科学网 › 标签 › 泡叶藻

标签: 泡叶藻

相关帖子	版块	作者	回复/查看	最后发表

没有相关内容

相关日志

《海藻生物肥料》————之————海藻肥的生产工艺: JKelp 2015-5-18 12:40; 海藻生物肥料姜进举第五节海藻肥的生产工艺海藻活性物质对海藻肥的肥效发挥至关重要的作用，生产工艺的不同会直接影响有效成份的提取率、稳定性和作用功效，通过不同方法得到的海藻提取物其内含物和应用效果是不一样的。如何最大程度保持和利用海藻天然活性成分，是海藻肥生产的核心工艺之一，也是需要不断突破提升的重要课题。海藻肥生产中，通过细胞破碎或增溶等技术手段提取海藻细胞内含物，以及使海藻大分子化合物降解为可溶、易被吸收的小分子物质的过程，叫做藻体消解。目前，国际上消解海藻藻体的方法主要有三大类：物理方法、化学方法、生物方法。物理方法又称机械破碎法，是通过高压研磨、冻融、冷冻粉碎、渗透破碎、超声波等物理手段将海藻破碎成细小颗粒，为减少活性成分损失，整个过程尽量避免高温和化学药品；物理法主要包括均质过滤法、渗透休克法、超声波破碎法、研磨法、高压匀浆法和冷冻粉碎法等；其中均质过滤法的费用相对较低；渗透休克法的提取物纯度高，但细胞破碎率低、操作复杂、费用较高；超声破碎法所需设备简单、操作方便、破壁效率较高，但易局部过热致使活性物质变性失活，且成本较高，不适于工业化批量处理；研磨法的整个过程需高效冷却；高压匀浆法的破碎率较低，需要反复破壁以提高破碎率 6 。化学方法主要包括直接提取法、有机溶剂法和碱解提取法等，易放大用于批量处理，工艺相对成熟 11 。直接提取法，是将海藻粉末加水加热后提取滤液，此法操作简单、应用较早，但受海藻种类和收获季节等因素影响，提取效率偏低，通常只有 30%-40% 的干物质能顺利被水溶出 12 。有机溶剂法，是一种用洗涤剂溶液增溶，或用有机溶剂溶解细胞壁 / 细胞膜上的脂类物质以破坏细胞壁 / 细胞膜，从而释放海藻细胞内含物的方法，整个过程中原料的粉碎度、溶剂用量、提取温度、提取时间及设备条件等因素都会影响提取效率，需摸索出合适的工艺参数。碱解提取法，该法是国外生产海藻肥的常用方法，也是褐藻胶加工的关键步骤，即利用脂的皂化作用使细胞膜增溶而将藻体消解；碱解提取法主要是在碱性溶液中（碳酸钠或氢氧化钠溶液）对藻体进行水解，使藻体中结合态的元素被释放出来，此方法简单易行，能提高有效成分的释放率，但对设备要求较高 6 , 12 。生物方法主要是微生物发酵降解法、酶解法，工艺条件较温和。微生物发酵降解法是通过微生物的生命活动，主要借助微生物分泌的胞外酶、有机酸等对海藻藻体进行生物降解，裂解细胞壁、细胞膜，释放海藻细胞内的活性物质，并对释放出来的活性物质进行生物加工，产生种类更多的活性物质，从而增强海藻肥的肥效。酶解法是通过酶分子的生物催化作用，作用于海藻藻体的生物大分子，使致密的海藻组织变松散，使海藻细胞裂解，将“束缚”在海藻组织和海藻细胞中的天然活性物质“解放”出来，不会影响到天然物质的生物活性，从而很好地贡献于海藻肥的肥效。综合比较消解海藻的几种方法，最好的方法是采用酶水解或物理消解，这两种方法能最大程度保留海藻天然物质的活性，但技术难度高、对设备要求高，掌握的企业屈指可数。其次，是采用微生物将海藻酵解，工艺条件较温和，可以较大程度地保留海藻活性成分，且在保留海藻活性成分的同时，将其大分子转化为能被作物直接吸收的小分子，还能代谢产生海藻原料中不含有的、对作物有益的其他活性成；微生物酵解法的技术要求高，产品稳定性较难控制，需优化操作和控制工艺过程。目前很多生产企业采用化学提取法，使用酸碱和氧化剂来消解海藻，易于批量工业化处理，能提高藻体加工提取的效率，但也对海藻活性物质造成一定程度的破坏 8 。在生产实践中，通过系统工程学设计，将多种破壁提取方法进行有机组合，充分发挥各种方法的优势、弥补其缺点，是切实可行的方案。从海藻肥更加绿色、天然、高效的发展趋势来看，微生物酵解法、酶解法和物理法是海藻肥加工制造工艺的重要突破方向，以先进的科技、工艺和设备，生产出高品质海藻肥。后续章节，近期逐节发表，敬请关注。。。; 8922 次阅读|1 个评论

