨酰-L-苯丙氨酰基)基本结构的环状二肽。在多个实施方案中，合适的二酮哌嗪模块(moiety)可以是N-甲基化的，并且包括带有苯丙氨酰基α-碳及环-碳羟基基团的同族物(congener)。依照本公开适于使用的thaxtomin的非限定性实例包括thaxtomin A、thaxtomin A邻位异构体、thaxtomin B和C-14脱氧thaxtomin B(deoxythaxtomin B)(thaxtomin D)，以及这些中任何一种的衍生物。Thaxtomin及其衍生物的组合亦适于依照本公开的用途。
在多个实施方案中，纯化的thaxtomin及其类似物依照本公开是适于使用的除藻剂。其化学组成包括：
在多个实施方案中，R1是甲基或H。
在多个实施方案中，R2是羟基或H。
在多个实施方案中，R3是甲基或H。
在多个实施方案中，R4是羟基或H。
在多个实施方案中，R5是羟基或H。
在多个实施方案中，R6是羟基或H。
在多个实施方案中，R1是甲基，R2是羟基，R3是甲基，R4是H，R5是羟基，并且R6是H。
在多个实施方案中，R1是甲基，R2是羟基，R3是甲基，R4是羟基，R5是H，并且R6是H。
在多个实施方案中，R1是甲基，R2是H，R3是H，R4是H，R5是H，并且R6是H。
在多个实施方案中，R1是甲基，R2是羟基，R3是甲基，R4是H，R5是H，并且R6是H。
在多个实施方案中，R1是甲基，R2是H，R3是甲基，R4是H，R5是H，并且R6是H。
在多个实施方案中，R1是甲基，R2是羟基，R3是H，R4是H，R5是H，并且R6是H。
在多个实施方案中，R1是甲基，R2是羟基，R3是甲基，R4是H，R5是H，并且R6是羟基。
在多个实施方案中，R1是甲基，R2是羟基，R3是甲基，R4是H，R5是羟基，并且R6是羟基。
在多个实施方案中，R1是甲基，R2是羟基，R3是H，R4是H，R5是羟基，并且R6是H。
在多个实施方案中，R1是H，R2是羟基，R3是甲基，R4是H，R5是羟基，并且R6是H。
在多个实施方案中，R1是H，R2是H，R3是H，R4是H，R5是H，并且R6是H。
在多个实施方案中，纯化的thaxtomin A依照本公开适于使用的除藻剂。Thaxtomin A是一种黄色的化合物，由含有4-硝基吲哚-3-基的2,5-二氧哌嗪组成，并且是疮痂病链霉菌，酸性疮痂链霉菌(Streptomyces acidiscabies)和肿疮痂链霉菌(Streptomyces turgidiscabies)所产生的主要的thaxtomin，其具有m-环和α-C羟基加成(with phenylalanyl m-ring andα-C hydroxyl additions)。其化学组成包括：
thaxtomin对藻类的作用模式未知。然而，不愿拘于本公开所述，认为当thaxtomin接触藻类时抑制纤维素的生物合成。
在多个实施方案中，包含一种或多种thaxtomin的来自细胞培养物(如疮痂病链霉菌、酸性疮痂链霉菌和肿疮痂链霉菌的细胞培养物)的未纯化的上清液适合作为依照本公开的除藻剂使用。本领域的普通技术人员将会容易地预见可以从细胞培养物容易地获取上清液，例如通过离心并收集余下的液体部分。
在多个实施方案中，一种或多种thaxtomin可以施用于被藻类污染的环境以控制、尽量减少和/或消除令人讨厌的藻类。本文使用的措辞“处理(treat)”、“进行处理(treating)”或“处理方法(treatment)”是指预防性地使用本公开的thaxtomin以防止令人讨厌的或严重的藻华，或者改善已存在的藻类污染。现有许多不同的控制、减少和/或消除藻类的处理方法。
