CN115028481A - 一种蓝藻提取物的分离提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蓝藻提取物的分离提取方法，该提取物在农业领域中，作为液态肥料施用后，能够使绿叶植物显著增强光合作用，积累干物质。取蓝藻沥干水分至50％含固率时，每公斤加入1‑5ml混合生物酶，60摄氏度条件下酶解10小时，获得初步酶解液，再每公斤酶解液加入2L的1‑2％质量百分比的过氧化氢水溶液，在200度、3.5Mpa压力的反应条件下，每吨采用100方空气氧化，氧化反应时间为2小时。氧化后的反应物经压榨、过滤，得到富含小分子有机碳源活性物质的清澈液体。经实验数据显示，该清澈液体可单独作为绿叶植物的肥料使用，同时也非常适合作为液态肥的生产原料。

Description

一种蓝藻提取物的分离提取方法
技术领域
本发明涉及生物提取技术领域，特别涉及一种蓝藻提取物的分离提取方法。
背景技术
蓝藻又称蓝细菌、蓝绿藻，是地球上已知最古老的光合自养生物，可追溯至约35亿年前。蓝藻光合***与真核生物相似，具有叶绿素a、光***I和光***II，能利用太阳能将二氧化碳还原成有机碳并释放氧气。蓝藻的出现显著影响地球环境演化，引发了地球进化过程中最关键的事件之一——地球大气环境的有氧变化。
除了光合功能，蓝藻还具有以下独特的生理特性，使得在早期地球恶劣环境中暴发繁殖，最终改变大气环境。
1、固氮作用
蓝藻作为唯一可以固氮的藻类，根据是否有固氮作用可分为固氮蓝藻和非固氮蓝藻。固氮蓝藻的固氮作用是利用固氮酶将氮分子还原为氮化合物。由于固氮酶在有氧条件下会失活，一些固氮蓝藻还形成了异形胞，将固氮作用和光合作用分开。
2、CO2浓缩能力
蓝藻的CO2浓缩机制使细胞能够将羧基体中的CO2浓度浓缩到固碳酶高效工作的水平。迄今为止，蓝藻细胞中已经发现了5种不同的无机碳吸收***(2种用于吸收CO2，3种用于吸收碳酸氢盐)。蓝藻细胞可以通过不同的方式组合这些碳吸收***来调节固碳速率从而适应环境中无机碳的变化，使藻细胞在低碳环境中仍能有效利用碳源。
3、低光强适应能力
阳光进入水体会被水中一些颗粒物和有机质吸收、散射，水中生产者的光合作用因此受到限制。与其他浮游植物相比，蓝藻细胞内除了含有叶绿素、类胡萝卜素两种主要色素外，还含有藻蓝素、藻红素、别藻蓝素等色素，捕光光谱更宽，在低光强下能充分捕捉利用光源，对低光强有较强适应能力。
4、蓝藻休眠体
蓝藻休眠体是蓝藻应对不利环境的一种自我保护策略。当环境不利于蓝藻生长时，藻细胞就会以休眠体的形式沉入沉积物中；当环境条件改善后，休眠体会复苏，重新生长繁殖。例如，在冬季温度较低的情况下，藻细胞就主要以休眠体的形式沉入水底越冬，等待来年春天再次萌发，成为次年蓝藻暴发的种源。
经研究发现，蓝藻内含有丰富氨基酸、蛋白质、多糖、生物辅酶、生物刺激素等营养成分，可以被用来变废为宝，应用于陆生植物的肥料中，因此如何将各种营养物质从蓝藻中分离提取成为本方案解决的问题。
发明内容
为了寻求安全性更高，分离效果更优的配方，本发明的一个主要方面是提供了一种蓝藻提取物的分离提取方法，该提取物在农业领域中，作为液态肥料施用后，能够使绿叶植物显著增强光合作用，积累干物质。
一种蓝藻提取物的分离提取方法，其分离提取方法如下，
S1：首先取蓝藻沥出水分，水分降低至50％含固率时，每公斤加入1-5ml混合生物酶，60摄氏度条件下酶解10小时，获得初步酶解液；
S2：将初步酶解液倒入反应皿中，每公斤初步酶解液加入2L的1-2％质量百分比的过氧化氢水溶液，在200度、3.5Mpa压力的反应条件下，每公斤采用0.1方空气氧化，氧化反应时间为2小时，得到反应物；
