CN105753140A - 包裹有绿原酸的水溶性胶囊在控制污水管道微生物膜生长方面的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了包裹有绿原酸的水溶性胶囊在控制污水管道微生物膜生长方面的应用，其中，所述水溶性胶囊是通过将质量比为2∶1的水溶性大豆多糖和明胶混合制备而成。本发明控制管道内微生物膜生长的技术以绿原酸为抑制细菌群体感应的有效成分，水溶性胶囊起缓释作用，将本发明的水溶性胶囊准确投放到被微生物膜污染的局部管道中，水溶性胶囊使有效成分绿原酸缓慢平稳释放，从而起到抑制管道中微生物膜生长的作用，经过试验验证，本发明包裹有绿原酸的水溶性胶囊对微生物膜生长的抑制效果是空白试验的2倍；另外，该技术采用的原料来源广泛，对人体无毒无害，制备成本低，可以工业化生产。

Description

包裹有绿原酸的水溶性胶囊在控制污水管道微生物膜生长方面的应用
技术领域
本发明涉及一种管道生物膜控制技术，具体涉及一种利用中草药提取物绿原酸对污水管道微生物膜生长进行控制的技术，属于水处理领域。
背景技术
生物膜是水生态系统的重要组成成分，但生物膜的存在也给我们制造了很多难题，在人体健康方面，病毒具有的生物膜使病毒具有抗药性。在水处理领域中，管道中的生物膜使管壁变小，过水不畅，容易堵塞。控制管道生物膜的方法可以从源头，过程和末端三个方面考虑，但从源头上控制生物膜生长才能真正解决问题。
群体感应是细菌根据细胞密度变化进行基因表达调控的一种生理行为。群体感应信号分子则是由具有群体感应的细菌产生并释放出来的非营养物、非能源物质、非酶的化学分子。当细菌产生的这些信号分子随细胞密度的增加而累积到一定阈值时，细菌细胞之间将会形成信息传递，从而改变细菌生理活性。David等人在铜绿假单胞菌的研究中，首次发现了信号分子物质能够影响生物膜的形态和结构，并通过分析阐述了群体感应信号分子在生物膜形成中的作用。因此一种通过抑制细菌群体感应来控制污水管道内微生物膜生长的技术的开发很有必要。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种通过抑制细菌群体感应来控制污水管道内微生物膜生长的技术，将包裹有绿原酸的水溶性胶囊置于污水管道内，从而控制污水管道内微生物膜的生长。
发明内容：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
包裹有绿原酸的水溶性胶囊在控制污水管道微生物膜生长方面的应用。
其中，所述水溶性胶囊是通过将一定比例的水溶性大豆多糖和明胶混合制备而成。
其中，所述水溶性大豆多糖与明胶的混合质量比为2∶1。
其中，所述水溶性胶囊内绿原酸的包裹量为1ug～6ug。
绿原酸在抑制细菌群体感应方面的应用。
本发明以水溶性大豆多糖和明胶按质量比2∶1制成的水溶性胶囊作为载体，然后将具有细菌群体感应抑制作用的化合物绿原酸包裹其中来控制污水管道中微生物膜的生长；本发明的包裹物水溶性大豆多糖本身具有一定的抑菌活性，能够对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、产黄青霉以及黑曲霉等具有一定抑制作用，本发明的有效成分绿原酸为中药提取物，对人体无毒无害。
本发明中绿原酸的结构式为：
有益效果：本发明控制污水管道内微生物膜生长的技术以绿原酸为抑制细菌群体感应的有效成分，水溶性胶囊起缓释作用，将本发明的水溶性胶囊准确投放到被微生物膜污染的局部管道中，水溶性胶囊使有效成分绿原酸缓慢平稳释放，从而起到抑制污水管道中微生物膜的生长，经过试验验证，本发明包裹有绿原酸的水溶性胶囊对微生物膜生长的抑制效果是空白试验的2倍；另外，该技术采用的原料来源广泛，对人体无毒无害，制备成本低，可以工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1经过12h后附着基上的OD600nm值；
图2为本发明实施例1经过24h后附着基上的OD600nm值；
