本发明专利技术涉及病原体抑制剂或益生菌的制剂作为水合金属氧化物的浓缩浆用在农业、水产业中的应用以及用作抗菌素的应用，其中，当通过稀释来施用时，生物活性受控于活性氧的前体以及释放速率，该释放速率受控于粒径。本发明专利技术可包括一种方法，借此可控制前体浓度以使其符合生态系统的要求，该要求从维护有氧系统，至杀死病原体、厌氧微生物，或产生无菌的生态系统。此外，对金属氧化物进行选择以提供农作物或水产品生长的必需营养物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的病原体抑制剂
概括地讲，本专利技术涉及一种用于生物活性材料的制剂，其中，根据目标、宿主和剂量，其生物活性适用于作为广谱病毒、细菌、真菌的病原体抑制剂。在农业、水产业以及保健品领域中的应用是对所述制剂的应用描述的实例。
技术介绍
在农业中，由农民管理的生态系统是土壤生态系统和叶生态系统。本专利技术注重于叶生态系统。据了解，叶面是好氧生态系统，并且当生态系统变为厌氧生态系统时，通常发生植物病害，其中病理性微生物繁殖且最终感染和杀死植物。植物的内部防御包括产生活性氧(ROS)；通常包括爆发的活性氧产生，这预示着感染的开始。ROS包括超氧离子、氢过氧基，氢过氧自由基、过氧化氢以及羟基和原子氧自由基。植物通常不会将ROS引到叶上，因此这种机制被保留用于内部防御。原因在于ROS会攻击细胞结构本身，从而在不损害细胞的情况下，不可能持续产生高ROS。ROS由某些革兰氏阳性细菌，诸如乳酸杆菌Lactobacillus来产生，这些革兰氏阳性细菌在宿主的叶子上共生生长，并且其ROS可有助于维持叶上的好氧条件。然而，病害有规律地发生，并且如果叶片表面上微生物菌落的生长且表面同时转化为厌氧环境，则开始导致病害。也就是说，抑制了来自共生源的ROS和其他防御机制。针对这种发作，农民使用的常规方法是用杀真菌剂和杀细菌剂喷施叶。然而，公知的是，这些杀真菌剂是有毒的，并且病原体具有进化能力，使得杀真菌剂的影响随着多次施用而逐渐降低。叶具有通过气孔吸收肥料的能力，这就提供了直接施肥的方法，以用于在叶中生产叶绿素。需要可以应用于叶生态系统的物质，其可再生好氧环境，并且去除疾病，而不对食用该植物的人类、动物以及植物本身产生毒性，并且提供镁作为肥料促进植物生长。在水产业中，由渔民直接管理的生态系统是水和水池的底部。局部生态系统是在这些系统之间移动的宿主(鱼、虾)的皮肤。本专利技术的主要关注点与在能够直接管理的那些生态系统中保持好氧环境的需要有关。应当理解的是，这些生态系统对生长是至关重要的。水生生态系统还供养宿主之外的各种生物，其中一些是宿主的食物，且其它与宿主是共生的关系。水产业一般是密集型活动，其中，宿主的种群密度高于天然水域，而且宿主通常用分布在水中的饲料饲喂，而且饲料常常供应过多。加上来自宿主的废弃物能够聚集，并且生态系统可变得紧张，并且由于在暴露皮肤上最初病原微生物的生长，而易于产生疾病。不健康的生态系统的特征是低氧含量以及低pH，低pH通常伴有硫化物和其它有毒化合物。需要这样的物质：该物质能够应用至水生生态系统，在不对人类、宿主物种动物产生毒害的情况下，能够使好氧环境再生且去除疾病，并且提供钙和镁作为促进宿主生长的肥料。在保健品中，外部器官(如皮肤)、胃和口腔是寄生有大量微生物的生态系统，并且包括当这些生态系统遭到破坏时，产生疾病或感染的病原体特征。本专利技术感兴趣的是皮肤和口腔的好氧生态系统，其中存在用于保持健康的各种各样的油脂(cream)和粘液(paste)。在一定程度上，相关的生态系统包括食物。已经广泛发展了具有生物灭杀性质的纳米材料，尤其是纳米氧化镁MgO和纳米氧化锌ZnO。生物灭杀剂的实例是“Antibacterialcharacteristicsofmagnesiumoxidepowder”J.Saweiet.Al；WorldJournalofMicrobiologyandBiotechnology,16,Issue2,pp187-194(2000)以及T.YinandY.He,“Antibacterialactivitiesofmagnesiumoxidenanoparticlesagainstfoodbornepathogens”J.Nanopart.Res.13,6877-6885。在Sawai等人的研究中，目标是制备粒径在约50nm以下的高表面积MgO。在这些材料的试验中，MgO颗粒与水迅速反应形成纳米氢氧化镁Mg(OH)2。本文中将现有技术中的纳米MgO归类为纳米Mg(OH)2。这些水合纳米材料对病毒、细菌和真菌呈现出广谱生物活性响应。包括水合纳米粉末的粉末也具有使诸如化学战剂的有毒物质失活的能力。在T.Yin和Y.Lu发表的论文中，证实了纳米MgO颗粒对两种食源性病原体，即大肠杆菌EscherichiaColi和沙门氏菌Salmonella具有很强的生物灭杀活性。由于人们认为纳米MgO/Mg(OH)2对人类或动物没有毒，但通过供应镁作为肥料对植物具有积极影响，所以这项工作是重要的。例如，在8g/L固体的剂量率下，观察到大肠杆菌E.Coli中的7个对数减少，并且1g/L的剂量观察到抑制生长，而3g/L的剂量将在24小时内杀死所有细胞。尽管Mg(OH)2是相对不溶的，但它在低pH环境中，特别是在消化系统的pH值下快速溶解。