CN104261523A

CN104261523A - 利用水芹菜抑制铜绿微囊藻的方法

Info

Publication number: CN104261523A
Application number: CN201410530977.4A
Authority: CN
Inventors: 张庭廷; 何宗祥; 夏文彤; 杨晓辉; 张胜娟
Original assignee: Anhui Normal University
Current assignee: Anhui Normal University
Priority date: 2014-10-10
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2015-01-07

Abstract

本发明公开了利用水芹菜抑制铜绿微囊藻的方法，所述的抑制铜绿微囊藻方法是利用水芹菜提取物进行抑藻，水芹菜生物量高，能在富营养化水体中快速生长并吸收大量营养盐；水芹菜可以食用，用于铜绿微囊藻的抑制对环境无毒无害。水芹菜的水或者有机溶剂提取物具有非常好的抑藻性能，可以通过人工浮床栽植水芹菜进行抑藻，也可以通过水芹菜提取物抑制铜绿微囊藻的生长，达到防治蓝藻水华暴发的目的。

Description

利用水芹菜抑制铜绿微囊藻的方法

技术领域

本发明属于利用植物治理污水的技术领域，特别涉及一种铜绿微囊藻的抑制方法。

背景技术

富营养化水体中蓝藻的频繁爆发已经对水体生态系统平衡和人类健康造成极大危害。因此，防治和消除富营养化水体中蓝藻的暴发性增长是当今生态和环境科学领域的重要任务。目前，生物控藻技术因其环境安全性高、运行成本相对低廉等优势受到广泛关注。在众多的控藻生物中，高等水生植物由于可以分泌化感物质抑制藻类生长且在生长过程中可吸收大量富营养盐、改善景观并有助于水生生态系统的修复和重建而备受青睐。相关研究表明，金鱼藻、穗状狐尾藻、芦苇、轮藻、凤眼莲等高等水生植物均能够分泌某些化感物质抑制浮游藻类的生长，但未见水芹对铜绿微囊藻进行抑制的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的铜绿微囊藻的抑制方法，本发明使用水芹菜提取物进行抑藻，水芹菜具有较高的生物量，并能在富营养化水体中快速生长吸收大量营养盐；水芹菜可以食用，用于铜绿微囊藻的抑制对环境无毒无害。因此，本发明抑制剂原料来源丰富易得，对蓝藻水华的治理过程环保，成本低，用量少，效果显著，且不会对水体产生二次污染。

本发明采用的技术方案是：

利用水芹菜抑制铜绿微囊藻的方法，使用水芹菜提取物进行抑制。

所述水芹菜提取物使用水或有机溶剂进行提取。

所述水芹菜提取物使用水进行提取的方法是：将水芹根洗净，根、茎、叶分开，剪成约1cm长的小段，将水芹根、茎、叶分别和蒸馏水按1:10浸泡3天，振荡提取1天，用定性滤纸过滤得到浸提液，将浸提液减压浓缩，分别制得水芹菜根、茎、叶水提取物。

所述水芹菜提取物使用有机溶剂进行提取的方法是：将干燥水芹菜打碎成粉，将水芹菜粉末和有机溶剂按质量比为1:10 萃取48小时以上，滤纸过滤，滤液经减压浓缩并挥干有机溶剂，然后经冷冻干燥，制得4份粗提取物。

所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的一种或几种，优选乙醇。

所述抑制方法中使用水芹菜水提取物抑制铜绿微囊藻时的用量为：细胞密度为1.6×10⁵ cells/mL的铜绿微囊藻培养液中水芹菜水提取物含量大于等于0.1‰，优选含量大于等于0.5‰。

所述抑制方法中使用水芹菜的有机溶剂提取物抑制铜绿微囊藻时的用量为：以50ml细胞密度为1.9×10⁵ cells/mL的铜绿微囊藻培养液计，培养液中水芹菜的有机溶剂提取物含量大于等于2mg。

附图说明

图1为实施例1第5天不同浓度的水芹菜根水提取物对铜绿微囊藻的抑制作用测试图。

图2为实施例1第5天不同浓度的水芹菜茎水提取物对铜绿微囊藻的抑制作用测试图。

图3为实施例1第5天不同浓度的水芹菜叶水提取物对铜绿微囊藻的抑制作用测试图。

图4为实施例2第5天水芹菜不同有机溶剂粗提物对铜绿微囊藻的抑制作用测试图。

具体实施方式

实施例1

本实施例铜绿微囊藻 PCC7806(M. aeruginosat PCC7806）由中国科学院水生生物研究所藻种库提供，采用BG-11 培养基培养，BG-11培养基主要成分：NaNO₃，1.5 g/L；K₂HPO₄·3H₂O，0.04 g/L；MgSO₄·7H₂O，0.075 g/L；CaC_l2·2H₂O，0.036 g/L；柠檬酸，0.006 g/L；柠檬酸铁铵，0.006 g/L；EDTA，0.001 g/L；Na₂CO₃，0.02 g/L；A5solution，0.1 mL；其中A5 solution配方：H₃BO₃，2.86 g/L；MnC_l2·4H₂O，1.86 g/L；ZnSO₄·7H₂O，0.22 g/L；Na₂MoO₄·2H₂O，0.39 g/L；CuSO₄.·5H₂O，0.08 g/L；Co（NO₃）₂·6H₂O，0.05 g/L。