图3为本发明实施例2加入不同质量的绿原酸后附着基上OD600nm值。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案做进一步说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于此。
实施例1
本发明通过包裹有绿原酸的水溶性胶囊来抑制污水管道微生物膜的生长，水溶性胶囊作为载体，将绿原酸包裹在其中；包裹有绿原酸的水溶性胶囊投入到被生物膜污染的污水管道中，水溶性胶囊使绿原酸缓慢平稳释放。
用分析天平准确称取所需量的NH4Cl、NaNO2和NaHPO4，配置成一定浓度的人工污水。将配置好的污水等量分成三份，并分别注入三个直径400mm，长1.5m的模拟管道中，设置流量计控制进水流量和流速相同，用循环泵设置循环连续进水；往第一个管道B中添加一定量的包裹有绿原酸的水溶性胶囊，往第二个管道C中添加等量的没有包裹绿原酸的水溶性胶囊，第三个管道A中什么也不投放；在每个管道的相同位置放置用聚乙烯绳串起来的两个圆形聚乙烯附着基，使水面盖过附着基，不高出水面。
分别取出经过12h和24h之后的三个管道中的两个附着基，用结晶紫染色法测定附着基上附着的生物量。即用无菌生理盐水清洗附着基3次，除去未附着的微生物，低温烘干，然后将附着的微生物用99％的甲醇固定15min，然后再用2％的结晶紫染色30min，并用蒸馏水冲洗掉多余染液；最后将附着基的染液用33％的冰醋酸溶解1h，用酶标仪在波长600nm下测OD值，通过附着基上微生物的附着量看出绿原酸对管道生物膜生长的控制效果。
经过检测，包裹有绿原酸的水溶性胶囊对应附着基上的微生物量明显比没有包裹绿原酸的水溶性胶囊以及空白实验组对应附着基上的微生物量少，说明包裹有绿原酸的水溶性大豆多糖胶囊对管道中的微生物膜生长能起到很好的抑制作用。
实施例2
用分析天平准确称取所需量的NH4Cl、NaNO2和NaHPO4，配置成一定浓度的人工污水。将配置好的污水等量分成七份，将七份污水分别注入七个直径400mm，长1.5m的模拟管道中，设置流量计控制进水流量和流速相同，用循环泵设置循环连续进水；将圆形聚乙烯附着基固定放置在七个管道的相同位置，使水面盖过附着基，不高出水面。
取出经过12h之后七个管道的附着基，分别向七个附着基中加入0μg、1μg、2μg、3μg、4μg、5μg和6μg的绿原酸，6h后用结晶紫染色法测定附着基上附着的生物量。即用无菌生理盐水清洗附着基3次，除去未附着的微生物，低温烘干，然后将附着的微生物用99％的甲醇固定15min，然后再用2％的结晶紫染色30min，并用蒸馏水冲洗掉多余染液；最后将附着基的染液用33％的冰醋酸溶解1h，用酶标仪在波长600nm下测OD值，通过附着基上微生物的附着量看出绿原酸对管道生物膜生长的控制效果。
经过检测，在七个附着基相同的情况下，加入2μg的绿原酸对附着基上微生物量的抑制效果最好，并且抑制效果是有持续时间的。
本发明通过绿原酸能够抑制细菌群体感应信号分子来实现抑制污水管道中微生物膜的生长。本发明的绿原酸还可以用穿心莲内酯、黄岑苷或香兰素来替代。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.包裹有绿原酸的水溶性胶囊在控制污水管道微生物膜生长方面的应用。
2.根据权利要求1所述的包裹有绿原酸的水溶性胶囊在控制污水管道微生物膜生长方面的应用，其特征在于：所述水溶性胶囊是通过将一定比例的水溶性大豆多糖和明胶混合制备而成。
3.根据权利要求2所述的包裹有绿原酸的水溶性胶囊在控制污水管道微生物膜生长方面的应用，其特征在于：所述水溶性大豆多糖与明胶的混合质量比为2∶1。
4.根据权利要求1所述的包裹有绿原酸的水溶性胶囊在控制污水管道微生物膜生长方面的应用，其特征在于：所述水溶性胶囊内绿原酸的包裹量为1ug～6ug。
5.绿原酸在抑制细菌群体感应方面的应用。
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