白苞蒿叶源乙酸乙酯组分在制备农业脲酶抑制剂中的应用

摘要: 本发明涉及天然产物资源化利用与农业氮肥增效领域,特别是涉及白苞蒿叶源乙酸乙酯组分在制备农业脲酶抑制剂中的应用。背景技术:1、脲酶(urease,ec3.5.1....
白苞蒿叶源乙酸乙酯组分在制备农业脲酶抑制剂中的应用

本发明涉及天然产物资源化利用与农业氮肥增效领域,特别是涉及白苞蒿叶源乙酸乙酯组分在制备农业脲酶抑制剂中的应用。

背景技术:

1、脲酶(urease,ec 3.5.1.5)是一种含镍金属酶,其广泛存在于土壤微生物中,可催化尿素水解生成氨与氨基甲酸。在农业生产中,土壤脲酶活性过度会引发氨挥发、氮素淋失及反硝化损失,降低氮肥利用率,同时可能造成温室气体排放与水体富营养化等环境危害。

2、脲酶抑制剂能够通过抑制脲酶活性延缓尿素水解,是提高尿素肥料利用率的重要技术途径。现有农业应用较多的脲酶抑制剂主要包括n-(正丁基)硫代磷酰三胺(nbpt)等磷酰胺类化合物,存在制备或应用成本相对较高、稳定性和持效性受环境条件影响、环境归趋及非靶标生理效应有待进一步评估等问题。因此,从天然产物中开发结构新颖、环境友好、成本低廉的新型植物源天然脲酶抑制剂,是农业绿色发展和绿色肥料增效领域的重要研究方向。

3、白苞蒿(artemisia lactiflora wall. ex dc.)为菊科蒿属植物,主要分布于亚洲热带、亚热带地区,在我国南方多省区均有分布,常生于林下、林缘、山谷及灌丛边缘等环境。该植物嫩叶可食,全草可入药,传统应用中具有清热解毒、健脾、促进消化等价值。已有研究显示,白苞蒿富含多酚、黄酮、酚酸、挥发油及萜类等天然活性成分,并具有抗氧化、抗炎等生物活性,但目前尚无白苞蒿在抑制脲酶方面的相关报道。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供白苞蒿叶源乙酸乙酯组分在制备农业脲酶抑制剂中的应用,以解决现有部分合成脲酶抑制剂成本较高、环境适配性不足等问题,为绿色氮肥增效剂开发提供新的植物来源活性组分。

2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

3、本发明提供白苞蒿叶源乙酸乙酯组分在以下任一项中的应用:

4、(1)在制备农业脲酶抑制剂中的应用;

5、(2)在制备氮肥增效剂中的应用;

6、(3)在制备尿素肥料添加剂中的应用;

7、其中,所述白苞蒿叶源乙酸乙酯组分由白苞蒿叶片经甲醇浸提、水分散、有机溶剂分级萃取、浓缩干燥制得。

8、优选的是,所述白苞蒿叶源乙酸乙酯组分的制备方法包括以下步骤:

9、(1)将白苞蒿叶片干燥粉碎后,按料液比1 g:(3-20) ml加入甲醇进行浸提,之后搅拌、过滤,滤液旋转蒸发浓缩,得到白苞蒿叶部醇提粗提物;

10、(2)将所述白苞蒿叶部醇提粗提物与水混合搅拌,得到粗提物水分散液;

11、(3)依次采用正己烷、乙酸乙酯、正丁醇对所述粗提物水分散液进行萃取,水相与有机溶剂体积比为2:1,每种溶剂重复萃取1-5次,分离收集乙酸乙酯相;

12、(4)合并全部乙酸乙酯相,旋转蒸发脱除溶剂,干燥后得到白苞蒿叶源乙酸乙酯组分。

13、优选的是,在步骤(1)中,所述浸提的条件为室温浸提20-30 h;所述搅拌的条件为:浸提完成后搅拌1-3 h。

14、优选的是,在步骤(2)中,所述白苞蒿叶部醇提粗提物与水的质量体积比为1 g:50ml。

15、优选的是,所述白苞蒿叶源乙酸乙酯组分包含酚酸类、黄酮类、香豆素类、倍半萜酮类和多酚类活性次生代谢物。

16、本发明还提供一种农业脲酶抑制剂,其活性成分为所述的白苞蒿叶源乙酸乙酯组分。

17、优选的是,所述农业脲酶抑制剂的剂型包括可湿性粉剂、水分散粒剂、悬浮剂或可溶液剂。

18、本发明还提供一种含尿素肥料组合物,包括尿素肥料以及所述的农业脲酶抑制剂。

19、本发明还提供一种抑制脲酶活性的方法,包括将所述的农业脲酶抑制剂与脲酶或者含有脲酶的物质混合处理的步骤。

20、优选的是,所述含脲酶的物质包括尿素肥料或含脲酶的土壤。

21、本发明公开了以下技术效果:

22、(1)本发明首次提出了白苞蒿叶源乙酸乙酯组分在制备农业脲酶抑制剂中的新用途,拓展了白苞蒿植物资源的农业应用领域,为该植物的高值化利用提供了新方向。

23、(2)本发明所述白苞蒿叶源乙酸乙酯组分的制备方法工艺简单、操作便捷,所用原料来源广泛、成本低廉,无需复杂的化学合成步骤,易于实现工业化放大生产,具有良好的产业化前景。

24、(3)经体外脲酶抑制活性实验验证,本发明所得白苞蒿叶源乙酸乙酯组分对脲酶表现出显著的抑制效果,其半数抑制浓度(ic50)为377.66 μg/ml,表明该组分具有优良的脲酶抑制活性,为新型农业脲酶抑制剂的开发提供了坚实的实验基础和理论依据。

25、(4)本发明所述活性组分来源于天然植物白苞蒿,具有生物可降解性和环境友好性,符合绿色农业投入品的开发要求,具备作为新型环保型脲酶抑制剂的潜力,有利于减少化学合成抑制剂对生态环境的不利影响。

1.白苞蒿叶源乙酸乙酯组分在以下任一项中的应用:

2.如权利要求1所述的应用,其特征在于,所述白苞蒿叶源乙酸乙酯组分的制备方法包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的应用,其特征在于,在步骤(1)中,所述浸提的条件为室温浸提20-30 h;所述搅拌的条件为:浸提完成后搅拌1-3 h。

4.如权利要求2所述的应用,其特征在于,在步骤(2)中,所述白苞蒿叶部醇提粗提物与水的质量体积比为1 g:50 ml。

5.如权利要求1所述的应用,其特征在于,所述白苞蒿叶源乙酸乙酯组分包含酚酸类、黄酮类、香豆素类、倍半萜酮类和多酚类活性次生代谢物。

6.一种农业脲酶抑制剂,其特征在于,其活性成分为权利要求1-5中任一项所述的白苞蒿叶源乙酸乙酯组分。

7.如权利要求6所述的农业脲酶抑制剂,其特征在于,所述农业脲酶抑制剂的剂型包括可湿性粉剂、水分散粒剂、悬浮剂或可溶液剂。

8.一种含尿素肥料组合物,其特征在于,包括尿素肥料以及权利要求6或7所述的农业脲酶抑制剂。

9.一种抑制脲酶活性的方法,其特征在于,包括将权利要求6或7所述的农业脲酶抑制剂与脲酶或者含有脲酶的物质混合处理的步骤。

10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述含脲酶的物质包括尿素肥料或含脲酶的土壤。