白腐真菌产漆酶的条件优化及其对多环芳烃的降解

白腐真菌产漆酶的条件优化及其对多环芳烃的降解

论文摘要

多环芳烃(PAHs)是一类普遍存在于环境中的持久性有机污染物,具有致畸、致癌、致突变作用,易在环境中沉积和生物体内积累,对人类的健康和生态系统造成极大的危害。微生物对PAHs的降解具有无二次污染、成本低和大面积应用的特点。白腐真菌凭借其强大的降解酶系,特别是木质素降解酶系,对芳香族化合物和木质素有独特的降解作用。本文选用两株不同白腐真菌对PAHs进行降解,其中一株白腐真菌-偏肿拟栓菌(Pseudotrametes gibbosa)是从东北林区分离出来的,对此菌株产漆酶进行条件优化,使菌株分泌大量地漆酶。然后在相同的培养条件,偏肿拟栓菌和糙皮侧耳菌(Pleurotusostreatus选用不同的液体培养基,对比PAHs的降解效果。通过正交试验对偏肿拟栓菌产漆酶培养基进行优化,正交试验数据经过直观分析法和极差分析法进行分析,得出分泌漆酶最优培养基的配制方案为A4B2C2D2E4,即碳源选择玉米粉,浓度为10g/L,氮源选择氯化铵,氮源浓度为0.44g/L,pH为7.0。各因素对偏肿拟栓菌分泌漆酶的影响顺序为:RE>RD>RB>RA>RC,即说明pH对白腐真菌产漆酶影响最大,接着是氮源浓度、氮源种类,最后是碳源种类和碳源浓度。然后根据正交试验所得的最优培养基,对偏肿拟栓菌产漆酶的进行培养环境实验,得出最佳产漆酶温度和转速分别为25℃和130r/min。在所建立的最优培养基和培养环境下,偏肿拟栓菌产漆酶酶活最大,酶活为2841.3U/L,是传统白腐菌研究中普遍采用的TK液体培养基产漆酶酶活的5倍多,同时,还得出白腐真菌产酶活高峰期与生长量的最高值不同步。糙皮侧耳菌对蒽和芘的降解率分别为30.12%和18.76%,偏肿拟栓菌对蒽和芘的降解率为43.43%和24.26%,通过比较两株白腐真菌降解效果,偏肿拟栓菌降解PAHs效果好于糙皮侧耳菌降解PAHs的效果,培养基对两菌株降解PAHs的效果影响较大,偏肿拟栓菌选用的优化培养基漆酶酶活为2841.36U/L,糙皮侧耳菌在马铃薯液体培养基分泌漆酶酶活为471.15U/L,降解效果与漆酶酶活存在相关性,呈现正相关性,即酶活越高,降解PAHs的效果越好。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 多环芳烃的概述
  • 1.2.1 多环芳烃的性质
  • 1.2.2 多环芳烃的危害
  • 1.2.3 多环芳烃形成机理、来源、分布及污染状况
  • 1.3 环境中多环芳烃的处理技术
  • 1.3.1 UV光解技术
  • 1.3.2 吸附技术
  • 1.3.3 高级氧化技术
  • 1.3.4 超声降解技术
  • 1.3.5 生物修复技术、微生物降解PAHs及国内外研究现状
  • 1.4 白腐真菌概述及降解PAHs的国内外研究现状
  • 1.4.1 白腐真菌概述
  • 1.4.2 白腐真菌降解污染物的特点
  • 1.4.3 白腐真菌降解酶系统
  • 1.4.4 漆酶的特性
  • 1.4.5 白腐真菌降解PAHs的国内外研究现状
  • 1.5 本文研究的目的和意义、内容
  • 1.5.1 本文研究目的和意义
  • 1.5.2 本文研究的内容
  • 2 白腐真菌产漆酶的条件优化研究
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验材料与方法
  • 2.2.1 实验材料
  • 2.2.2 实验方法
  • 2.3 测定方法
  • 2.3.1 漆酶定性
  • 2.3.2 粗酶液的制备
  • 2.3.3 漆酶活性测定
  • 2.3.4 生物量测定
  • 2.4 结果与分析
  • 2.4.1 两株白腐真菌的产漆酶特性
  • 2.4.2 偏肿拟栓菌产漆酶培养条件的优化
  • 2.4.3 糙皮侧耳菌的漆酶酶活与生长状况
  • 2.5 本章小结
  • 3 不同白腐真菌降解多环芳烃的效果
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验材料与方法
  • 3.2.1 实验材料
  • 3.2.2 降解实验
  • 3.3 结果与分析
  • 3.3.1 多环芳烃样品的结果分析
  • 3.3.2 多环芳烃的回收率
  • 3.3.3 糙皮侧耳菌降解PAHs的效果
  • 3.3.4 偏肿拟栓菌降解PAHs的效果
  • 3.3.5 不同白腐真菌降解PAHs效果的比较
  • 3.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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