DE19646324A1 - Use of secondary metabolites of freshwater and marine organisms - Google Patents

Use of secondary metabolites of freshwater and marine organisms

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Abstract

Use of secondary metabolites of freshwater and marine organisms, as natural antifouling agents, is new.

Description

Die Erfindung mit der Bezeichnung "Verwendung biogener Wirkstoffe aus dem Cyanobacterium Scytonema hofmanni und dem Gemeinen Seestern Asterias rubens als natürliche Antifouling-Wirkstoffe" betrifft den Einsatz o.g. Wirkstoffe als Antifouling- Wirkstoffe zum Schutz von Oberflächen gegen den Bewuchs durch Foulingorganismen.The invention called "Use of biogenic agents from the Cyanobacterium Scytonema hofmanni and the common starfish Asterias rubens as natural antifouling agents "relates to the use of the above-mentioned agents as antifouling agents. Active ingredients to protect surfaces against fouling by fouling organisms.

Unterwasserstrukturen wie z. B. Schiffsrümpfe, Seezeichen, Hafen- und off-shore-Anlagen müssen aus ökonomischen und ökologischen Gründen gegen den Bewuchs (Fouling), der aus einer komplexen Schicht von Foulingorganismen wie Bakterien, Mikroalgen, Makroalgen, Seepocken und Muscheln besteht, geschützt werden. Insbesondere bei Schiffen erhöht sich durch den Bewuchs des Schiffsrumpfes der Reibungswiderstand im Wasser, was zu einem größeren Treibstoffverbrauch, erhöhter Korrosionsanfälligkeit und erhöhter CO₂-Emission führt. Die Dockungsintervalle verkürzen sich; die Unterhaltungs- und Wartungskosten erhöhen sich.Underwater structures such as B. ship hulls, sea mark, port and off-shore facilities for economic and ecological reasons against fouling, which results from a complex layer of fouling organisms such as bacteria, microalgae, macroalgae, Barnacles and mussels are protected. Especially in the case of ships due to the overgrowth of the ship's hull the frictional resistance in the water, resulting in a greater fuel consumption, increased susceptibility to corrosion and increased CO₂ emissions leads. The docking intervals are shortened; increase the maintenance and maintenance costs themselves.

Das auf diesem Gebiet weltweit vorwiegend praktizierte und effektivste Verfahren besteht deshalb in einer Beschichtung der entsprechenden Oberflächen mit hochgiftigen Antifoulinganstrichen. Der Antifoulinganstrich besteht in der Regel aus einem Bindemittel, einem oder mehreren hochgiftigen Bioziden und Pigmenten.The most effective and effective method in this field, which is predominantly used worldwide therefore in a coating of the corresponding surfaces with highly toxic Antifouling paints. The antifouling paint usually consists of a binder, one or more highly toxic biocides and pigments.

Als Bindemittel werden z. B. Kolophonium, Fettsäurederivate, Poly(meth)acrylate, Polyester, Polyurethane, Epoxidverbindungen, Chlorkautschuk, Harze oder andere, filmbildende Systeme eingesetzt. Innerhalb der Biozide werden wegen der biologischen Vielfalt der als Bewuchs­ organismen in Frage kommenden Tier-, Pflanzen- und Mikroorganismengruppen Breitband­ gifte (vorwiegend Schwermetalle und in jüngster Zeit vor allem Kupfer (I) salze wie z. B. Kupfer (I)-oxid oder organische Zinnverbindungen wie z. B. Tributylzinnoxid) verwendet. Als Pigmente werden entweder schwer wasserlösliche Pigmente wie z. B. Zinkoxid oder wasser­ unlösliche Pigmente wie z. B. Titandioxid oder Eisenoxid verwendet. Die wasserunlöslichen Pigmente verzögern hierbei aufgrund ihrer Eigenschaften die schnelle Auflösung des Farbsystems.As a binder z. B. rosin, fatty acid derivatives, poly (meth) acrylates, polyesters, Polyurethanes, epoxy compounds, chlorinated rubber, resins or other film-forming systems used. Within the biocides, due to their biodiversity, are considered vegetation organisms in question animal, plant and microorganism groups broadband poisons (mainly heavy metals and, more recently, copper (I) salts such as Copper (I) oxide or organic tin compounds such as. B. tributyltin oxide) is used. As Pigments are either poorly water-soluble pigments such as B. zinc oxide or water insoluble pigments such as B. titanium dioxide or iron oxide. The water-insoluble Due to their properties, pigments delay the rapid dissolution of the Color system.

Die Entwicklung von Antifouling-Anstrichstoffen führte zu nachfolgenden verschiedenen Typen (Holzapfel & Rother 1988):The development of antifouling paints led to the following different ones Types (Holzapfel & Rother 1988):

  • 1. Antifoulings mit löslicher Matrix (Bindemittel : Kolophonium, Fettsäurederivate):
    Gleichzeitiges Herauslösen von Biozid und Bindemittel, Bewuchsschutzvermögen durch kontinuierliche Biozidabgabe bis zur Grenze der Lebensdauer der Schicht, relative kurze Lebensdauer der Schicht, weiche Antifoulingschicht, Rauhigkeitsanstieg.
    1. Antifoulings with soluble matrix (binder: rosin, fatty acid derivatives):
    Simultaneous removal of biocide and binder, growth protection through continuous release of biocide up to the limit of the life of the layer, relatively short life of the layer, soft antifouling layer, increase in roughness.
  • 2. Antifoulings mit unlöslicher Matrix (Bindemittel: Chlorkautschuk, Vinylharze):
    Biozid diffundiert aus Bindemittelmatrix heraus, keine gleichmäßige Biozidabgabe durch unterschiedliches Konzentrationsgefälle, verbrauchte Antifoulingschicht muß entfernt werden, Rauhigkeitsanstieg.
    2. Antifoulings with insoluble matrix (binder: chlorinated rubber, vinyl resins):
    Biocide diffuses out of the binder matrix, no uniform biocide release due to different concentration gradients, used antifouling layer must be removed, roughness increase.
  • 3. Selbstpolierende Antifoulings (Bindemittel: zinnhaltige Acrylatcopolymere):
    Biozid wird durch Hydrolyse des Bindemittels kontinuierlich freigesetzt, die verbleibende Polymermatrix ist wasserlöslich und wird "abpoliert".
    3. Self-polishing antifoulings (binder: tin-containing acrylate copolymers):
    Biocide is released continuously by hydrolysis of the binder, the remaining polymer matrix is water-soluble and is "polished off".

