白腐菌對芳香族皮革化學(xué)品降解的研究.pdf

1、白腐菌是一類能夠腐生在木質(zhì)上造成木質(zhì)白腐的絲狀真菌總稱，不僅能夠降解木質(zhì)素，而且可以實(shí)現(xiàn)對芳香族化合物的開環(huán)降解，因此在制革廢水芳香族化合物去除中有廣闊的應(yīng)用前景。白腐菌對芳香族化合物的降解作用主要是依靠其分泌的特殊木質(zhì)素降解酶系。其木質(zhì)素降解酶系可以分為兩類：過氧化物酶（MnP、LiP）和漆酶（Lac）。本文首先探索了芳香族皮革化學(xué)品對白腐菌及固定化白腐菌產(chǎn)木質(zhì)素降解酶的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對于染料而言，從產(chǎn)酶隨時(shí)間的變化來看，染料對

2、黃孢原毛平革菌產(chǎn)木質(zhì)素過氧化物酶的誘導(dǎo)作用具有明顯的階段性，即在培養(yǎng)初期，對黃孢原毛平革菌產(chǎn)木質(zhì)素過氧化物酶（LiP）有促進(jìn)作用，而在后期則出現(xiàn)了抑制作用。另外，染料分子中磺酸基的引入可降低其對黃孢原毛平革菌產(chǎn)木質(zhì)素降解酶的抑制。對于酚來說，苯環(huán)上酚羥基處于間位比處于鄰位對錳過氧化物酶（MnP）的分泌抑制作用小，且羥基數(shù)量越多，對木質(zhì)素過氧化物酶的分泌抑制作用越小。對于固定化后的白腐菌而言，酚對木質(zhì)素過氧化物酶的分泌影響同未固定化的相似

3、，但是對錳過氧化酶的分泌出現(xiàn)了促進(jìn)的現(xiàn)象，而且菌產(chǎn)酶的穩(wěn)定性也明顯提高，這表明固定化可顯著提高白腐菌產(chǎn)酶的穩(wěn)定性。然而對于固定化后的白腐菌，酚對LiP和MnP分泌的影響與未固定化的相似，但是四種酚中鄰苯三酚和間苯三酚對LiP的分泌表現(xiàn)出促進(jìn)作用，且四種酚對MnP的分泌都表現(xiàn)出促進(jìn)作用，這表明固定化白腐菌的產(chǎn)酶穩(wěn)定性和抵抗不良環(huán)境能力有了明顯的提高。
　　雖然固定化后產(chǎn)酶穩(wěn)定性提高，但是白腐菌產(chǎn)酶仍受代謝及誘導(dǎo)物的影響，因此本文提出

4、將白腐菌和其木質(zhì)素降解酶共固定化的思路來提高白腐菌的降解效率及工業(yè)應(yīng)用性能，制備了白腐菌共固定化凝膠顆粒，并研究了共固定化凝膠顆粒對染料的降解和性能。首先從云芝變色栓菌中獲取木質(zhì)素降解酶，以戊二醛為交聯(lián)劑制備出木質(zhì)素降解酶交聯(lián)聚集體，得到LiP、MnP和Lac的酶活回收率分別為：42.7％、31.4%和40.4%，相應(yīng)的交聯(lián)酶聚集體中三種酶的酶活分別為：30.2U/mg、9.5U/mg和28.4U/mg。然后將獲得的木質(zhì)素降解酶交聯(lián)聚集

5、體跟黃孢原毛平革菌細(xì)胞用海藻酸鈣進(jìn)行包埋，并進(jìn)行了染料降解實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明共固定化凝膠顆粒對實(shí)驗(yàn)所用染料的降解率相對于不添加木質(zhì)素降解酶交聯(lián)聚集體的凝膠顆粒都有提高（酸性品紅6B降解率從45.2%提高到93.4%，堿性品紅降解率從12.1%提高到67.9%）。而且對重金屬的抵抗能力也有提高。
　　按照共固定化的思路，本文又以海藻酸鈣微膠囊為載體，將黃孢原毛平革菌菌絲和其木質(zhì)素胞外酶交聯(lián)聚集體進(jìn)行共固定化，通過染料降解實(shí)驗(yàn)和重復(fù)使用穩(wěn)

6、定性的測定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，共固定化微膠囊對酸性大紅GR的降解速率（0.312555day-1）要明顯高于固定化凝膠顆粒（0.13399days-1），對于毒性較大的染料堿性品紅其降解速率仍然高于固定化凝膠顆粒（分別為0.0573days-1和0.0467days-1）。在重金屬三價(jià)鉻存在的條件下，尤其是高濃度三價(jià)鉻條件下（200mg/L）其對酸性大紅GR的降解性能要明顯高于固定化凝膠顆粒（降解率分別為95.0±3.6%和10.3±4.6