陳學(xué)豪，武玉強，楊 志，周立紅

( 1.集美大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院，福建 廈門 361021； 2.鰻鱺現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)教育部工程研究中心，福建 廈門 361021 )

赤潮或有害藻類暴發(fā)一直是嚴重的環(huán)境問題，始終未得到有效控制，它不僅經(jīng)常造成水產(chǎn)養(yǎng)殖、漁業(yè)資源的損失，更會對水域生態(tài)系統(tǒng)平衡造成威脅。除了控制污染源、采用環(huán)境工程等手段治理污染以外，抑藻劑作為一種防治藻類暴發(fā)的應(yīng)急處理方法一直廣受關(guān)注[1]。人們試圖從大量的人工或天然材料中篩選出有潛力的抑藻劑，其中，陸生植物因為其來源廣、數(shù)量大等特點成為重要的篩選資源庫。最早被發(fā)現(xiàn)并被廣泛研究的是大麥桿的抑藻作用[2-4]，其他如馬蹄蓮[5]、鹽角草[6]、加拿大一枝黃花[7]、小麥桿[8-9]、稻草[10]、牛鞭草[11]、秋茄葉片[12]、蘆葦[13]、杉木粉[14-15]、桉木粉[16]、大蒜[9,17]、生姜[18]、綠茶[2,18]、小葉桉種子[18]、中草藥[9,19]、廣玉蘭、黃楊及龍瓜槐[20]等植物也都被證明有著一定抑藻能力。不過，上述研究大部分是針對淡水藻華的控制，而針對海洋中赤潮的抑藻物質(zhì)研究相對較少，已發(fā)現(xiàn)的可抑制赤潮的陸生植物大致可以歸為中草藥[19]、食物相關(guān)的植物(蒜[17]、姜[18]、綠茶[2,18]等)、桉樹等含揮發(fā)性有機物的喬木[14-16,18]、小麥秸稈[8]、紅樹或其他耐鹽植物[6,12]等幾類。

茶葉作為常見的食(飲)品原料已被發(fā)現(xiàn)具有一定的抑藻能力。張孝杰等[18]報道，1.0 mg/mL綠茶干粉對塔瑪亞歷山大藻(Alexandriumtamarense)(DH01株系)的抑制率可達89.7%；汪瑾等[2]也發(fā)現(xiàn)，紅茶與綠茶浸提液對銅綠微囊藻(Microcystisaeruginosa)具有較好的抑制作用。但關(guān)于茶葉抑制赤潮藻的研究報道卻不多。筆者前期研究發(fā)現(xiàn)，茶葉有良好的抑藻效果，為進行抑藻劑開發(fā)，有必要進一步查明茶葉的不同處理方法對抑藻作用的影響、質(zhì)量濃度效應(yīng)關(guān)系，以及不同種類茶葉的抑藻效果差異。紅茶與綠茶是兩類最常見的茶葉種類，筆者研究其干粉、水浸提液以及茶渣的抑藻效果，結(jié)合材料的來源、成本等因素篩選適宜的原材料，為赤潮治理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗赤潮藻種為塔瑪亞歷山大藻DH01株系，由國家海洋局第三海洋研究所提供，采用f/2 培養(yǎng)基[21]，在溫度(22±1) ℃、光暗比12L∶12D、光照度4000 lx的條件下培養(yǎng)7 d以供試驗。試驗藻處于指數(shù)增長期，初始密度約5000個/mL。綠茶及紅茶均購于商店。所用試驗容器采用干熱滅菌法，于烘箱中加熱至150 ℃維持2 h，冷卻至室溫使用。

