CN104585248A - 中草药抑藻剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中草药抑藻剂及其制备方法和应用，所述制备方法包括：a、将甘草浸泡于水中后过滤制得甘草浸出液；b、将罗汉果浸泡于水中后过滤制得罗汉果浸出液；c、将所述甘草浸出液和罗汉果浸出液混合制得中草药抑藻剂。通过该方法制得中草药抑藻剂具有优异的抑制率、用量小。
Description
技术领域
本发明涉及一种中草药抑藻剂及其制备方法和该中草药抑藻剂在抑制藻类的生长中的应用。
背景技术
藻类爆发是目前频繁出现在海水与淡水水域的一种灾害现象，在海洋中称为赤潮，在淡水中称为水华。能够形成水华的藻类主要是蓝藻门和绿藻门中的种类。在富营养化淡水水体中，以蓝藻门的铜绿微囊藻和鱼腥藻最为常见。
防止水华爆发和控制水华已成为当务之急。抑藻剂因能快速发挥抑藻作用以使水华得到缓解，从而成为水华应急处理的方法之一。抑藻剂可以分为物理性抑藻剂、化学性抑藻剂及生物化学性抑藻剂，这些抑藻剂的性质如下：1)物理性抑藻剂：抑藻效果显著，但是需要较长时间才能够见效，且会向水体中引入铁、铝等金属离子，虽污染低但仍有污染；2)化学性抑藻剂：见效快，在杀藻的同时对水生生物同样具有毒性，往往存在二次污染的隐患；3)生物性抑藻剂：低毒、低成本，因此成为当前水环境治理技术的研究方向。
现有生物性抑藻剂要么是抑制率在50％以下，要么是抑藻剂的用量较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种中草药抑藻剂及其制备方法和应用，通过该方法制得中草药抑藻剂具有优异的抑制率、用量小。
为了实现上述目的，本发明提供了一种中草药抑藻剂的制备方法，所述 制备方法包括：
a、将甘草浸泡于水中后过滤制得甘草浸出液；
b、将罗汉果浸泡于水中后过滤制得罗汉果浸出液；
c、将所述甘草浸出液和罗汉果浸出液混合制得中草药抑藻剂。
本发明也提供了一种中草药抑藻剂，该中草药抑藻剂通过上述的方法制备而成。
本发明还提供了一种上述的中草药抑藻剂在抑制藻类的生长中的应用。
通过上述技术方案，本发明通过甘草和罗汉果的协同作用使得该中草药抑藻剂能够在较小的用量下具有优异的抑制率(抑制率可高达90％)，并且经过该中草药抑藻剂处理的水体的颜色浅。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是检测例1中甘草浸出液B1-B5的抑制率的结果统计图；
图2是检测例1中罗汉果浸出液C1-C5的抑制率的结果统计图；
图3是检测例1中培养5天的中草药抑藻剂A1的CI-fa的统计图；
图4是检测例1中培养9天的中草药抑藻剂A1的CI-fa的统计图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种中草药抑藻剂的制备方法，所述制备方法包括：
a、将甘草浸泡于水中后过滤制得甘草浸出液；
b、将罗汉果浸泡于水中后过滤制得罗汉果浸出液；
c、将所述甘草浸出液和罗汉果浸出液混合制得中草药抑藻剂。
在本发明的步骤a中，所述浸泡的温度和时间可以在宽的范围内选择，但为了使得制得的中草药抑藻剂具有优异的抑制率、用量小且经该中草药抑藻剂处理的水体的颜色浅，优选地，在步骤a中，所述浸泡的温度为100-120℃，所述浸泡的时间为20-90min。
在本发明的步骤a中，所述甘草与所述水的重量比可以在宽的范围内选择，但为了使得制得的中草药抑藻剂具有优异的抑制率、用量小且经该中草药抑藻剂处理的水体的颜色浅，优选地，在步骤a中，所述甘草与所述水的重量比为1：10-20。
