[發明專利]藻毒素降解酶在抑制藍藻及降解藻毒素方面的應用

有效

• 申請號: 201810401485.3
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN110407329B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 馮玲玲;劉紅林;郭小亮;鞏小涵;萬堅;馮江濤;廖琴
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C12N9/00;C12N15/70
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;嚴政

本發明涉及農業、漁業生產及環境保護領域，公開了藻毒素降解酶在抑制藍藻及降解藻毒素方面的應用。具體公開了藻毒素降解酶在抑制或殺滅藍藻以及在抑制或殺滅藍藻同時降解藻毒素中的應用。本發明還公開了用于抑制或殺滅藍藻同時降解藻毒素的組合物及其制備方法。本發明通過借助藻毒素降解酶，不僅能夠獲得抑制或殺滅藍藻的效果，同時能夠降解藻毒素，因此，本發明的藻毒素降解酶能夠廣泛應用于農業、漁業(包括水產養殖等)生產及水環境污染處理中。

技術領域

本發明涉及農業、漁業生產及環境保護領域，具體涉及藻毒素降解酶(Microcystins Degrading Enzyme，MDE)在抑制或殺滅藍藻中的應用、MDE在抑制或殺滅藍藻同時降解藻毒素中的應用、用于抑制或殺滅藍藻同時降解藻毒素的組合物及其制備方法和應用。

背景技術

近年來，各地不斷大規模爆發藍藻水華事件，藻害直接影響了周邊地區生活用水和工業用水，嚴重破壞了生態環境，給農業、漁業生產和旅游業發展帶來了巨大的經濟損失，也給公眾健康帶來極大隱患，造成嚴重的社會公共安全問題。

在藻害綜合治理中需要解決兩個方面的關鍵問題：一是要抑制或殺滅藍藻，二是要降解由有毒藻死亡后釋放到水體中的藻毒素。

抑制或殺滅藍藻的方法有多種，目前常用的有物理法、化學法及生物法等。物理法主要有換水、人工打撈、紫外輻射、微波處理等，物理方法雖然不引入污染物，但具有成本高、費時費力，并且對大水面的水體無能為力的缺點。化學殺藻劑具有經濟、高效、方便、起效快等優點，比如以硫酸銅及其絡合物為代表的重金屬化合物類殺藻劑；以高錳酸鉀、高鐵酸鹽、過氧化物為代表的強氧化劑類殺藻劑；以三唑啉酮類、三嗪類等為代表的除草劑類殺藻劑等。但是，這些殺藻劑存在選擇性差、藥劑用量大、對魚類毒性較大等問題，目前主要用于短期快速治理和緊急控制藻害等情況。生物法抑藻或殺藻因其不會產生生態損害，被認為是最安全的抑制或殺滅藍藻的方法，目前的生物法主要采用人工種植一些適應性好的高等沉水植物，或者放養一些對生態安全沒有威脅的水生動物(鰱、鳙、大型溞等)。但是生物法抑藻或殺藻存在起效慢的缺陷，在藍藻爆發時就無能為力，且不能殺死藍藻，也不能降解由于有毒藻產生的藻毒素。

上述方法不僅在抑制或殺藻上存在一定缺陷，而且沒有綜合考慮藍藻死亡后釋放到水體中的藻毒素對水生生物及人類的危害。

去除或降解藻毒素的方法主要有：(1)物理化學降解法：具體地，通過凝固、活性炭吸收、膜處理技術或者UV/H₂O₂ClO₂降解藻毒素。凝固、活性炭吸收、膜處理技術雖然能部分降低藻毒素在水中的含量，但這些方法均只能將藻毒素轉移到其它的地方并不能有效的將藻毒素降解掉，且耗時耗材料，存在成本高的缺點。氧化降解藻毒素的方法雖然降解效率較高，價格便宜，但氧化劑的殺生能力強，專一性差，且容易與有機污染物反應產生有害人體健康的物質。(2)細菌降解法：該方法利用細沙過濾和含有具有選擇性的生物降解菌的生物膜來處理水樣，該法經濟，但操作繁瑣，需要經常更換生物膜，且生物降解菌自身代謝需要消耗養分，容易影響生態系統的穩定性，并可能產生未知次生代謝有毒物質，造成二次污染。(3)生物酶降解法：生物降解酶可以降解藻毒素，使其轉變為低毒、無毒的小分子物質，具有專一性、高效性且不會產生有毒物質等特點從而備受關注。

因此，生物酶制劑無疑是目前有效、安全解除藻害對水體及其副產品污染問題的最優方法之一。

如上所述，用殺藻劑(硫酸銅、除草劑等)只殺藻，對藻毒素沒有降解作用，一些如物理方法可能對藻毒素有吸附作用，但沒有降解作用，只使毒素轉移，沒有降低或消除。藻毒素降解酶目前的報道都是在于它的降解作用，還沒有殺藻作用的報道。也即，除藻和降解藻毒素通常是分開的兩個獨立步驟，必須分別借助一定的手段(或藥劑)實現，難以同時綜合治理殺藻和降解藻毒素。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的難以一步實現除藻和降解藻毒素綜合治理的缺陷，提供一種MDE在抑制藍藻及降解藻毒素方面的應用。