1.2 方法

1.2.1 抑藻材料制備方法

茶粉是采用粉碎機將茶葉粉碎后備用。茶葉浸提液制備參考中藥抑藻劑的制備[19]以及日常飲茶的過程，方法如下：稱取紅茶或綠茶茶葉5 g放入燒杯中，加入去離子水50 mL浸沒茶葉，將燒杯置于電熱板上維持茶水沸騰狀態(tài)10 min(通過將燒杯適當離開電熱板一定距離以防止茶水過度沸騰而溢出)，以500目篩絹濾出溶液(約5～7 mL)，燒杯中再加50 mL水煮沸10 min，同樣濾出溶液(約10 mL)，合并2次茶液并用去離子水定容至20 mL作為母液(此溶液作為茶浸提液，質(zhì)量濃度設(shè)定為250 mg/mL)。煮后茶渣用50 mL沸水浸泡5 min，倒去水，再加50 mL沸水浸泡，如此反復(fù)10次。收集茶渣，50 ℃烘干至恒等質(zhì)量并粉碎備用。

1.2.2 綠茶粉與紅茶粉抑藻的試驗設(shè)計

根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，選取有效抑藻質(zhì)量濃度對2種茶的抑藻效果以及抑藻持久性進行比較。試驗在150 mL三角瓶中進行，稱取0.1 g綠茶或紅茶粉，加入到100 mL 塔瑪亞歷山大藻DH01藻液中，100 mL不加茶粉的藻液為對照組，各設(shè)3個平行組，培養(yǎng)條件同1.1。試驗開始后5、24、48、72、96、120 h分別對每個容器中的藻液取樣，取樣前0.5 h充分搖勻藻液，取樣水層距液面1 cm處，采用移動取樣槍頭的方式取樣以減少誤差，同時避免晃動而使下沉藻細胞再懸浮，每容器取樣3次。取0.1 mL樣品置于浮游植物計數(shù)框中，于解剖鏡下(×40)記數(shù)全部細胞數(shù)，并取3次計數(shù)的平均值計算該容器中細胞密度。塔瑪亞歷山大藻細胞通過運動而懸浮在水層表面以獲得足夠的光線生長及繁殖，如果其活力受到抑制則會沉降至水體下層而無法完成光合作用等生理過程，從而使其種群增長受到抑制，故可通過藻細胞懸浮性的降低來表示其活力受抑制的程度即抑藻率。

1.2.3 茶葉浸提液及茶渣抑藻的試驗設(shè)計

試驗在150 mL三角瓶中進行，取紅茶及綠茶浸提液、干茶渣一定量加入100 mL塔瑪亞歷山大藻DH01藻液中，根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果設(shè)置試驗質(zhì)量濃度，茶葉浸提液質(zhì)量濃度為0.16、0.25、0.40、0.63、1.00、1.60 mg/mL，茶渣質(zhì)量濃度為0.80、1.26、2.00、3.20、5.00、8.00、12.60 mg/mL。以100 mL不加茶葉的藻液為對照組，各設(shè)3個平行組。培養(yǎng)、取樣、計數(shù)等方法同1.2.2，取樣時間為0.5、1、3、5、24、48、72 h。

1.3 數(shù)據(jù)處理

RI=(1-NS/NC)×100%

式中，RI為茶葉對塔瑪亞歷山大藻DH01活力的抑制率(%)；NC為對照組藻密度(個/mL)；NS為試驗組藻密度(個/mL)。

運用Microsoft Excel與SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析處理。P<0.05為差異顯著，P>0.05為差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠茶粉與紅茶粉抑藻效果比較

1 mg/mL綠茶粉對塔瑪亞歷山大藻DH01的抑制率始終很高，5 h即達(80.87±0.12)%，24 h為(94.23±0.64)%，此后一直維持100%的抑藻率直到試驗結(jié)束(120 h)。相同質(zhì)量濃度的紅茶粉5 h抑藻率顯著低于綠茶粉(P<0.01)，后者是前者的2.69倍；盡管紅茶粉24 h抑藻率大幅升至(88.31±2.35)%，仍然顯著低于綠茶粉(P<0.05)；48～120 h 2種茶粉的抑藻率差異不顯著(P>0.05)，均超過98%(圖1)。72 h內(nèi)抑藻率的平均值為：綠茶粉93.78%，紅茶粉78.91%。

圖1 1 mg/mL茶粉對赤潮藻塔瑪亞歷山大藻DH01的抑藻率Fig.1 Algal inhibition rates of 1 mg/mL tea powder on red tidal alga A. tamarense DH01