《海藻生物肥料》————之————海藻活性成分及功效: 热度 1 JKelp 2015-5-17 19:05; 海藻生物肥料姜进举第四节海藻活性成分及功效海藻中含有海藻多糖、甘露醇、氨基酸、海藻色素、海藻多酚和有机矿物元素（钾、钙、镁、碘、硒、铁、锌、铜等）等多种活性成分，以及天然生长素、赤霉素、细胞分裂素等内源性植物生长调节剂 1 , 4 , 9 ，使海藻肥具有改善土质、抗旱、抗寒、促生长、抗虫害、增产、提高农产品品质等多重功效（见表 1 ）。表 1 海藻活性成分及功效海藻活性成分主要功效海藻多糖及低聚糖海藻中主要活性物质之一，是天然土壤调理剂，能增加土壤透气能力，促进土壤团粒结构形成，增加土壤的生物活力，加速养分释放利用；增强作物免疫力，有效改善作物品质；增强植物光合作用，提高抗旱能力，增强化肥使用效果。海藻多酚防止病菌、病毒的侵害；增强植株抗寒、抗旱能力；起到螯合作用。褐藻糖胶（岩藻多糖）对重金属及毒素的阻吸作用；土壤保湿；免疫调节功能。甘露醇参与机体光合作用，调节机体营养渗透平衡，间接提高机体免疫力。海藻碘是化学性质稳定的天然抗病杀菌剂，能提高作物的有机碘含量，有益健康。甜菜碱具有较强的驱虫、抗真菌作用，增强作物的抗寒、抗旱和抗盐碱能力，对植物的生长具有调节和促进作用。天然植物生长调节剂可以促进植物的生长和抗倒伏，促进种子萌芽，促进作物生根，增强植物适应环境的能力。肽和氨基酸促进作物生长，提升产品风味，改善作物品质。首先，海藻多糖具有较强的亲水性，能结合土壤中的水分，改善土壤团粒结构，从而降低土壤水分蒸汽压和蒸发速度，利于土壤保墒保水，有助于治理土壤板结；其次，这些活性成分增加了土壤有机质，改善土质、提升土壤生产力；第三，这些活性成分具有提高作物抗逆能力、促进作物生长的功效，例如海藻多糖能贴附于作物根系，形成活性水膜，利于根系生长，从而增加作物的吸水吸肥能力，为作物生长提供更多水肥，发达的根系也增强了作物的抗旱能力；第四，海藻多糖具有一定的黏结性和成膜性，干燥失水后能形成一层柔软坚韧不透气的薄膜，因而能粘沾并窒息螨虫，达到物理杀螨的效果，无农药残留，是绿色的生物杀虫剂；第五，海藻肥丰富全面的营养、改善的土质、作物抗逆能力的增强、病虫害减少，这些都使农产品品质显著提升（外形、色泽、甜度、味道、耐储藏性等）。海藻肥使用简单、具有很高的生物活性，效果神奇，起初引起人们重视的是海藻肥中的矿物质和微量元素，后来人们发现海藻特有的活性物质比其所含的微量元素更重要 6 。