一种互花米草中的黄酮类化感物质在抑制藻类生长中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种互花米草中的黄酮类化感物质在抑制藻类生长中的应用，包括：将互花米草中的黄酮类化感物质加入到含有藻类的水体中，使水体中黄酮类化感物质的浓度大于0.1g/L。本发明专利技术从互花米草中提取可抑制藻类生长的黄酮类化感物质，不仅可治理控制有害藻类的爆发，还可实现互花米草的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种互花米草中的黄酮类化感物质在抑制藻类生长中的应用
本专利技术涉及水体污染控制领域，尤其涉及一种互花米草中的黄酮类化感物质在抑制藻类生长中的应用。
技术介绍
随着我国工农业生产和经济的高速发展，大量的生活污水、工农业废水排入沿海近岸水域，导致水体富营养化，引起有害藻类的爆发，破坏了海洋生态系统，严重影响了海产品的生产和海洋环境质量，直接或间接的危害了人类健康。如何控制有害藻类爆发，已成为环境领域的研究热点。目前治理赤潮的方法主要有物理方法、化学方法和生物方法。物理方法主要包括机械或人工打捞、黏土絮凝和遮光技术等，物理法直接清除水体中的藻类，该方法只能局限于小水体或大水体的局部水域；化学方法使用杀菌灭藻剂，会造成环境污染或破坏生态平衡；生物方法的应用也会带来其他生态问题。上述方法存在费用高、不易控制、可能存在二次污染等不足，使得这些方法难以推广。近年来，利用植物化感作用控制有害藻类已逐步成为研究热点。化感物质是一类由植物或微生物产生的天然活性物质，具有易降解，生态安全性好等特点。因此，寻找并提取有效的植物化感抑藻活性物质具有非常广阔的应用前景。黄酮类化合物是一类重要的化感物质，而在互花米草生物材料中富含黄酮类物质。互花米草是外来物种，我国引入互花米草最初是因为它的生态优势——具有保滩护堤、促於造陆的作用，然而互花米草适应性很强，繁殖迅速，对海岸潮间带生态系统造成危害，于2003年互花米草被列入16种中国第一批外来入侵物种名单，互花米草是其中唯一一种海岸盐沼植物，该植物已成为我国沿海滩涂最重要的入侵植物。目前控制互花米草的手段成本较高、成效不显著，综合利用互花米草符合可持续发展理念，也是未来防治互花米草的有效手段之一。
技术实现思路
本专利技术提供了一种互花米草中的黄酮类化感物质在抑制藻类生长中的应用，从互花米草中提取可抑制藻类生长的黄酮类化感物质，不仅可治理控制有害藻类的爆发，还将互花米草变废为宝，一举两得。本专利技术提供了如下技术方案：一种互花米草中的黄酮类化感物质在抑制藻类生长中的应用，包括：将互花米草中的黄酮类化感物质加入到含有藻类的水体中，使水体中黄酮类化感物质的浓度为大于0.1g/L。本专利技术将外来入侵物种互花米草中提取的天然植物黄酮类化感物质，作为新型环保的藻类生长抑制剂，通过化感作用治理和控制有害藻类的爆发，不仅可以控制有害藻类的生长，同时将互花米草变害为宝，一举两得。本专利技术中利用互花米草黄酮类化感物质进行球形棕囊藻的抑藻活性验证中发现其对球形棕囊藻的生长存在抑制作用，尤其是在较高浓度下藻细胞呈现负增长趋势。该黄酮类化感物质来源于天然植物，易降解，具有较好的生态安全性，适合在自然水体中使用。所述的黄酮类化感物质为夏佛塔苷、异荭草苷、牡荆苷、金圣草黄素-8-C-葡萄糖苷、麦黄酮、黄酮木质素A和黄酮木质素B中的一种或多种。优选的，以质量百分数计，黄酮类化感物质中包括：优选的，使水体中黄酮类化感物质的浓度大于或等于0.2g/L。上述浓度的黄酮类化感物质对藻类的抑制率非常高，接近于100％。进一步优选的，使水体中黄酮类化感物质的浓度为0.8～2g/L。水体中黄酮类化感物质的浓度较低时，短期内黄酮类化感物质对藻类的生长呈现出促进作用，长期才呈现出抑制作用；而水体中黄酮类化感物质的浓度较高时，会使成本增加；当水体中黄酮类化感物质的浓度为0.8～2g/L时，短期内黄酮类化感物质对藻类的生长就呈现出抑制作用，同时又能有效控制成本。优选的，从互花米草中提取所述黄酮类化感物质的方法包括以下步骤：(1)将互花米草植株在55～75℃条件下烘干至恒重，将烘干后的互花米草植株粉碎至50～80目；(2)将步骤(1)得到的互花米草植株粉末和质量百分比浓度为50～80％的乙醇混合均匀，50～90℃水浴加热1～3h；料液质量体积比为1:20～50；水浴加热后，将混合液以4000～6000r/min的转速离心8～15min，收集上清液；提取2～4次；(3)除去上清液中的溶剂，得到黄酮类化感物质的浸膏。采用上述黄酮类化感物质的提取方法得到的浸膏中对藻类生长具有抑制活性的化感物质含量较高，得到的浸膏对藻类生长的抑制活性较高，并且上述提取方法的提取效率较高。