本文使用的“藻类污染”是指由一种或多种藻类引起的，任何可检测的藻类现象。这些现象可由多种因素引起，例如水柱营养水平，和/或其他胁迫的(stessed)或者失常的环境状态。这些现象的非限定性实例包括藻类生长的发展、藻类浮渣的形成、水体中低水平的溶解氧、对水生动物和鱼类种群的胁迫，和/或其他形式的环境质量下降。所述环境状况应理解为非限定性的，而且应理解为在本文中列举的只是部分适合于依照本公开的处理方法的环境状况。更进一步，藻类污染亦可指留在藻类培育设备和装置上的残余藻类，所述装置和设备例如用来为了替代能源生产而制备藻油的那些。根据本公开可以清洁的设备和各种装置的非限定性例包括在美国5,088,231号、5,171,683号、4,978,505号和4,908,315号专利(将这些专利都以全文引用的方式纳入本文中)中所述的物件。用来以商业目的培育藻类的农业设备和生物反应器可以使用依照本公开的除藻剂清洁。
在多个实施方案中，依照本公开使用的组合物包含有效改善水质的量的一种或多种thaxtomin。本文使用的“有效量”是指依照本公开的thaxtomin或一种或多种具有thaxtomin组分的化合物或组合物的量足以诱导对环境状况特定的积极作用(positive benefit)，所述环境状况例如水的状况或者认为被藻类污染或沾污的(soiled)状况。所述积极作用可以在本质上是装饰性的，或者是涉及健康的，或是两者的结合。在多个实施方案中，所述积极作用通过使被污染的环境、区域或装置与一种或多种thaxtomin，和/或一种或多种thaxtomin组分接触来实现，以改善诸如藻华或藻类污染等状况。处理方法包括使被藻类污染的环境或被藻类沾污的设备与有效杀藻量和/或有效抑藻量的thaxtomin接触。
施用的特定thaxtomin浓度通常取决于施用组合物的目的。例如，施用的剂量和频率可以取决于藻类状况的类型和严重性而变化。在多个实施方案中，向水体施用一种或多种thaxtomin使得thaxtomin浓度为1ppm到5ppm。在多个实施方案中，向水体施用一种或多种thaxtomin使得thaxtomin浓度为大约0.5ppm到100ppm。在多个实施方案中，将thaxtomin与载体(例如水)以大约0.05ppm到500ppm的量混合并施用于受污染的区域或被藻类沾污的设备。
依照本公开的处理方法是将被藻类污染的区域和/或设备与一种或多种有效改善与藻类相关的状况的量的thaxtomin接触。在多个实施方案中，通过向需要进行处理或者藻类控制的区域施用一种或多种thaxtomin组合物来处理这些区域，所述区域例如水池、池塘、稻田、鱼场、湖泊、河口湾、海洋、淡水水族箱、咸水水族箱、商业水产养殖用容器、商业水产养殖用的池塘、装饰性池塘、水景园、生产替代性燃料的设备或装置、排水沟渠、房屋壁板(house siding)以及甲板铺板(deck plank)。施用活性thaxtomin成份直至处理目标达成。然而，处理的持续时间可以根据状况严重性而变化。例如，取决于处理目标是控制、减少和/或消除藻类污染，处理可以持续几天到几周。
在多个实施方案中，可以将thaxtomin和溶剂载剂(solvent vehicle)组合以制备用于处理藻类的制剂，其中主要活性成分为一种或多种thaxtomin。在多个实施方案中，将所述活性成分以悬浮液、干燥形式和水溶液提供。与溶剂混合的thaxtomin的量将根据多种因素而有所不同，这些因素包括，例如，thaxtomin的活性、选择的thaxtomin的类型、产品的最终形态以及采用的特定公开的溶剂。一般而言，thaxtomin组分将占thaxtomin/溶剂混合物1到95的重量百分比。在多个实施方案中，thaxtomin占thaxtomin/溶剂混合物大约10.00到大约80的重量百分比。可用于制备本thaxtomin组合物的溶剂包括任何能够溶解一种或多种thaxtomin的溶剂。这样的溶剂的非限定性实例包括水和/或水溶液。