将铜绿微囊藻进行扩大培养。培养条件为：光照强度4000lx，光暗比为12h：12h，温度（25±1）℃，每天摇动3-5 次，使藻细胞进入对数生长期。

抑制率（inhibition rate）按以下计算公式计算得出：

IR=（1－N／N ₀）×100%

式中，IR---抑制率；N---处理组藻密度（cells ml^-1）；N ₀---对照组藻密度（cells ml^-1）。

鲜水芹整株洗净、蒸馏水淋洗、凉干，取其根、茎、叶各50 g，剪成约1 cm长的小段，分别放入大烧杯中用500 mL蒸馏水浸泡3天，然后放回旋式振荡器振荡24h，接着用定性滤纸过滤得到浸提液，将浸提液减压浓缩至20 mL，经0.22 μm的微孔滤膜过滤后进行抑藻实验。分别取浸提液按 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 mL/L (v/v) 置50mL已灭菌的三角烧瓶中，加入20mL 对数增长期的铜绿微囊藻，各组藻液起始浓度均为1.6×10⁵个/mL，设置对照组，各组平行三份；放在光照培养箱中按藻种培养条件进行培养，于实验第6d取藻液用血球计数板在显微镜下进行藻细胞计数，并根据抑制率公式求出各提取物对藻类的抑制率(IR)。

由图1-3可以看出，三种浸提液都有一定的抑藻作用，且具有明显剂量-效应关系，水芹根抑藻作用最强，于实验第6d，抑制率达到了89.4%，相对叶浸提液作用较弱，仅为40.9%外，茎浸提液抑藻效果介于两者之间，实验第6d，抑制率达到78.3%。从总体看，水芹根茎浸提液均具有较好的抑藻效果。

实施例2

水芹洗净、蒸馏水淋洗、晒干后将水芹剪碎、碾成粉末、过筛（20目）。称取4份水芹粉末若干，分别用甲醇、无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯（按水芹与萃取剂比例1:10）萃取48 h，用滤纸过滤，收集滤液，经减压浓缩挥干有机溶剂（有机溶剂回收使用），然后经冷冻干燥，得到4份粗提取物。将4份粗提物分别作抑藻实验，找出抑藻活性最佳的一份粗提物。

使用粉碎机将鱼腥草打碎成粉，过150目筛子。称取4份鱼腥草粉末各18g，分别用丙酮、乙酸乙酯、石油醚、乙醇4种有机溶剂各120mL通过索氏提取仪提取3h，然后将提取的化感物质放入40℃烘箱烘干，得到4份鱼腥草有机溶剂提取物即依次为丙酮粗提物、乙酸乙酯粗提物、石油醚粗提物和乙醇粗提物。

在100mL锥形瓶中接入50mL处于对数生长期的铜绿微囊藻，藻的浓度为1.9×10⁵个/mL，分别添加以上各提取物2.0mg，即各提取物的含量为40mg/L，各组摇匀后置于与铜绿微囊藻藻种培养相同条件下进行培养，设对照组，每实验3个平行，于实验第6d取藻液镜检计数，并根据抑制率公式求出各提取物对藻类的抑制率(IR)。

抑制率测定结果见图4，由图4可以看出，四种粗提物对铜绿微囊藻均有一定的抑制作用，以乙醇粗提物对铜绿微囊藻的抑制作用最明显，到第6d，与同期对照组相比，其抑制率达到79.8%。

因此，由实施例1和实施例2均可表明，水芹菜无论是水提取物还是有机溶剂（优选乙醇）提取物均有非常好的抑制铜绿微囊藻的作用。

Claims

1.利用水芹菜抑制铜绿微囊藻的方法，使用水芹菜提取物进行抑制。

2.如权利要求1所述的抑制方法，其特征在于：所述水芹菜提取物使用蒸馏水或有机溶剂进行提取。

3.如权利要求2所述的抑制方法，其特征在于：所述水芹菜提取物使用蒸馏水进行提取的方法是：将水芹洗净，根、茎、叶分开，剪成约1 cm长的小段，将水芹根、茎、叶分别和蒸馏水按1:10浸泡3天，振荡提取1天，用定性滤纸过滤得到浸提液，将浸提液减压浓缩，分别制得水芹菜根、茎、叶水提取物。

4.如权利要求3所述的抑制方法，所述抑制方法中使用水芹菜水提取物抑制铜绿微囊藻时的用量为：细胞密度为1.6×10⁵ cells/mL的铜绿微囊藻培养液中水芹菜各水提取物含量大于等于0.1‰。

5.如权利要求4所述的抑制方法，所述铜绿微囊藻培养液中水芹菜的各水提取物含量大于等于0.5‰。

6.如权利要求2所述的抑制方法，所述水芹菜提取物使用有机溶剂进行提取的方法是：将干燥水芹菜打碎成粉，将水芹菜粉末和有机溶剂按质量比为1:10 萃取48小时以上，滤纸过滤，滤液经减压浓缩并挥干有机溶剂，然后经冷冻干燥，制得4份粗提取物。

7.如权利要求6所述的抑制方法，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的一种或几种，优选乙醇。

8.如权利要求7所述的抑制方法，所述有机溶剂为乙醇。

9.如权利要求6所述的抑制方法，所述抑制方法中使用水芹菜的有机溶剂提取物抑制铜绿微囊藻时的用量为：以藻细胞密度为1.9×10⁵ cells/mL的铜绿微囊藻培养液计，培养液中水芹菜的有机溶剂提取物含量大于等于2mg/L。