海藻作為植物生長調節劑的新用途的制作方法

專利名稱：海藻作為植物生長調節劑的新用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及大型海藻的一種用途，具體涉及大型海藻在植物生長過程中作為植物生長調節劑的新用途。
背景技術：
大型海洋藻類的種類繁多，不下3000種。由于海藻中含有多種氨基酸、維生素、礦物質和大量的有機化合物如甘露醇、海藻膠和蛋白質等，而且資源極其豐富，營養價值都很高，適應力很強，容易養殖，加工成本低，因此常用于食物和飼料。海藻藥用和食用的歷史可以追溯到公元前3000年。中國著名的醫學家神農就曾在書中描述過海藻的好處。希臘和羅馬文學也曾提及某些藻類的營養及藥用價值。其實，長期以來海藻資源的開發利用一直是人們關注的課題，每年各國政府和研究機構在這方面均投入了大量的人力、物力和財力，并獲得了許多成果。
近年來，海藻在食品科技領域的應用越來越廣泛。許多海藻可以食用，它們富含葉綠素、碳水化合物和蛋白質，同時也含有鉀、鈉、硫、鈣、鎂和氯等物質，某些海藻還富含碘。因此海藻的提取物正在被大量開發和利用。例如目前，許多食品都采用瓊脂(從紅藻中分離出的膠漿)作為增稠劑，如增味牛奶、糖果、果凍、甜點、沙拉、酸奶等。同時，在微生物技術領域，瓊脂還被用做培養基。挪威、法國和日本等國家都對海藻這種海洋資源進行了開發并將其推向了市場。然而實際生活中在苗木培植、果樹栽培以及實驗室植物的生長中，大型海藻作為促生長調節劑的應用仍是空白，到目前為止還沒有見到任何報道。
另一方面，隨著現代農業和林業科技的發展，人們已不滿足于植物自然生長，為了早日使苗木成才，使果樹開花結果，各國專家不斷提高栽培技術，然而從植物生長要素來看僅此是不夠的，于是一些研究人員開發出了一系列可以促進植物快速生長的植物生長調節劑。然而這些植物生長調節劑都是用各種化學激素人工合成的，因此對植物、對環境都會造成一定負面影響，而且成本較高，難于大面積推廣應用。

發明內容
本發明的目的是尋求將海藻作為苗木培植、果樹栽培以及實驗室植物培育的促生長調節劑的新用途。可在對環境沒有污染、不改變植物生長機制的前提下縮短植物生長、成熟、開花、結果的時間。
為達到上述目的，本發明采用的技術方案是一種海藻作為植物生長調節劑的新用途，將大型海藻中江蘺屬和馬尾藻屬植物中一種或多種的全藻、藻粉或植物生長激動素提取物作為植物生長調節劑，在苗木培植、果樹栽培以及實驗室植物培育中的應用。
上述技術方案的有關內容解釋如下1、關于上述大型海藻中江蘺屬和馬尾藻屬植物的說明(1)、江蘺屬植物江蘺為學名，北方稱龍須菜，福建稱海面線、棕仔須，廣東稱粉菜、海菜、蛇菜、沙尾菜。江蘺(Gracilaria verrucosa(Huds.)Papenf.)，屬于紅藻門、紅藻綱、杉藻目、江蘺科、江蘺屬(Gracilaria Grev.)。全世界江蘺有100種以上，下面是我國產江蘺的名錄弓江蘺(G.arcuata) 節江蘺(G.articulata)芋根江蘺(G.blodgettii) 脆江蘺(G.bursa-pastoris)仙掌江蘺(G.cacalia)繩江蘺(G.chorda)傘房江蘺(G.coronopifolia) 皮江蘺(G.corticata)厚江蘺(G.crassa) 可食江蘺(G.edulis)鳳尾菜(G.eucheumoides) 粗江蘺(G.gigas)硬江蘺(G.firma)海南江蘺(G.hainanensis)舌江蘺(G.lingual) 巨孢江蘺(G.megaspora)小江蘺(G.minor)斑江蘺(G.punctata)縊江蘺(G.salicornia) 龍須菜(G.sjoestedtii)刺邊江蘺(G.spinulosa) 刺邊江蘺皺波變型(G.spinulosa f.srilankia)細基江蘺(G.tenuistipitata) 扁江蘺(G.textorii)江蘺(G.verrucosa)形態特征為藻體為紫紅色，暗紫綠色或暗褐紅色，軟骨質或肥厚多汁，易折斷。枝圓柱狀，亞圓柱狀，扁平狀和葉狀。高5～45cm以上，有的可達一米。基部有一圓狀固著器。
