专利名称：一种含有藻胆蛋白的光敏杀虫剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于“绿色农药”新技术的研究，具体涉及一种含有藻胆蛋白的光敏杀虫剂及其制备方法。
背景技术：
杀虫剂是防治病虫灾害、保证农业丰收的重要手段。由于化学杀虫剂本身所固有的诸多缺点以及人们的不合理使用，易引起人畜中毒，经较长时间使用后害虫会产生抗药性，导致害虫的再猖獗，还造成了严重的环境污染。光活化杀虫剂是近几年发展起来的一种新型、高效、低毒农药，这类农药的特点是在生物环境中无所不在的自然因子一光和氧的作用下能极大地提高其毒杀害虫的效果， 在环境中很快降解，不伤害其它非靶标生物。它具有传统杀虫剂无法比拟的优点，被人们冠以“绿色农药”的美称。目前赤藓红B作为杀家蝇幼虫的光敏剂已在美国环保局获准登记，实现了商品化。对服食赤藓红B (500-2000mg/mL)的实蝇光照6h后，死亡率随着给药剂量的增加和光照时间的延长而增加。尽管许多染料有很强的杀虫活性，但是它们对脊椎动物的毒性却不尽如人意。一种家蝇田间收集品系在摄食浓度增加、光接触5小时选择压力下，代后抗性呈现48 倍。因此，天然产物来源的光敏剂研制越来越受到人们的关注。近年来，四吡咯化合物的光敏性质逐渐受到人们的关注，这类天然化合物具备光敏剂的优良特性它们在紫外和可见光区的所有波长都有吸收；能够产生高量子产率的长寿命的三重激发态，因此光敏效率很高；在无光照的条件下没有光毒性，在光照条件下迅速降解且降解产物对生物体无毒，降低了环境持久污染的风险。藻胆蛋白是藻类中捕光色素蛋白的总称，主要包括藻红蛋白、藻红蓝蛋白、藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白4种，为红藻和蓝藻特有。藻胆蛋白主要依靠四吡咯结构的色基(藻胆素)而发出荧光，是一种荧光发射强烈的高效荧光物质。它还可作为食品或化妆品的色素、示踪剂、抗氧化剂、光合作用机理和进化研究、免疫增强剂等。尤其值得关注的是，藻胆蛋白还是一种有效的光敏剂，在受光照射后产生活性氧等自由基，每2-3个自由基可杀伤I个细胞。 藻胆蛋白作为光敏杀虫剂尚未见报道，由于其安全性高，对环境无副作用，其作为“绿色农药”及研发意义重大。蓝藻是引起水华的优势藻，我国是受这类水华影响最大的国家之一，巢湖、太湖、 滇池等大型湖泊及各种池塘，在夏秋季都会发生严重的水华，每年可长达7-8个月。蓝藻中藻胆蛋白含量可达细胞干重的10% 20%，收集蓝藻，将提取的藻胆蛋白用作光敏剂杀虫不仅能减少蓝藻生物量、降低内源水体中氮、磷营养水平并能加快水体生态恢复，而且能克服有机杀虫剂带来的环境问题和害虫耐药性问题，可谓一举两得
发明内容
为了缓解现有技术的不足和缺陷，本发明的目的是提供一种低毒、环保、高效的含有藻胆蛋白的光敏杀虫剂及其制备方法，本发明用量小，使用方便，生产工艺简单，成本低廉，而且该产品对环境安全，对非靶标生物安全，害虫不易产生抗性。为了实现上述目的本发明采用如下技术方案
(I)藻胆蛋白的提取
藻胆蛋白生产沿用已经公开的实验室方法，即收集蓝藻晾干，通过采用PBS抽提、硫酸铵分级沉淀、冷冻干燥等提取纯化方法从蓝藻中提取藻胆蛋白，此处所用的蓝藻可以是水华蓝藻、螺旋藻中的任意一种。(2)光敏杀虫剂的配制