2.2 茶浸提液的抑藻作用

總體上綠茶浸提液質(zhì)量濃度越高抑藻率越高。各質(zhì)量濃度的最大抑藻率大多出現(xiàn)在5 h。低質(zhì)量濃度組(0.16～0.40 mg/mL)在1 h內(nèi)無抑藻作用，1 h抑藻率僅1.03%～3.08%，各質(zhì)量濃度間抑藻率無顯著差異(P>0.05)；5 h前所有試驗質(zhì)量濃度的抑藻率均隨時間延長而增加，5 h后低質(zhì)量濃度組的抑藻率快速下降，最低的2個質(zhì)量濃度組(0.16、0.25 mg/mL)24 h抑藻率分別為1.03%和2.43%。高質(zhì)量濃度組(0.63～1.60 mg/mL)在3 h內(nèi)抑藻率隨處理時間延長而快速增加，差異顯著(P<0.05)，并且質(zhì)量濃度越高抑藻率越高(P<0.05)；另外，質(zhì)量濃度越高最大抑藻率出現(xiàn)時間越早，1.60 mg/mL組最大抑藻率出現(xiàn)在3 h，0.63、1.00 mg/mL組的最大抑藻率出現(xiàn)在5 h；此后，高質(zhì)量濃度組維持各自的最大抑藻率(>99%)(P>0.05)直到試驗結(jié)束(圖2)。1 h抑藻率(RI，1 h)與綠茶浸提液質(zhì)量濃度(ρ)的關(guān)系為：RI，1 h=0.7371ρ-0.1272，r2=0.9358；1 h半抑制質(zhì)量濃度為0.85 mg/mL。

鏡檢可見，在質(zhì)量濃度≤0.4 mg/mL的綠茶浸提液處理下，試驗期間藻細胞形態(tài)及活動性與對照組無顯著差異甚至活動更劇烈一些；而質(zhì)量濃度≥0.63 mg/mL的綠茶浸提液一般不會造成藻細胞形態(tài)的顯著改變，但是細胞的運動力會顯著下降，并且處理質(zhì)量濃度越高、處理時間越長藻細胞活動力越差。1.60 mg/mL組藻細胞在整個試驗期間始終靜止不動，1.00 mg/mL組僅極少數(shù)藻細胞作小幅度移動，0.63 mg/mL組細胞運動比低質(zhì)量濃度組慢、比高質(zhì)量濃度組快。對照組藻細胞則始終快速運動并少見沉底現(xiàn)象。

圖2 不同質(zhì)量濃度綠茶浸提液對塔瑪亞歷山大藻DH01的抑藻率Fig.2 Algal inhibition rates of different concentrations of green tea extracts on alga A. tamarense DH01

與綠茶浸提液類似，總體上紅茶浸提液質(zhì)量濃度越高抑藻率越高，但在1 h內(nèi)低質(zhì)量濃度組(0.16～0.40 mg/mL)抑藻率間無顯著差異，24 h后0.16～0.63 mg/mL質(zhì)量濃度組間及1.00～1.60 mg/mL質(zhì)量濃度組間抑藻率無顯著差異(P>0.05)；低質(zhì)量濃度紅茶浸提液在1 h內(nèi)無抑藻作用，鏡檢可見藻細胞運動比對照組細胞更加活躍。與綠茶浸提液情況不同，紅茶浸提液各質(zhì)量濃度的最大抑藻率出現(xiàn)在3 h，低質(zhì)量濃度組的抑藻率在3 h前隨時間延長而增加，3 h后則迅速下降，而且質(zhì)量濃度越低下降越快，0.16、0.40 mg/mL組5 h抑藻率分別是各自最高值的2.93%及25.78%。高質(zhì)量濃度組中1.00、1.60 mg/mL 2個質(zhì)量濃度的抑藻率維持各自的最高抑藻率(>99%)(P>0.05)至72 h，但0.63 mg/mL組達到最大抑藻率后即快速下降，至24 h后與其他低質(zhì)量濃度組的抑藻率無顯著差異(P>0.05)(圖3)。1 h抑藻率與紅茶浸提液質(zhì)量濃度的關(guān)系為：RI，1 h=0.7571ρ-0.1611，r2=0.8629；1 h半抑制質(zhì)量濃度為0.87 mg/mL。