Der Einsatz von Bioziden in den beiden erstgenannten Typen ist in hoher Konzentration erforderlich, in selbstpolierenden Antifoulings in deutlich geringerer Konzentration zweckmäßig.The use of biocides in the first two types is in high concentration required in self-polishing antifoulings in a significantly lower concentration expedient.

Die o. g. Breitbandgifte bewirken jedoch neben der Verhinderung der Ansiedlung von Foulingorganismen auch gravierende Schäden an "Nichtzielorganismen" (z. B. Immun­ schwäche und verminderte Fortpflanzungsfähigkeit bei Fischen, Sterilität bei Schnecken und Muscheln) und belasten damit unsere Gewässer erheblich. Somit zeichnet sich die Notwendig­ keit des Einsatzes alternativer Methoden zur Foulingbekämpfung ab.The above Broadband poisons, however, in addition to preventing the settlement of Fouling organisms also cause serious damage to "non-target organisms" (e.g. immune weak and reduced reproductive capacity in fish, sterility in snails and Mussels) and pollute our waters considerably. Thus, the necessary alternative methods to combat fouling.

Die außerordentlich vielfältigen Versuche, alternative Strategien zum Einsatz von kupfer- und zinnfreien Antifoulings zu entwickeln, haben zu einer Vielzahl von verschiedenen physikalisch/mechanischen, physikalisch/chemischen und biologisch/biochemischen Ansätzen der Bewuchsverhinderung geführt, die in der Praxis jedoch noch nicht voll einsetzbar sind (Von Oertzen et al. 1989, Abarzua & Jakubowski 1995).The extraordinarily diverse attempts to find alternative strategies for using copper and To develop tin-free antifoulings have become a variety of different ones physical / mechanical, physical / chemical and biological / biochemical approaches prevention of fouling, which are not yet fully usable in practice (Von Oertzen et al. 1989, Abarzua & Jakubowski 1995).

Innerhalb der biologisch/biochemischen Methoden zur Foulingbekämpfung scheint die Substitution der für Antifoulinganstriche verwendeten giftigen Biozide durch biogene, nicht toxische Wirkstoffe die aussichtsreichste und umweltschonendste Methode der Bewuchsverhinderung zu sein (Abarzua & Jakubowski 1995).Within the biological / biochemical methods to combat fouling, the Substitution of the toxic biocides used for antifouling paints by biogenic, not Toxic active ingredients the most promising and environmentally friendly method of Prevention of fouling (Abarzua & Jakubowski 1995).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, biogene Wirkstoffe aus Süßwasser- und Meeresorganismen zu isolieren und in bestimmte Beschichtungen von Oberflächen einzubetten, um eine Besiedlung dieser durch Bewuchsorganismen zu verhindern, ohne toxische Effekte hervorzurufen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die biogenen Wirkstoffe aus benthischen Cyanobacterien (Blaualgen) und marinen Invertebraten (Wirbellose) isoliert werden, von denen bekannt ist, daß sie eine Reihe von Sekundärmetaboliten produzieren, die sie gegen Bewuchsdruck schützen können. Als Ergebnis des Screenings von 30 benthischen Cyanobacterien- und marinen Invertebratenspecies kristallisierten sich das benthische Cyanobacterium Scytonema hofmanni und der marine Gemeine Seestern Asterias rubens als effektive Produzenten von spezifischen Wirkstoffen zum Schutz gegen Bewuchsdruck heraus. Als Modellbewuchsorganismus im Labor wird die Kieselalge Nitzschia pusilla verwendet.The invention is based, biogenic active ingredients from freshwater and the task Isolate marine organisms and embed them in certain surface coatings, to prevent colonization by vegetation organisms without toxic effects to evoke. This object is achieved in that the biogenic active substances benthic cyanobacteria (blue-green algae) and marine invertebrates (invertebrates) isolated which are known to produce a number of secondary metabolites which can protect them against vegetation pressure. As a result of the screening of 30 benthic Cyanobacteria and marine invertebrate species crystallized the benthic  Cyanobacterium Scytonema hofmanni and the marine common starfish Asterias rubens as effective producers of specific active ingredients to protect against vegetation pressure. The diatom Nitzschia pusilla is used as a model organism in the laboratory.

Nach Aufkonzentrierung und chromatographischer Reinigung der Extrakte können Sekundärmetabolite isoliert werden, für die in der Literatur bislang folgende Strukturen vorgeschlagen werden:After concentration and purification of the extracts by chromatography Secondary metabolites are isolated for the structures described so far in the literature to be proposed:

Erfindungsgemäß sind organische Lösungsmittel wie Ether, Hexan, Benzen, Ethanol, Chloroform, Xylol oder Naphtha geeignete Lösungsmittel für Cyanobacterin; Essigsäurebutylester und Essigsäurepropylester für Saponine.According to the invention, organic solvents such as ether, hexane, benzene, ethanol, Chloroform, xylene or naphtha suitable solvents for cyanobacterin; Butyl acetate and propyl acetate for saponins.

Die Isolierung (Extraktion) der spezifischen Sekundärmetabolite aus dem benthischen Cyanobacterium Scytonema hofmanni und dem Gemeinen Seestern Asterias rubens und deren biologische Testung auf die Kieselalge Nitzschia pusilla (Agardiffusionstest, Adhäsionstest, Toxizitätstest) soll an folgenden Ausführungsbeispielen erläutert werden.The isolation (extraction) of the specific secondary metabolites from the benthic Cyanobacterium Scytonema hofmanni and the common starfish Asterias rubens and their biological testing for the diatom Nitzschia pusilla (agar diffusion test, adhesion test, Toxicity test) will be explained using the following examples.