室温下,将8-12mL的水加入容器中，加O. 25-lg碳水化合物，混匀后加O. 1-4 mL的乙酸乙酯，密封摇勻，加入O. 025-0. 4g藻胆蛋白，最后加水至IOOmL混勻,避光保存。含有藻胆蛋白的光敏杀虫剂，其特征在于所述的碳水化合物可以为蛋白质。光敏杀虫剂对线虫的防治效果
实验分为光照组和避光组，前一日18:00用上述所配的光敏杀虫剂喷洒被线虫寄生的植物的根，次日11 :00将光照组置于自然光下照射，照射剂量达44J/cm2，计算光照后及光照后24小时的死亡率，实验重复两次；
光敏杀虫剂对果蝇的防治效果
实验分光照组与避光组，将上述所配的光敏杀虫剂，用喷雾法喷到苹果上，将苹果放入养有果蝇的笼子里，黑布遮盖让果蝇在室温下自由取食24h。次日11时，将光照组黑布取下，把笼子放在自然光下照射，照射剂量为58 J/cm2。每隔24h观察果蝇死亡情况，计算光照后48小时果蝇的死亡率，实验重复两次。本发明光敏杀虫剂可用于温室大棚作物上害虫的防治，具体实施方法为将光敏杀虫剂采用喷雾法在晚间直接施药到蔬菜或其他植物组织上，次日光接触的照射剂量不小于40 J/cm2，24h或48h后观察施药效果；一般来说，应选择至少连续3天晴天且阳光充足的天气条件施药，每周施药2-3次，一周后评估光敏杀虫效果。本发明的有益效果
本发明所用的藻胆蛋白是从蓝藻中提取的藻胆蛋白，藻胆蛋白只能在生物体受光照的作用下才对生物体产生破坏作用，因此它的使用不会破坏环境，该光敏杀虫剂成分都是可溶性的，便于包装和运输，使用前溶于水即可形成真溶液，不沉淀；见效快，克服了有些大棚蔬菜因本身生长期很短、未能及时杀灭后期出现的虫害时就要采割的缺陷；用量小，所用藻胆蛋白浓度为μ g/ml，使用方便，生产工艺简单，不需要特殊设备，一般农药企业均可加工， 成本低廉；而且该产品对环境安全，对非靶标生物安全，害虫不易产生抗性。对于线虫，在光照剂量为44 J/cm2, 50 μ g/ml-250 μ g/ml浓度范围的藻胆蛋白表现出显著的光活化毒性，光照后对线虫的杀伤率大于80%，24h后线虫死亡率达100%。对于果蝇，光照剂量为58J/cm2情况下，此剂量对于250 μ g/ml-750 μ g/ml浓度的藻胆蛋白光动力作用均极其显著。48小时后果蝇致死率达75%以上。最佳施药浓度为 750 μ g/ml，此浓度下果蝇的存活率仅为13%。藻胆蛋白对果蝇致死剂量为4000 μ g/ml。
图I为线虫的防治效果统计图。
图2为果蝇的防治效果统计图。
具体实施例方式实施例I :含有藻胆蛋白的光敏杀虫剂，其组成原料的含量为碳水化合物
O.25-lg,乙酸乙酯 O. 1-4 mL，藻胆蛋白 O. 025-0. 4g 和水 95-99 mL。含有藻胆蛋白的光敏杀虫剂的制备方法，室温下，将8_12mL的水加入容器中，加
