一种高效植物源抑藻剂及其制备方法与流程

本发明属于抑藻剂及其制备方法，特别属于高效的植物源抑藻剂及其制备方法。

背景技术：

随着社会、经济的快速发展，各种污染物的排放也日益加重，这使得水体富营养化日趋严重，水华频繁爆发严重影响了生态平衡，使我国的水质性缺水现象日渐加剧。铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)是形成水华的蓝藻优势种群之一，具有极强的生态学竞争优势，至今其迅速繁殖依然是全球性的问题，而且其产生的微囊藻毒素危害极大，所以探索发现一种高效的，经济的，生态风险小的抑藻方法是当前治理的突破点。

技术实现要素：

所要解决的技术问题第1个是提供抑藻率达到90％以上的高效植物源抑藻剂。

本发明所要解决的技术问题第2个是上述植物源抑藻剂的制备方法。

本发明解决技术问题的技术方案为：一种高效植物源抑藻剂，所述的抑藻剂为洋葱的乳酸浸提液。

本发明的制备方法为：将新鲜洋葱鳞茎用蒸馏水清洗干净，剪碎后放入研钵，加入洋葱总重量5-6倍的乳酸进行研磨，研磨至粒度小于200目，放置于摇床，于100rpm频率室温振摇24-36h，过滤至可。

所述的乳酸为分析纯，含量99％。

所述的藻为铜绿微囊藻。

所述的藻密度为1-9*10⁶个/毫升。

洋葱(Allium cepa L.)在中国分布广泛，是中国主栽蔬菜之一，可用于降低血压、提神醒脑、缓解压力、预防感冒，已有相关研究表明洋葱鳞茎的水浸提液有抑藻效果，但化感物质在水中得不到较好的释放，故高浓度才有很好的抑藻效应。

乳酸(2-羟基丙酸)是一些植物无氧呼吸的代谢产物，已有有关报道认为乳酸是某些植物的化感物质之一，且乳酸可作为食品添加剂、防腐剂，无异味，能与水任意互溶，可以方便地投入水中使用。乳酸也是一种安全的有机溶解剂，因此，采用食用乳酸对洋葱浸提，不仅具有较好的生态安全性且使用方便、易于操作，更具有较高的可行性。

本发明与现有技术相比，所述的抑藻剂原料来自植物洋葱以及可作为食品添加剂的乳酸，生态安全性好，不会造成二次污染，作为一种高效植物源抑藻剂，本发明的浸提液浓度在10μL/L以上，处理时间超过96小时，抑藻率达到99％。

附图说明

图1为实施例1所制的洋葱的乳酸浸提液对铜绿微囊藻密度的影响图。

图2为乳酸浸提液对铜绿微囊藻密度的影响图。

图3为为实施例4所制的洋葱的水浸提液对铜绿微囊藻密度的影响图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细的说明。

本发明的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)购于中国科学院武汉水生生物研究所藻种库，采用BG-11培养基培养；

洋葱(Allium cepa L.)，由安徽师范大学园艺系提供。

乳酸为分析纯，含量99％，购于上海国药集团。

实施例1：

洋葱的乳酸浸提液的制备方法：将新鲜洋葱鳞茎用蒸馏水清洗干净，剪碎后放入研钵，加入洋葱总重量5倍的乳酸进行研磨，研磨至粒度小于200目，放置于摇床，于100rpm频率室温振摇24h，过滤至可。

实施例2：

洋葱的乳酸浸提液的制备方法：将新鲜洋葱鳞茎用蒸馏水清洗干净，剪碎后放入研钵，加入洋葱总重量5.5倍的乳酸进行研磨，研磨至粒度小于200目，放置于摇床，于100rpm频率室温振摇30h，过滤至可。

实施例3：

洋葱的乳酸浸提液的制备方法：将新鲜洋葱鳞茎用蒸馏水清洗干净，剪碎后放入研钵，加入洋葱总重量6倍的乳酸进行研磨，研磨至粒度小于200目，放置于摇床，于100rpm频率室温振摇36h，过滤至可。

实施例4：

加入的溶剂为水外，其余与实施例1相同。

实施例5：

抑藻率试验：

对铜绿微囊藻进行扩大培养，在无菌条件下取100ml藻种加入到已灭菌的锥形瓶中，每天定时在无菌操作台中加定量培养基，使细胞进入对数生长期。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。

