[发明专利]用于防止在与水性介质接触的材料上形成生物污垢的方法

说明书

本申请涉及一种用于防止生物污垢在与水性介质或与相对湿度大于或等于90％的空气接触的材料表面上沉积的方法，包括用通过发酵来自非异型海洋环境的属副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)可获得的EPS处理此表面。

本发明涉及防止生物污垢在浸没的表面上或与水性介质接触的表面上的沉积。

当将材料置于潮湿条件下或浸入水性介质中时，观察到生物污垢在其表面上沉积。生物污垢的粘附发生在几个阶段。首先，在表面上形成由存在于介质中的有机物组成的称为“生物膜”的初级膜。然后该膜允许微生物(细菌、微观藻类)的粘附，即微生物污垢，然后是大型生物(macroorganism)(例如肉眼可见的藻类、藤壶、贻贝…)的粘附，称为宏观污垢(macrofouling)。

这种生物污垢的存在可能是麻烦的，不仅对于表面的美观，而且因为它可能妨碍使用所讨论的材料，例如通过阻碍水流体的流动、通过减少热交换、通过降低材料的光学或机械性能、通过加速材料的腐蚀或生物降解。例如，LNG终端或热电厂包括水在其中循环的许多管道，特别是用于加热或冷却设备的管道。生物污垢在这些管道内沉积可能减慢或阻止水的流动和/或减少循环水与待加热或冷却的设备之间的热交换，并因此损害设备的性能。

消除生物污垢沉积物和防止这种沉积通常通过阴极保护、使用超声、使用杀生物剂特别是通过氯化作用来进行。然而，杀生物剂对所处理的材料的环境具有负面影响。预计使用杀生物剂的新标准和指南将很快生效。因此寻求具有很少或不含杀生物剂的可选择的方法。

文献报道了使用能够在海洋环境中的材料表面上形成膜的某些胞外多糖(下文称为EPS)来防止这种生物污垢的粘附。

申请WO 2012/001164描述了使用EPS，优选通过发酵来自深层水热生态系统的细菌(包括可变单胞菌属(Alteromonas)或交替假单胞菌属(Pseudoalteromonas))获得的那些EPS，来防止微观生物膜的形成。

G.Raguenes等人(Applied and Environmental Microbiology 62(1),67-73,1996)建议使用由发酵来自深层水热生态系统的海洋细菌菌株ST 716、HYD 1545和HYD1644以及属Alteromonas macleodii产生的EPS用于生物脱氧(biodeoxification)和污水处理。

然而，从深层水热生态系统中取出细菌和生产EPS的发酵过程是复杂的并且因此是昂贵的。使用来自非异型环境的细菌将更简单和更经济。

申请EP 1 170 359和Hayase等人(Journal of Bioscience andBioengineering,95(1),72-76,2003)描述了如何将包含由可变单胞菌属的海洋细菌SHY1-1产生的多糖的生物凝胶应用于海洋结构，例如船或渔网，防止微生物和大型生物对结构的结垢。Hayase等人还分离出其他四种海洋细菌，但未能通过发酵产生EPS。

申请US 2004/0258655描述了由来自香港东部沿海水域的海洋细菌菌株DSM15590和属溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)或解蛋白弧菌(Vibrio proteolyticus)产生的剂作为针对结垢生物Hydroids elegans(tubula)、多室草苔虫(Bugula neritina)(Bryozoaire)和纹藤壶(Balanus amphitrite)(Bernacle)的抗结垢剂。

然而，难以预测哪些海洋细菌可以形成EPS，和其中哪些海洋细菌可以形成具有防止生物污垢特性而没有杀生物活性的EPS。确实，由海洋细菌发酵产生的所有EPS都不太可能阻止生物污垢的沉积。

需要开发用非杀生物剂防止生物污垢沉积的其他方法。