本发明专利技术涉及黄酮和异黄酮衍生物作为抗生物污损物质的应用以及防止海洋生物污损的方法和涂料。具体地说，本发明专利技术涉及用海洋微生物生产４’，５，７－三羟基异黄酮的方法，还涉及利用４’，５，７－三羟基异黄酮、４’，５－二羟基－３，６，７，８－四甲氧基黄酮、３’，５－二羟基－３，４’，６，７－四甲氧基黄酮、４’，５－二羟基－３，６，７－三甲氧基黄酮、４’，５，７－三羟基黄酮、３’，４’，５，７－四羟基黄酮和５－羟基黄酮用于防止水下结构表面的生物污损。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及使用海洋微生物发酵生产作为抗生物污损物质的4，,5,7三羟基异黄酮，并涉及黄酮或异黄酮衍生物的抗生物污损方面的用途。本专利技术所涉及生产抗生物污损化合物微生物为杀真菌链霉菌
技术介绍
在海水浸泡中的无特殊保护的船底、码头、浮标和各类水下人工设施上常常会发现大量的海洋生物聚集，这种现象一皮称为海洋生物污损，这些栖息或附着于该表面的生物被称为海洋污损生物。全世界有记录的污损生物多达4 000余种，主要包括一些大型藻类、双壳类软体动物及藤壶。大多数污损生物的幼虫是浮游生活，成体是附着或固着生活的。海洋生物污损会增加船舶的阻力，改变浮标的重量，增大近海建筑物(如石油平台)的静力载荷和动力载荷，堵塞海中的管道设施，影响养殖网箱的水交换，并与养殖贝类争夺附着基和辨料，影响养殖品种的生长发育，加速金属的腐蚀过程，导致海中仪表及转动部件失灵，还会对声学仪器产生不良影响。全世界每年因生物污损所造成的损失极其巨大。以船舶为例，海洋生物污损会提高船舶航行阻力、降低航行速度而延长相同航线的货物中转周期；缩短船舶维修周期、提高船底除污费用、延长船舶占鸡时间以及缩短有效航行时间；提高燃料消耗以及对应的污染排放；降低船舶有效载重；加速船体腐蚀、缩短船舶使用寿命等等。因此，寻找一个经济有效的防污措施显得尤为重要。为了防止海洋生物的附着，17世纪之前，铅是最常用的防污材料，随后铜取而代，到目前为止，全世界应用最为广泛的、使用最有效的海洋防污产品是有机锡化合物涂料，其中以三丁基锡(TBT)为代表。它自20世纪60年代投入市场以来，因良好的防污效果而倍受市场的青睐。自20世纪中期以来，仅美国海军就因使用TBT而每年节约1.5亿美元以上。但有机锡在发挥良好防污效果的同时，也带来了严重的环境问题。它不仅对目标生物有极大的毒性，对海洋环境中的非目标生物也产生了不良的影响，从而对水产养殖、捕捞以及人类的健康都构成了巨大威胁。有关研究表明，海水中有机锡的存在会干扰牡蛎的钙代谢，使其贝壳畸形加厚，含肉量下降，降低或丧失牡蛎的市场价值；引起海产腹足类的性畸变，即雌性个体产生雄性个体的特征，甚至导致雌性个体生殖失败；还会影响到鱼类血液内氧气的运输，使其处于缺氧状态，阻碍鱼类的生长。此外，有机锡毒物可以通过蓄积在鱼类、贝类、海洋鸟类、海洋哺乳动物体内，进而进入人类的食物链，对人体性激素分泌及淋巴细胞产生不利影响。今天，在世界各地主要航线及港口的海水、底泥和生物体中都发现了高浓度的TBT，并已造成水产减产，部分物种绝迹、不育和性畸变等现象。有机锡化合物属于内分泌搅乱物质，其高毒性在于它在海洋环境中的富集作用。研究表明，TBT在水中与悬浮颗粒结合，很难降解。TBT也是被认为是迄今为止《1入海洋环境中毒性和危害最大的化学物质之一 。自法国1982年第一个限制TBT使用后，北美、欧洲等国家都制定了相应的法规，限制TBT在海洋中的使用。2001年，国际海事组织(IMO)通过决议，要求从2003年1月1日起在全球范围内禁止在船舶上涂用含有TBT等有机锡类化合物的油漆；从2008年1月1日起，所有运营船舶均不得再涂有此类油漆。而替代TBT的化学产品如Diuron和Irgarol1051等也显示出应用的局限性和对牡蛎、藻类及各种水生生物的毒害作用。于是，开展借助化学生态学实现污损生物防治的研究成为一个重要的课题，迫切需要寻找新的对环境无害的高活性抗生物污损化合物。海洋微生物是可持续性利用的生物资源，为解决目前存在的问题提供了新的途径。另外，由于发酵过程中人力消耗少，应用微生物发酵更为经济。从海洋微生物分离鉴定出抗生物污损活性化合物，也将来可能通过更经济的工业规模的化学合成。另外，从这些被证明的活性化合物出发，推导、和筛选更高活性的分子结构，以获得更经济的高活性抗生物污损化合物。最为重要的是，本专利技术所涉及的化合物都是无毒化合物，不含有毒重金属，且均为天然化合物，在海洋环境中可以迅速降解。本专利技术所提供的无毒化合物有抑制幼虫附着活性，因此具有显著的抗生物污损活性。
技术实现思路