海藻提取物可以直接或通过植物增加土壤有机质，调节速效养分的释放，激活土壤中的各种微生物，土壤微生物的代谢物可使土壤的生物效力增加。海藻提取物能促进植物建立强大的根系，以增进植物对土壤养分和水分的吸收利用；能增大作物茎部的维管束细胞，以促进无机养分和水分从根系运送到地上部分，并促进光合产物从叶片运送到其它部位；这些可增强植物抗逆、抗病虫、抗倒伏的能力，从而达到增产增效的目的 2 。海藻多糖是海藻中含量最多的成分，也是海藻肥中重要的指标成分，具有多方面的功能。除了上段提到的功能之外，已有的资料表明海藻酸具有鳌合作用，它能将与磷结合的金属离子螯合出来，从而解放含磷基团，这不仅能够改善作物的磷营养状况、提高作物产量，而且对减少磷肥用量、缓解磷资源不足具有很大的现实意义 4 。长期施用化肥会使农田生态环境、土壤的理化性状以及土壤微生物群受到破坏，海藻多糖是天然土壤调理剂，不仅能鳌合重金属离子，增加土壤中有效成分的持久性和有效性，而且能促进土壤团粒结构的形成，改善土壤内部孔隙空间，协调土壤中固、液、气三态的比例，恢复由于土壤“养分透支”和化学污染而失去的天然胶质平衡，增加土壤微生物活动，调控养分释放，促进根系生长，提高作物的抗逆性 10 。另外，海藻酸能够使水的表面张力降低,并形成水肥有机膜,增大植物与土壤养分的作用面积,使水溶性养分更易透过细胞壁和细胞膜进入植物细胞内,利于作物更有效地吸收海藻提取液中的活性成分 11 。海藻植物激素与高等植物体内植物激素类似，具有复杂的天然结构，含量更少，但生理活性更高。海藻植物激素的研究始于上世纪 40 年代， Van Overbeek 用燕麦胚芽鞘弯曲实验检测到褐藻具有植物激素活性，此后，一系列具有生长素活性、细胞分裂素活性、脱落酸活性和赤霉素活性的海藻活性物质都相继被检测出来 9 。海藻肥中富含有机碘，它特有的气味能让害虫本能地避开，对驱避蚜虫、粉虱、吸浆虫、梨木虱等有特效；而且海藻肥对作物的各种细菌和真菌病害如霜霉病、灰霉病、角斑病、疫病等也有一定的预防和减轻作用。据国外报道，海藻肥中还含有天然抗生素，具有抗病毒的作用。此外，海藻液体肥与杀虫剂、杀菌剂以及化学肥料混合使用效果更佳，能够明显的降低喷洒费用，对农药和化学肥料具有广泛的增效作用 7 。后续章节，近期逐节发表，敬请关注。。。; 9826 次阅读|13 个评论

