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一种用于铜绿微囊藻的抑藻剂   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2012-10-10
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2013-02-20
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2014-01-01
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2032-10-10
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201210380483.3 申请日 2012-10-10
公开/公告号 CN102860304B 公开/公告日 2014-01-01
授权日 2014-01-01 预估到期日 2032-10-10
申请年 2012年 公开/公告年 2014年
缴费截止日
分类号 A01N37/06A01N37/02A01P13/00 主分类号 A01N37/06
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 2
权利要求数量 3 非专利引证数量 3
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证 1、刘光涛等.凤眼莲化感物质对铜绿微囊藻、斜生栅藻生长及细胞数相对比例的影响.《环境科学学报》.2011,第31卷(第10期),; 2、张庭廷等.脂肪酸类物质的抑藻效应及其构效关系.《中国环境科学》.2009,第29卷(第3期),; 3、张庭廷等.亚油酸对铜绿微囊藻的抑制机理.《中国环境科学》.2009,第29卷(第4期),;
引用专利 被引证专利
专利权维持 5 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 安徽师范大学 当前专利权人 安徽师范大学
发明人 张庭廷、章典 第一发明人 张庭廷
地址 安徽省芜湖市弋江区花津南路安徽师范大学 邮编
申请人数量 1 发明人数量 2
申请人所在省 安徽省 申请人所在市 安徽省芜湖市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
芜湖安汇知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
方南
摘要
本发明公开了一种用于铜绿微囊藻的抑藻剂,所述的抑藻剂由壬酸、亚油酸组成,壬酸、亚油酸的体积比为1:1,抑藻剂在铜绿微囊藻液中适用的浓度范围为0.04-0.08 mL/L。本发明与现有技术相比,选择了两种不同脂肪酸即壬酸和亚油酸进行联合,通过利用三种不同评价体系对联合脂肪酸的抑制效果进行了评价,结果表明两者组合的确具有良好的协同抑藻效应,并且成本低廉、环境友好和安全。
  • 摘要附图
    一种用于铜绿微囊藻的抑藻剂
  • 说明书附图:[0024]若令,
    一种用于铜绿微囊藻的抑藻剂
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2014-01-01 授权
2 2013-02-20 实质审查的生效 IPC(主分类): A01N 37/06 专利申请号: 201210380483.3 申请日: 2012.10.10
3 2013-01-09 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种用于铜绿微囊藻的抑藻剂,其特征在于:所述的抑藻剂由壬酸、亚油酸组成,壬酸、亚油酸的体积比为1:1,抑藻剂在铜绿微囊藻液中适用的浓度范围为0.04-0.08mL/L。

2.根据权利要求1所述的一种用于铜绿微囊藻的抑藻剂,其特征在于:所述的壬酸的纯度大于97.5%。

3.根据权利要求1所述的一种用于铜绿微囊藻的抑藻剂,其特征在于:所述的亚油酸的纯度大于80%。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于抑藻剂,特别属于铜绿微囊藻的抑藻剂。

背景技术

[0002] 目前,利用化感物质抑制藻类生长是水华治理的主要研究方向。由于化感物质是水生植物生长过程中产生的次生代谢产物,一般在自然环境中能够降解,不会在生态系统中长期积累,所以具有良好的生态安全性。化感物质按照其化学结构总体可分为5大类,分别为:芳香族、含氧杂环化合物、萜类和含氮化合物、脂肪族。但迄今为止,利用单一化感物质作为抑藻剂的比较多,但有的化感物质的价格比较高,或者有气味,均不利于抑藻剂的使用。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种用于铜绿微囊藻的复合的抑藻剂。
[0004] 本发明解决问题的技术方案为:一种用于铜绿微囊藻的抑藻剂,所述的抑藻剂由壬酸(CH3(CH2)7COOH)、亚油酸(CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH)组成,壬酸、亚油酸的体积比为1:1,抑藻剂在铜绿微囊藻液中适用的浓度范围为0.04-0.08 mL/L。
[0005] 所述的壬酸的纯度大于97.5%;
[0006] 亚油酸的纯度大于80%;
[0007] 所述的铜绿微囊藻的密度适用范围为1.0×105—1.3×106(个/毫升)。
[0008] 本发明联合脂肪酸的作用机理表现为细胞膜通透性增加、自由基增多,但细胞内抗氧化酶系统活性却逐渐降低,这一方面说明两脂肪酸联合作用具有作用时间快,抑制效能高,超过了细胞内抗氧化酶系统对抗外界胁迫的应激能力。另外,由于壬酸在分子量和碳链长度上远小于亚油酸,容易进入细胞膜,对细胞内部结构造成更直接的影响。
[0009] 本发明与现有技术相比,选择了两种不同脂肪酸即壬酸和亚油酸进行联合,由于亚油酸属于长链多不饱和脂肪酸(亚油酸为顺,顺-9,12-十八碳二烯酸,18:3Δ9c, 12c),具有非常显著的抑藻特性,壬酸属短链饱和脂肪酸,同样具有非常好的抑藻效果。虽然前期的研究发现碳链越短抑藻效果越好,但是碳链越短,其刺激性气味越浓重,环境很不友好。壬酸也具有一定的刺激性气味,但相对较轻微;癸酸属于偶数碳脂肪酸,抑藻效果与壬酸相比具有显著性差异,到十一烷酸(十一酸)已是固体,不仅难溶解,其抑藻效果较癸酸更差。
考虑到两种脂肪酸的价格(亚油酸明显较壬酸价高,包括工业级亚油酸)、不同结构(这样在作用机理上可能产生互补)、不同理化性质(单纯壬酸具有轻微特殊气味),为达到最好的抑藻效果,且成本低廉、环境友好和安全,故选择这两种脂肪酸进行优化组合,以便取长补短。通过利用三种不同评价体系对联合脂肪酸的抑制效果进行了评价,结果表明两者组合的确具有良好的协同抑藻效应。