本专利技术涉及从海洋微生物代谢物中分离鉴定出 一种无毒且具有显著抗污损活性的化合物化合物14，,5,7-三羟基异黄酮(染料木素，genistein)此化合物也可以通过其他一些技术或途径制备，获得满意的抗污损活性。本专利技术涉及通过筛选上述化合物的结构类似物，从植物天然产物中筛选出6个无毒且具有抗污损活性的化合物。化合物2:4，,5-二羟基-3，6,7，8-四甲氧基黄酮(calycopterin)<formula>formula see original document page 6</formula>化合物33，,5-二羟基-3,4，,6,8-四甲氧基黄酮(紫花牡荆素，casticin).OCH,H3CC^H3COOH O化合物44，,5 -二羟基-3，6,7-三曱氧基黄酮OH O化合物54',5,7-三羟基黄酮(芽菜素,apigenin)OH O化合物63，,4，,6,7-四羟基黄酮(木犀草素，luteolin)OHOH O化合物75-羟基黄酮(才艮春花素，primuletin)7本专利技术涉及的黄酮和异黄酮衍生物在化学结构上具有两个重要特征均含有5 - OH,且C3上没有OH和大体积基团(如单糖或双糖)。 化合物。本专利技术提供的抗生物污损物质，是通过生物测试指导的化学分 离方法，从海洋微生物二级代谢物中分离鉴定出来的，或者是利用构 效关系分析结果从其它来源的化合物中筛选而来，实验证明本专利技术所 涉及的化合物是天然无毒的抗生物污损化合物。利用所述无毒化合物 所制成的抗生物污损涂料对环境是无害的。具体地说，本专利技术涉及一种防止海洋生物污损的方法，其包括添 加黄酮衍生物或异黄酮衍生物。优选地，所述黄酮衍生物或异黄酮衍 生物是4，,5,7-三羟基异黄酮和/或其衍生物。更优选地，所述4，,5,7-三 羟基异黄酮的衍生物选自4，,5-二羟基-3,6,7,8-四曱氧基黄酮、3，,5-二 羟基-3,4，,6,7-四曱氧基黄酮、4，,5-二羟基-3,6,7-三甲氧基黄酮、4，,5,7-三羟基黄酮、3，,4，,5,7-四羟基黄酮和5-羟基黄酮。所述黄酮衍生物或 异黄酮衍生物优选抑制幼虫附着。生物污损的涂料中的用途。优选地，其中所述黄酮衍生物或异黄酮衍 生物是4，,5,7-三羟基异黄酮和/或其衍生物。更优选地，其中所述4，,5，7-三羟基异黄酮的衍生物选自4，,5-二羟基-3,6,7,8-四曱氧基黄酮、3，,5-二羟基-3，4，,6,7-四曱氧基黄酮、4，,5-二羟基-3,6,7-三甲氧基黄酮、 4',5,7-三羟基黄酮、3，,4，,5,7-四羟基黄酮和5-羟基黄酮。所述涂料优 选抑制幼虫附着。本专利技术还制备4，,5,7-三羟基异黄酮的方法，所述方法包括发酵杀 真菌链霉菌(5y，tom少ces /wg/c Wcw力。8本专利技术进一步涉及防止海洋生物污损的涂料，其包含黄酮衍生物或异黄酮衍生物。优选地，所述黄酮衍生物或异黄酮衍生物是4，,5,7-三羟基异黄酮和/或其衍生物。更优选地，所述4，,5,7-三羟基异黄酮的 衍生物选自4，,5-二羟基-3,6,7,8-四甲氧基黄酮、3，,5-二羟基-3,4，,6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种防止海洋生物污损的方法，其包括添加黄酮衍生物或异黄酮衍生物。
【技术特征摘要】
1.一种防止海洋生物污损的方法，其包括添加黄酮衍生物或异黄酮衍生物。2. 权利要求1的方法，其中所述黄酮衍生物或异黄酮衍生物是 4，,5,7-三羟基异黄酮和/或其衍生物。3. 权利要求2的方法，其中所述4',5,7-三羟基异黄酮的衍生物 选自4，,5-二羟基-3,6,7,8-四甲氧基黄酮、3，,5-二羟基-3,4，,6,7-四甲氧基 黄酮、4，,5-二羟基-3,6,7-三曱氧基黄酮、4',5,7-三羟基黄酮、3，,4，,5,7-四羟基黄酮和5-羟基黄酮。4. 权利要求1-3任一项的方法，其中所述黄酮衍生物或异黄酮 衍生物抑制幼虫附着。5. 黄酮衍生物或异黄酮衍生物在制备用于防止海洋生物污损的 涂料中的用途。6. 权利要求5的用途，其中所述黄酮衍生物或异黄酮衍生物是 4 ， ,5,7-三羟基异黄酮和/或其衍生物。7. 权利要求6的用途，其中所述4',5,7-三羟基异黄酮的衍生物 选自4，,5-二羟基-3,6,7,8-四曱氧基黄酮、3，,5-二...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱培元，周晓见，何红平，徐颖，
申请(专利权)人：香港科技大学，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]
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