非滅菌環(huán)境下固定化白腐真菌抑菌策略的研究.pdf

1、國(guó)內(nèi)外研究表明，白腐真菌分泌的木質(zhì)素降解酶系在嚴(yán)格滅菌條件下可以降解多種染料，而在非滅菌條件下將其應(yīng)用到實(shí)際工程中的案例基本沒有，究竟是什么因素制約其在實(shí)際工程中的應(yīng)用呢?答案是染菌，一旦降解體系染菌較重，白腐真菌的生長(zhǎng)、產(chǎn)酶及對(duì)染料的降解效率均受到急劇影響。然而，采用實(shí)驗(yàn)室研究中普遍使用的滅菌手段來解決染菌問題顯然在實(shí)際工程中行不通，因?yàn)樗鼘⒋蟠筇岣吖に嚨倪\(yùn)行成本。因此，染菌問題成為制約其實(shí)際應(yīng)用的瓶頸因素，能否解決白腐真菌降解含染料

2、廢水過程中的染菌問題是該工藝能否應(yīng)用到實(shí)際工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 為有效解決這一問題，本論文主要從載體角度出發(fā)，開展了非滅菌環(huán)境下固定化白腐真菌抑菌策略的研究。旨在建立非滅菌環(huán)境下固定化白腐真菌處理含染料廢水的控制策略，并揭示在非滅菌環(huán)境下抑菌載體的抑菌機(jī)理，為最終解決白腐真菌染菌問題奠定基礎(chǔ)，從而加快白腐真菌在實(shí)際工程中應(yīng)用的進(jìn)程，使其在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域發(fā)揮更大的現(xiàn)實(shí)作用。研究結(jié)果表明： (1)利用多因素正交試驗(yàn)以錳過氧化物酶

3、(MnP)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，在選定的4種惰性載體中篩選出最佳抑菌固定化培養(yǎng)方案為：載體材料聚氨酯泡沫、載體大小1.0×1.0×1.0 Cm<'3>、載體質(zhì)量1.2 g、載體形狀三棱柱。 (2)與懸浮培養(yǎng)相比，在非滅菌環(huán)境下，最佳抑菌固定化培養(yǎng)方案能很好的抑制酵母菌和球桿菌等雜菌，使體系pH趨于穩(wěn)定，加快碳氮營(yíng)養(yǎng)成分的消耗速率，使產(chǎn)酶期和酶活高峰期提前，并提高酶活產(chǎn)量(MnP為683 U/L)，使其在非滅菌環(huán)境下降解活性染料K-2BP時(shí)

4、獲得了與滅菌環(huán)境相當(dāng)?shù)妮^高脫色率，24 h的脫色率達(dá)68.21％，3d脫色率達(dá)93.5％，比懸浮培養(yǎng)的3 d脫色率高80％，且運(yùn)行周期縮短了3 d。 (3)在非滅菌環(huán)境下，不同染料投加時(shí)間對(duì)白腐真菌的生長(zhǎng)狀況、菌體與載體的結(jié)合度、體系的抑菌效果、酶活高峰值及酶活下降幅度和速率均有顯著影響。 (4)在非滅菌環(huán)境下，不同染料投加時(shí)間對(duì)體系的脫色效果有高度顯著的影響。越靠近產(chǎn)酶高峰期投加染料的體系，其24 h脫色率和最高脫色率

5、均較高(第2 d、3 d、4 d投加染料體系的24 h脫色率分別為68.21％、57.47％、55.60％，最高脫色率分別為94.69％、93.65％、88.64％)，反之則越低(第5 d投加染料體系的24 h脫色率和最高脫色率分別為49.57％和57.56％)。從脫色率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)看，體系脫色率的突躍主要集中在投加染料后的24 h內(nèi)，隨后脫色率緩慢增加，至48 h基本達(dá)到最高值。 (5)在非滅菌環(huán)境下，采用最佳抑菌固定