生態分布江蘺喜生長在有淡水流入和水質肥沃的內灣中，尤其在風浪較平靜，水流較通暢，地勢較平坦，水質較清的港灣中生長較為旺盛。我國沿海各地均有江蘺資源，現廣東、廣西等南方沿海已發展養殖。
經濟價值江蘺藻體大，生長快，含膠量高達30％以上，是制造瓊膠的重要原料。
(2)、馬尾藻屬植物馬尾藻屬[Sargassum(Turn.)Ag.]屬于褐藻門，墨角藻目，馬尾藻科(Sargassaceae)。藻體多年生，由固養器、主干、藻葉和氣囊四部分構成，褐色，主干多分枝，藻葉形狀多變，均偏平，氣囊單一，多生于巖礁海岸的石沼和數米深的巖石上，系多年生海藻。是提取褐藻膠、甘露醇、碘、馬尾藻精和褐藻復粉等的重要原料，經濟價值較高。青島海區大陸巖礁海岸和巖礁區域普遍分布，并具有一定的資源量。
世界上馬尾藻的種類有近180種，在我國浙江省自然分布的有銅藻[Sargassum horneri(Turn.)Ag.]、鼠尾藻[Sargassum thunbergii(Mert.)O’Kuntze]、瓦氏馬尾藻[Sargassum vachellianum Grev.]、海黍子[Sargassummuticum(Yendo)Fensholt]、裂葉馬尾藻[Sargassum siliquastrum(Turn.)Ag.]、半葉馬尾藻中國變種[Sargassum hemiphyllum var.chinense(urn.)J.Agardh]、羊棲菜[Sargassum fusiforme(Harv.)Setch]等7個種類。
在馬尾藻屬中研究最多、經濟價值最高的是羊棲菜具有藥用價值消食化瘀作用免疫能力。羊棲菜生長有明顯的季節性，10-12月，4-6月份，水溫15-23℃為其快速生長期，水層20-30cm生長正常，過淺有爛菜現象，過深生長緩慢，養殖方式以軟式浮筏為最佳，在網箱養殖的海域大量養殖海藻能改善水質的富營養化。
2、關于上述江蘺屬和馬尾藻屬植物的提取物的說明上述植物生長激動素提取物包括細胞激動素(細胞分裂素)、植物生長素、類植物生長素、甜菜堿、吲哚乙酸(馬尾藻)等，其中，細胞激動素是指有生理活性的一類嘌呤衍生物；甜菜堿大部分是甘氨酸甜菜堿、B-丙氨酸甜菜堿和r-氨基丁酸甜菜堿。
所謂植物生長調節劑與肥料不同，肥料是指植物維持正常生長從外界攝取的不可缺少的營養元素，而植物生長調節劑是在正常生長的基礎上為提高植物生長、發育的速度而額外提供的一類生理活性物質，不是一般植物生長所必須提供的，而是有目的和特殊需要時才添加的。
3、上述江蘺屬和馬尾藻屬植物作為植物生長調節劑，在苗木培植、果樹栽培以及實驗室植物培育中的應用方式(1)、全藻將大型海藻填埋在植物根底或對植物進行包根。
(2)、藻粉藻粉為大型海藻的粉碎物，其有效成分為包括細胞激動素、植物生長素、類植物生長素、甜菜堿，可拌土或在植物根部平鋪。
(3)、提取物將上述江蘺屬和馬尾藻屬植物中的細胞激動素、植物生長素、類植物生長素、甜菜堿等有效成分提取后，可拌土或在植物根部平鋪使用。
4、上述大型海藻在苗木培植、果樹栽培以及實驗室植物培育作為植物生長調節劑的原理本發明人在長期研究海藻特性的過程中，發現江蘺屬和馬尾藻屬海藻蘊含著大量的細胞激動素(細胞分裂素)、植物生長素、類植物生長素、甜菜堿、吲哚乙酸(馬尾藻)等天然活性成份。這些成分易于被植物吸收，確實能促進植物快速、正常地生長、成熟。比如，馬尾藻屬除了含有上述植物生長調節劑外還含有吲哚乙酸和2類特殊的類植物生長素(它們主要是為了突出更容易被植物吸收，具體的名稱暫時沒有定)，它們能更好地被植物吸收，促進細胞分裂，加快植物細胞新陳代謝的速度；而江蘺屬除了本身含有一些生理活性物質外，還含有高達30％的多糖類瓊膠，可以將所有植物生長調節劑和營養元素固定在根部生長的范圍內，并保證這些物質可以長期持續釋放，為植物生長不斷提供所需物質。