在本发明的步骤b中，所述浸泡的温度和时间可以在宽的范围内选择，但为了使得制得的中草药抑藻剂具有优异的抑制率、用量小且经该中草药抑藻剂处理的水体的颜色浅，优选地，在步骤b中，所述浸泡的温度为100-120℃，所述浸泡的时间为20-90min。
在本发明的步骤b中，所述罗汉果与所述水的重量比可以在宽的范围内选择，但为了使得制得的中草药抑藻剂具有优异的抑制率、用量小且经该中草药抑藻剂处理的水体的颜色浅，优选地，在步骤b中，所述罗汉果与所述水的重量比为1：10-20。
在本发明的步骤c中，所述混合的温度和时间可以在宽的范围内选择，但为了使得制得的中草药抑藻剂具有优异的抑制率、用量小且经该中草药抑藻剂处理的水体的颜色浅，优选地，在步骤c中，所述混合的温度为15-35℃，所述混合的时间为5-10min。
在本发明的步骤c中，所述甘草浸出液和罗汉果浸出液的重量比可以在宽的范围内选择，但为了使得制得的中草药抑藻剂具有优异的抑制率、用量 小且经该中草药抑藻剂处理的水体的颜色浅，优选地，在步骤c中，所述甘草浸出液和罗汉果浸出液的重量比为1-1.5：1。
本发明也提供了一种中草药抑藻剂，其中，所述中草药抑藻剂通过上述的方法制备而成。
本发明还提供了一种上述的中草药抑藻剂在抑制藻类的生长中的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，甘草为芜湖百姓大药房的市售品，罗汉果为芜湖百姓大药房的市售品；铜绿微囊藻液：将铜绿微囊藻PCC7806(购自于中国科学院水生生物研究所藻种库)在BG-11培养基(具体成分见表1)中进行培养得到铜绿微囊藻液，培养条件为：光照强度为4000lx，光暗比为12h：12h，温度为24-26℃，每天摇动的次数为3-5次，培养7天后得到铜绿微囊藻液。
表1
实施例1
a、在100℃下，将甘草和水按照质量比为1：20的比例浸泡90min，然后过滤制得甘草浸出液；
b、在100℃下，将罗汉果和水按照质量比为1：20的比例浸泡40min， 然后过滤制得罗汉果浸出液；
c、在20℃下，将甘草浸出液和罗汉果浸出液按照4：3的质量比混合10min制得中草药抑藻剂A1。
对比例1
在100℃下，将甘草和水按照质量比为1：20的比例浸泡20min，然后过滤制得甘草浸出液B1。
对比例2
在100℃下，将甘草和水按照质量比为1：20的比例浸泡40min，然后过滤制得甘草浸出液B2。
对比例3
在100℃下，将甘草和水按照质量比为1：20的比例浸泡60min，然后过滤制得甘草浸出液B3。
对比例4
在100℃下，将甘草和水按照质量比为1：20的比例浸泡90min，然后过滤制得甘草浸出液B4。
对比例5
在25℃下，将甘草和水按照质量比为1：20的比例浸泡3天，然后过滤制得甘草浸出液B5。
对比例6
在100℃下，将罗汉果和水按照质量比为1：20的比例浸泡20min，然 后过滤制得罗汉果浸出液C1。
对比例7
在100℃下，将罗汉果和水按照质量比为1：20的比例浸泡40min，然后过滤制得罗汉果浸出液C2。
对比例8
在100℃下，将罗汉果和水按照质量比为1：20的比例浸泡60min，然后过滤制得罗汉果浸出液C3。
对比例9
在100℃下，将罗汉果和水按照质量比为1：20的比例浸泡90min，然后过滤制得罗汉果浸出液C4。
对比例10
在25℃下，将罗汉果和水按照质量比为1：20的比例浸泡3天，然后过滤制得罗汉果浸出液C5。
检测例1
取50ml的铜绿微囊藻液于100ml的锥形瓶中，然后向该锥形瓶中加入一定量的中草药抑藻剂作为处理组，然后分别在5天和9天后通过血球板计数法计算藻细胞密度，其中以50ml的铜绿微囊藻液作为对照组，抑藻率(IR)＝(1-N/N0)×100％，N为处理组的藻细胞密度，N0为对照组的藻细胞密度。