在多个实施方案中，可以将thaxtomin与干燥的赋形剂组合以制备用来处理藻类的制剂，其中主要活性成分为一种或多种thaxtomin。在多个实施方案中，将所述活性成分以干燥形式提供。thaxtomin组分将占thaxtomin干燥制剂1到95的重量百分比。在多个实施方案中，thaxtomin构成thaxtomin干造制剂大约10.00到大约80的重量百分比。
下述非限定性实例更进一步说明依照本公开的组合物、方法和处理。应该注意本公开不限于实施例中具体描述的特定细节。
实施例1
酸性疮痂链霉菌的上清液在低如100倍的稀释时有效控制或减少下述绿藻：窝鞘藻(Oedogonium foveolatum)，水绵属的种(Spirogyra spp)，团藻(Volvoxaureus)，球团藻(Volvox globator)，新月藻属的种(Closterium sp.)，衣藻属的种(Chlamydomonas sp)。
将酸性疮痂链霉菌在燕麦粉肉汤(Oat Meal Broth)液体培养基中室温下培养5天。离心细胞培养物并收集上清液，通过0.45微米过滤器过滤，并保存以进行生物活性测定。在不同稀释度下针对上文提及的藻类评估该上清液。所述藻类从Carolina Biological Supply Company(卡罗莱纳生物供应公司)获取，将其遵照提供的手册培养和维持。使用来自卡罗莱纳生物供应公司的Alga-Cro淡水培养基培养藻类。使用最大抑制稀释度(MDI)来测量上清液对藻类的活性。该测定进行3星期。在视觉上藻类生长为所述稀释的上清液所抑制。预计使用较浓的溶液有较强的抑制作用。测试结果如下所概括：
表1
实施例2
证明了酸性疮痂链霉菌的上清液对蓝绿藻有毒：蓝绿藻(颤藻属的种)从卡罗莱纳生物供应公司获得，并在推荐的培养基(Alga-Cro淡水培养基)中培养。将酸性疮痂链霉菌的上清液以各种稀释度加入藻类培养物中。将经处理的藻类培养物在正常的室内光线下在室温温育。三周后，依据生长抑制来评估藻类的生长。结果显示了对于这种蓝绿藻生长的最大抑制稀释度大于50倍。
实施例3
证明了酸性疮痂链霉菌的上清液对红藻有毒：串珠藻属的种(Batrachospermum sp.)，绢丝藻属的种(Callithamnion sp.)，以及红皮藻属的种(Rhodymenia sp.)从卡罗莱纳生物供应公司获得。藻类的培养和维持遵照提供的手册。用于进行生物测定的实验方案与上述相同。从下表可以证实某些红藻，如串珠藻属的种和红皮藻属的种亦对thaxtomin上清液相当敏感。
表2
受测生物 最大抑制稀释度(MDI)
串珠藻属的种 ≥30
红皮藻属的种 ≥10
绢丝藻属的种 ≤10
实施例4
酸性疮痂链霉菌在燕麦麸粉(Oat Bran Meal)培养基中生长的过程中分泌thaxtomin。
为了确认杀灭藻类涉及thaxtomin，从康奈尔大学获取了一种thaxtomin生产阴性突变体，并用作阴性对照。在25℃在燕麦麸液体培养基中培养野生型菌株与所述阴性突变体，并用它们的上清液进行针对表3中的藻类的生物测定。结果表明，来自野生型菌株的上清液在超过10到100倍的稀释大大抑制测试的藻类。然而，来自thaxtomin阴性突变体的上清液对受测生物没有可观察到的抑制。
表3
实施例5
将纯化的thaxtomin用于生物测定测试，评估其效力，并与硫酸铜比较，硫酸铜是多种基于铜的除藻剂的活性成分。该生物测定进行两周，然后评估对藻类生长的抑制。结果在下表中。结论为：低如1ppm的纯化的thaxtomin有效地控制并且杀灭受测藻类。然而，2ppm的硫酸铜(商业上推荐的硫酸铜比例)在我们的测定系统中针对所述受测生物并不非常有效。
表4：纯化的thaxtomin与CuSO4的生物活性
受测生物 Thaxtomin(1ppm) CuSO4(2ppm)
鞘藻属的种 ++ -
水绵属的种 ++ +
颤藻属的种 + -
串珠藻属的种 + -
红皮藻属的种 + -
附注；++=可见的死亡；+=生长抑制；-=无可见的生长抑制.