鏡檢可見，當紅茶浸提液質(zhì)量濃度≤0.4 mg/mL時，1 h內(nèi)藻細胞均比對照組活躍，此后，水層中細胞活動情況與對照組類似；0.63 mg/mL組水層中細胞在處理5 h后活動減慢，但24 h后則與對照組相同。1 mg/mL組水層中藻細胞1 h后僅少量做緩慢移動，藻細胞大多沉降入容器底部，72 h時鏡檢沉底的藻細胞，可見其形態(tài)均保持完整，約1/3藻細胞作緩慢移動，其余靜止不動；1.60 mg/mL組無論是水層中還是底部的藻細胞在試驗期間均靜止不動，72 h時可見底部細胞形態(tài)尚完整，但呈絮狀團塊膠結(jié)在一起。對照組藻細胞則始終快速運動并少見沉底現(xiàn)象。

表1為兩種茶浸提液各質(zhì)量濃度組在試驗期間抑藻率的平均值。相同質(zhì)量濃度下綠茶浸提液抑藻率平均值是紅茶浸提液的0.98～3.72倍，當質(zhì)量濃度≤0.63 mg/mL時綠茶浸提液抑藻率平均值高于紅茶，且質(zhì)量濃度越高二者差異越大；當質(zhì)量濃度≥1.00 mg/mL時二者抑藻率平均值相近。

圖3 不同質(zhì)量濃度紅茶浸提液對塔瑪亞歷山大藻DH01的抑藻率Fig.3 Algal inhibition rates of different concentrations of black tea extracts on alga A. tamarense DH01

表1 不同質(zhì)量濃度的紅茶與綠茶浸提液在試驗期間對塔瑪亞歷山大藻DH01的平均抑藻率 %

2.3 茶渣的抑藻作用

總體上，綠茶渣抑藻率隨著處理質(zhì)量濃度的升高、處理時間的延長而增加。1 h前0.80、1.26 mg/mL綠茶渣抑藻率很低(抑藻率<0.78%)，組間無顯著差異(P>0.05)，其他質(zhì)量濃度組隨著綠茶渣質(zhì)量濃度的增加抑藻率顯著提高(P<0.05)，3.20 mg/mL質(zhì)量濃度在0.5 h即可抑制約50%的藻細胞[抑藻率為(48.62±3.68)%]，12.60 mg/mL組0.5 h抑藻率達到(78.82±2.54)%；隨著處理時間的延長，各質(zhì)量濃度組抑藻率均快速增加，0.8 mg/mL組5 h抑藻率達(77.84±2.19)%；質(zhì)量濃度越高達到其最大抑藻率的時間越短，12.60 mg/mL組為1 h，8.00 mg/mL組為3 h，5.00 mg/mL組為5 h，2.00～3.20 mg/mL組為24 h，1.26 mg/mL組為48 h，0.8 mg/mL組為72 h；除了0.8 mg/mL組的最大抑藻率是(94.56±1.03)%外，其他質(zhì)量濃度組的最大抑藻率達99.46%～100.00%。所有質(zhì)量濃度組均保持其最大抑藻率至72 h(圖4)。1 h抑藻率與綠茶渣質(zhì)量濃度的關(guān)系為：RI,1 h=0.2086ρ-0.2062，r2=0.9211，1 h半抑制質(zhì)量濃度為3.39 mg/mL。

圖4 不同質(zhì)量濃度綠茶渣對塔瑪亞歷山大藻DH01的抑藻率Fig.4 Algal inhibition rates of different concentrations of green tea residues on alga A. tamarense DH01