将甘草浸出液B1-B5和罗汉果浸出液C1-C5分别加入至不同的铜绿微囊藻液中(藻细胞的初始密度为4.6×106cells/mL)进行培养(甘草浸出液和 罗汉果浸出液在铜绿微囊藻液中的质量分数均为0.3％)，测培养后的抑制率，其中，培养条件为：光照强度为4000lx，光暗比为12h：12h，温度为24-26℃，每天摇动的次数为3-5次。
由图1可知，25℃下放置3天的甘草浸出液具有缓释的抑藻能力，而煮沸情况下的甘草浸出液其抑藻效果随着煮沸时间的延长出现先减弱后增加的现象，第5天时，煮沸90min所得的甘草浸出液抑藻效果与25℃下放置3天的甘草浸出液抑藻效果相当。
由图2可知，25℃下浸泡3天的罗汉果浸出液抑藻效果最差，煮沸条件下其浸出液的抑藻效果随着煮沸时间的增加呈现先增加后减弱的趋势，煮沸40min所得浸出液抑藻效果最好。
检测例2
将5组甘草浸出液B4加入至不同的铜绿微囊藻液中(藻细胞的初始密度为4.6×106cells/mL)进行培养(甘草浸出液在铜绿微囊藻液中的质量分数分别为0.16％、0.20％、0.24％、0.28％、0.32％)，测培养后的抑制率以及EC50(半最大效应浓度，指能引起50％最大效应的浓度)，结果见表2，其中，培养条件为：光照强度为4000lx，光暗比为12h：12h，温度为24-26℃，每天摇动的次数为3-5次。
将5组罗汉果浸出液C2加入至不同的铜绿微囊藻液中(藻细胞的初始密度为4.6×106cells/mL)进行培养(甘草浸出液在铜绿微囊藻液中的质量分数分别为0.16％、0.20％、0.24％、0.28％、0.32％)，测培养后的抑制率以及EC50，结果见表2，其中，培养条件为：光照强度为4000lx，光暗比为12h：12h，温度为24-26℃，每天摇动的次数为3-5次。
表2
检测例3
根据Chou-Talalay中效原理，分析两药合用时的相互作用是协同、相加还是拮抗。中效方程为：fa/fu＝(D/Dm)m，log[(fa)-1-1]-1＝m log(D)-m log(Dm)(或者(D/Dm)＝(fa/fu)1/m)；其中D为药物的剂量，Dm为EC50，m为动力学级数(m＝1代表双曲线，m<1代表S型曲线，m>1代表平坦双曲线)，fa为抑制率，fu为细胞的存活率(fa+fu＝1)。
当两药联用时，CI＝(D)1/(Dx)1+(D)2/(Dx)2；CI为药物的联合指数(CI<1表示两种药物联用时产生协同作用，CI＝1表示两种药物联用时产生相加作用，CI>1表示两种药物联用时产生拮抗作用)，(D)1、(D)2分别表示联合用药时产生同样效应所需的两种药物各自的剂量，(Dx)1、(Dx)2表示单独应用两种药物产生效应x时所需的药物剂量。
DRI的计算公式为：(DRI)1＝(Dx)1/(D)1，(DRI)2＝(Dx)2/(D)2，以此类推(DRI)n＝(Dx)n/(D)n；DRI为剂量减少指数，DRI的数值越大表明在给定的治疗效果下所用剂量可以越少以减少毒副作用。
将4组甘草浸出液B4加入至不同的铜绿微囊藻液中(藻细胞的初始密度为4.6×106cells/mL)进行培养(甘草浸出液在铜绿微囊藻液中的质量分数分别为0.075％、0.15％、0.225％、0.30％)，测培养后的剂量-效应参数，结果见表3，其中，培养条件为：光照强度为4000lx，光暗比为12h：12h，温 度为24-26℃，每天摇动的次数为3-5次。
将4组罗汉果浸出液C2加入至不同的铜绿微囊藻液中(藻细胞的初始密度为4.6×106cells/mL)进行培养(罗汉果浸出液在铜绿微囊藻液中的质量分数分别为0.06％、0.12％、0.18％、0.24％)，测培养后的剂量-效应参数，结果见表4，其中，培养条件为：光照强度为4000lx，光暗比为12h：12h，温度为24-26℃，每天摇动的次数为3-5次。