实施方案

[0010] 下面结合实施例对本发明作详细的说明。
[0011] 本发明的脂肪酸对藻类的抑制率(inhibition rate)公式为:
[0012] IR = (1-N/N0)×100%
[0013] 式中,IR—抑制率;
[0014] N—加入脂肪酸组的藻密度(个/毫升);
[0015] N0—对照组藻密度(个/毫升)。
[0016] 将脂肪酸的浓度与生长抑制率作一元线性回归,求出半效应浓度EC50(mL/L)。
[0017] 数据采用Excel 2010和SPSS 17.0软件处理,各组间差异采用单因素方差分析(one-way ANOVA),P<0.05表示有显著性差异,P<0.01表示有极显著差异。
[0018] 脂肪酸的联合作用评价方法采用毒性单位法(Toxicity Unit,TU)(Marking et al., 1975)、相加指数法(Addition Index,AI)(Marking,1977)和相似性参数法(Similarity Parameter,SP)(Christensen et al., 1989)进行评价。
[0019] (1) 毒性单位法(TU)规定混合物中第i组分的毒性单位为:
[0020] TUi = Ci / LC50,i
[0021] 式中:Ci—混合物中i组分的浓度, LC50,i—i组分单独作用时的半致死浓度。
[0022] 对于一个N组分的混合物来说,混合物的毒性单位等于各组分毒性单位之和(M),即,
[0023]
[0024] 若令,
[0025] M0 = M / (TUi)max
[0026] 则
[0027] 当M=1时,为相加作用;当M>M0时,为拮抗作用;当M<1时,为协同作用;当M=M0时,为无相加或独立作用;当M0>M>1时,为部分相加作用。
[0028] (2) 相加指数法(AI)是在毒性单位概念的基础上提出的,定义如下:
[0029] 当M=1时,AI=M-1;当M<1时,AI=1/M-1;当M>1时,AI=1-M。
[0030] AI的评价标准是:
[0031] 当AI=0时,为简单的相加作用;当AI<0时,为拮抗作用;当AI>0时,为协同作用。
[0032] (3) 相似性参数法(SP)是通过引入相似性参数λ分析二元或多元混合物的联合效应,对于N组分的混合物,则有:
[0033]
[0034] 对于已知的混合物中各组分的毒性单位,可以通过尝试法(Trial and error)求得λ值。λ评价标准为:
[0035] 当λ=1时,为简单相加作用;当λ>1时,为协同作用;当0<λ<1时,为拮抗或小于相加作用;当λ=0时,为独立作用。
[0036] 本发明的藻液中核酸含量的变化通过测定离心后上清液的OD260来反映;
[0037] 蛋白含量变化通过测定离心后上清液的OD280来反映;
[0038] 电导率(EC)的变化使用DDS-11A型电导率仪(上海雷磁新泾仪器有限公司)测定;
[0039] 氧自由基(O2―�)含量参照萧华山等(1999)的方法测定;
[0040] 过氧化氢酶(CAT)活性的测定参照Patra等(1978)方法;
[0041] 过氧化物酶(POD)活性测定参照改进的Cakmak等(1992)方法。
[0042] 实施例1:
[0043] 将对数生长期的铜绿微囊藻藻液倒入50 mL锥形瓶中,再倒入BG-11培养基(参考5
中国科学院水生生物研究生淡水藻种库藻种信息)使藻细胞的起始密度为7.0×10 个/毫升,体积为20 mL。分别配制不同浓度的抑藻剂(壬酸、亚油酸的体积比为1:1)、壬酸、亚油酸,测定其对铜绿微囊藻的抑制率, 其结果如表1、2、3所示:
[0044] 表1 壬酸和亚油酸联合对铜绿微囊藻的抑制率(%)
[0045]
[0046] 表中数据为平均值±SE(n=3)。
[0047] 表2:壬酸对铜绿微囊藻的抑制率(%)
[0048]
[0049] 表中数据为平均值±SE(n=3)。
[0050] 表3 亚油酸对铜绿微囊藻的抑制率(%)
[0051]
[0052] 表中数据为平均值±SE(n=3)
[0053] 从表1—表3可看出,壬酸和亚油酸在单独或联合时均对铜绿微囊藻有抑制作用。随着浓度的升高,抑制率逐渐增大。比较3种脂肪酸处理组,发现联合脂肪酸处理组比壬酸和亚油酸处理组的抑制率高,说明这两种脂肪酸联合作用可能对铜绿微囊藻具有协同效-1
