本申请涉及杀藻剂、环境保护、水污染处理及养殖等,具体而言,涉及氯氰碘柳胺类化合物在抑制蓝藻生长中的应用。
背景技术:
1、蓝藻是地球上最古老的光合放氧型微生物,其分布广泛,适应能力强,近年来随着社会的发展,全球工业化和气候变暖越来越严重,导致水体富营养化,使蓝藻水华在全球范围内大量爆发。蓝藻水华暴发会导致水体中其他水生生物的稳定性和多样性降低,也会使湖泊、河流、饮用水源中的一些产毒蓝藻大量繁殖产生代谢毒素(如微囊藻毒素),这些毒素通过饮用水进入人体,从而严重危害人类健康。有效解决蓝藻水华问题显得尤为迫切。
2、目前使用化学杀藻剂抑制蓝藻生长或杀灭蓝藻是快速有效解决蓝藻水华问题的重要防治手段。现有的化学杀藻剂中,有以硫酸铜为代表的重金属类杀藻剂、以高锰酸钾及过氧化物为代表的强氧化剂类杀藻剂、以敌草隆及扑草净为代表的除草剂类杀藻剂等。但这些化学杀藻剂不是针对藻类特异设计的,存在选择性差,对水生动植物及水体有益微生物毒性大,可能带来重金属污染、破坏生态环境等缺点,极大地限制了使用化学杀藻剂防治藻害效能的充分发挥。
3、氯氰碘柳胺钠又称氯氰柳胺钠盐、氯氰碘柳胺钠盐,属水杨酰苯胺类化合物,是目前在养殖业使用的一种新型广谱抗寄生虫药,对人体表现出高安全性。然而,目前对于氯氰碘柳胺类化合物适用范围还仅存在寄生虫杀虫药。氯氰碘柳胺类化合物对蓝藻的抑制作用还没有报道。本发明目的在于发现了这些化合物对其蓝藻的抑制作用及可能的抑制机制,提供了氯氰碘柳胺类化合物在抑制蓝藻生长中的应用。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供氯氰碘柳胺类化合物在抑制蓝藻生长中的应用,氯氰碘柳胺类化合物对于蓝藻有较好的抑制效果,且对人体安全,可作为杀藻剂的有效成份运用于蓝藻水华的综合治理中。
2、为解决上述技术问题,本申请采用的技术方案:
3、本申请提供氯氰碘柳胺类化合物在抑制蓝藻生长中的应用,其抑制5种蓝藻的ec50在0.46~14.52μm之间。所述5种蓝藻分别为铜绿微囊藻fachb 905(microcystisaeruginosa.fachb905)、集胞藻藻pcc6803(synechocystis sp.pcc6803)、颤藻fachb528(oscillatoria sp.fachb528)、束丝藻fachb1395(aphanizomenonsp.fachb1395)、念珠藻fachb892(nostoc sp.fachb892)。
4、靶向药物设计(target-basedrugdesign,tbdd)因其对非靶向生物的高选择性、高效性和安全性等诸多优点而备受关注,成为近年来药物和农药发展的重要手段。果糖-1,6-二磷酸/景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(cy-fbp/sbpase)是蓝藻光合作用系统中重要的调控酶,存在于光合作用中的暗反应阶段,是一种双功能水解酶,可将果糖-1,6-磷酸(fbp)和景天庚酮糖-1,7-磷酸(sbp)分别水解为果糖-6-磷酸和景天庚酮糖-7-磷酸。当cy-fbp/sbpase发生突变后会导致蓝藻光合作用受到严重抑制直至蓝藻死亡,具备作为靶酶筛选高选择性蓝藻抑制剂的关键特征。本申请发现氯氰碘柳胺类化合物对于cy-fbp/sbpase具有优异的抑制作用,可作为蓝藻cy-fbp/sbpase抑制剂,推断氯氰碘柳胺类化合物抑制蓝藻可能是通过抑制cy-fbp/sbpase,进而抑制蓝藻光合作用而实现的。
5、相对于现有技术,本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果:
6、1、本申请通过蓝藻果糖1,6-二磷酸/景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶酶体实验表明:氯氰碘柳胺类化合物对蓝藻果糖1,6-二磷酸/景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶有较好的抑制效果,其抑制ic50为0.16±0.01μm~15.3±1.7μm,可用于蓝藻果糖1,6-二磷酸/景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶活性的抑制,因此氯氰碘柳胺类化合物可作为靶向cy-fbp/sbpase的药物应用至蓝藻治理领域。
7、2、本申请通过蓝藻生长抑制实验表明:氯氰碘柳胺类化合物对蓝藻门中5种蓝藻均具有较好的抑制效果。以氰碘柳胺类化合物i-1(r1为ona,r5为甲基,r9为cl,r2、r3、r4、r6、r7、r8、r10、r11为h或ch3)为例,化合物i-1抑制多种蓝藻的ec50为0.46~14.52μm,尤其是针对铜绿微囊藻的效果优于目前的商品用杀藻剂扑草净6倍以上,并且具有人体安全性,因此氯氰碘柳胺类化合物可作为杀藻剂的有效成份运用于蓝藻水华的综合治理中,也拓宽了氯氰碘柳胺类化合物的应用领域。
1.氯氰碘柳胺类化合物在抑制蓝藻生长中的应用。
2.根据权利要求1所述的氯氰碘柳胺类化合物在抑制蓝藻生长中的应用,其特征在于,所述氯氰碘柳胺类化合物的结构式为式i所示:
3.根据权利要求2所述的氯氰碘柳胺类化合物在抑制蓝藻生长中的应用,其特征在于,所述氯氰碘柳胺类化合物通过抑制蓝藻果糖1,6-二磷酸/景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶的活性来达到抑制蓝藻生长的目的。
4.根据权利要求3所述的氯氰碘柳胺类化合物在抑制蓝藻生长中的应用,其特征在于,所述氯氰碘柳胺类化合物对于蓝藻果糖1,6-二磷酸/景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶抑制ic50为0.16±0.01μm~15.3±1.7μm。
5.根据权利要求2所述的氯氰碘柳胺类化合物在抑制蓝藻生长中的应用,其特征在于,所述氯氰碘柳胺类化合物对蓝藻抑制ec50为0.46~14.52μm,所述蓝藻包括铜绿微囊藻、集胞藻藻、颤藻、束丝藻和念珠藻。
6.根据权利要求5所述的氯氰碘柳胺类化合物在抑制蓝藻生长中的应用,其特征在于,所述氯氰碘柳胺类化合物对于铜绿微囊藻fachb905的抑制ec50为0.16±0.33μm~10.3±0.5μm。