表3
表4
同理，将4组中草药抑藻剂A1加入至不同的铜绿微囊藻液中(藻细胞的初始密度为4.6×106cells/mL)进行培养，测培养后的剂量-效应参数，结果见表5，其中，培养条件为：光照强度为4000lx，光暗比为12h：12h，温度为24-26℃，每天摇动的次数为3-5次。
表5
选取上表中典型性数据进行说明，如CI＝0.7133<1，则说明合用剂量为0.075％+0.06％时，两药相互作用为协同；0.225％甘草浸提液与0.18％罗汉果浸提液联合用药，得抑制率fa为0.8478，根据回归方程，可得知浸提液的抑制率为0.8478时：[D0.8478]甘草＝(Dm)甘草×[0.8478/(1-0.8478)]1/0.6289＝0.4644×15.3464＝7.1268％，[D0.8478]罗汉果＝(Dm)罗汉果×[0.8478/(1-0.8478)]1/1.1396＝0.1132×4.5135＝＝0.5109％，CI＝(0.225/7.1268+0.18/0.5109)＝0.3839，DRI甘草＝7.1268/0.225＝31.6747，DRI罗汉果＝0.5109/0.18＝2.8383。
根据相同的道理即Chou-Talalay中效原理可知，当联合剂量在0.135g/100ml-0.54g/100ml时，联合指数CI<0.8348,两药表现为协同作用(见图3，图3为培养5天时CI对fa的统计图，图4为培养9天时CI对fa的统计图)，在此浓度范围内甘草和罗汉果联合使用，与单独的甘草或罗汉果相比，在第5天，甘草剂量减少了5.5～32倍(DRI，药物减少指数)，罗汉果剂量减少了1.3-2.8倍，第9天，甘草剂量减少了8.1×106～3.8×1036倍，罗汉果剂量减少了1.6～18倍。(见表4)。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方 案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (9)
1.一种中草药抑藻剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
a、将甘草浸泡于水中后过滤制得甘草浸出液；
b、将罗汉果浸泡于水中后过滤制得罗汉果浸出液；
c、将所述甘草浸出液和罗汉果浸出液混合制得中草药抑藻剂。
2.根据权利要求1所述的中草药抑藻剂的制备方法，其中，在步骤a中，所述浸泡的温度为100-120℃，所述浸泡的时间为20-90min。
3.根据权利要求1所述的中草药抑藻剂的制备方法，其中，在步骤a中，所述甘草与所述水的重量比为1：10-20。
4.根据权利要求1所述的中草药抑藻剂的制备方法，其中，在步骤b中，所述浸泡的温度为100-120℃，所述浸泡的时间为20-90min。
5.根据权利要求1所述的中草药抑藻剂的制备方法，其中，在步骤b中，所述罗汉果与所述水的重量比为1：10-20。
6.根据权利要求1所述的中草药抑藻剂的制备方法，其中，在步骤c中，所述混合的温度为15-35℃，所述混合的时间为5-10min。
7.根据权利要求1所述的中草药抑藻剂的制备方法，其中，在步骤c中，所述甘草浸出液和罗汉果浸出液的重量比为1-1.5：1。
8.一种中草药抑藻剂，其特征在于，所述中草药抑藻剂通过权利要求1-7中的任意一项所述的方法制备而成。
9.一种根据权利要求8所述的中草药抑藻剂在抑制藻类的生长中的应用。
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