白腐真菌ganoderma sp.en3漆酶同工酶的性质及其对染料和多环芳烃降解研究

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1、分类号学号M201271521学校代码10487密级硕士学位论文白腐真菌Ganodermasp.En3漆酶同工酶的性质及其对染料和多环芳烃降解研究学位申请人：何峰学科专业：微生物学指导教师：杨洋教授答辩日期：2015年5月11日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofPhilosophyStudyonthepropertiesofpurifiedlaccaseisoenzymesfromGanodermasp.En3

2、anddegradationofsyntheticdyesandpolycyclicaromatichydrocarbonsCandidate:HeFengMajor:MicrobiologySupervisor:ProfessorYangYangHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074，P.R.ChinaMay.,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个

3、人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（

4、请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要白腐真菌是一类能将木材腐烂成白色海绵状团块的真菌，能够在纯系培养中有效地将木质素彻底降解为CO2和H2O。漆酶是白腐真菌产生的一种具有巨大应用价值和潜力的木质素降解酶，主要以同工酶的形式在胞外分泌。白腐真菌Ganodermasp.En3是本实验室分离的一株能够高效降解染料污染物的菌株，其降解能力与漆酶紧密相关。本论文以Ganodermasp.En3为材料，对其分泌表达的三种漆酶同工酶进行了分离纯化，在此基础上研究了不同漆酶同工酶的性质及其差异

5、性，探究了不同漆酶同工酶对不同结构类型的合成染料及不同化学结构的多环芳烃的降解作用。本论文主要研究结果如下：首先利用响应面优化法对Ganodermasp.En3液体发酵漆酶产酶条件进行了优化。经过响应面优化，Ganodermasp.En3最优产酶条件为葡萄糖46.468g/L，酵母浸膏6.490g/L和CuSO43.572mM。在这一条件下，经实验验证得到的最高漆酶酶活为11.69±1.84U/mL，较优化之前提高了47.23%。在以铜离子为诱导物的GYP培养基中，Ganodermasp.En3能够分泌产生4种漆酶同工酶，分

6、别被命名为En3-Lac-1,En3-Lac-2,En3-Lac-3和En3-Lac-4。利用丙酮沉淀和多种层析手段，成功纯化得到了三种漆酶同工酶En3-Lac-2,En3-Lac-3和En3-Lac-4，比活分别为329.03，382.73以及192.35U/mgPr，总酶活回收率为22.94%，分子量分别为74,72和56kDa。对三种漆酶同工酶的理化性质进行了比较，分离得到的三种漆酶具有相似的最适反应pH和温度，En3-Lac-2和En3-Lac-3的最适底物都是ABTS，而En3-Lac-4则对DMP具有最高的亲和力

7、。En3-Lac-2在三种漆酶同工酶中具有较强的热稳定性和pH稳定性，En3-Lac-2对各种金属离子和有机溶剂的耐受性也较其它两种同工酶更强。利用纯化的三种漆酶同工酶开展了对不同类型染料的降解研究，发现不同漆酶同工酶对于不同结构类型染料的降解能力存在差异。En3-Lac-2对于三苯甲烷和靛蓝类染料具有更强的降解能力，而En3-Lac-4对于偶氮和蒽醌类染料降解作用较好。IEn3-Lac-3是三者之中降解能力相对最弱的漆酶同工酶，仅能降解甲基绿等少数几种染料。染料降解的动力学研究表明，不同的漆酶同工酶具有不同的底物特异性。-

8、1En3-Lac-2对靛蓝类染料靛蓝胭脂红（IC）的降解效率最高（Kcat=4.03s），En3-Lac-3-1和En3-Lac-4则分别对甲基绿（MG）（Kcat=2.58s）和雷玛唑亮蓝（RBBR）（Kcat=1.26-1s）具有最高的降解效率。与En3-Lac-2和En3-Lac-3