改善水生生态系统中的水质的方法技术方案

本文描述了用于改善水生生态系统中的水质的方法。将有效量的没食子栎虫瘿粉末添加至所述生态系统以防止致病性细菌物种的过度增殖，由此改善所述生态系统中水产养殖物种的健康。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及水质,更具体地涉及应用没食 子栎(Quercus infectoria)虫瘿(nut gall)的提取物/粉末改善水生生态系统中水的物理、化学和微生物学状态。
技术介绍
水产养殖系统中水质恶化的普遍原因是藻类生物量的过度增殖。其管理方法包括应用化学品、水交换和人工去除。硫酸铜是出于此目的而最普遍施加的化学品之一。其它已报道的化学品包括化合物3-(4-甲苯磺酰)丙烯腈(Gutman，1982)、N-丙酮基苯甲酰胺化合物(Luis and Hamilton, 1999)和α -取代胺和α -氨基酸(Albert, 1982)。也使用另一种方法，其中使水通过与水流方向正交的磁场(Alexander, 1977)。在实验室和田间试验中均发现在水中分解的大麦麦杆控制藻类的生长(Ridge and Barrett, 1992)。用大麦麦杆处理降低水生生态系统中藻类的优势(Everall and Lees, 1996) 0发现存在于水生大型植物穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)中的特里马素II (Tellimagrandin II)抑制蓝细菌的生长(Leu et al. , 2002)。致病性细菌是水质下降的另一主要原因，并且是水产养殖中许多疾病的致病因子。已经应用消毒器和消毒剂来控制病原体，但由于可能的毒性和残留效应，它们在水产养殖中的应用有限。已经在水产养殖中使用不同的益生菌菌株来控制疾病和改善水质(Keeton and Williams, 2005;Kruse, 2008) 已发现乳酸菌起到抗致病性弧菌的微生物屏障的作用(Gatesoupe, 1994)。假交替单胞菌(Pseudoalteromonas)菌株改善暴露于致病性弧菌的太平洋牡蛎的存活(Elston，2008)。已经使用例如硫酸铜、N-丙酮基苯甲酰胺化合物和α -取代胺等化学品来防止过度的蓝细菌增殖。其它方法包括使用水交换和人工去除。为了减少所造成的水质恶化，已经尝试了例如使用通风装置、使用氨结合化合物的方法。化学品具有例如毒性和残留效应的缺陷。已经观察到水交换在经济上不可行，而人工去除耗费劳力。还发现上述方法仅是短期方案，蓝细菌的增殖在几天内重新出现。减少造成水质恶化的方法没有产生长期效果，因为它们没有直接处理并解决问题。书籍“PondAquaculture Water Quality Management，，的作者 Claude E. Boyd和Craig S. Tucker已经进行了改善水产养殖水质的研究，该书对依照所述不同方法来改善水质进行了综述。该研究显示了使用化学品例如西马嗪的有害作用，包括溶解氧水平降低以及所养殖的物种的死亡率。包括Ridge, I, Pillinger, Μ.，Everall, N. C.和Lees，D. R的若干研究者已经对应用大麦麦杆来控制蓝细菌进行了评估。包括LaurentVerschuere, Gatesoupe, F. J.和Austin, B的研究者已经对益生菌用于控制致病性细菌物种和改善水质进行了广泛的研究。改善包括水产养殖池塘的水生生态系统中的水质的方法包括使用生物滤器、通气装置、使用硅酸盐、氨结合剂、益生菌、藻类控制剂、水交换等。据报道，硅酸盐的应用改善水的物理性质(Conner et al.，1977)。物理和生物学过滤系统被单独或与沉降系统组合使用，用于改善水产养殖中水的物理、化学和微生物学性质(Chang，2005)。