將以上發現，作為植物生長調節劑應用于苗木培植、果樹栽培以及實驗室植物培育中，就解決了如何在對環境沒有污染、不改變植物生長機制的前提下使植物正常快速生長的問題。此外，這些海藻容易養殖，成本較低，可以大面積推廣應用。
5、實驗
(1)、室外試驗田在蘇州市郊外劃出兩塊空地，一塊是空白對照組，另一塊將上述海藻粉與土壤拌勻后均勻平鋪在空地上，只需薄薄一層(0.1～0.3厘米)，然后兩片空地都撒上高密度的草籽，撒上一次水。3個月后，觀察效果，參見附圖1，我們可以從照片上清楚看到，加入大型海藻粉作為植物生長調節劑的實驗組草(右半部)的平均高度比空白對照組(左半部)要高3.5～4倍，生長情況明顯好，具有顯著效果。照片中人員正在作現場鑒定。
(2)、實驗室菠菜種植實驗實驗組是將提取物制成的膠塊埋于土壤內菠菜根部，對照組則如平常一樣將菠菜種在含有一般土壤肥料的盆中，一個星期后，實驗組的菠菜已比對照組的高出1～2厘米，并且長勢很好，葉片也比對照組的寬。然后對實驗組和對照組菠菜分別進行葉片切片觀察和葉綠素含量的測定，發現實驗組的菠菜葉片細胞并無異常發育，葉綠素含量也正常，因此達到了預期目的，即是在植物正常生長的基礎上促進植物快速發育的。


附圖1為本發明室外試驗田空白對照組草和實驗組草的整體對照效果照片。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步描述實施例一一種海藻作為植物生長調節劑的新用途，將大型海藻中江蘺或馬尾藻植物中一種的全藻、藻粉或植物生長激動素提取物作為植物生長調節劑，在苗木培植、果樹栽培以及實驗室植物培育中的應用。
上述應用方式中1、將上述全藻作為植物生長調節劑直接填埋在植物根底或對植物進行包根。
2、將上述的藻粉作為植物生長調節劑拌土或在植物根部平鋪。其中，海藻粉的生產工藝流程新鮮海藻→淡水泡洗→干燥→粉碎→海藻粉。
采集野生大型海藻的適宜季節為夏初至秋季。新鮮海藻必須清洗；清洗時用淡水泡洗三次，每次半個小時；瀝凈水后曬干或烘干；當含水量降到13％左右可進行粉碎；最好采用二級粉碎法第一步粉碎成較大顆粒，然后再粉碎成細末狀。
3、將上述的植物生長激動素提取物作為植物生長調節劑拌土或在植物根部平鋪使用。所述植物生長激動素提取物包括細胞激動素、植物生長素、類植物生長素、甜菜堿。
關于海藻植物生長激動素提取物的提取可以采用以下方法(也可以采用現有公知的其它方法)1、原料的處理用磨碎機將江蘺磨碎至0.5cm長短，用100目篩子篩去微小顆粒。
2、提取前的處理(去色處理)在提取時先稱取20.00克磨碎樣品，放入2L燒杯中，以自來水洗兩次，然后加入1％甲醛溶液300ml，室溫浸泡14～24h(一般以14h左右即可)，過濾，藻塊以自來水和蒸餾水各洗滌一次。
3、加熱提取去色處理后的藻塊中加入1％碳酸鈉溶液1L(10g無水碳酸鈉溶液于10L蒸餾水中)放電爐上用電動攪拌器以每分鐘350轉的速度不斷攪拌，調節溫度于70～75℃(一般為73±3℃)加熱1h，然后以單層紗布過濾，如果溶膠黏度太大時可適當加入300～400ml水先稀釋然后再過濾。過濾后的渣滓以玻璃棒輕輕壓擠。渣滓中加入1％碳酸鈉溶液600ml，同樣的溫度進行第二次加熱提取1h，同樣過濾。渣滓再加入0.5％碳酸鈉溶液500ml，同樣的溫度提取0.5h，過濾，最后用手壓擠，使膠液盡量流出。將三次濾液合并，用布氏漏斗以玻璃絲繼之以棉花抽氣過濾。所得粗藻酸鈉溶液呈淡黃褐色，濃度大約為0.2％左右，大部分為水，此外尚含有Na2CO3，色素，粗蛋白以及各種水溶性鹽類，故必須經過下述步驟進行濃縮和精制。