Beispiel 1example 1 Kultivierung von Scytonema hofmanniCultivation of Scytonema hofmanni

Scytonema hofmanni Ag. UTEX B 1581 wird von der Austin Collection der Universität Texas (USA) bezogen. S. hofmanni wird in einem Cyanobacterienmedium nach Jüttner et al. (1983) (pH = 7,7) bei 25°C und Dauerlicht (15 µE m-2 ·s-1) in Batchkultur kultiviert. Die Belüftung erfolgt durch ein Luft/CO₂-Gemisch (0,3 Vol.-%). Die die biogenen Wirkstoffe produzierenden Cyanobacterien werden nach 21 Tagen Kultivierung geerntet.Scytonema hofmanni Ag. UTEX B 1581 is obtained from the Austin Collection of the University of Texas (USA). S. hofmanni is in a cyanobacterial medium according to Jüttner et al. (1983) (pH = 7.7) at 25 ° C and steady light (15 µE m -2 · s -1 ) cultivated in batch culture. The ventilation is carried out by an air / CO₂ mixture (0.3 vol .-%). The cyanobacteria producing the biogenic active ingredients are harvested after 21 days of cultivation.

Beispiel 2Example 2 Isolierung von Rohcyanobacterin (Extraktion von S. hofmanni)Isolation of Rohcyanobacterin (Extraction from S. hofmanni)

Die Zellen von S. hofmanni werden filtriert, das dabei entstehende Pellet in kleine Teile zerschnitten. Die Frischmasse wird in Tris-HCl-Puffer (pH = 7,5) resuspendiert, im Ultraschallbad homogenisiert, zentrifugiert und erneut filtriert, anschließend lyophilisiert und gemahlen. 1 g lyophilisierte und gemahlene Trockenmasse von S. hofmanni wird mit 50 ml TBE, Chloroform, Benzen oder Hexan für 30 min im Ultraschallbad extrahiert und 2 × bei Raumtemperatur reextrahiert. Nach Zentrifugation werden die Rohextrakte vereinigt, filtriert und die zurückbleibende Rohcyanobacterinlösung bis zur Trockne eingeengt.The cells of S. hofmanni are filtered, the resulting pellet in small parts cut up. The fresh mass is resuspended in Tris-HCl buffer (pH = 7.5) Homogenized ultrasonic bath, centrifuged and filtered again, then lyophilized and ground. 1 g of lyophilized and ground dry matter from S. hofmanni is mixed with 50 ml TBE, chloroform, benzene or hexane extracted for 30 min in an ultrasonic bath and 2 × Room temperature re-extracted. After centrifugation, the crude extracts are combined and filtered and the remaining raw cyanobacterin solution was evaporated to dryness.

Beispiel 3Example 3 Sammeln von Asterias rubensCollecting Asterias rubens

Mehrere Kilogramm des Gemeinen Seesterns Asterias rubens (Größe 3-15 cm) werden in der Ostsee (Dänische Ostseeküste, Kleiner Belt, Fredericia) in ca. 20 m Tiefe gesammelt.Several kilograms of the common starfish Asterias rubens (size 3-15 cm) are in the Baltic Sea (Danish Baltic Sea coast, Little Belt, Fredericia) collected at a depth of about 20 m.

Beispiel 4Example 4 Isolierung von Rohsaponin (Extraktion von A. rubens)Isolation of raw saponin (extraction of A. rubens)

Die frischen Seesterne werden gesäubert, mit Ethanol (Endkonzentration 80%) übergossen und über Nacht stehengelassen. Der Rohextrakt wird nach Filtration über Papierfilter auf 1/3 des Gesamtvolumens im Vakuum eingeengt und anschließend mit Chloroform ausgeschüttelt. Die Chloroformphase wird abgetrennt und die Rohsaponine durch Ausfällen mit Aceton aus der zur Trockne eingeengten wäßrig-ethanolischen Extraktlösung als kompakter weißer Niederschlag gewonnen. Im Anschluß erfolgt eine Reinigung der Rohsaponine durch Ausfällen von störenden Begleitstoffen (Makromoleküle, Salze) aus der wäßrigen Rohsaponinlösung mit Ethanol. Die störenden Stoffe werden als kristalliner Niederschlag abfiltriert und die zurückbleibende wäßrige aufgereinigte Rohsaponinlösung wird im Vakuum zur Trockne eingeengt.The fresh starfish are cleaned and ethanol (final concentration 80%) is poured over them and left overnight. After filtration through paper filters, the crude extract is reduced to 1/3 the total volume was concentrated in vacuo and then shaken with chloroform. The chloroform phase is separated off and the crude saponins are precipitated out with acetone the concentrated aqueous-ethanolic extract solution to dryness as a compact white Precipitation won. The raw saponins are then cleaned by precipitation interfering substances (macromolecules, salts) from the aqueous raw saponin solution Ethanol. The interfering substances are filtered off as a crystalline precipitate and the  remaining aqueous purified crude saponin solution is dried in vacuo constricted.

Beispiel 5Example 5 Kultivierung von Nitzschia pusillaCultivation of Nitzschia pusilla

Mit Nitzschia pusilla wird eine typische Art der im Mikrofoulingbewuchs vorkommenden Kieselalge gewählt. N pusilla wird in Batchkultur bei 15°C und Dauerlicht (20 µE · m-2 · s-1) (Lichtkühlkammer) in einem ASW-Medium (artificial seawater medium) (Van Baalen 1962) (pH = 7,8) axenisch kultiviert. Da N. pusilla durch Probenahmen aus Schlickwatten des Jadebusens, Teilbereich Dangast und Vareler Außenhafen (Nordsee) gewonnen und anschließend isoliert wird, ist neben einer sterilen Anzucht die kontinuierliche Behandlung mit einer Antibiotika-Lösung (Streptomycin: Penicillin: Amphotericin = 40 : 20 : 0,25; bei Einsatz von 4 mg · ml-1 Streptomycin) notwendig (Round et al. 1990). Belüftet wird mit einem Luftgemisch (0,03 Vol.-% CO₂).Nitzschia pusilla is a typical type of diatom found in microfouling growth. N pusilla is axenically cultivated in batch culture at 15 ° C. and continuous light (20 μE · m -2 · s -1 ) (light cooling chamber) in an ASW medium (artificial seawater medium) (Van Baalen 1962) (pH = 7.8) . Since N. pusilla is obtained by sampling from mud flats of the Jade Bay, sub-area Dangast and Vareler outer harbor (North Sea) and then isolated, besides sterile cultivation, continuous treatment with an antibiotic solution (streptomycin: penicillin: amphotericin = 40: 20: 0 , 25; necessary when using 4 mg · ml -1 streptomycin) (Round et al. 1990). It is ventilated with an air mixture (0.03 vol .-% CO₂).