鏡檢可見，0.80～2.00 mg/mL綠茶渣組藻細胞在處理1 h內(nèi)活動情況與對照組相同，但隨著處理時間延長藻細胞活動力逐漸減弱，24 h后基本不動；3.20～12.60 mg/mL綠茶渣組細胞隨著處理時間延長及處理質(zhì)量濃度增加而活動力逐漸減弱，至5 h僅少數(shù)細胞緩慢運動，大部分靜止；72 h時底部細胞多數(shù)形態(tài)完整，但均不活動。對照組藻細胞始終快速移動并很少沉底。

紅茶渣抑藻率隨著質(zhì)量濃度增加而增加，0.5 h時質(zhì)量濃度≤3.20 mg/mL，1 h時質(zhì)量濃度≤2.00 mg/mL的組抑藻率均極低(抑藻率<0.93%)，組間差異不顯著(P<0.05)；其他組抑藻率隨質(zhì)量濃度增加而緩慢增加；隨著處理時間延長，各質(zhì)量濃度組抑藻率顯著增加(P<0.05)，但增加速率低于綠茶渣。0.80、1.26 mg/mL組最大抑藻率分別為(22.17±1.66)%、(54.27±4.09)%，這兩組抑藻率在5 h各自達到最大值后開始逐漸下降，而其他質(zhì)量濃度組可將各自最大抑藻率(99.67%～100.00%)維持72 h；紅茶渣質(zhì)量濃度越高達到其最大抑藻率的時間越短(低質(zhì)量濃度組除外)，12.60 mg/mL組為5 h、8.00 mg/mL組為24 h，3.20～5.00 mg/mL組為48 h，2.00 mg/mL組為72 h(圖5)。1 h抑藻率與紅茶渣質(zhì)量濃度的關(guān)系為：RI,1 h=0.0649ρ-0.0817，r2=0.9515；1 h半抑制質(zhì)量濃度為8.96 mg/mL。

鏡檢可見，1.26～5.00 mg/mL紅茶渣組水層中藻細胞活動情況隨著處理時間延長及處理質(zhì)量濃度增加而逐漸減慢；8.00、12.60 mg/mL紅茶渣組分別在處理5 h及3 h后細胞停止活動，且細胞形成膠團互相粘連。72 h時質(zhì)量濃度≤5.00 mg/mL紅茶渣組沉底細胞形態(tài)完整，除了質(zhì)量濃度≤1.26 mg/mL紅茶渣組還有約50%細胞活動外，其他各處理組均無細胞活動，且隨著處理質(zhì)量濃度增加膠團數(shù)量增多，細胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象也更嚴重。對照組藻細胞始終快速移動并很少沉底。

圖5 不同質(zhì)量濃度紅茶渣對塔瑪亞歷山大藻DH01的抑藻率Fig.5 Algal inhibition rates of different concentrations of black tea residues on alga A. tamarense DH01

兩種茶渣各質(zhì)量濃度組在試驗期間抑藻率的平均值見表2。相同質(zhì)量濃度下綠茶渣抑藻率平均值是紅茶渣的1.07～4.24倍，而且質(zhì)量濃度越低二者的抑藻率平均值差異越大。

表2 各質(zhì)量濃度的紅茶渣與綠茶渣在試驗期間對塔瑪亞歷山大藻DH01的平均抑藻率 %

3 討 論

3.1 綠茶與紅茶抑藻效果比較

茶葉是一種成分非常復(fù)雜多樣的植物，主要成分有茶多酚、生物堿、芳香物質(zhì)、茶葉色素、氨基酸和蛋白質(zhì)、碳水化合物、有機酸、維生素、礦物質(zhì)等[22-25]，這些化合物的種類及含量也因產(chǎn)地、季節(jié)[26-28]及加工工藝[29-30]的不同而存在一定差別。從兒茶素、沒食子酸等功能成分來看，綠茶與紅茶有著明顯區(qū)別[31]。綠茶加工時采用高溫殺青，制止酶對茶多酚的氧化，較多地保留了鮮葉的天然物質(zhì)。紅茶需要經(jīng)過發(fā)酵，鮮葉中的化學(xué)成分變化較大。李大祥等[32]研究表明，采用相同原料制得綠茶和紅茶，綠茶的茶多酚含量基本不變而紅茶則顯著下降。Yang等[33]發(fā)現(xiàn)，紅茶在揉切和發(fā)酵過程中會使兒茶素含量減少近75%。陳挺強等[34]也指出，隨著發(fā)酵程度的加深，茶浸提液干物質(zhì)總量降低，茶多酚含量降低尤其顯著。