实施例6
thaxtomin对在微型池塘(minipond)生态系统中控制藻类是有效的。为了说明使用thaxtomin控制藻类问题的有效性，从卡罗莱纳生物供应公司(13-1207)获取了微型池塘生态系统。该系统包括藻类混合物(鞘藻属(Oedogonium)，团藻属(Volvox)，衣藻属(Chlamydomonas))和原生动物混合物(变形虫属(Amoeba)，草履虫属(Paramecium)，眼虫属(Euglena)，喇叭虫属(Stentor)，团藻属(Volvox)以及唇滴虫属(Chilomonas))。按照提供的手册安装了该微型池塘生态系统。随后，对该池塘系统施用了稀释20倍的发酵的thaxtomin上清液。将2ppm CuSO4溶液和水施用于相同的系统分别作为阳性和阴性对照。三个月之后，评估了藻类的生长。其结果如表5所示。
表5
实施例7
说明thaxtomin在低浓度下拥有控制广泛不同的藻类生长的非常高的活性。在试管中将thaxtomin添加入水和藻类。
表6
Metolachlor(2-氯-N-(6-乙基-o-甲苯基)-N-[(1RS)-2-甲氧基-1-甲基乙基]乙酰胺)是一种已知的萌前除草剂，常用于控制一年生的草(annual grasses)和一些阔叶植物(broadleaves)，例如东方龙葵(Eastern black nightshade)和藜(pigweed)。在控制陆生杂草有效的浓度(10mMol)，并未表现出有任何抑藻或杀藻活性。相反，thaxtomin在仅为0.5ppm的剂量在控制绿藻方面非常有效，该浓度大大低于控制陆生杂草所需的浓度(5-10ppm)。
实施例8
显示thaxtomin在低浓度下拥有非常高的控制多种藻类生长的活性。更进一步，显示了在不伤害现存水生植物的情况下对藻类的选择性控制。
沿阶草(Mondo grass)、水葱(water onion)与水盾草(Cabomba)自当地水产商店获得，并将其种植在三个2.5L的鱼缸中。每个缸按照下述处理：
缸1：以20ppm(45μMol)的终浓度施用thaxtomin。
缸2：以169ppm的浓度施用草甘膦(1mM，用于水生杂草控制的正常剂量)。
缸3：未处理(对照缸)。
监控缸1、2和3三周。结果如下面的表7所示：
表7
该测试表明thaxtomin在对现存水生植物没有作用的低浓度展现出对藻类的选择性控制。
实施例9
一池农业废径流具有遍及该池的水体生长的藻类。这些藻类不美观且令人不快。将预定有效量的thaxtomin A添加到该池中杀灭藻类。藻类死亡而该池更加清洁。
实施例10
一名儿童拥有一个内有热带鱼的水族箱。该水族箱逐渐为藻类所污染，所述藻类即在水族箱的玻璃壁上可见的浮渣。将一种或多种thaxtomin添加入水族箱中以杀灭藻类。壁变得清亮，而藻类污染减轻。
实施例11
通过向缸中添加thaxtomin预防性地处理易于招致藻类生长的水族箱。藻类污染被预防。
实施例12
将依照本公开的thaxtomin和thaxtomin组合物施用于房屋的壁板和甲板铺板。将防止藻类污染多至2-6个月。
实施例13
将依照本公开的thaxtomin和thaxtomin组合物施用于鱼场水域。将防止藻类污染多至2-6个月。
实施例14
将依照本公开的thaxtomin添加至水载体溶液至浓度为100ppm。向被沾污的用来产生生物燃料生产所用藻类的藻类生物反应器上喷洒该溶液。该生物反应器变得干净而无沾污。
实施例15
将依照本公开的thaxtomin施用于受藻类生长污染的草坪或者高尔夫绿地。该草坪或绿地的藻类污染消失，而对现存的草坪几乎无伤害或完全无伤害。
本文所公布的实施方案应理解为可以进行多种修改。因此，上述描述不应理解为限定性的，而仅仅是举例说明实施方案。本领域的技术人员可以预见到其他包含在随附权利要求范围和精神内的修改形式。

Claims (14)

1.一种处理藻类的方法，包括使藻类和有效量的一种或多种thaxtomin接触。
2.依据权利要求1的方法，其中所述一种或多种thaxtomin包括选自下组的化合物：thaxtomin A、thaxtomin B、thaxtomin D以及它们的组合。
3.依据权利要求1的方法，其中所述一种或多种thaxtomin包含thaxtomin A。
4.依据权利要求1的方法，其中所述藻类在液体环境中。
5.依据权利要求4的方法，其中所述液体环境为水。
6.依据权利要求4的方法，其中所述液体环境为水池、池塘、稻田、湖泊、溪流、河流、海洋、河口湾、淡水水族箱、咸水水族箱、商业水产养殖用槽、水景园以及它们的组合。
7.依据权利要求6的方法，其中所述池塘为商业水产养殖用池塘、装饰性池塘以及它们的组合。
8.依据权利要求1的方法，其中所述藻类在土壤或泥沼环境中。
9.依据权利要求1的方法，其中所述有效量是施用的浓度为0.5ppm到100ppm的量。
10.前述任一项权利要求的方法，其中所述一种或多种thaxtomin具有下述的组成：
其中R1是甲基或H，R2是羟基或H，R3是甲基或H，R4是羟基或H，R5是羟基或H，R6是羟基或H，以及它们的组合。
11.依据权利要求10的方法，其中R1是甲基，R2是羟基，R3是甲基，R4是H，R5是羟基，并且R6是H。
12.前述权利要求1-9中任一项的方法，其中将thaxtomin与载体混合形成thaxtomin浓度为0.05ppm到500ppm的溶液。
13.依据权利要求12的方法，进一步包括将所述溶液施用于被污染的表面。
14.前述权利要求1-9中任一项的方法，其中所述一种或多种thaxtomin具有下述的组成：
CN201410051632.0A 2007-04-09 2008-04-07 使用Thaxtomin与Thaxtomin组合物控制藻类的方法 Expired - Fee Related CN103749463B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US91072307P 2007-04-09 2007-04-09
US60/910,723 2007-04-09
CN200880019490.2A CN101677561B (zh) 2007-04-09 2008-04-07 使用Thaxtomin与Thaxtomin组合物控制藻类的方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880019490.2A Division CN101677561B (zh) 2007-04-09 2008-04-07 使用Thaxtomin与Thaxtomin组合物控制藻类的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103749463A CN103749463A (zh) 2014-04-30