Beispiel 6Example 6 Agardiffusionstest mit N. pusillaAgar diffusion test with N. pusilla

Der Agardiffusionstest mit der Kieselalge N. pusilla wird zum Screening verschiedener Extrakte von S. hofmanni und A. rubens auf Wachstumsinhibierungseffekte genutzt. Die Agar­ platten werden wie folgt vorbereitet: 10 ml Nährmedium, bestehend aus ASW-Medium (Van Baalen 1962) unter Zusatz von 1,5% Agar werden steril in Petrischalen (⌀ 50 mm) gegossen. Nach dem Abkühlen der Agarplatten werden 0,2 ml einer Suspension von N. pusilla aus der logarithmischen Phase (4-5 · 10⁶ Zellen · ml-1) (siehe Beispiel 5) gleichmäßig auf die Agar­ platten ausgespatelt. Nach dem Trocknen der Algensuspension erfolgt das Ausstanzen eines Loches (⌀ = 7 mm) aus der Agarschicht mit einem abgeflammten Korkbohrer im Zentrum der Agarplatte. Das durch verschiedene Extraktionsmittel gewonnene Rohcyanobacterin aus S. hofmanni (siehe Beispiel 2) wird in tert-Butylmethylether (TBE), das Rohsaponin aus A . . rubens in Aqua dest. (siehe Beispiel 4) in einer Konzentration von 100 mg · ml-1 gelöst. Zur Ermittlung der minimalen Hemmkonzentration werden aus diesen Lösungen entsprechende Verdünnungen hergestellt. Die Menge der applizierte Extraktlösung pro Petrischale beträgt in allen Fällen 50 µl. Die Wachstumshemmung wird vom Rand des Loches bis zum Rand der Hemmzone (in mm) nach 8 Tagen Inkubation (3 Parallelen) in der Lichtkühlkammer für Kieselalgen (15°C, 20 µE · m-2 · s-1) gemessen. Die Wachstumshemmung der entsprechenden Lösungsmittelkontrolle wird subtrahiert.The agar diffusion test with the diatom N. pusilla is used to screen various extracts from S. hofmanni and A. rubens for growth inhibition effects. The agar plates are prepared as follows: 10 ml of nutrient medium consisting of ASW medium (Van Baalen 1962) with the addition of 1.5% agar are poured sterile into petri dishes (⌀ 50 mm). After the agar plates have cooled, 0.2 ml of a suspension of N. pusilla from the logarithmic phase (4-5 · 10⁶ cells · ml -1 ) (see Example 5) is spatulously spread out on the agar plates. After the algae suspension has dried, a hole (⌀ = 7 mm) is punched out of the agar layer using a flamed cork borer in the center of the agar plate. The raw cyanobacterin from S. hofmanni (see Example 2) obtained by various extraction agents is dissolved in tert-butyl methyl ether (TBE), the raw saponin from A. . rubens in aqua dest. (see Example 4) dissolved in a concentration of 100 mg · ml -1 . Appropriate dilutions are made from these solutions to determine the minimum inhibitory concentration. The amount of the applied extract solution per petri dish is 50 µl in all cases. The inhibition of growth is measured from the edge of the hole to the edge of the inhibition zone (in mm) after 8 days of incubation (3 parallels) in the light cooling chamber for diatoms (15 ° C, 20 µE · m -2 · s -1 ). The inhibition of growth of the corresponding solvent control is subtracted.

Tabelle 1 zeigt den Einfluß unterschiedlicher Konzentrationen des durch verschiedene Extraktionsmittel gewonnenen Rohcyanobacterins aus S. hofmanni auf das Wachstum von N. pusilla. Table 1 shows the influence of different concentrations by different Extracted raw cyanobacterins from S. hofmanni on the growth of N. pusilla.  

Tabelle 1 Table 1

Aus Tabelle 1 ist deutlich zu erkennen, daß das Rohcyanobacterin aus S. hofmanni, unabhängig vom verwendeten Extraktionsmittel, eine starke Wachstumshemmung auf N. pusilla ausübt. Mit steigender Konzentration nimmt die Wachstumsinhibierung zu, wobei 0,002 mg · ml-1 (= 0,1 µg pro Agarplatte) in allen Fällen die minimale Hemmkonzentration ausmacht.It can be clearly seen from Table 1 that the crude cyanobacterin from S. hofmanni, regardless of the extracting agent used, has a strong growth inhibition on N. pusilla. The growth inhibition increases with increasing concentration, with 0.002 mg · ml -1 (= 0.1 µg per agar plate) making up the minimum inhibitory concentration in all cases.

Die nachfolgende Tabelle (Tabelle 2) zeigt den Effekt unterschiedlicher Konzentrationen des Rohsaponins von A. rubens auf das Wachstum von N pusilla.The following table (Table 2) shows the effect of different concentrations of Raw saponins from A. rubens on the growth of N pusilla.

Tabelle 2 Table 2

Die minimale Hemmkonzentration beträgt bei dieser Applikation 2 mg · ml-1 (=100 µg pro Agarplatte).The minimum inhibitory concentration for this application is 2 mg · ml -1 (= 100 µg per agar plate).