O.25-lg碳水化合物,混勻后加O. 1-4 mL的乙酸乙酯,密封摇勻，加入O. 025-0. 4g藻胆蛋白，最后加水至IOOmL混勻,避光保存。实施例2 1克蛋白胨,O. Iml乙酸乙酯，25mg藻胆蛋白，余量为水,配成IOOml溶液，搅拌均匀，避光保存。实施例3 :0. 5克蛋白胨,O. Iml乙酸乙酯，50mg藻胆蛋白，余量为水，配成 IOOml溶液，搅拌均匀，避光保存。实施例4 :0. 25克蛋白胨,O. Iml乙酸乙酯,75mg藻胆蛋白，余量为水,配成 IOOml溶液，搅拌均匀，避光保存。实施例5 1克葡萄糖，4ml乙酸乙酯，25mg藻胆蛋白，余量为水，配成IOOml溶液， 搅拌均匀，避光保存。实施例6 :0.9克葡萄糖，4ml乙酸乙酯，50mg藻胆蛋白，余量为水，配成IOOml溶液，搅拌均匀，避光保存。实施例7 :0.6克葡萄糖，4ml乙酸乙酯，75mg藻胆蛋白，余量为水，配成IOOml溶液，搅拌均匀，避光保存。实施例8 :0.3克葡萄糖，4ml乙酸乙酯，400mg藻胆蛋白，余量为水，配成IOOml溶液，搅拌均匀，避光保存。实施例9 :线虫防治效果实验
实验分光照组与避光组，以实施例2、实施例3、实施例4所制得的光敏杀虫剂为样品， 前一日18:00用上述所配的光敏杀虫剂喷洒被线虫寄生的植物的根，次日11 :00将光照组置于自然光下照射，照射剂量达44J/cm2，计数，计算光照后及光照后24小时的死亡率，对照组中不加藻胆蛋白，其余成分和实验组完全一致。实验重复两次，图I线虫的防治效果统计图。实施例9 :果蝇防治效果实验
实验分光照组与避光组，以实施例5、实施例6、实施例7、实施例8所制得的光敏杀虫剂为样品，将上述所配的光敏杀虫剂，用喷雾法喷到苹果片上，将苹果片放入养有果蝇的笼子里，每个笼子里30只果蝇，黑布遮盖让果蝇在室温下自由取食24h，次日11时，将光照组黑布取下，把笼子放在自然光下照射，照射剂量为58 J/cm2。每隔24h观察果蝇死亡情况，计算光照后48小时果蝇的死亡率，对照组中不加藻胆蛋白，其余成分和实验组完全一致，实验重复两次，图2为果蝇的防治效果统计图。
权利要求
1.一种含有藻胆蛋白的光敏杀虫剂，其特征在于其组成原料的含量为碳水化合物O.25-lg,乙酸乙酯 O. l_4mL，藻胆蛋白 O. 025-0. 4g 和水 95_99mL。
2.一种如权利要求I所述的含有藻胆蛋白的光敏杀虫剂的制备方法，其特征在于室温下,将8-12mL的水加入容器中，加O. 25-lg碳水化合物，混匀后加O. l_4mL的乙酸乙酯， 密封摇勻，加入O. 025-0. 4g藻胆蛋白，最后加水至IOOmL混勻,避光保存。
3.根据权利要求I所述的含有藻胆蛋白的光敏杀虫剂，其特征在于所述的碳水化合物可以为蛋白质。
全文摘要
本发明公开了一种含有藻胆蛋白的光敏杀虫剂及其制备方法，本发明用蓝藻中提取的藻胆蛋白，利用其良好的光敏特性开发光敏杀虫剂,由0.25-1克碳水化合物，0.1-4mL乙酸乙酯，0.025-0.4克藻胆蛋白和95-99mL的水组成。该光敏杀虫剂用量小，使用方便，生产工艺简单，不需要特殊设备，成本低廉，对环境安全，对非靶标生物安全，害虫不易产生抗性；而且本发明光敏杀虫剂见效快，克服了有些大棚蔬菜因本身生长期很短、未能及时杀灭后期出现的虫害时就要采割的缺陷，为水华蓝藻的综合治理及资源利用开辟了新途径。
文档编号A01N65/03GK102578158SQ20121002445
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月3日 优先权日2012年2月3日
发明者刘亚华, 刘述, 李玉成, 武子涵, 陆合文, 黄蓓 申请人:安徽大学