CN103749463B true CN103749463B (zh) 2015-09-09

Family

ID=39827473

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880019490.2A Expired - Fee Related CN101677561B (zh) 2007-04-09 2008-04-07 使用Thaxtomin与Thaxtomin组合物控制藻类的方法
CN201410051632.0A Expired - Fee Related CN103749463B (zh) 2007-04-09 2008-04-07 使用Thaxtomin与Thaxtomin组合物控制藻类的方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880019490.2A Expired - Fee Related CN101677561B (zh) 2007-04-09 2008-04-07 使用Thaxtomin与Thaxtomin组合物控制藻类的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7989393B2 (zh)
EP (3) EP2792243B1 (zh)
CN (2) CN101677561B (zh)
ES (3) ES2488857T3 (zh)
WO (1) WO2008124675A2 (zh)

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7943142B2 (en) * 2008-09-29 2011-05-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Euglenoid derived alkaloid
US8822381B2 (en) 2008-12-31 2014-09-02 Marrone Bio Innovations, Inc. Uses of thaxtomin and thaxtomin compositions as herbicides
US8476195B2 (en) 2008-12-31 2013-07-02 Marrone Bio Innovations Uses of thaxtomin and thaxtomin compositions as herbicides
US9066516B2 (en) 2008-12-31 2015-06-30 Marrone Bio Innovations, Inc. Uses of thaxtomin and thaxtomin compositions as herbicides
TW201024278A (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Marrone Bio Innovations Inc Uses of thaxtomin and thaxtomin compositions as herbicides
US9968085B2 (en) 2008-12-31 2018-05-15 Marrone Bio Innovations, Inc. Uses of thaxtomin and thaxtomin compositions as herbicides
TW201038557A (en) * 2009-04-16 2010-11-01 Marrone Bio Innovations Inc Use of thaxtomin for selective control of rice and aquatic based weeds
JP2014532700A (ja) * 2011-10-31 2014-12-08 ノボザイムス バイオアーゲー アクティーゼルスカブ サクストミン及び有益な除草剤と組み合わせたサクストミン組成物による雑草の防除方法
KR101344075B1 (ko) 2012-04-18 2013-12-24 순천향대학교 산학협력단 디케토피페라진을 포함하는 친환경 방오제
AU2013203762B2 (en) * 2012-07-19 2015-04-09 Marrone Bio Innovations, Inc. Uses of thaxtomin and thaxtomin compositions as herbicides
US8945397B2 (en) 2012-10-19 2015-02-03 Cyanotrol, Llc Methods of inhibiting cyanobacteria growth by administering gramine derivatives
US8993762B2 (en) 2013-03-15 2015-03-31 Marrone Bio Innovations, Inc. Total synthesis of thaxtomin A analogues and their intermediates
EP2978300B1 (en) 2013-03-28 2020-12-16 Novozymes Bioag A/S Compositions and methods for enhancing microbial stability
CN104557878B (zh) * 2013-10-25 2017-07-25 南开大学 Thaxtomin A及其立体异构体的合成方法
ES2951883T3 (es) 2014-07-23 2023-10-25 Novozymes Bioag As Composiciones que contienen lipo-quito-oligosacáridos y microorganismo para potenciar el crecimiento de las plantas
US10385372B2 (en) 2014-09-19 2019-08-20 University Of Florida Research Foundation, Inc. Methods for thaxtomin production and modified streptomyces with increased thaxtomin production