Beispiel 7Example 7 Adhäsionstest mit N. pusillaAdhesion test with N. pusilla

Zum Testen der Antifoulingaktivität im Labormaßstab wird der Adhäsionstest mit einer 1- Algen-Kultur der Kieselalge N. pusilla durchgeführt. N. pusilla wird nach 5-6tägiger Kultivierung im Batchverfahren (siehe Beispiel 5) geerntet, in 6 l sterilem ASW-Medium (Van Baalen 1962) aufgenommen und auf eine Zellzahl von ∼ 2 · 10⁶ Zellen · ml-1 eingestellt. Danach wird diese Algensuspension auf sterile Erlenmeyerkolben (200 ml) mit Weithals (5 cm) verteilt. Vorbereitung der PVC-Plättchen: PVC-Plättchen (20 × 40 mm), die an den Seiten mit 2 kleinen Löchern versehen sind, werden mit 2 Schichten einer Mischung aus Bindemittel + Extrakt (Rohcyanobacterin bzw. Rohsaponin) bzw. Bindemittel + Lösungsmittel im Verhältnis 40 : 1 (1 g Bindemittel + 25 mg Extrakt/0,25 ml Lösungsmittel) bzw. Bindemittel pur gestrichen, an den Seiten festes Garn durchgezogen und 24 Std. hängend getrocknet. Der Extrakt wird, wenn nicht anders gekennzeichnet, in einer Konzentration von 100 mg · ml-1 appliziert, d. h. für ein Verhältnis von Bindemittel : Lösungsmittel = 40:1 wird der Extrakt in 2,5% Gewichtsprozenten appliziert. Die PVC-Plättchen werden in o. g. Algensuspension von N. pusilla getaucht (Plättchen müssen vollständig bedeckt und aufrecht sein). Danach werden die mit der Algensuspension von N. pusilla und den PVC-Plättchen versehenen Erlenmeyerkolben für 5-90 Tage bei 15°C und Dauerlicht (20 µE · m-2 · s-1) (Lichtkühlkammer) inkubiert. Dabei werden die Suspensionen von N. pusilla mit den entsprechenden PVC-Plättchen im Kreisschüttler bei 180 U · min-1 geschüttelt.To test the antifouling activity on a laboratory scale, the adhesion test is carried out with a 1-algae culture of the diatom N. pusilla. After 5-6 days of cultivation, N. pusilla is harvested in a batch process (see Example 5), taken up in 6 l of sterile ASW medium (Van Baalen 1962) and adjusted to a cell number of ∼ 2 · 10⁶ cells · ml -1 . This algae suspension is then distributed to sterile Erlenmeyer flasks (200 ml) with a wide neck (5 cm). Preparation of the PVC plates: PVC plates (20 × 40 mm), which are provided with 2 small holes on the sides, are mixed with 2 layers of a mixture of binder + extract (raw cyanobacterin or raw saponin) or binder + solvent 40: 1 (1 g binder + 25 mg extract / 0.25 ml solvent) or pure binder coated, solid yarn pulled through the sides and dried hanging for 24 hours. Unless otherwise stated, the extract is applied in a concentration of 100 mg · ml -1 , ie for a ratio of binder: solvent = 40: 1, the extract is applied in 2.5% by weight. The PVC platelets are immersed in the above-mentioned algae suspension of N. pusilla (platelets must be completely covered and upright). Then the Erlenmeyer flasks provided with the algae suspension of N. pusilla and the PVC plates are incubated for 5-90 days at 15 ° C and steady light (20 µE · m -2 · s -1 ) (light cooling chamber). The N. pusilla suspensions are shaken with the appropriate PVC plates in a rotary shaker at 180 rpm -1 .

Nach 5-90tägiger Inkubation der PVC-Testplättchen erfolgt die Auswertung des Adhäsionstestes in Form einer visuellen Einschätzung (Bewuchs in %; Hemmung des Bewuchses in %) und durch exakte Ermittlung der Zellzahl im Bewuchs. Dazu wird der Bewuchs mit Gummiwischern sanft abgeschabt, in 5 ml sterilem Aqua dest. aufgenommen und mit 0,5 ml Lugolscher Lösung fixiert. Die Bestimmung der Zellzahl erfolgt mittels der Zählkammer nach THOMA unter dem Lichtmikroskop (Olympus CH-2).After incubation of the PVC test platelets for 5-90 days, the evaluation of the Adhesion test in the form of a visual assessment (growth in%; inhibition of Growth in%) and by exact determination of the number of cells in the growth. For this the Gently scraped off vegetation with rubber wipers, in 5 ml sterile aqua dest. added and fixed with 0.5 ml Lugol's solution. The cell number is determined using the Counting chamber according to THOMA under the light microscope (Olympus CH-2).

Beispiel 8Example 8 Adhäsionstest mit N pusilla unter Einsatz verschiedener Bindemittel-/Lösungsmitteln kombinationenAdhesion test with N pusilla using various binders / solvents combinations

Die Auswahl eines geeigneten Trägers für den Wirkstoff d. h. eines Bindemittels, spielt eine ganz entscheidende Rolle für dessen Erfolg als Antifoulingsystem. Weiterhin ist auch die Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels zum Lösen des Wirkstoffes und zum Einbinden in den Anstrich von großer Bedeutung. Es müssen die nachfolgend zusammengestellten Kriterien für die Verwendung der entsprechenden Binde- und Lösungsmittel im Adhäsionstest beachtet werden:The selection of a suitable carrier for the active ingredient d. H. of a binder, plays one very important role for its success as an antifouling system. Furthermore, the Use of a suitable solvent to dissolve the active ingredient and to incorporate it of great importance in the paint. The following must be compiled Criteria for the use of the appropriate binders and solvents in the adhesion test get noticed:

Hinsichtlich dieser Kriterien werden zahlreiche Versuchsserien mit unterschiedlichen Kombinationen von Binde- und Lösungsmitteln durchgeführt und ausgewertet.With regard to these criteria, numerous test series with different Combinations of binders and solvents carried out and evaluated.

Als Bindemittel werden in diesen Versuchen eingesetzt:The following are used as binders in these experiments:

  • - die Farbmuster B und E der Firma BÜFA-BAEUERLE, Vinylharz rot, Vinylharz weiß, Acrylharz rot und Acrylharz weiß der Firma BROHL CHEMIE.- the color samples B and E from BÜFA-BAEUERLE, vinyl resin red, White vinyl resin, red acrylic resin and white acrylic resin from BROHL CHEMIE.

Zum Vergleich wird der spezielle Antifoulinganstrich Clean-Snip 200, 522-4039 als repräsentativer kommerzieller Antifoulinganstrich mitgeführt.For comparison, the special antifouling paint Clean-Snip 200, 522-4039 is used as representative commercial antifouling paint carried.

Als Lösungsmittel kommen zum Einsatz:The following are used as solvents:

  • - Ethanol, Naphtha, Glycolether, Xylol.- ethanol, naphtha, glycol ether, xylene.