互花米草植株中，互花米草的叶中黄酮类化感物质含量最高，穗中黄酮类化感物质含量次之。优选的，步骤(1)中，所述的互花米草植株为互花米草的叶和/或穗。优选的，步骤(2)中，乙醇的质量百分比浓度为60～70％。乙醇的质量百分比浓度过高或过低都会使提取效率降低。适当的水浴加热有助于互花米草中黄酮类化感物质的浸出，但是过高的水浴温度和过长的水浴时间反而对黄酮浸出不利。优选的，步骤(2)中，水浴加热的温度为75～95℃；水浴加热时间为1.5～2.5h。水浴温度过高将导致黄酮类化合物遭到破坏，且乙醇的挥发也可能使黄酮提取率降低；如果水浴时间过长，也增加了黄酮在空气中的氧化时间，降低总黄酮的提取率。料液质量体积比也会对黄酮的提取率具有重要的影响，优选的，步骤(2)中，料液质量体积比为1:25～35。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术将外来入侵物种互花米草中提取的天然植物黄酮类化感物质，作为新型环保的藻类生长抑制剂，通过化感作用治理和控制有害藻类的爆发，不仅可以控制有害藻类的生长，同时将互花米草变害为宝，一举两得；(2)互花米草中的黄酮类化感物质对藻类的抑制率非常高，并且高浓度下长期抑制效果好，接近于100％；(3)天然植物黄酮类化感物质易降解、无二次污染，生态安全性好。附图说明图1为实施例5制备的黄酮类化感物质浸膏的超高效液相色谱(UPLC)图谱；图2为水体中含有不同黄酮类化感物质(互花米草叶)浓度时球形棕囊藻生长曲线图；图3为水体中含有不同黄酮类化感物质(互花米草叶)浓度时球形棕囊藻抑制率曲线图。图4为水体中含有不同黄酮类化感物质(互花米草全株)浓度时球形棕囊藻生长曲线图；图5为水体中含有不同黄酮类化感物质(互花米草全株)浓度时球形棕囊藻抑制率曲线图。具体实施方式实施例1～4实施例1～4分别将互花米草分成根、茎、叶、穗四个主要部分，置于65℃下烘干至恒重，将互花米草根、茎、叶、穗构件粉碎，过60目。用70％乙醇提取，料液比为1：30(g：mL)。分别称取互花米草根、茎、叶、穗构件粉末各2g，与60mL70％乙醇混合，70℃水浴2h，5000r/min条件离心10min，收集上清液；重复提取三次，合并上清液。以芦丁作为标准物，95％乙醇作溶剂，配置0.04mg/mL、0.08mg/mL、0.12mg/mL、0.16mg/mL、0.20mg/mL芦丁标准液，以NaNO2-Al(NO3)3法显色，扫描芦丁标准液，测得最大吸收波长在501nm处，在此波长下测定各标准液的吸光度，绘制吸光度-浓度标准曲线，标准回归方程为y＝12.0275x-0.0068，R2＝0.9954，其中x为芦丁标准物浓度，y为吸光度。在波长501nm下，分别测定互花米草根、茎、叶、穗浸提液的吸光度。测得互花米草各构件中黄酮类化合物的含量，其中：以互花米草各构件的干重为基准，叶中黄酮类化合物的总含量为25.19mg/g，穗中黄酮类化合物的总含量为17.19mg/g，根中黄酮类化合物的总含量为8.26mg/g，茎中黄酮类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种互花米草中的黄酮类化感物质在抑制藻类生长中的应用，其特征在于，包括：将互花米草中的黄酮类化感物质加入到含有藻类的水体中，使水体中黄酮类化感物质的浓度大于0.1g/L。

【技术特征摘要】
1.一种互花米草中的黄酮类化感物质在抑制藻类生长中的应用，其特征在于，包括：将互花米草中的黄酮类化感物质加入到含有藻类的水体中，使水体中黄酮类化感物质的浓度大于0.1g/L。2.根据权利要求1所述的互花米草中的黄酮类化感物质在抑制藻类生长中的应用，其特征在于，所述的黄酮类化感物质为夏佛塔苷、异荭草苷、牡荆苷、金圣草黄素-8-C-葡萄糖苷、麦黄酮、黄酮木质素A和黄酮木质素B中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的互花米草中的黄酮类化感物质在抑制藻类生长中的应用，其特征在于，以质量百分数计，黄酮类化感物质中包括：4.根据权利要求1所述的互花米草中的黄酮类化感物质在抑制藻类生长中的应用，其特征在于，使水体中黄酮类化感物质的浓度大于或等于0.2g/L。5.根据权利要求1～4任一项所述的互花米草中的黄酮类化感物质在抑制藻类生长中的应用，其特征在于，从互花米草中提取所述黄酮类化感物质的方法包括以下步骤：(1)将互花...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐彩彩，肖溪，葛志伟，万方浩，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33