S3：氧化后的反应物经压榨、过滤，得到富含小分子有机碳源活性物质的清澈液体。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述S1中混合生物酶为纤维素酶、酸性蛋白酶、木质素过氧化物酶、葡萄糖氧化酶、果胶酶、L氨基酸氧化酶其中一种或者多种混合。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述S2中反应皿为高温高压反应釜。
在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述蓝藻提取物可单独作为绿叶植物的肥料使用，同时也可作为液态肥的生产原料。
本发明中申请的一种蓝藻提取物的分离提取方法，具备以下有益效果：
本发明采用蓝藻，应用生物工程技术将其制成无污染绿色饲料，既防治了蓝藻等植物的泛滥成灾，又改善了生态环境，化害为利，变废为宝，作为液态肥料施用后，能够使绿叶植物显著增强光合作用，积累干物质。
具体实施方式
本发明公开了一种蓝藻提取物的分离提取方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的蓝藻提取物的分离提取方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：一种蓝藻提取物的分离提取方法，其分离提取方法如下：
首先取蓝藻若干沥出水分，水分降低至50％含固率时，每公斤加入1ml纤维素酶和酸性蛋白酶，在60摄氏度条件下酶解10小时，获得初步酶解液；将初步酶解液倒入高温高压反应釜中，每公斤初步酶解液加入2L的1％质量百分比的过氧化氢水溶液，在200度、3.5Mpa压力的反应条件下，每公斤采用0.1方空气氧化，氧化反应时间为2小时，得到反应物；再氧化后的反应物经压榨、过滤，得到富含小分子有机碳源活性物质的清澈液体。
实施例2：一种蓝藻提取物的分离提取方法，其分离提取方法如下：
首先取蓝藻若干沥出水分，水分降低至50％含固率时，每公斤加入2ml纤维素酶、木质素过氧化物酶和葡萄糖氧化酶混合生物酶，在60摄氏度条件下酶解10小时，获得初步酶解液；将初步酶解液倒入高温高压反应釜中，每公斤初步酶解液加入2L的1％质量百分比的过氧化氢水溶液，在200度、3.5Mpa压力的反应条件下，每公斤采用0.1方空气氧化，氧化反应时间为2小时，得到反应物；再氧化后的反应物经压榨、过滤，得到富含小分子有机碳源活性物质的清澈液体。
实施例3：一种蓝藻提取物的分离提取方法，其分离提取方法如下：
首先取蓝藻若干沥出水分，水分降低至50％含固率时，每公斤加入3ml纤维素酶、果胶酶和葡萄糖氧化酶酶混合生物酶，在60摄氏度条件下酶解10小时，获得初步酶解液；将初步酶解液倒入高温高压反应釜中，每公斤初步酶解液加入2L的2％质量百分比的过氧化氢水溶液，在200度、3.5Mpa压力的反应条件下，每公斤采用0.1方空气氧化，氧化反应时间为2小时，得到反应物；再氧化后的反应物经压榨、过滤，得到富含小分子有机碳源活性物质的清澈液体。
实施例4：一种蓝藻提取物的分离提取方法，其分离提取方法如下：
首先取蓝藻若干沥出水分，水分降低至50％含固率时，每公斤加入4ml纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶和L氨基酸氧化酶酶混合生物酶，在60摄氏度条件下酶解10小时，获得初步酶解液；将初步酶解液倒入高温高压反应釜中，每公斤初步酶解液加入2L的2％质量百分比的过氧化氢水溶液，在200度、3.5Mpa压力的反应条件下，每公斤采用0.1方空气氧化，氧化反应时间为2小时，得到反应物；再氧化后的反应物经压榨、过滤，得到富含小分子有机碳源活性物质的清澈液体。
实施例5：一种蓝藻提取物的分离提取方法，其分离提取方法如下：