Folgende Tabellen (Tabelle 3 und 4) zeigen einen Ausschnitt aus den Versuchsserien. Als beste Kombination von Bindemittel/Lösungsmittel hinsichtlich der o. g. Kriterien kristallisiert sich dabei die Mischung aus Vinylharz weiß und Naphtha heraus (vgl. Tabelle 3 und 4), da:The following tables (Tables 3 and 4) show an extract from the test series. As the best Combination of binder / solvent with regard to the above. Criteria crystallize the mixture of white vinyl resin and naphtha (see Tables 3 and 4), since:

  • 1. eine gute Löslichkeit und Vermischung von Vinylharz weiß und Naphtha sowie eine gute Filmbildung gewährleistet sind (Tabelle 4)1. good solubility and mixing of vinyl resin white and naphtha as well as good Film formation are guaranteed (Table 4)
  • 2. ein starker Bewuchs induziert wird, der auf weißem Untergrund gut sichtbar ist und der nach 90 Tagen noch stabil ist (Tabelle 4)2. strong vegetation is induced, which is clearly visible on a white background and which is still stable after 90 days (Table 4)
  • 3. Vinylharz weiß als Bindemittel mechanisch stabil ist (gehört zu den Antifoulings mit unlöslicher Matrix) (Tabelle 4) 3. Vinyl resin white as a binding agent is mechanically stable (belongs to the antifoulings insoluble matrix) (Table 4)  
  • 4. keine toxischen Effekte festgestellt werden (Tabelle 4)4. no toxic effects are found (Table 4)
  • - kein Anheftungshemmung- no attachment inhibition
  • - keine Wachstumshemmung (vgl. Beispiel 10a))- no inhibition of growth (see example 10a))
  • 5. sich fast alle Extrakte gut in Naphtha lösen (Ausnahme: wäßriger Extrakt von A. rubens, hier Lösungsmittel Essigsäurebutylester)5. almost all extracts dissolve well in naphtha (exception: aqueous extract of A. rubens, here solvent butyl acetate)

Mit dieser Mischung aus Vinylharz weiß und Naphtha wird daraufhin der Adhäsionstest mit N. pusilla unter Einbettung des im Beispiel 9 aufgeführten Rohcyanobacterins aus S. hofmanni und des Rohsaponins aus A. rubens durchgeführt.With this mixture of white vinyl resin and naphtha, the adhesion test is then carried out with N. pusilla with embedding of the raw cyanobacterins from S. hofmanni listed in Example 9 and the raw saponin from A. rubens.

Beispiel 9Example 9 Adhäsionstest mit N. pusilla unter Einbettung von Rohcyanobacterin aus S. hofmanni und Rohsaponin aus A. rubensAdhesion test with N. pusilla embedding Rohcyanobacterin from S. hofmanni and Raw saponin from A. rubens

Durch Extraktion mit TBE gewonnenes Rohcyanobacterin aus S. hofmanni wird in einer Konzentration von 10, 50 und 100 mg · ml-1 in Naphtha gelöst, durch Extraktion mit Ethanol gewonnenes Rohsaponin aus A. rubens in einer Konzentration von 100 mg · ml-1 in Essigsäurebutylester. Da sich das Rohsaponin aus A. rubens am besten in Aqua dest. löst, muß zum Einbinden in den Anstrich Essigsäurebutylester als Lösungsvermittler eingesetzt werden. Die gelösten Extrakte werden anschließend in das Bindemittel Vinylharz weiß im Verhältnis 40 : 1 (1 g Bindemittel + 25 mg Extrakt/0,25 ml Lösungsmittel) eingebettet (vgl. Beispiel 7) und der Bewuchs ausgewertet (vgl. Beispiel 7). Tabelle 5 zeigt die Wirkung von Rohcyanobacterin (100 mg · ml-1) und Rohsaponin (100 mg · ml-1) auf den Bewuchs durch N. pusilla.Rohcyanobacterin from S. hofmanni obtained by extraction with TBE is dissolved in naphtha in a concentration of 10, 50 and 100 mg · ml -1 , and crude saponin obtained from A. rubens by extraction with ethanol in a concentration of 100 mg · ml -1 in Butyl acetate. Since the raw saponin from A. rubens is best in aqua dest. dissolves, must be used as a solubilizer to bind in the paint butyl acetate. The dissolved extracts are then embedded in the binder vinyl resin white in a ratio of 40: 1 (1 g binder + 25 mg extract / 0.25 ml solvent) (see Example 7) and the growth is evaluated (see Example 7). Table 5 shows the effect of Rohcyanobacterin (100 mg · ml -1 ) and Rohsaponin (100 mg · ml -1 ) on the growth by N. pusilla.

Bei Einsatz von 100 mg · ml-1 Rohcyanobacterin aus S. hofmanni wird eine ca. 98%ige Hemmung des Bewuchses erreicht (siehe Tabelle 5). Die geringe Hemmwirkung des Rohsaponins aus A. rubens (100 mg · ml-1) (ca. 55%ige Hemmung des Bewuchses) ist darauf zurückzuführen, daß mit dieser Methode nur 20% der Rohsaponine in den Anstrich eingebunden werden (siehe Tabelle 5).When 100 mg · ml -1 crude cyanobacterin from S. hofmanni is used, an approximately 98% inhibition of the growth is achieved (see Table 5). The low inhibitory effect of crude saponin from A. rubens (100 mg · ml -1 ) (approx. 55% inhibition of growth) can be attributed to the fact that only 20% of the crude saponins are incorporated into the paint using this method (see Table 5) .

Bei Einsatz von Rohcyanobacterin unterschiedlicher Konzentrationen aus S. hofmanni zeigt sich, daß eine Einbettung einer Konzentration von 10 mg · ml-1 (0,25% Gewichtsprozent) ausreicht, um eine signifikante Inhibierung des Bewuchses zu erreichen (siehe Tabelle 6).When using raw cyanobacterin of different concentrations from S. hofmanni, it can be seen that embedding a concentration of 10 mg · ml -1 (0.25% by weight) is sufficient to achieve a significant inhibition of the growth (see Table 6).