《海藻生物肥料》————之————海藻肥的原料: JKelp 2015-5-16 08:39; 海藻生物肥料姜进举第三节海藻肥的原料海藻是海洋中的初级生产者，是生物量最大且可再生的海洋生物资源，通过光合作用固碳产氧制造有机物，支撑起庞大的海洋生物链，维持着海洋生态系统乃至全球生物圈的平衡。海藻具有吸附凝聚海水中营养物质的天然特性，加之复杂的生存环境，海藻体内蕴含了大量对植物生长有益的活性物质，是制造功能性有机肥料的极佳天然原料；但不同种类、不同海域中的海藻，其养分种类及含量是不同的，而且有些海域的海藻被重金属等污染，不能用来生产海藻肥。目前，全球生产海藻肥使用的海藻原料主要有泡叶藻（ Ascophyllumnodosum ）、极大昆布（ Eckloniamaxima ）、海带（ Laminariadigitata 和 Laminariajaponica ）、马尾藻（ Sargassum ）和浒苔（ Enteromorphaprolifera ）等（见图 3 ）；其中泡叶藻（ Ascophyllumnodosum ）是国际上生产海藻肥的经典原料、主流原料。泡叶藻主要分布在北大西洋沿岸海域，如加拿大、挪威、爱尔兰、英国、法国、西班牙等国家；极大昆布主要分布在南非西海岸以及纳米比亚；海带属农用最广的种类为掌状海带（ Laminariadigitata ）和海带（ Laminariajaponica ），其中掌状海带（ Laminariadigitata ）主要分布在法国、加拿大、爱尔兰、西班牙等国家，而海带（ Laminariajaponica ）主要集中在东北亚的中国、朝韩、日本及俄罗斯东部等地；马尾藻广布全球，但目前对马尾藻资源的农用研究相对滞后，资源未得到充分开发利用 8 。图 6-3 生产海藻肥常用的海藻原料泡叶藻（ Ascophyllumnodosum ）属于褐藻门泡叶藻属，藻体橄榄色，叶子呈褶皱状，上面每间隔一段距离就有一个球状物（见图 3 ）。乃冷水藻类，多生于潮间带的岩石上，在北美洲大西洋沿岸和爱尔兰北部海岸生长繁茂。泡叶藻是国际上生产海藻肥的经典主流原料，例如加拿大 Acadian 公司、中国青岛明月海藻集团皆采用泡叶藻（ Ascophyllumnodosum ）为主要原料生产海藻肥。极大昆布（ Eckloniamaxima ）属于褐藻门昆布属，藻体有类似茎和叶的分化，茎如树干一般粗壮高大（见图 3 ），在南非西海岸大量分布，壮观如海底森林。南非的 Kelpak 公司就以极大昆布（ Eckloniamaxima ）为原料生产海藻肥。海带（ Laminariadigitata 和 Laminaria japonica ）属于褐藻门海带属，藻体褐色、革质，藻体明显地分为固着器、柄部和叶状体。掌状海带（ Laminariadigitata ）形如手掌（见图 3 ），故名，主要分布在大西洋沿岸冷水区。海带（ Laminariajaponica ）呈长带状，一般长 2-6 米，宽 20-40 厘米（见图 3 ），自然生长于西北太平洋沿岸冷水区，例如朝鲜、日本北部、俄罗斯远东沿海等地，以及中国的辽东半岛和山东半岛。中国于 20 世纪 50 年代开始推广海带大规模人工养殖，海带养殖已经推进到浙江、福建、广东等地沿海，中国已连续多年成为全球海带养殖量最大的国家，占全球海藻养殖总量的一半以上。海带是提取海藻碘、褐藻胶、甘露醇等众多活性物质的原料，也是生产海藻肥的好原料。马尾藻（ Sargassum ）属于褐藻门，藻体黄褐色，有类似叶、茎的分化，茎略呈三棱形，叶子多为披针形，具有气囊（见图 3 ）。大多数为暖水性种类，广泛分布于暖水和温水海域，例如北大西洋百慕大的马尾藻海。我国也是马尾藻的主要产地之一，有数十种之多，盛产于海南、广东和广西沿海，尤其是海南岛与洲岛和涠洲岛。马尾藻是生产海藻肥的一种新兴原料。浒苔（ Enteromorpha ）浒苔是大型绿藻，全球有 40 种左右，中国约有 11 种（见图 3 ）。多数种类海产，广泛分布在全世界各海洋中，有的种类在半咸水或江河中也可见到。我国常见种类是缘管浒苔、扁浒苔和条浒苔。常生长在潮间带岩石上、泥沙滩的石砾上，有时也附生在大型海藻的藻体上。浒苔可食用，也可做肥料、饲料。后续章节，近期逐节发表，敬请关注。。。; 8530 次阅读|1 个评论

更多...

帐号		自动登录	找回密码
密码			注册

关闭 安全验证

标签: 泡叶藻

相关帖子

相关日志

关闭安全验证