US20180228163A1 (en) 2015-08-13 2018-08-16 Novozymes Bioag A/S Facilitating plant growth with environmentally-tolerant rhizobia
EP3346842A1 (en) 2015-09-11 2018-07-18 Novozymes BioAG A/S Stable inoculant compositions and methods for producing same
JP2019503714A (ja) 2015-12-28 2019-02-14 ノボザイムス バイオアーゲー アクティーゼルスカブ 安定した接種組成物およびその製造方法
KR20180119560A (ko) 2015-12-28 2018-11-02 노보자임스 바이오아게 에이/에스 안정한 접종제 조성물 및 그의 생성 방법
EP3462881A1 (en) 2016-05-31 2019-04-10 Novozymes BioAG A/S Stable inoculant compositions and methods for producing same
CA3025912A1 (en) 2016-05-31 2017-12-07 Novozymes Bioag A/S Stable liquid inoculant compositions and coated plant propagation materials comprising same
BR112019003383A2 (pt) * 2016-11-03 2019-05-21 Marrone Bio Innovations, Inc. organismos algicidas
WO2018118740A1 (en) 2016-12-20 2018-06-28 Novozymes Bioag A/S Stable inoculant compositions and methods for producing same
CA3048997A1 (en) 2017-01-03 2018-07-12 Monsanto Technology Llc Microbial compositions and methods
BR112019013761A2 (pt) 2017-01-03 2020-01-21 Monsanto Technology Llc composições microbianas e métodos
CN110637082B (zh) 2017-01-04 2024-04-05 诺维信生物农业公司 芽孢杆菌属分离株及其用途
UY37564A (es) 2017-01-05 2018-07-31 Novozymes Bioag As Aislados de lysinibacillus y usos de los mismos
CA3056903A1 (en) 2017-03-24 2018-09-27 Novozymes Bioag A/S Combinations of yersinia entomophaga and pesticides or other substances
WO2018217855A1 (en) 2017-05-23 2018-11-29 University Of Florida Research Foundation Methods for thaxtomin production and engineered non-native streptomyces with increased thaxtomin production
WO2018218008A1 (en) 2017-05-26 2018-11-29 Novozymes Bioag A/S Stable liquid inoculant compositions comprising dodecane
CA3065297A1 (en) 2017-05-26 2018-11-29 Novozymes Bioag A/S Stable inoculant compositions comprising methylated plant oils
PL3631019T3 (pl) 2017-05-26 2024-03-11 Novozymes Bioag A/S Stabilne kompozycje inokulacyjne zawierające oleje/woski parafinowe
US20200288627A1 (en) 2017-06-29 2020-09-17 Monsanto Technology Llc Seed treatment process for large liquid volumes
WO2019136198A1 (en) 2018-01-08 2019-07-11 Novozymes Bioag A/S Aqueous compositions comprising solubilzed lipo-chitooligosaccharides
WO2019147660A1 (en) 2018-01-23 2019-08-01 Novozymes Bioag A/S Method of enhancing seed germination under abiotic stress with chitin oligosaccharides
AU2019266155A1 (en) 2018-05-07 2020-11-05 Novozymes Bioag A/S Microbacterium isolates and uses thereof
WO2020061326A1 (en) 2018-09-21 2020-03-26 Novozymes Bioag A/S Pesticidal combinations of yersinia and bacillus