首先取蓝藻若干沥出水分，水分降低至50％含固率时，每公斤加入5ml纤维素酶、酸性蛋白酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶和L氨基酸氧化酶酶混合生物酶，在60摄氏度条件下酶解10小时，获得初步酶解液；将初步酶解液倒入高温高压反应釜中，每公斤初步酶解液加入2L的2％质量百分比的过氧化氢水溶液，在200度、3.5Mpa压力的反应条件下，每公斤采用0.1方空气氧化，氧化反应时间为2小时，得到反应物；再氧化后的反应物经压榨、过滤，得到富含小分子有机碳源活性物质的清澈液体。
其中上述实施例1-5中制得的清澈液体不仅可单独作为绿叶植物的肥料使用，同时也可作为液态肥的生产原料。
以下是将实施例5所得蓝藻提取物作为田间肥料使用的对比案例：
田间试验一：
作物：花生
试验设计：试验分为3组如下：
实施例：喷施蓝藻提取液
对比例1：喷施清水对照
对比例2：喷施某品牌多功能叶面喷施肥
试验结果：根据使用上述实施例中的蓝藻提取物，稀释后作为肥料使用，在田间开展试验，结果表明应用本发明蓝藻提取物能够显著提高花生的产量，与其他施肥相比产量提高11.43％，比清水对照增产29.12％。出仁率比其他施肥提高5.89％，比清水对照增加10.70％，具体见表1。
表1不同分组处理下的花生的生育指标(统计均值)
Figure BDA0003730941070000061
本发明的蓝藻提取物作为肥料使用对提高花生品质也有影响，能够显著提高花生籽粒的蛋白质和脂肪含量，降低可溶性糖含量，提高油酸亚油酸比(O/L)，具体见表2。
表2不同分组处理下的花生仁的品质指标(统计均值)
Figure BDA0003730941070000062
田间试验二：
作物：小麦
试验设计：试验分为3组如下：
实施例：喷施蓝藻提取液
对比例1：喷施清水对照
对比例2：喷施某品牌多功能叶面喷施肥
试验结果：在小麦各项生育指标统计数据显示，使用本发明中蓝藻提取物作为肥料的小麦，在株高、穗粒数、千粒重等指标上，明显高于其他对照组，在干物质积累及产量上，实施例也表现更优，具体见表3。
表3不同分组处理下的小麦的生育指标(统计均值)
Figure BDA0003730941070000071
田间试验三：
作物：番茄
试验设计：试验分为3组如下：
实施例：喷施蓝藻提取液
对比例1：喷施清水对照
对比例2：喷施某品牌多功能叶面喷施肥
试验结果：用本实施例中蓝藻提取物作为肥料的处理，叶色深绿，枝繁叶茂，生长整齐，茎杆粗壮，开花多，坐果多，产量明显增加，具体数据见表4。
表4不同分组处理下的番茄的生育指标(统计均值)
Figure BDA0003730941070000081
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种蓝藻提取物的分离提取方法，其特征在于，其分离提取方法如下，
S1：首先取蓝藻沥出水分，水分降低至50％含固率时，每公斤加入1-5ml混合生物酶，60摄氏度条件下酶解10小时，获得初步酶解液；
S2：将初步酶解液倒入反应皿中，每公斤初步酶解液加入2L的1-2％质量百分比的过氧化氢水溶液，在200度、3.5Mpa压力的反应条件下，每公斤采用0.1方空气氧化，氧化反应时间为2小时，得到反应物；
S3：氧化后的反应物经压榨、过滤，得到富含小分子有机碳源活性物质的清澈液体。
2.根据权利要求1中所述的一种蓝藻提取物的分离提取方法，其特征在于，所述S1中混合生物酶为纤维素酶、酸性蛋白酶、木质素过氧化物酶、葡萄糖氧化酶、果胶酶、L氨基酸氧化酶其中一种或者多种混合。
3.根据权利要求1中所述的一种蓝藻提取物的分离提取方法，其特征在于，所述S2中反应皿为高温高压反应釜。
4.根据权利要求1-3中任一条所述的一种蓝藻提取物的分离提取方法，其特征在于，所述蓝藻提取物可单独作为绿叶植物的肥料使用，同时也可作为液态肥的生产原料。
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