真菌漆酶的固定化及固定化漆酶对铬蓝黑R的脱色

论文摘要

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,具有底物广泛、催化效率高的优点,因此在生物制浆、食品加工、废水处理以及环境监测等方面的应用备受关注。然而,漆酶成本高、难以回收利用的缺点制约了其在实际中的应用。酶固定化技术,为降低漆酶的使用成本、实现循环利用提供了一种有效的途径。为寻求一种廉价高效的漆酶固定化方法,以树脂D380为载体、戊二醛为交联剂,结合吸附法和交联法固定真菌漆酶,并研究固定化漆酶的性质。最优固定化条件:1g载体在20ml0.7%的戊二醛溶液中交联2h后,加入2ml稀释酶液和5mlpH为4的醋酸-醋酸钠缓冲溶液,在25℃下吸附反应6h,最终获得的酶活回收率为65.94%。固定化漆酶的最适温度为20℃,最适pH为4,在4℃下保存14天仍保持约80%的酶活力。自由漆酶和固定化漆酶的Km值分别为1.207mmol·L-1和1.616mmol·L-1,说明固定后漆酶对底物的亲和力有所下降。纺织、印染等工业的迅速发展,使染料废水处理成为一个世界性的难题。在自然条件下,染料造成的污染很难被消除,用常规的物理、化学和生物法还是难以达到去除的目的。生物酶法处理废水具有安全、清洁、高效等优点,成为近年来关注的热点之一。由于能够降解多种酚类化合物,漆酶在废水处理中的应用具有很大价值。利用树脂D380固定化的真菌漆酶对染料铬蓝黑R进行脱色条件的探讨,考察常温下酶用量、反应时间和pH值对脱色率的影响。结果显示:在酶用量0.5g,反应时间40min,pH值为5的条件下,固定化漆酶对铬蓝黑R的脱色率可达96.85%。重复利用固定化漆酶处理铬蓝黑R,第8次使用后脱色率仍在94%以上。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 染料废水及处理方法简述
• 1.2 酶在废水处理中的研究与应用
• 1.3 酶的固定化简介
• 1.3.1 固定化酶的特点
• 1.3.2 固定化酶的方法
• 1.4 漆酶
• 1.4.1 漆酶的来源和分布
• 1.4.2 漆酶的分子结构和催化机理
• 1.4.3 漆酶的研究和应用
• 1.4.3.1 造纸工业
• 1.4.3.2 有机合成
• 1.4.3.3 医疗
• 1.4.3.4 食品工业
• 1.4.3.5 环保
• 1.4.3.6 生物检测
• 1.4.4 漆酶的固定化
• 1.4.5 漆酶在染料脱色中的应用
• 第二章 真菌漆酶的固定化
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验仪器和试剂
• 2.1.1.1 实验仪器
• 2.1.1.2 实验试剂
• 2.1.2 实验方法
• 2.1.2.1 树脂 D380 的预处理
• 2.1.2.2 漆酶的固定化
• 2.1.2.3 漆酶活性的测定
• 2.1.2.4 漆酶的米氏常数 Km 的测定
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 漆酶固定化方法的选择
• 2.2.2 漆酶固定化条件优化
• 2.2.2.1 戊二醛浓度对固定化漆酶的影响
• 2.2.2.2 交联时间对固定化漆酶的影响
• 2.2.2.3 漆酶用量对固定化漆酶的影响
• 2.2.2.4 吸附时间对固定化漆酶的影响
• 2.2.2.5 温度对固定化漆酶的影响
• 2.2.2.6 pH 值对固定化漆酶的影响
• 2.2.3 红外分析
• 2.2.4 固定化漆酶的性质
• 2.2.4.1 固定化漆酶的最适温度
• 2.2.4.2 固定化漆酶的最适pH
• 2.2.4.3 两种形式漆酶的储存稳定性比较
• 2.2.4.4 两种形式漆酶的米氏常数 Km
• 2.3 本章小结
• 第三章 固定化真菌漆酶对铬蓝黑 R 的脱色
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验仪器和试剂
• 3.1.1.1 实验仪器
• 3.1.1.2 实验试剂
• 3.1.2 实验方法
• 3.1.2.1 漆酶的固定化
• 3.1.2.2 固定化漆酶处理染料废水
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 加酶量对脱色率的影响
• 3.2.2 反应时间对脱色率的影响
• 3.2.3 pH 值对脱色率的影响
• 3.2.4 固定化漆酶对染料脱色的循环使用情况
• 3.2.5 固定化漆酶对不同浓度染料废水的脱色情况
• 3.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A攻读学位期间所发表的学术论文目录