[发明专利]黄酮和异黄酮衍生物作为抗生物污损物质的应用以及防止海洋生物污损的方法和涂料

说明书

技术领域

本发明涉及使用海洋微生物发酵生产作为抗生物污损物质的 4’，5，7三羟基异黄酮，并涉及黄酮或异黄酮衍生物的抗生物污损方面 的用途。本发明所涉及生产抗生物污损化合物微生物为杀真菌链霉菌 (Streptomyces fungicidicus)。

背景技术

在海水浸泡中的无特殊保护的船底、码头、浮标和各类水下人 工设施上常常会发现大量的海洋生物聚集，这种现象被称为海洋生物 污损，这些栖息或附着于该表面的生物被称为海洋污损生物。全世界 有记录的污损生物多达4000余种，主要包括一些大型藻类、双壳类软 体动物及藤壶。大多数污损生物的幼虫是浮游生活，成体是附着或固 着生活的。海洋生物污损会增加船舶的阻力，改变浮标的重量，增大 近海建筑物(如石油平台)的静力载荷和动力载荷，堵塞海中的管道 设施，影响养殖网箱的水交换，并与养殖贝类争夺附着基和饵料，影 响养殖品种的生长发育，加速金属的腐蚀过程，导致海中仪表及转动 部件失灵，还会对声学仪器产生不良影响。

全世界每年因生物污损所造成的损失极其巨大。以船舶为例， 海洋生物污损会提高船舶航行阻力、降低航行速度而延长相同航线的 货物中转周期；缩短船舶维修周期、提高船底除污费用、延长船舶占 坞时间以及缩短有效航行时间；提高燃料消耗以及对应的污染排放； 降低船舶有效载重；加速船体腐蚀、缩短船舶使用寿命等等。

因此，寻找一个经济有效的防污措施显得尤为重要。为了防止 海洋生物的附着，17世纪之前，铅是最常用的防污材料，随后铜取而 代，到目前为止，全世界应用最为广泛的、使用最有效的海洋防污产 品是有机锡化合物涂料，其中以三丁基锡(TBT)为代表。它自20世纪 60年代投入市场以来，因良好的防污效果而倍受市场的青睐。自20世 纪中期以来，仅美国海军就因使用TBT而每年节约1.5亿美元以上。

但有机锡在发挥良好防污效果的同时，也带来了严重的环境问 题。它不仅对目标生物有极大的毒性，对海洋环境中的非目标生物也 产生了不良的影响，从而对水产养殖、捕捞以及人类的健康都构成了 巨大威胁。有关研究表明，海水中有机锡的存在会干扰牡蛎的钙代谢， 使其贝壳畸形加厚，含肉量下降，降低或丧失牡蛎的市场价值；引起 海产腹足类的性畸变，即雌性个体产生雄性个体的特征，甚至导致雌 性个体生殖失败；还会影响到鱼类血液内氧气的运输，使其处于缺氧 状态，阻碍鱼类的生长。此外，有机锡毒物可以通过蓄积在鱼类、贝 类、海洋鸟类、海洋哺乳动物体内，进而进入人类的食物链，对人体 性激素分泌及淋巴细胞产生不利影响。今天，在世界各地主要航线及 港口的海水、底泥和生物体中都发现了高浓度的TBT，并已造成水产 减产，部分物种绝迹、不育和性畸变等现象。有机锡化合物属于内分 泌搅乱物质，其高毒性在于它在海洋环境中的富集作用。研究表明， TBT在水中与悬浮颗粒结合，很难降解。TBT也是被认为是迄今为止 引入海洋环境中毒性和危害最大的化学物质之一。

自法国1982年第一个限制TBT使用后，北美、欧洲等国家都制定 了相应的法规，限制TBT在海洋中的使用。2001年，国际海事组织(IMO) 通过决议，要求从2003年1月1日起在全球范围内禁止在船舶上涂用含 有TBT等有机锡类化合物的油漆；从2008年1月1日起，所有运营船舶 均不得再涂有此类油漆。而替代TBT的化学产品如Diuron和Irgarol 1051等也显示出应用的局限性和对牡蛎、藻类及各种水生生物的毒害 作用。于是，开展借助化学生态学实现污损生物防治的研究成为一个 重要的课题，迫切需要寻找新的对环境无害的高活性抗生物污损化合 物。

海洋微生物是可持续性利用的生物资源，为解决目前存在的问 题提供了新的途径。另外，由于发酵过程中人力消耗少，应用微生物 发酵更为经济。从海洋微生物分离鉴定出抗生物污损活性化合物，也 将来可能通过更经济的工业规模的化学合成。另外，从这些被证明的 活性化合物出发，推导、和筛选更高活性的分子结构，以获得更经济 的高活性抗生物污损化合物。最为重要的是，本发明所涉及的化合物 都是无毒化合物，不含有毒重金属，且均为天然化合物，在海洋环境 中可以迅速降解。本发明所提供的无毒化合物有抑制幼虫附着活性， 因此具有显著的抗生物污损活性。

发明内容

本发明涉及从海洋微生物代谢物中分离鉴定出一种无毒且具有 显著抗污损活性的化合物：

化合物1