目前有關(guān)茶葉的研究大多著眼于其對人類的營養(yǎng)、保健作用，而茶葉對赤潮藻的抑制作用報道較少[18]。然而，茶葉含有豐富的酚類、有機酸、生物堿等物質(zhì)，它們已被發(fā)現(xiàn)在其他植物中存在并具有抑藻作用。本試驗結(jié)果顯示，綠茶與紅茶對塔瑪亞歷山大藻DH01均有較強的抑制作用，說明兩種茶葉中含有抑藻物質(zhì)。在相同處理質(zhì)量濃度下，無論是茶粉、茶浸提液還是茶渣的試驗結(jié)果均顯示，綠茶的抑藻效果在低質(zhì)量濃度下優(yōu)于紅茶，高質(zhì)量濃度下二者效果相近。如從72 h內(nèi)各質(zhì)量濃度的平均抑藻率來看，0.63 mg/mL綠茶浸提液是紅茶浸提液的3.72倍，0.80 mg/mL綠茶渣是紅茶渣的4.24倍，1.00 mg/mL綠茶粉是紅茶粉的1.19倍，這說明綠茶含有更多的抑藻物質(zhì)。從抑藻速度來看，短期內(nèi)(24 h)1.00 mg/mL綠茶粉的抑藻效果優(yōu)于紅茶粉，但長期來看(48～120 h)二者抑藻效果相當。這可能與茶葉中抑藻物質(zhì)溶出的速率有關(guān)，2種茶粉抑藻物質(zhì)總量可能差別不大，時間越久溶出越充分，故二者的抑藻效果趨近。質(zhì)量濃度≤0.63 mg/mL的綠茶浸提液72 h平均抑藻率遠高于紅茶浸提液，而高質(zhì)量濃度組(1.00～1.60 mg/mL)二者無顯著差異，這說明在高質(zhì)量濃度范圍兩種茶浸提液中抑藻物質(zhì)含量很高，足以完全抑制目標藻，故不能體現(xiàn)它們之間的差別；較低質(zhì)量濃度下情況則不同，0.63 mg/mL綠茶浸提液5 h起幾乎完全抑制塔瑪亞歷山大藻DH01直至72 h，要達到相同效果，紅茶浸提液處理質(zhì)量濃度需要達到1.00 mg/mL。另外，綠茶浸提液1 h半抑制質(zhì)量濃度低于紅茶浸提液也說明前者的有效抑藻質(zhì)量濃度更低。

茶渣的結(jié)果也顯示與茶浸提液相似的規(guī)律，處理質(zhì)量濃度越低，綠茶渣與紅茶渣72 h平均抑藻率差異越大，前者遠大于后者；尤其是低質(zhì)量濃度組(0.80、1.26 mg/mL)在相同處理時間下，綠茶渣抑藻率高于紅茶渣，并且高抑藻率可維持72 h，紅茶渣不僅抑藻率低而且后期下降明顯。綠茶渣1 h半抑制質(zhì)量濃度僅為紅茶渣的37.83%。以上這些均說明綠茶的有效抑藻質(zhì)量濃度更低，采用綠茶制備抑藻劑有助于降低使用成本，并減輕對環(huán)境造成的影響。汪瑾等[2]研究也發(fā)現(xiàn)，綠茶對銅綠微囊藻的抑制作用強于紅茶。這可能是因為綠茶保留較多的天然物質(zhì)，而紅茶則因發(fā)酵而影響其生化物質(zhì)含量及其功能活性。由于茶葉的成分復(fù)雜，究竟是哪一種或哪幾種物質(zhì)具有抑藻作用還有待進一步研究?？紤]到茶葉來源廣泛容易取得，又是一種天然食材，生態(tài)安全性相對較高，這些條件使其具有作為抑藻材料的潛力。

