抑制小球藻生长的一种方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物、环境领域，特别涉及一种抑制小球藻生长的方法。本发明属于生态控藻技术领域，涉及一种果胶酶和一个具有促进果胶酶活性的化合物(2，4，6-三羟基苯基)-4-(4-羟基苯基)吡唑在抑制藻类生长中的应用，利用它们的协同作用进行控藻，通过对藻类叶绿素生长的抑制及DNA造成损伤，可有效的控制小球藻的生长速度和品质，抑制水华的爆发。
【背景技术】
[0002]小球藻是一种真核单细胞藻类，也是第一种被人工培养的微藻，具有极其丰富均衡的营养成分和优良的医疗保健作用，并被广泛应用于污水处理以及保健食品、水产养殖饵料、畜牧饲料添加剂的生产等方面，被誉为药物藻类。
[0003]近年来，随着藻类生物技术的迅速崛起，因结构简单、生长迅速、营养丰富，又可食用，因而小球藻已被作为生物反应器生产药物。但其生长速度迅速与生物反应器的要求不同步，导致反应体系无法发挥最佳效果，而且，过快生长导致水华，使水体生态系统遭到破坏，藻类产生的藻毒素严重危及水体生态系统及人体安全，如何有效控制富营养化水体中的藻类生长，防止水华发生成为水生态保护与污染水体修复不能回避的重要问题之
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[0004]已有的控藻技术可分为物理、化学和生物三类。其中物理清除主要包括机械或人工打捞、黏土絮凝等方法，适用于对藻华的应急性清除，但是工作量大，成本高，还面临对收集藻体的进一步处置，不适于大面积水华的根除；化学杀藻主要是向水华水域施入一定量化学药剂，该类方法操作方便，见效快，但效果持续时间短，杀藻的同时也对了水体中其他生物产生毒害，残留药剂及其分解产物不可避免地会引起二次污染，不能大面积持续使用；生物控藻技术主要是通过位于食物链上游的生物对藻华的摄食或是利用微生物对藻华的絮凝或者对藻细胞的裂解来达到消除藻华的目的，但对于有毒藻华，面临着毒素在食物链的生物富集或者毒素在水体中的大量释放，控藻的同时也会带来新的生态安全问题。如何使藻华还未发生时就使藻体生长保持抑制，使藻类种群保持在较低的密度状态，才是控制水华爆发的关键所在。
[0005]了解决上述技术问题，本发明提出的技术解决方案是:在水华藻体生物量达阈值水平的时候，开始投加天然物质果胶酶和具有果胶酶活性促进作用的物质-(2，4，6_三羟基苯基)-4- (4-羟基苯基)吡唑，在小球藻快速生长或水华还未发生时就使藻体生长保持抑制，使水体中藻类种群保持在较低的密度状态，同时不会对水体中其他生物产生毒害。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种果胶酶和具有果胶酶活性促进作用的物质_(2，4，6-三羟基苯基)-4- (4-羟基苯基)吡唑在抑制小球藻生长和水华中的应用。
[0007]为了达到上述的目的，本发明在应用过程采用以下技术措施: 1.当小球藻藻液吸光度达到0.25时，开始投加果胶酶和(2，4，6_三羟基苯基)-4- (4-羟基苯基)吡唑；
2.果胶酶投加剂量为640mg/L ；
3.(2,4,6-三羟基苯基)-4- (4-羟基苯基)吡唑投加剂量为32-96 mg/L ；
4.投放周期为9天。
[0008]按照上述添加方式，小球藻被保持在低密度状态，有效的控制了快速繁殖和防止水华的爆发。
[0009]本发明抑藻剂的作用机理为:果胶酶对藻细胞结构具有有显著的损伤效应，并且能快速降解藻细胞中的叶绿素，以及引起藻细胞膜脂过氧化从而积累过量的MDA，从而起到抑制小球藻类生长的效果。而(2，4，6_三羟基苯基)-4- (4-羟基苯基)吡唑能够促进果胶酶的活性，因此提高了果胶酶对小球藻的生长抑制效果。