BR112021005244A2 (pt) 2018-09-24 2021-06-15 Novozymes Bioag A/S método, consórcio sintético, composição, material de propagação de plantas revestido, planta, planta ou parte da planta, planta transgênica, e, usos de uma ou mais yersinia entomophaga, de um filtrado de cultura de yersinia entomophaga isento de células, de uma toxina de yersinia entomophaga isolada, de uma ou mais yersinia nurmii, de um filtrado de cultura de yersinia nurmii isento de células, de uma toxina de yersinia nurmii isolada, de um vírus de inseto, do consórcio sintético ou composição, uso do material de propagação de plantas revestido e da planta ou parte da planta
WO2020263734A1 (en) 2019-06-24 2020-12-30 Novozymes Bioag A/S Erwinia isolates and uses thereof
WO2021030400A1 (en) 2019-08-13 2021-02-18 Novozymes Bioag A/S Pesticidal combinations of yersinia and proteases
EP3818829A3 (en) 2019-10-16 2021-07-21 Monsanto Technology LLC Granular nematicide compositions
WO2021086695A1 (en) 2019-10-29 2021-05-06 Novozymes Bioag A/S Microbacterium isolates and uses thereof
WO2021101937A1 (en) 2019-11-20 2021-05-27 Novozymes Bioag A/S Pseudomonas isolates and uses thereof
CN115151632A (zh) 2019-11-22 2022-10-04 诺维信生物农业公司 类芽孢杆菌属分离株及其用途
WO2022125639A1 (en) 2020-12-08 2022-06-16 Monsanto Technology Llc Modified plant-associated bacteria and methods of their use
WO2023288294A1 (en) 2021-07-16 2023-01-19 Novozymes A/S Compositions and methods for improving the rainfastness of proteins on plant surfaces
CN113994946A (zh) * 2021-10-12 2022-02-01 广东海洋大学 邻羟基肉桂酸在清除有害底栖硅藻中的应用
WO2023225459A2 (en) 2022-05-14 2023-11-23 Novozymes A/S Compositions and methods for preventing, treating, supressing and/or eliminating phytopathogenic infestations and infections

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001056386A2 (en) * 2000-02-07 2001-08-09 Avecia Inc. Compositions and methods for controlling algae in recirculating water systems
CN1555219A (zh) * 2001-09-14 2004-12-15 �����ɷ� 基于3-苯基尿嘧啶的除草混合物

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5171683A (en) 1987-03-04 1992-12-15 Agristar, Inc. Integument and method for micropropagation and tissue culturing
US4908315A (en) 1987-03-04 1990-03-13 Agristar, Inc. Integument and method for micropropagation and tissue culturing
US4978505A (en) 1988-03-25 1990-12-18 Agristar, Inc. Automated system for micropropagation and culturing organic material
US5088231A (en) 1987-03-04 1992-02-18 Agristar, Inc. Automated system for micropropagation and culturing organic material
US5407899A (en) 1992-10-09 1995-04-18 Applied Biochemists Inc. Algaecidal and herbicidal compositions comprising terpene wetting agents
CA2205976A1 (en) * 1997-05-23 1998-11-23 Universite De Sherbrooke Biological control of common scab of root and tuber food crops

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001056386A2 (en) * 2000-02-07 2001-08-09 Avecia Inc. Compositions and methods for controlling algae in recirculating water systems