应。在第6d时,浓度为0.16 mL L 的各脂肪酸处理组,壬酸的抑制率为90.28%,亚油酸的抑制率为87.67%,联合脂肪酸为90.85%。EC50均按第8d计算,壬酸对铜绿微囊藻的EC50为-1 -1 -1
0.0031 mL L ,亚油酸为0.0045 mL L ,联合脂肪酸为0.0025 mL L 。
[0054] 故本发明的抑藻剂中,壬酸、亚油酸的混合浓度为0.04-0.08 mL/L。
[0055] 表4联合作用评价参数
[0056]
[0057] 从表4中可看出,根据毒性单位法,M<1,此方法评价结果为协同效应;根据相加指数法,当M<1时AI=1/M-1,计算得AI>0,即为协同效应;根据相似性参数法,通过尝试法计算得λ>1,评价为协同效应。通过上述3种方法对壬酸和亚油酸进行联合效应评价,均表现为协同效应,充分说明了壬酸和亚油酸对铜绿微囊藻具有协同作用,也的确证明了这两种脂肪酸联合比单独时对铜绿微囊藻的抑制效应要强。
[0058] 实施例2:
[0059] 将对数生长期的铜绿微囊藻藻液倒入50 mL锥形瓶中,再倒入培养基使藻细胞的起始密度为7.0×105 个/毫升,体积为20 mL。分别配制不同浓度的抑藻剂(壬酸、亚油酸的体积比为1:1)测定其对铜绿微囊藻藻液蛋白含量的影响,其结果如表5所示:表5 壬酸和亚油酸联合时对铜绿微囊藻藻液蛋白含量的影响
[0060]
[0061] 表中数据为平均值±SE(n=3),
[0062] *与同期对照组比较,P<0.05;**与同期对照组比较,P<0.01
[0063] 由表5可知,铜绿微囊藻在壬酸和亚油酸联合作用下随浓度的增加藻液蛋白含-2 -1量有所增加,1.0×10 mL L 处理组相对于同期对照组藻液蛋白含量有极其明显的升高(P<0.01),说明铜绿微囊藻在联合脂肪酸的作用下细胞膜受到损伤,随着加入的脂肪酸浓度越来越大,细胞内蛋白外渗量增多。
[0064] 实施例3:
[0065] 将对数生长期的铜绿微囊藻藻液倒入50 mL锥形瓶中,再倒入培养基使藻细胞的5
起始密度为7.0×10 个/毫升,体积为20 mL。分别配制不同浓度的抑藻剂(壬酸、亚油酸的体积比为1:1)测定其对铜绿微囊藻藻液核酸含量的影响,其结果如表6所示:表6 壬酸和亚油酸联合时对铜绿微囊藻藻液核酸含量的影响
[0066]
[0067] 表中数据为平均值±SE(n=3)。
[0068] *与同期对照组比较,P<0.05;**与同期对照组比较,P<0.01
[0069] 表6为铜绿微囊藻藻液核酸含量的变化情况。从表中可看出,第2d时藻液核酸含量随脂肪酸浓度的增加而逐渐增大,这是藻细胞对环境胁迫的一种急性反应;第4d藻液核酸含量相对减少,这是藻细胞增强了对亚油酸和壬酸胁迫的适应性,但随着脂肪酸作用时间的延长,到第6d时藻液中核酸含量相对于对照组又继续升高且与对照组有显著性差异(P<0.05),这说明一方面藻细胞膜系统持续受损使细胞中核酸外渗,另一方面由于胞内核酸被降解而释放出更多的单核苷酸,因此表现为增色效应。
[0070] 实施例4:
[0071] 将对数生长期的铜绿微囊藻藻液倒入50 mL锥形瓶中,再倒入培养基使藻细胞的起始密度为7.0×105 个/毫升,体积为20 mL。分别配制不同浓度的抑藻剂(壬酸、亚油酸的体积比为1:1)测定其对铜绿微囊藻藻液电导率的影响,其结果如表7所示:
[0072] 表7 壬酸和亚油酸联合时对铜绿微囊藻藻液电导率的影响
[0073]
[0074] 表中数据为平均值±SE(n=3)。* **
[0075] 与同期对照组比较,P<0.05;与同期对照组比较,P<0.01
[0076] 表7显示了联合脂肪酸对铜绿微囊藻藻液的电导率。在第2d时,藻液中电导率明显升高,到第4d趋于稳定,到第6d又较对照组有明显上升,这与藻液中蛋白质以及核酸的变化趋势相似;但在第2d电导率的变化尤其明显,这是因为环境胁迫,藻细胞膜首当其冲受到影响,一些小分子物质如钾离子、磷酸根离子等外渗,造成藻液电导率的快速上升。
[0077] 实施例5:
[0078] 将对数生长期的铜绿微囊藻藻液倒入50 mL锥形瓶中,再倒入培养基使藻细胞的5
起始密度为7.0×10 个/毫升,体积为20 mL。分别配制不同浓度的抑藻剂(壬酸、亚油酸―
的体积比为1:1)测定其对铜绿微囊藻藻液O2 �的影响,其结果如表8所示:

