[发明专利]通过使用苔藓得到的生物膜形成抑制与生物膜去除

说明书

本申请要求2010年8月30日提交的题为“通过使用苔藓抑制生物膜形成与去除生物膜”的美国临时申请系列号61/378,232的权益，其内容通过引用纳入本文。

技术领域

本发明涉及使用苔藓来抑制生物膜形成的方法以及使用苔藓来去除生物膜的方法。优选泥炭藓（Sphagnum moss）。

背景技术

人工水系统中生物膜的聚积产生了大量显著的问题。根据具体的系统，这些问题包括健康和感染问题，提高的维护费用和明显的操作低效。从这些系统中减少或去除生物膜非常困难并且一般需要使用刺激且有毒性的化学品。

先前的研究已显示，泥炭藓显著抑制自由漂浮（浮游）细菌生长。参见美国专利7,497,947和美国专利申请公开号2006/0032124Al,两者都通过引用纳入本文。“泥炭藓”是一种通用表达，指共存于泥炭沼泽中的一系列植物种类。应该注意“泥煤藓（peat moss）”通常是指分解的或堆肥的泥炭藓。通常将泥炭藓收获用于各种产品。优选可收获苔藓的瓣叶(petal)，而非茎干。一般去除植物物质较大部分（根、枝等）。去除浆液中的水并干燥所述苔藓。可以在包装或运输前压缩所述苔藓。可使用各种添加剂来改变所述苔藓的吸收特性或物理性质。因为泥炭藓容易获得并且相对低廉，它已用于各种产品，主要是用于流体吸收。

本领域存在抑制和去除生物膜的产品的技术需求。

发明内容

本发明提供一种抑制生物膜在水系统表面生长的方法，该方法包括用包含有效抑制生物膜生长有效量的未分解（non-decomposed）苔藓或未分解苔藓提取物的溶液接触易于生物膜生长的表面。本发明提供一种从水系统表面上去除生物膜的方法，所述方法包括用包含一定量的未分解苔藓或未分解苔藓提取物的溶液接触具有生物膜的表面来有效地从所述表面上去除一些或全部生物膜。可制备所述溶液并将其添加到系统或通过将所述苔藓置于水系统中原位制备该溶液，其中尤其可通过将所述苔藓置于载体中，随后将所述载体置于水系统中。

应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是示例和说明性的，旨在对要求保护的本发明进行进一步解释。

附图简要说明

图1.显示MBEC试验中水性苔藓提取物（MX）抑制生物膜形成的能力。

图2.显示MBEC试验中水性苔藓提取物（MX）抑制或去除生物膜的剂量响应效果。

图3.显示MBEC试验中水性苔藓提取物（MX）抑制或去除生物膜的时程研究。

图4.显示苔藓提取物的尺寸过滤组分的MBEC试验。

图5.显示从生长于胰蛋白酶大豆肉汤（TSB）稀释液或各种浓度苔藓提取物的PAO1培养物中提取的绿脓菌素的平均OD。

图6.显示从生长于胰蛋白酶大豆肉汤（TSB）稀释液或各种浓度苔藓提取物的PAO1培养物中提取的绿脓菌素的平均OD。

优选实施方式的具体说明

本发明中，可用苔藓抑制生物膜生长或去除生物膜。在优选实施方式中，所述苔藓装入或封装入网格材料中以防止所述苔藓在水性环境中分解。优选的网格材料包括那些包含聚合物（例如尼龙或聚丙烯），网格大小范围约在0.1至1mm的网格材料。

通常优选聚合物因为它们价格低廉并可耐降解。

本发明适用疣壁泥炭藓（S.papillosum），其可从美国明尼苏达州北部的沼泽收获，以及S.cristatum，其可从新西兰，威斯特兰，杜布森，萨顿苔藓公司(Sutton’s Moss)以压缩板市售获得。这些苔藓种类可单独使用或在本发明的装置和系统中一起使用。通常并且优选地，将清洁所述苔藓以去除小颗粒（例如污垢）和较大碎片（例如根和叶）。可在制造商包装前熏蒸市售苔藓以破坏种子。

在一个优选实施方式中，通过机械方法将苔藓切成需要的尺寸和形状。然后优选通过高压灭菌、接触环氧乙烷或其它本领域技术人员已知的方法对苔藓灭菌。灭菌破坏所述苔藓中的活生物体，因此避免不合乎需要的任何问题以及避免在使用本发明的装置时将外来微生物引入环境。然后即可使用苔藓。

本发明提供一种抑制生物膜在水系统表面生长的方法，所述方法包括用包含有效抑制生物膜生长量的未分解苔藓或未分解苔藓提取物的溶液接触易于生物膜生长的表面。所述苔藓或苔藓提取物可选自下组：疣壁泥炭藓、sphagnum cristatum以及其混合物。