CN1555219A (zh) * 2001-09-14 2004-12-15 �����ɷ� 基于3-苯基尿嘧啶的除草混合物

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
An Arabidopsis Mutant Resistant to Thaxtomin A, a Cellulose Synthesis Inhibitor from Streptomyces;Wolf-Rüdiger Scheible 等;《The Plant Cell》;20030831;第15卷(第8期);第1781-1794页 *
Herbicidal Properties of the Thaxtomin Group of Phytotoxins;Russell R. King 等;《J. Agric. Food Chem》;20010418;第49卷(第5期);第2298-2301页 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2178374B1 (en) 2013-01-02
EP2792243B1 (en) 2016-07-06
ES2488857T3 (es) 2014-08-29
EP2792243A1 (en) 2014-10-22
CN103749463A (zh) 2014-04-30
WO2008124675A3 (en) 2009-09-24
ES2593207T3 (es) 2016-12-07
CN101677561B (zh) 2014-03-12
US20080248956A1 (en) 2008-10-09
EP2520167B1 (en) 2014-05-21
WO2008124675A2 (en) 2008-10-16
US7989393B2 (en) 2011-08-02
EP2178374A2 (en) 2010-04-28
CN101677561A (zh) 2010-03-24
EP2520167A1 (en) 2012-11-07
ES2401915T3 (es) 2013-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103749463B (zh) 使用Thaxtomin与Thaxtomin组合物控制藻类的方法
Van Donk et al. Impact of submerged macrophytes including charophytes on phyto-and zooplankton communities: allelopathy versus other mechanisms
CN103598241B (zh) 处理土壤的组合物和方法
Garibaldi et al. Application of selected antagonistic strains against Phytophthora cryptogea on gerbera in closed soilless systems with disinfection by slow sand filtration
EA006842B1 (ru) Способ борьбы с ростом животных организмов и водных растений
CN110724403B (zh) 一种海洋真菌来源的喹唑啉酮生物碱化合物在海洋污损生物防除中的应用
Opoku et al. The occurrences and habitat characteristics of mosquitoes in Accra, Ghana
Gopal et al. Aquatic weed control versus utilisation
Pan et al. Eichhornia crassipes Mart.(Solms-Laubach)(water hyacinth)
Lin et al. Smoke-water controls Pythium damping-off in papaya seedling
AU2021101167A4 (en) Botrytis cinerea inhibitor and use thereof
CN206118642U (zh) 一种盐碱地生态养殖系统
CN111269603B (zh) 一种吡嗪喹唑啉二酮生物碱化合物在制备海洋污损生物防除剂中的应用
Agirman et al. The effects of four pesticides on the growth of Chlorella vulgaris
CN111718067A (zh) 一种河道生态系统的构建方法
Kannan et al. Herbicidal Control of Water Hyacinth and its Impacton Fish Growth and Water Quality
KR101599746B1 (ko) 개구리밥과 식물 또는 그 추출물을 유효성분으로 함유하는 유해조류 방제용 조성물 및 이의 용도
CN111533241B (zh) 一种基于微酸性电解水的绿藻处理方法
Ghobrial et al. Influence of barley straw and submerged macrophytes on fishpond wastewater quality
Eslamiamirabadi Assessment of Alternative Herbicides for Root Intrusion Treatment and Their Effect on Wastewater Treatment Plant Processes.
US3272614A (en) Method of combatting aquatic living organisms
CN108587964A (zh) 固定化复合菌剂及其在水体中水葫芦的防治应用
CN116602084A (zh) 一种提高稗草种子萌发率的前处理方法
KR100925988B1 (ko) 은나노를 이용한 조류억제를 최적화시키는 방법
CN108483675A (zh) 固定化净水剂的制备方法及其用于处理水生草本植物的用途

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150909

Termination date: 20180407