3.2 茶粉與茶浸提液的抑藻效果比較

茶葉在沖泡過程中會將其中的物質(zhì)釋放至水中，其釋放的情況與沖泡水溫、時間、次數(shù)等均有關(guān)系。一般來說沖泡時間越長，釋放入水中的成分含量越高，反之越少[35-36]。當然，紅茶與綠茶的水浸提液成分及各種物質(zhì)的質(zhì)量濃度不可能相同。對比1.00 mg/mL茶葉干粉與水浸提液對塔瑪亞歷山大藻DH01的抑藻率(表3)可見，處理5 h后兩種茶葉浸提液的抑藻率均顯著高于各自干粉的抑藻率(P<0.05)，但至24 h時，綠茶浸提液與干粉之間的抑藻率已無顯著差異(P>0.05)，而紅茶仍有11.69%的差值(P<0.05)。48 h后兩種茶的浸提液與干粉之間抑藻率均無顯著差異(P>0.05)。由于茶葉浸提液的制備方法使得其實際質(zhì)量濃度低于理論質(zhì)量濃度，即試驗中茶葉浸提液的實際質(zhì)量濃度小于1.00 mg/mL，而茶粉的質(zhì)量濃度是比較準確的。可以推測，如果浸提液的質(zhì)量濃度更接近理論質(zhì)量濃度(1.00 mg/mL)，其抑藻效果會更強，今后的研究有必要優(yōu)化浸提液的制作方法以獲得更準確的質(zhì)量濃度，提高抑藻效果。

表3 相同質(zhì)量濃度下干粉與水浸提液(1.00 mg/mL)對塔瑪亞歷山大藻DH01的抑藻率 %

如上所述，茶粉中抑藻物質(zhì)質(zhì)量濃度應(yīng)該比浸提液的高，它在處理初期的抑藻率卻低于后者，這可能是因為干粉在加入水中后有個溶解過程，其中的抑藻物質(zhì)釋放需要一段時間。而茶葉在制備浸提液的過程中已經(jīng)完成了抑藻物質(zhì)的溶解、釋放，抑藻物質(zhì)可以直接發(fā)揮作用，短時間里表現(xiàn)出更好的抑藻效果；隨著處理時間延長，茶粉中的有效成分得到充分釋放，其抑藻能力完全呈現(xiàn)，最終浸提液與干粉間抑藻率無顯著差異也說明了二者所含抑藻物質(zhì)總量可能是相當?shù)模疫@些抑藻物質(zhì)的性質(zhì)較為穩(wěn)定，不易被高溫浸泡所破壞。本試驗結(jié)果顯示，兩種茶粉在24 h即可發(fā)揮較好的抑藻效果。但從實際應(yīng)用的角度來看，見效快的浸提液在赤潮應(yīng)急處理時更具優(yōu)勢、更值得關(guān)注，故筆者未對茶粉的抑藻質(zhì)量濃度—效應(yīng)關(guān)系作更多研究。

3.3 茶渣的抑藻效果

茶葉在反復(fù)沖泡過程中，大多數(shù)成分會溶出。從其營養(yǎng)成分(維生素和氨基酸等)來看，第1次沖泡就有80%的量被浸出，第2次沖泡時約15%，第3次沖泡幾乎全部浸出[37]?？梢酝茰y經(jīng)反復(fù)沖泡的茶渣中各種成分包括抑藻物質(zhì)的含量將大為減少。本試驗結(jié)果顯示，無論是綠茶還是紅茶，茶粉比茶渣的抑藻作用強得多。這正說明茶葉經(jīng)沖泡后抑藻物質(zhì)溶出，而茶渣中剩余的抑藻成分減少，尤其是紅茶渣中減少較多。所以，要想達到理想的抑藻效果，茶渣的用量要遠高于茶粉及茶浸提液。但是隨著茶渣質(zhì)量濃度提高或者處理時間的延長，綠茶渣及紅茶渣均能達到近乎完全抑制塔瑪亞歷山大藻的目的，可以作為抑藻材料使用。當然，紅茶渣的效果仍然略遜于綠茶渣，以抑藻率80%為準，2.00 mg/mL綠茶渣經(jīng)3 h處理即可達到，而相同處理時間下需要8.00 mg/mL紅茶渣才可達到；而2.00 mg/mL紅茶渣則要經(jīng)過約48 h方可達到約80%的抑藻率；綠茶渣1 h半抑制質(zhì)量濃度遠低于紅茶渣也說明了綠茶渣的有效抑藻質(zhì)量濃度更低，作為抑藻劑更具優(yōu)勢。茶渣的抑藻作用說明其中的確存在一定量的抑藻物質(zhì)，考慮到茶渣經(jīng)過多次浸泡，其中常見的各種活性成分會大量減少，其抑藻成分與茶粉或茶浸提液是否相同值得探索，其抑藻機理也有必要進一步研究。