Beispiel 10Example 10 Wachstums- und Vitalitätstests mit N. pusillaGrowth and vitality tests with N. pusilla

Um zu klären, ob der Testanstrich im Adhäsionstest nur die Adhäsion der Kieselalge N pusilla verhindert oder aber, ob abgegebene Stoffe durch den Auslaugungseffekt insgesamt die Vitalität der Algen in der Suspension beeinträchtigen, wird zusätzlich das Wachstum und die Vitalität (Prozentsatz an lebenden Zellen) von N. pusilla vor, während und nach Inkubation der entsprechenden PVC-Plättchen im Adhäsionstest untersucht. Folgende spezifische Tests werden durchgeführt:To clarify whether the test coat in the adhesion test only the adhesion of the diatom N pusilla prevents or whether released substances due to the leaching effect The vitality of the algae in the suspension will also impair growth and growth Vitality (percentage of living cells) of N. pusilla before, during and after incubation of the appropriate PVC plate examined in the adhesion test. Following specific tests are carried out:

a) Messen der Absorption der Algensuspensiona) Measuring the absorption of the algae suspension

Zur Ermittlung des Wachstums der die PVC-Plättchen umgebenden N. pusilla-Suspensionen wird die Absorption am Spektralphotometer bei 750 (Trübung), 680 (Chlorophyll a-Gehalt in vivo) und 490 nm (Carotin-Gehalt in vivo) gemessen.To determine the growth of the N. pusilla suspensions surrounding the PVC platelets the absorption on the spectrophotometer at 750 (turbidity), 680 (chlorophyll a content measured in vivo) and 490 nm (carotene content in vivo).

b) Plattentestb) Plate test

Durch die Anwendung des Plattentests wird die Rekultivierung ("das Wiederanwachsen") der jeweiligen N pusilla-Suspensionen, in die die entsprechenden PVC-Plättchen mit Bindemittel und Extrakt bzw. Lösungsmittel gehängt werden, auf Agarplatten verfolgt. Die Agarplatten werden, wie unter Beispiel 6 beschrieben, vorbereitet.By using the plate test, the recultivation ("regrowth") of the respective N pusilla suspensions, in which the corresponding PVC plate with binder and extract or solvent are hung, followed on agar plates. The agar plates are prepared as described in Example 6.

c) Vitalfärbungen mit Trypanblauc) Vital stains with trypan blue

Der Prozentsatz an lebenden Zellen wird anhand von Vitalfärbungen mit Trypanblau ermittelt (Lindl & Bauer 1994). 50 µl Algensuspension von N. pusilla werden mit 50 µl 0,4% Trypanblaulösung versetzt, 5 min bei Raumtemperatur inkubiert und anschließend die Zellzahl nicht angefärbter und angefärbter Zellen mittels der Zählkammer nach THOMA unter dem Lichtmikroskop (Olympus CH-2) bestimmt: Lebende Zellen sind nicht angefärbt. Tote Zellen sind durchgängig blau angefärbt. Der Prozentsatz an lebenden Zellen errechnet sich nach folgendem Schema:The percentage of living cells is determined on the basis of vital staining with trypan blue (Lindl & Bauer 1994). 50 µl algae suspension of N. pusilla are mixed with 50 µl 0.4% Trypan blue solution added, incubated for 5 min at room temperature and then the cell number non-stained and stained cells using the THOMA counting chamber under the Light microscope (Olympus CH-2) determines: Living cells are not stained. Dead cells are colored blue throughout. The percentage of living cells is calculated following scheme:

Tabellen 7 und 8 zeigen die Ergebnisse der Wachstumstests, die zur Toxizitätsbestimmung neben den Untersuchungen zur Verhinderung von Bewuchs durch Applikation von Rohcyanobacterin aus S. hofmanni und Rohsaponin aus A. rubens mitgeführt werden.Tables 7 and 8 show the results of the growth tests used to determine the toxicity in addition to the investigations to prevent fouling by applying Rohcyanobacterin from S. hofmanni and Rohsaponin from A. rubens.

Die Einbettung von Rohcyanobacterin aus S. hofmanni führt bei Verwendung einer Konzentration von 100 mg · ml-1 zur Vitalitätsbeeinträchtigung, die sich im Laufe des Untersuchungszeitraumes verstärkt, was dafür spricht, daß das Rohcyanobacterin allmählich aus dem Bindemittel Vinylharz weiß freigesetzt wird (Auslaugungseffekt) (siehe Tabelle 7).The embedding of Rohcyanobacterin from S. hofmanni leads to impairment of vitality when using a concentration of 100 mg · ml -1 , which increases over the course of the investigation period, which suggests that the Rohcyanobacterin is gradually released from the binder vinyl resin white (leaching effect) ( see table 7).

Bei Applikation von 10 mg · ml-1 ist eine sehr geringe Toxizität zu verzeichnen (siehe Tabelle 8), obwohl die Bewuchshemmung genauso stark ist (Tabelle 6). Durch Vitalfärbungen (Anfärbung mit Trypanblau) wird gezeigt, daß bei Einsatz von 10 mg · ml-1 Rohcyanobacterin keine Toxizität vorliegt (97% der Zellen sind lebensfähig). Im Falle der Einbettung des Rohsaponins aus A. rubens (100 mg · ml-1) wird nur eine geringe Toxizität (25%) nachgewiesen (siehe Tabelle 7).When 10 mg · ml -1 was applied , the toxicity was very low (see Table 8), although the inhibition of fouling is just as strong (Table 6). Vital staining (staining with trypan blue) shows that there is no toxicity when using 10 mg · ml -1 crude cyanobacterin (97% of the cells are viable). In the case of embedding the raw saponin from A. rubens (100 mg · ml -1 ), only a low toxicity (25%) is detected (see Table 7).

Literaturliterature

  • - Abarzua, S.; Jakubowski, S. (1995): Biotechnological investigation for the prevention of biofouling. I. Biological and biochemical principles for the prevention of biofouling. Mar. Ecol. Prog. Ser. 123: 301-312- Abarzua, S .; Jakubowski, S. (1995): Biotechnological investigation for the prevention of biofouling. I. Biological and biochemical principles for the prevention of biofouling. Mar. Ecol. Prog. Ser. 123: 301-312
  • - Holzapfel, H.; Rother, J. (1988): Antifouling-Anstrichsysteme für den Schiffbau. Farbe und Raum 4: 120-123- Holzapfel, H .; Rother, J. (1988): Antifouling paint systems for shipbuilding. Color and Room 4: 120-123
  • - Jüttner, F.; Leonhardt, J.; Möhren, S. (1983): Environmental factors affecting the formation of metisyl oxide, demethylalylic alcohol and other volatile compounds excreted by Anabaena cylindrica. J. Gen. Microbiol. 129: 407-412- Jüttner, F .; Leonhardt, J .; Möhren, S. (1983): Environmental factors affecting the formation of metisyl oxide, demethylalylic alcohol and other volatile compounds excreted by Anabaena cylindrica. J. Gen. Microbiol. 129: 407-412
  • - Lindl, T.; Bauer, J. (1994): Zell- und Gewebekultur, Einführung in die Gründlagen sowie ausgewählte Methoden und Anwendungen. Gustav Fischer Verlag, ISBN 3-437-30736-3, pp. 189-190- Lindl, T .; Bauer, J. (1994): Cell and Tissue Culture, Introduction to the Foundations and selected methods and applications. Gustav Fischer Verlag, ISBN 3-437-30736-3, pp. 189-190
  • - Round, F.E.; Crawford, R.M.; Mann, D.G. (1990): The diatoms. Biology and Morphology of the genera. Cambridge University Press, ISBN 0-521-36318-7, pp. 13- Round, F.E .; Crawford, R.M .; Mann, D.G. (1990): The diatoms. Biology and Morphology of the genera. Cambridge University Press, ISBN 0-521-36318-7, pp. 13
  • - Van Baalen, C. (1962): Studies on marine blue-green algae. Bot. Mar. 4: 129-139- Van Baalen, C. (1962): Studies on marine blue-green algae. Bot. Mar. 4: 129-139

