白腐菌真菌漆酶对染料降解的研究

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1、白腐菌真菌漆酶对染料降解的研究：漆酶（E.C.1.10.3.2）是一类含铜的氧化还原酶，常被称为对苯二酚的氧化酶。本文讨论白腐菌产漆酶的过程，漆酶对靛蓝和金橙Ⅱ在脱色氧化降解方面的研究，从实验的数据我们得到：漆酶在氧化降解靛蓝时最适合的pH=4.5，最佳温度是30℃，用3.9IU/mL的漆酶来进行脱色降解反应时，420min时脱色较完全，可以达90%；而漆酶氧化降解脱色金橙Ⅱ的适合的条件是pH=4.0，30℃，采用浓度为13.5IU/mL的漆酶处理含有金橙Ⅱ的溶液，反应达500min时，脱色较完全，可以达到90%以上。

2、　　关键词：白腐菌；漆酶；靛蓝；金橙Ⅱ；脱色降解　　引言　　漆酶（E.C.1.10.3.2）是一类含铜的氧化还原酶，利用氧把对苯二酚（也叫氢醌）氧化后能生成对苯醌，也常被称为对苯二酚的氧化酶，一般存在于真菌和植物中[1][2]。　　由于近代染料工业的快速发展，使得染料工业对环境的污染成为当前的重大课题[3]，而漆酶能在染料的降解方面具有独特的效果，当前成为环境处理的重点产业之一。　　一、真菌漆酶的微生物生产　　（一）菌种、试剂仪器及培养基　　白腐菌（a公司；其它试剂都为分析纯。　　高压灭菌锅；摇床；冷冻离心机；UV-1

3、800型紫外分光光度计。　　（二）CPDA培养基　　综合培养基（又称cpda培养基）：马铃薯200克，葡萄糖20克，磷酸二氢钾3克，硫酸镁1.5克，维生素B110毫克，琼脂18-20克，自来水1000毫升，pH5-6。　　（三）菌种的筛选　　本文中白腐菌是从枯枝上采集而来，然后再进行白腐真菌的逐步筛选。在实际方案中，为了提高筛选的效率，菌种筛选方案常常将筛选分为初筛和复筛两步完成[4]。　　1.产漆酶的初筛　　将采集来的枯枝，取其中的白色块状物，用无菌水来按不同浓度（102、103、104）进行稀释，而且平行做三次。然

4、后采用平板涂布分离法，将不同梯度的菌样分别接种到CPDA固体培养基上，在30℃培养箱中培养，每天观察菌种的生长情况。通过平板涂布法筛选出单个优良的菌落，用接种环进行反复的转接，最后将所分离的菌株用CPDA试管斜面于5℃冰箱中保存。　　2.产漆酶菌的复筛　　将初筛得到的菌株平板种用打孔器取两个直径5mm的菌塞，接种到装50mL产酶培养基的锥形瓶中，在30℃、150r/min振荡培养50h，测定发酵液的粗酶活力。　　（四）分离纯化　　先用快速定性滤纸过滤最优发酵条件下的发酵液，获得粗酶液，然后利用盐析对粗酶液进行处理；再用

5、凝胶过滤进一步分离提纯。　　二、漆酶降解染料的研究　　白腐菌中的酶是一些较为特殊的酶，人们常常用来它来降解木质素以及其他难降解的一些物质。特别是那些具有较高毒性、而不同结构的、高分子难以降解的有机化合类物质，如染料等[5]。　　（一）漆酶对靛蓝的脱色研究　　1.pH值对靛蓝脱色的影响　　配制pH值分别为3.0～6.0的靛蓝系列溶液，分别把等量酶液加入后混合均匀并且定容至50mL，完成脱色降解实验。得到的数据如图2-1中所示：脱色效果较好时pH值在4.0～5.0之间，脱色率可以到75%以上。且pH=4.5时，脱色率最高能

6、达82%。而pH≦4.0或pH≧6.0时，脱色的效果要差一些，因此我们认为漆酶在脱色降解靛蓝反应时的最佳pH值=4.5。　　2.温度对漆酶降解靛蓝的影响　　温度在漆酶对靛蓝脱色的影响如图2-2。从图中可以得到，在实验过程中，随着温度逐渐升高，脱色的速度也逐渐加快，达到脱色平衡时间明显缩短，但是在平衡的时候脱色率也会有降低。例如在50°C时，反应经过100min，脱色率可以达到80%以上；但在30-40°C时，反应需要240min后才能使脱色率达到90%。我们选择35°C作为漆酶降解靛蓝的脱色温度。　　（二）漆酶对金橙Ⅱ

7、的脱色研究　　1.pH对漆酶降解金橙Ⅱ的影响　　配制pH值从3.0～6.0的金橙Ⅱ染料溶液，进行染料的脱色降解实验，结果以下图2-3所示，脱色效果最好的时候溶液pH值为4.0～5.0范围，脱色率可以达到93%以上。在pH=4.0时，脱色率为95.5%达到最高。　　2.漆酶量对降解金橙Ⅱ的影响　　在30°C，调整金橙Ⅱ溶液的pH值为4.0，使用不同浓度的漆酶溶液对金橙Ⅱ溶液进行降解脱色的实验，结果见图2-：漆酶（E.C.1.10.3.2）是一类含铜的氧化还原酶，常被称为对苯二酚的氧化酶。本文讨论白腐菌产漆酶的过程，漆酶对

8、靛蓝和金橙Ⅱ在脱色氧化降解方面的研究，从实验的数据我们得到：漆酶在氧化降解靛蓝时最适合的pH=4.5，最佳温度是30℃，用3.9IU/mL的漆酶来进行脱色降解反应时，420min时脱色较完全，可以达90%；而漆酶氧化降解脱色金橙Ⅱ的适合的条件是pH=4.0，30℃，采用浓度为13.5IU/mL的漆酶处理含有金橙Ⅱ的溶液，反应达50