人們的日常生活中會丟棄大量的茶渣，如果能夠充分利用這一現(xiàn)象將茶渣變廢為寶，不僅能大大降低抑藻劑的生產(chǎn)成本，還可以減少固廢的產(chǎn)生，無疑是一舉多得且對環(huán)境友好的方法。本試驗的結(jié)果將為赤潮災(zāi)害的應(yīng)急處理提供理論依據(jù)。

3.4 茶葉抑藻作用的持久性

除了綠茶渣以外，綠茶及紅茶浸提液、紅茶渣均存在低質(zhì)量濃度組的抑藻率隨著時間的延長先增后減的情況，即抑藻率有峰值呈現(xiàn)；這幾個材料的高質(zhì)量濃度組抑藻率隨時間延長而不斷增加，達到最大值后可保持到試驗結(jié)束。這表明低質(zhì)量濃度下藻類受到的抑制是暫時的，一段時間后藻細胞可能適應(yīng)這一環(huán)境而得到恢復(fù)，如果去除環(huán)境中的抑藻劑，這種恢復(fù)也是可以預(yù)期的。而高質(zhì)量濃度組藻細胞受到永久的傷害(終極效果即致死作用)，這樣就是完全抑制。在赤潮治理中完全抑制是追求的目標。以本試驗結(jié)果看，1.00 mg/mL的綠茶或紅茶粉、質(zhì)量濃度≥0.63 mg/mL的綠茶浸提液、質(zhì)量濃度≥1.00 mg/mL的紅茶浸提液、質(zhì)量濃度≥2.00 mg/mL的紅茶渣以及質(zhì)量濃度≥0.80 mg/mL的綠茶渣均可達到這一目標，在抑藻劑制備中可供參考。

4 結(jié) 論

(1)綠茶與紅茶對塔瑪亞歷山大藻DH01均具有較好的抑制作用，并且綠茶抑藻效果比紅茶好，表現(xiàn)在起效快、有效質(zhì)量濃度低；茶浸提液及茶渣在高質(zhì)量濃度下的抑藻率相近，低質(zhì)量濃度下通常綠茶抑藻率高于紅茶；除了綠茶渣，其他抑藻材料的低質(zhì)量濃度抑藻效果短暫、高質(zhì)量濃度則持久。試驗質(zhì)量濃度下綠茶渣可持續(xù)72 h抑制塔瑪亞歷山大藻DH01。

(2)在相同質(zhì)量濃度下，茶浸提液的抑藻率在短期內(nèi)(5 h)高于茶粉的抑藻率，隨著處理時間的延長(24～48 h后)，二者抑藻效果相近。考慮到時效性，在赤潮應(yīng)急處理時使用茶浸提液較為適宜。

(3)綠茶渣及紅茶渣均具有抑藻作用，但綠茶渣抑藻效果強于紅茶渣。質(zhì)量濃度在0.80～12.60 mg/mL內(nèi)，質(zhì)量濃度越低綠茶渣相比紅茶渣的抑藻優(yōu)勢越明顯。茶渣，尤其是綠茶渣是一種極具潛力的抑藻劑材料，開發(fā)為抑藻劑將是一種廢物利用的好途徑。