在已灭菌的锥形瓶(250mL)加入铜绿微囊藻液100mL，藻的初始密度为2.5×10⁶cells/mL,然后加入实施例1所制的洋葱乳酸浸提液，浸提液设置5个浓度梯度，分别为1.25,2.5,5,10,15μL/L。同时，为了对比实验结果，设置相同浓度梯度的乳酸、洋葱的水浸提液处理组(实施例4)，另外设置不作处理的空白对照组，各实验组与对照组均3个平行，置于之前相同条件下培养。分别于加样后24、48、72和96h取样用血球计数板进行藻细胞计数。

乳酸、洋葱的水浸提液、洋葱的乳酸提取液对铜绿微囊藻生长的抑制率计算公式为：IR(％)＝(1-N/N0)×100

其中，IR为抑制率；N为实验组藻细胞数；N0为对照组藻细胞数。

如图1、2、3所示：各实验组(1.25,2.5,5,10,15μL/L)的藻细胞密度在作用后的各个时间内均小于同期对照组，且与同期对照组的差距随着处理时间的增加而在逐渐的增大。乳酸和洋葱的水浸提液处理组(实施例4)与对照组的差异在第72h时2.5μL/L处理组才开始显示出极显著性差异。而洋葱的乳酸浸提液(实施例1)处理组作用24h时，最大浓度组(15μ/L处理组)与对照组的差异就已经达到了极显著水平(P<0.01)，其它浓度组与对照组也有显著性差异(P<0.05)，而在72h时，除最低浓度处理组之外所有的实验组相比于对照组均显示极显著性差异(P<0.01)，96h时，两个较大浓度组(10,15μL/L)中的藻基本上都死掉了，只存在极少数目的藻细胞。由此可知：实施例1所制的洋葱的乳酸浸提液对铜绿微囊藻的抑制效果要远好于乳酸和实施例4所制的洋葱的水浸提液处理组。且洋葱的乳酸浸提液实验组中的藻密度的大小与浸提液浓度呈负相关，即浸提液的浓度越大，对铜绿微囊藻生长的影响也就越大，从而藻密度也就越低，抑藻效果越明显。

实施例6：

抑制率：

乳酸、洋葱的水浸提液、洋葱的乳酸提取液对铜绿微囊藻生长的抑制率计算公式为：IR(％)＝(1-N/N0)×100

其中，IR为抑制率；N为实验组藻细胞数；N0为对照组藻细胞数。

表1乳酸对铜绿微囊藻的抑制率(％)

Table.1 The inhibition ratio oflactic acid on Microcystis aeruginosa(％)

表2实施例4所制的洋葱的水浸提液对铜绿微囊藻的抑制率(％)

Table.2 The inhibition ratio ofwater leaching solution of Allium cepa L.on Microcystis aeruginosa(％)

表3实施例1所制的洋葱的乳酸浸提液对铜绿微囊藻的抑制率(％)

Table.3 The inhibition ratio oflactic acid leaching solution of Allium cepa L.on Microcystis aeruginosa(％)

从三个表可以看出，除了最低浓度组(1.25μL/L)，同期洋葱的乳酸浸提液处理组(实施例1)要比乳酸和洋葱的水浸提液处理组(实施例4)的抑制率要大，乳酸和洋葱的水浸提液处理组在96h达到最大抑制率分别是71.7241％和75.1724％，而洋葱的乳酸浸提液2.5μL/L处理组在48h时就达到了78％的抑制率。可以看出，随着洋葱的乳酸浸提液浓度的增加，对铜绿微囊藻生长的抑制率会增大；且在同一浓度下，抑制率也随着处理时间的加长而增大。第72h后，除了最低浓度(1.25μL/L)的实验组外，其余浓度的实验组抑制率均超过了80％，并在第96h后均超过了90％。其中，最大处理浓度(15μL/L)组，在第96h的抑制率已经达到了99.59％，几乎接近于100％。由此可以表明，洋葱的乳酸浸提液(实施例1)对铜绿微囊藻的抑制效果要远好于单独乳酸以及洋葱的水浸提液(实施例4)处理组，洋葱的乳酸浸提液(实施例1)对铜绿微囊藻生长的抑制率与浸提液浓度呈正相关性，即浸提液的浓度越大，抑制率就越大。这与浸提液对铜绿微囊藻细胞密度的影响趋势相反，但二者表明的最终效果是一致的，即洋葱的乳酸浸提液具有很好的抑制铜绿微囊藻生长的效果。