Claims (8)

1. Verwendung von Sekundärmetaboliten aus Süßwasser- und Meeresorganismen als natürliche Antifouling-Wirkstoffe.1. Use of secondary metabolites from freshwater and marine organisms as natural antifouling agents. 2. Verwendung von Sekundärmetaboliten aus Süßwasser- und Meeresorganismen gemäß Anspruch 1, wobei die Sekundärmetabolite durch Extraktion von Cyanobacterien (Blaualgen) gewonnen werden.2. Use of secondary metabolites from freshwater and marine organisms according to Claim 1, wherein the secondary metabolites by extraction of cyanobacteria (blue-green algae) be won. 3. Verwendung von Sekundärmetaboliten aus Süßwasser- und Meeresorganismen gemäß Anspruch 1, wobei die Sekundärmetabolite durch Extraktion von marinen Invertebraten (Wirbellosen) gewonnen werden.3. Use of secondary metabolites from freshwater and marine organisms according to Claim 1, wherein the secondary metabolites by extraction of marine invertebrates (Invertebrates). 4. Verwendung von Sekundärmetaboliten aus Süßwasser- und Meeresorganismen gemäß den Ansprüchen 1 und 2, wobei es sich bei den Süßwasserorganismen um das Cyanobacterium Scytonema hofmanni handelt.4. Use of secondary metabolites from freshwater and marine organisms according to Claims 1 and 2, wherein the freshwater organisms are the Cyanobacterium Scytonema hofmanni acts. 5. Verwendung von Sekundärmetaboliten aus Süßwasser- und Meeresorganismen gemäß den Ansprüchen 1 und 3, wobei es sich bei den Meeresorganismen um den Gemeinen Seestern Asterias rubens handelt.5. Use of secondary metabolites from freshwater and marine organisms according to Claims 1 and 3, wherein the marine organisms are the common starfish Asterias rubens acts. 6. Verwendung einer Mischung aus dem Bindemittel Vinylharz weiß und den Lösungsmitteln Naphtha und Essigsäurebutylester zur Einbettung der Antifouling-Wirkstoffe gemäß Anspruch 1.6. Use a mixture of the binder white vinyl resin and the solvents Naphtha and butyl acetate for embedding the antifouling active ingredients according to claim 1. 7. Zubereitung einer Mischung von Rohcyanobacterin aus Scytonema hofmanni und Naphtha in Form einer Lösung, Vermischung mit dem Bindemittel Vinylharz weiß zu 0,25% Gewichtsprozenten gemäß den Ansprüchen 1, 2 und 4.7. Preparation of a mixture of Rohcyanobacterin from Scytonema hofmanni and Naphtha in the form of a solution, mixed with the binder vinyl resin white at 0.25% Weight percentages according to claims 1, 2 and 4. 8. Zubereitung einer Mischung von Rohsaponin aus Asterias rubens und Essigsäurebutylester in Form einer Lösung, Vermischung mit dem Bindemittel Vinylharz weiß zu 2,5% Gewichtsprozenten gemäß den Ansprüchen 1, 3 und 5.8. Preparation of a mixture of raw saponin from Asterias rubens and butyl acetate in the form of a solution, mixed with the binder vinyl resin white to 2.5% Weight percentages according to claims 1, 3 and 5.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000075183A1 (en) * 1999-06-08 2000-12-14 King's College London Product from starfish
US6464997B1 (en) 1996-12-09 2002-10-15 Kelvin Winston Duncan Method of biological control
WO2003092382A1 (en) * 2002-04-30 2003-11-13 Danish Institute For Fisheries Research Composition and method for controlling microbial adhesion and biofilm formation of surfaces

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB172523A (en) * 1920-12-08 1921-12-15 Seiji Asakawa Improvements in paints for ships'-bottoms
JPH06345611A (en) * 1993-06-04 1994-12-20 Yokohama Rubber Co Ltd:The Antifouling elastomer composition
WO1995016000A1 (en) * 1993-12-09 1995-06-15 The Research Foundation Of State University Of New York Aquatic antifouling compositions and methods

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB172523A (en) * 1920-12-08 1921-12-15 Seiji Asakawa Improvements in paints for ships'-bottoms
JPH06345611A (en) * 1993-06-04 1994-12-20 Yokohama Rubber Co Ltd:The Antifouling elastomer composition
WO1995016000A1 (en) * 1993-12-09 1995-06-15 The Research Foundation Of State University Of New York Aquatic antifouling compositions and methods

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
farbe + lack, 98.Jg., 8/1992, S.657 *
Lexikon der Biologie, HERDER, Freiburg, Basel, Wien, 5.Bd., 1985, S.437,438 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6464997B1 (en) 1996-12-09 2002-10-15 Kelvin Winston Duncan Method of biological control
US6537570B1 (en) 1996-12-09 2003-03-25 Kelvin Winston Duncan Method of biological control
WO2000075183A1 (en) * 1999-06-08 2000-12-14 King's College London Product from starfish
US6991810B1 (en) 1999-06-08 2006-01-31 King's College London Product from starfish
WO2003092382A1 (en) * 2002-04-30 2003-11-13 Danish Institute For Fisheries Research Composition and method for controlling microbial adhesion and biofilm formation of surfaces

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