4、酸凝聚自滴定管向粗溶膠中徐徐注入稀鹽酸(3∶10，比重約為1.05)同時不斷攪拌，藻酸逐漸凝固成凝膠浮到液面，至下澄液呈透明黃色即為終點，此時溶液的pH在1.4～2.0之間。用紗布將凝膠濾出，以蒸餾水洗三次，洗去多余的酸和無機鹽類。
5、堿溶解將水洗后的凝膠移入1L的燒杯中，加入100ml水，攪拌，使凝膠充分吸水，然后一面注入80ml 2％NaOH溶液，充分攪拌后室溫放置一夜，凝膠即可全部溶解為鈉鹽。此時因膠質濃度很高，異常粘稠，要注意所有小凝膠塊都須完全溶解。
6、脫水和干燥待完全溶解后注入其體積約1.5倍的85％乙醇，充分攪拌，鈉鹽經脫水成絮狀沉淀浮起。大量色素和剩余堿溶液溶于乙醇中。放置1h，將沉淀濾出，以300ml 50％乙醇浸洗兩次，每次約1h，目的是盡量洗去攙雜的堿。然后壓擠去多余的乙醇，撕成纖維狀，置玻璃皿中，放入30℃真空干燥皿中以CaCl2做干燥劑抽空干燥一夜，即得淡黃色至白色的纖維狀藻粉。
實施例二一種海藻作為植物生長調節劑的新用途，將大型海藻中江蘺和馬尾藻兩種植物的全藻、藻粉或植物生長激動素提取物作為植物生長調節劑，在苗木培植、果樹栽培以及實驗室植物培育中的應用。
上述應用方式中1、將上述全藻作為植物生長調節劑直接填埋在植物根底或對植物進行包根。
2、將上述的藻粉作為植物生長調節劑拌土或在植物根部平鋪。其中，海藻粉的生產工藝流程，與實施例一相同，但其中不同品種的海藻采用分類粉碎后再均勻混合，以調節海藻粉的營養成分。
3、將上述的植物生長激動素提取物作為植物生長調節劑拌土或在植物根部平鋪使用。所述植物生長激動素提取物包括細胞激動素、植物生長素、類植物生長素、甜菜堿。
提取物的提取方法將江蘺和馬尾藻以1∶1(M/M)的比例混合，攪碎，烘干，下面步驟與實施例一中的提取方法相同。
權利要求
1.一種海藻作為植物生長調節劑的新用途，其特征在于將大型海藻中江蘺屬和馬尾藻屬植物中一種或多種的全藻、藻粉或植物生長激動素提取物作為植物生長調節劑，在苗木培植、果樹栽培以及實驗室植物培育中的應用。
2.根據權利要求1所述的海藻作為植物生長調節劑的新用途，其特征在于上述植物生長激動素提取物包括細胞激動素、植物生長素、類植物生長素、甜菜堿。
3.根據權利要求1所述的海藻作為植物生長調節劑的新用途，其特征在于將大型海藻中江蘺屬和馬尾藻屬植物中一種或多種的全藻作為植物生長調節劑直接填埋在植物根底或對植物進行包根。
4.根據權利要求1所述的海藻作為植物生長調節劑的新用途，其特征在于將大型海藻中江蘺屬和馬尾藻屬植物中一種或多種的藻粉作為植物生長調節劑拌土或在植物根部平鋪。
5.根據權利要求1所述的海藻作為植物生長調節劑的新用途，其特征在于將大型海藻中江蘺屬和馬尾藻屬植物中一種或多種的植物生長激動素提取物作為植物生長調節劑拌土或在植物根部平鋪使用。
全文摘要
一種海藻作為植物生長調節劑的新用途，其特征在于將大型海藻中江蘺屬和馬尾藻屬植物中一種或多種的全藻、藻粉或植物生長激動素提取物作為植物生長調節劑，在苗木培植、果樹栽培以及實驗室植物培育中的應用。本發明江蘺屬和馬尾藻屬海藻中蘊含著大量的細胞激動素、植物生長素、類植物生長素、甜菜堿、吲哚乙酸等天然活性成分。這些成分易于被植物吸收，確實能促進植物快速、正常地生長、成熟，作為植物生長調節劑以直接填埋在植物根底、對植物進行包根、拌土或在植物根部平鋪等方式，可在對環境沒有污染、不改變植物生長機制的前提下縮短植物生長、成熟、開花、結果的時間。此外，這些海藻容易養殖，成本較低，可以大面積推廣應用。
文檔編號A01N65/03GK1669441SQ20051003882
公開日2005年9月21日 申請日期2005年4月7日 優先權日2005年4月7日
發明者沈頌東 申請人:蘇州大學