[0079] 表8 壬酸和亚油酸联合时对铜绿微囊藻O2 �含量的影响
[0080]
[0081] 表中数据为平均值±SE(n=3)。* **
[0082] 与同期对照组比较,P<0.05;与同期对照组比较,P<0.01
[0083] 如表8所示,在第2d时,处理组中随脂肪酸浓度的增加O2―�含量逐渐升高,随着时间的推移,各处理组呈现先降低后升高的趋势。表明藻细胞受到脂肪酸的胁迫后细胞膜脂质过氧化增加,但随着时间的延长,藻细胞数量在化感物质的作用下逐渐降低,导致自由―基含量减少,后由于脂肪酸含量被消耗,而藻细胞尚未全部死亡,又促使了O2 �含量的积累。
[0084] 实施例6:
[0085] 将对数生长期的铜绿微囊藻藻液倒入50 mL锥形瓶中,再倒入培养基使藻细胞的5
起始密度为7.0×10 个/毫升,体积为20 mL。分别配制不同浓度的抑藻剂(壬酸、亚油酸的体积比为1:1)测定其对铜绿微囊藻藻液CAT活力的影响,其结果如表9所示:
[0086] 表9 壬酸和亚油酸联合时对铜绿微囊藻CAT活力的影响
[0087]
[0088] 表中数据为平均值±SE(n=3)。* **
[0089] 与同期对照组比较,P<0.05;与同期对照组比较,P<0.01
[0090] 表9为联合脂肪酸对铜绿微囊藻的影响。随着时间的变化,各组的CAT活力均呈现下降趋势,与同期对照组相比,P<0.01。说明在联合脂肪酸的作用下,藻细胞受到了重创,细胞内的应激反应下降,蛋白质合成减少,故各组酶活力均下降。对对照组而言,后期的下降与细胞相对老化,代谢率下降有关。
[0091] 实施例7:
[0092] 将对数生长期的铜绿微囊藻藻液倒入50 mL锥形瓶中,再倒入培养基使藻细胞的5
起始密度为7.0×10 个/毫升,体积为20 mL。分别配制不同浓度的抑藻剂(壬酸、亚油酸的体积比为1:1)测定其对铜绿微囊藻藻液POD活力的影响,其结果如表10所示:表10 壬酸和亚油酸联合时对铜绿微囊藻POD活力的影响
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