使用益生细菌菌株来抑制和防止致病性细菌的生长(Elston et al.，2006; Verschuere, 2000)，由此改善水的微生物学性质。若干种细菌益生菌株也改善水的化学性质。革兰氏阳性芽孢杆菌在将有机物质转换回CO2中比革兰氏阴性细菌更有效(Stanier，1963)，因此具有用作益生菌的潜能。然而，若干使用一种或多种细菌物种(例如芽孢杆菌、硝化杆菌、假单胞菌、肠杆菌等)的研究(Lin, 1995;Maeda and Liao, 1994)没能在水产养殖中证实该效果。草药没食子栎(Quercus infectoria),通常称作栎五倍子(Oak gall),其在昆虫没食子蜂(Diplolepis galIae tinctoriae 或 Cynips quercufolii)为存放卵时被感染产生虫瘿。在侵入后很快出现小瘤，并在卵周围形成非常稠密的物质。所述卵在这些瘤中孵化成蝇，吃出其经由一小开口的通道。已知虫瘿的医学特性，其用作收敛药和止泻药并富含酚类化合物。然而并没有研究报道没食子虫瘿在改善水质中的应用。草药来源正应用的医·药制备物中，并且是安全及对环境无害的。其是经济有效的并在实验室研究中显示出长期的效果。除此之外，其还带来其它合乎需要的效果，例如减少致病性微生物和获得水质的总体改善。
技术实现思路
本专利技术涉及开发基于草药的产品，其用于改善包括水产养殖农场的水生生态系统中的水质。在实验室中已经开发了一种使用没食子栎虫瘿制备碱提取物的方法。藻类水华使水质恶化，降低水产养殖物种的生长速率并导致死亡率,给农民造成显著的经济损失。目前对于蓝细菌和致病性细菌物种在水产养殖系统中的过度增殖问题没有既环保又实用的解决方案，因此对于这样的产品存在市场需求。存在对安全有效的产品的需要。将本专利技术的草药粉末/提取物施加至待处理的水体，将蓝细菌群体维持在所需的水平并减少病原体计数，增加渔农的收益。所述产品还可以在水族馆系统中使用以改善水质和澄清度。使用包括使用碱和过氧化氢的化学方法来生产用于上述目的的没食子栎虫瘿提取物是新颖的。尽管对草药没食子栎的虫瘿的医药特性已经有充分研究，但是没有报道其应用于水中以改善水质。文献中已经提及用于同样目的不同的化学品、植物部分/提取物，但是均没有报道没食子栎虫瘿的应用。之前并没有报道过应用没食子栎虫瘿来控制蓝细菌。类似地，之前也没有报道针对水生病原体或其它水生微生物的没食子栎虫瘿的应用。本专利技术包括使用碱和氧化剂制备没食子栎虫瘿化学提取物的方法，以释放改善水生生态系统中的水质所需的植物化学物质。该方法已经实施并且已被证明有效降低纯培养物中的蓝细菌的过度增殖。对于所述提取物中的植物化学物质的进一步研究将包括鉴定主要类别的化合物并为活性成分的鉴定绘制定量谱。本专利技术还包括没食子栎虫瘿粉末/水提取物/碱提取物在降低蓝细菌和藻类的过度增殖并由此改善水生生态系统水质中的应用。本专利技术还包括没食子栎虫瘿粉末/水提取物/碱提取物在抑制水产养殖中致病性细菌物种的生长并由此防止水产养殖物种死亡和感染中的应用。本专利技术还包括没食子栎虫瘿粉末/水提取物/碱提取物在抑制水生生态系统中致病性细菌物种的生长并由此改善水质中的应用。附图说明图I是没食子栎虫瘿碱提取物和水提取物对纯培养物中的集胞藻(Synecocystissp.)的效果图。图2是实验室制备的和从外部供应者获得的没食子栎虫瘿提取物对集胞藻生长的效果图。图3是没食子栎虫瘿(BSlOl)及其制剂对角毛藻(Chaetoceros sp.)生长的效果图。 图4是没食子栎虫瘿(BSlOl)及其制剂对集胞藻生长的效果图。图5是制剂Fl对集胞藻生长的剂量应答研究的图。图6是实施例13试验期间Cy本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·拉贾里科什密，R·斯里帕希，H·奇科卡尔，
申请(专利权)人：凯敏工业公司，
类型：
国别省市：