[0010]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
1、果胶酶属于自然界的生物的产物，生态安全性好，不会对水体中其他生物造成毒害;
2、(2，4，6-三羟基苯基)-4-(4-羟基苯基)吡唑在水体中可被降解，与硫酸铜等杀藻剂相比，不会造成二次污染；
3、果胶酶和(2，4，6_三羟基苯基)-4-(4-羟基苯基)吡唑与其他已发现的具有抑藻活性的化感物质相比，具有抑藻活性更强的特点。
【附图说明】
[0011]图1为一种果胶酶和(2，4，6-三羟基苯基)-4- (4-羟基苯基)吡唑处理下小球藻生长情况示意图
【具体实施方式】
[0012]本发明所使用的(2，4，6_三羟基苯基)-4_ (4-羟基苯基)吡唑可通过工业合成(纯度为分析纯)，与果胶酶一起直接向水体投加。为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0013]实施例1:
高密度培养藻类抑制实验:
实验在250mL锥形瓶中进行，将处于旺盛长期的小球藻接种到10mL培养液中，使其起始藻液吸光度达到0.25。设实验组和对照组(无抑藻剂)一个，向实验组投加果胶酶和(2，4，6_三羟基苯基)-4- (4-羟基苯基)吡唑，其中果胶酶投加剂量为640 mg/L，(2，4，6_三羟基苯基)-4- (4-羟基苯基)吡唑投加剂量为32mg/L，投加频率为一次，随后每天统计藻的生长情况。投加果胶酶和(2，4，6_三羟基苯基)-4- (4-羟基苯基)吡唑后，小球藻生长在培养9天后受到抑制，生长抑制率达到25.4% (图1)。
[0014]实施例2:
高密度培养藻类抑制实验:
实验在250mL锥形瓶中进行，将处于旺盛长期的小球藻接种到10mL培养液中，使其起始藻液吸光度达到0.25。设实验组和对照组(无抑藻剂)一个，三个平行，向实验组投加果胶酶和(2，4，6-三羟基苯基)-4-(4-羟基苯基)吡唑，其中果胶酶投加剂量为640 mg/L，(2，4，6-三羟基苯基)-4- (4-羟基苯基)吡唑投加剂量为96 mg/L，投加频率为一次，随后每天统计藻的生长情况。投加果胶酶和(2，4，6_三羟基苯基)-4- (4-羟基苯基)吡唑后，小球藻生长在培养9天后受到抑制，生长抑制率达到44.3% (图1)。
【主权项】
1.一种果胶酶抑制藻类生长中的应用，其特征在于: (1)当小球藻藻液吸光度达到0.25时，开始投加果胶酶和(2，4，6_三羟基苯基)-4- (4-羟基苯基)吡唑； (2)果胶酶投加剂量为640mg/L； (3)(2，4，6-三羟基苯基)-4- (4-羟基苯基)吡唑投加剂量为32-96 mg/L (4)投放周期为9天。
【专利摘要】本发明公开了一种果胶酶和(2，4，6-三羟基苯基)-4-（4-羟基苯基）吡唑在抑制藻类生长中的应用。果胶酶为食品领域常用酶，可用于果蔬汁澄清剂。(2，4，6-三羟基苯基)-4-（4-羟基苯基）吡唑为一种具有促进果胶酶活性的物质。不会对环境中其他生物造成影响。使用方法特点为，在小球藻生长到一定阶段时，开始向水体投加，在小球藻类刚开始生长时发挥抑制作用，使藻类保持在较低密度，有效防止水体水华的爆发，具有安全，高效，可降解等特点，可广泛应用于自然或景观水体。
【IPC分类】C02F1/50
【公开号】CN104944535
【申请号】CN201510298256
【发明人】周泉城, 冯传兴, 刘娜, 张光耀, 常璇, 杨晓玉, 李凡, 步雷雷
【申请人】山东理工大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月3日