这是纳米MgO/Mg(OH)2的真实情况，因为溶解速度越快，表面积越大。上述生态系统是弱酸性的或强酸性的。美国专利No.6827766B2要求保护一种去污产品，该去污产品包括：含MgO和Mg(OH)2的纳米颗粒、选择性生物灭杀剂和液体载剂(包括水)。纳米颗粒的存在显著地提高了生物灭杀性能。去污过程包括液体喷雾、雾化、气溶胶浆化(aerosolpaste)、凝胶化、擦拭、蒸汽化或泡沫化。尽管权利要求限定了需要将现有生物灭杀剂作为佐剂添加到产品中，但是所公开的实施例教导了液体载剂中的纳米颗粒在没有佐剂的情况下具有有效的长期生物灭杀活性。具体地说，实施例3表明具有2％纳米MgO、CaO和ZnO固体的5/1水/油乳液具有这样的特性，尤其不需要生物灭杀剂。粒径的影响似乎很重要。美国专利No.2576731A(Thomson)公开了由标准氧化镁制成的氢氧化镁浆液作为叶面喷雾的基础，以作为用于昆虫和真菌的活性生物灭杀剂的载剂的应用，其中益处与碱性颗粒吸收活性生物灭杀剂以赋予其不溶的能力以及颗粒在植物叶片上的强烈粘附而使得生物灭杀剂可以在叶片的许多洗涤剂下作用。该专利描述了氢氧化镁不具有杀虫或杀菌活性的作用。在该专利技术的上下文中，该专利的重要教导是氢氧化镁的粘附。这一观点得到了Motoike等人发表的论文“Antiviralactivitiesofheatingislomitepowder”BiocontrolSci.13(4)：131-82008的支持，其中经处理的白云石呈现出抗病毒活性。专利US20090041818A1要求保护一种抗病毒剂，该抗病毒剂是氧化物和氢氧化物的混合物，其中教导了通过氧化物与氢氧化物的反应来产生氢氧根离子。据称，许多材料能够提供氢氧化物，其中，氢氧化物为Mg(OH)2，氧化物优选是MgO。该现有技术的相关公开内容是这种常规浆液的生物灭杀活性基本是短暂的，因此制造的氢氧化镁或水合煅烧白云石浆液不具有显著的长期生物灭杀效果。不受理论的限制，这项工作表明，在该氢氧化物浆液中的生物活性化学物质是天然存在的，但是它们的浓度太低而不能持续影响微生物。本专利技术可设法克服该限制。纳米Mg(OH)2化学方法抑制病理性真菌生长的最合理理论是产生ROS。ROS具有高氧化还原电势。在水中这些物质之间存在平衡，该平衡主要受控于pH，并且在接近纳米Mg(OH)2晶粒的pH约10.4时，主要以全羟基阴离子本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种农用喷雾，所述农用喷雾包括适用于农业应用的制剂，所述制剂包括：浆液，所述浆液包括颗粒和流体，其中，所述颗粒包括均匀分布的氢氧化镁和过氧化镁，其中，所述氢氧化镁和过氧化镁的相对摩尔比被配制为提供足够的碱性和活性氧，以促进生态系统；当经稀释且以叶面喷雾来喷施到植物的叶子上时，将镁作为肥料提供至所述植物；以及其中，所述氢氧化镁和所述过氧化镁中的至少一种占所述制剂的至少30wt％。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.14 AU 2015900093;2015.11.05 AU 20159045341.一种农用喷雾，所述农用喷雾包括适用于农业应用的制剂，所述制剂包括：浆液，所述浆液包括颗粒和流体，其中，所述颗粒包括均匀分布的氢氧化镁和过氧化镁，其中，所述氢氧化镁和过氧化镁的相对摩尔比被配制为提供足够的碱性和活性氧，以促进生态系统；当经稀释且以叶面喷雾来喷施到植物的叶子上时，将镁作为肥料提供至所述植物；以及其中，所述氢氧化镁和所述过氧化镁中的至少一种占所述制剂的至少30wt％。2.根据权利要求1所述的农用喷雾，其中，所述颗粒包括病原体抑制剂。3.根据权利要求1或2所述的农用喷雾，其中，所述颗粒具有约0.3微米至100微米范围内的粒径分布。4.根据权利要求3所述的农用喷雾，其中，所述粒径分布包括10微米至20微米的平均粒径。5.根据权利要求4所述的农用喷雾，其中，固体含量为至少35wt％，并且优选为60wt％。6.根据权利要求5所述的农用喷雾，其中，所述制剂被稀释至2％以用于喷施和剂量称量中的至少一种。7.根据权利要求6所述的农用喷雾，其中，氢氧化镁含量为至少50wt％。8.根据权利要求7所述的农用喷雾，其中，氢氧化镁和碳酸钙的组合含量为至少80wt％，并且钙与镁的摩尔比为至少35％。9.根据前述权利要求中任一项所述的农用喷雾，其中，促进后的生态系统是健康的生态系统。10.根据权利要求9所述的农用喷雾，其中，促进所述健康的生态系统的过氧化镁通过将至少一种前体加入至所述浆液中以产生所述过氧化镁来形成。11.根据权利要求10所述的农用喷雾，其中，所述前体是包括过氧化氢的反应性前体。12.根据权利要求1所述的农用喷雾，其中，所述过氧化镁与所述氢氧化镁的摩尔含量由保持相应生态系统的健康的摩尔要求，包括存在病原体微生物或者潜在存在病...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克·西茨，菲利浦·霍奇森，
申请(专利权)人：卡利有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚,AU
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