活性艳红X-3B染料废水对黄孢原毛平革菌产生损伤效应初探

论文摘要

本论文以黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium,PC）为研究对象,探讨该菌在降解染料过程中,染料和盐对其产生的生物毒性作用。论文从菌丝细胞超微结构观察、过氧化物同工酶谱带分析、基因多态性分析以及自由基捕获四个方面进行分析,结果可为实现白腐真菌处理染料废水系统的优化调控提供一定的理论依据。全文研究内容如下:（1）染料对黄孢原毛平革菌细胞具有明显的毒性作用。加入100 mg/L的染料活性艳红X-3B后,黄孢原毛平革菌菌丝细胞出现质壁分离现象;当染料浓度增大到200 mg/L时,线粒体受到损伤;染料浓度进一步加大,菌丝细胞超微结构受到损伤逐渐严重,细胞质基质分布不均且大多降解。NaCl浓度为3g/L时,菌丝细胞发生质壁分离,当NaCl加入量高于8g/L时,细胞膜受损,线粒体、细胞核呈现空泡化,表现为受到不可逆的损伤。研究染料和盐双因子对黄孢原毛平革菌细胞的损伤,其损伤程度与单因子作用一致,且受两个因子的共同影响对细胞的损伤作用加重。（2）过氧化物同工酶的变化类似于白腐真菌对不良环境条件表现出的应激反应,经历了诱导、抑制直至衰竭的过程。当活性艳红X-3B的浓度为100 mg/L～200mg/L、NaCl浓度为3g/L-8g/L时,酶带显著增强,即染料、NaCl浓度较低时可以诱导过氧化物酶的大量产生。但染料、NaCl浓度超过诱导限值后产酶量将逐渐降低。在双因子作用下,染料浓度为100mg/L时,NaCl浓度的变化对其诱导产酶几乎没有影响;染料浓度为300mg/L时,NaCl浓度的变化进一步加重抑制产酶。说明染料活性艳红X-3B和NaCl是黄孢原毛平革菌的环境胁迫因子,对过氧化物同工酶产生损伤效应。（3）采用AFLP分析染料和盐胁迫对黄孢原毛平革菌基因产生的损伤效应,初步得出结论:①染料浓度在=400mg/L时,DNA损伤效应表现在碱基发生突变,导致酶切后扩增样品图谱出现新的DNA条带;染料浓度达到500mg/L,DNA链受损较严重,出现DNA链断裂;②NaCl的损伤作用表现为随NaCl浓度增大DNA损伤也增大,但NaCl的损伤作用与染料相比较小;③染料和NaCl进行双因子研究,结果表明二者在同一体系共同作用对DNA的损伤与染料引起的损伤作用更趋于一致。（4）利用AFLP技术对黄孢原毛平革菌基因产生的损伤效应进行分析,能够得到稳定、清晰、分辨率较高的指纹谱带,证明AFLP方法在研究基因损伤方面是有效的。（5）利用PBN捕获黄孢原毛平革菌所产生的活性氧,在EPR图谱上未检测到明显的自由基信号。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状综述
• 1.2.1 白腐真菌降解染料废水简介
• 1.2.2 透射电子显微镜简述
• 1.2.3 分子生物学方法简述及白腐真菌分子生物学研究现状
• 1.2.4 电子顺磁共振技术简介
• 1.3 本论文的研究内容和意义
• 第二章 染料和盐对黄孢原毛平革菌细胞超微结构的影响
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 主要仪器
• 2.2.3 菌种
• 2.2.4 基本培养基
• 2.2.5 孢子液的制备
• 2.2.6 基本摇瓶培养条件
• 2.2.7 实验分组
• 2.2.8 样品预处理与透射电镜观察
• 2.3 实验结果
• 2.4 讨论
• 2.5 本章小结
• 第三章 染料和盐对黄孢原毛平革菌过氧化物同工酶的影响
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 生化试剂
• 3.2.2 主要仪器和设备
• 3.2.3 所需溶液及配制
• 3.2.4 实验分组
• 3.2.5 过氧化物同工酶提取
• 3.2.6 过氧化物同工酶电泳
• 3.3 实验结果
• 3.4 讨论
• 3.5 本章小结
• 第四章 利用AFLP技术分析染料和盐对黄孢原毛平革菌DNA的影响
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 生化试剂
• 4.2.2 所需仪器及设备
• 4.2.3 所需主要溶液及配制
• 4.2.4 DNA模板的制备
• 4.2.5 AFLP操作程序
• 4.2.6 扩增产物的凝胶分析
• 4.2.7 数据处理
• 4.3 实验结果
• 4.4 讨论
• 4.5 本章小结
• 第五章 利用电子顺磁共振技术（EPR）捕获黄孢原毛平革菌降解染料体系中的自由基
• 5.1 引言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 所需试剂
• 5.2.2 所需仪器及设备
• 5.2.3 实验分组
• 5.2.4 样品制备
• 5.2.5 自由基测定和EPR图谱的获得
• 5.3 实验结果
• 5.4 讨论
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