本文關鍵詞：高效降解偶氮染料白腐真菌的篩選及其降解機理

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【摘要】：偶氮染料在紡織、造紙等行業(yè)中的大量使用及其在環(huán)境中的殘留,對人和動物乃至整個生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重的危害。白腐真菌是眾所周知的降解合成染料的主要來源菌種,由于其非特異性細胞外的木質(zhì)素分解酶系統(tǒng)中的漆酶、錳過氧化物酶和木質(zhì)素過氧化物酶,使得白腐真菌降解有毒化合物的能力具有廣泛的底物特異性,可以代謝和降解多種化學物質(zhì),包括化學合成染料。大量研究結果表明,白腐真菌在工業(yè)廢水處理、環(huán)保監(jiān)測等領域發(fā)揮著極其重要的作用。本文從11株白腐真菌中篩選出1株能夠高效降解偶氮染料的菌株,并對該菌株降解偶氮染料的降解條件、降解特性及其降解機理進行了研究,通過LC-MS對其降解偶氮染料中間產(chǎn)物的分析,推測了其降解酸性鉻藍K的可能降解途徑,為該菌株的近一步應用提供了理論依據(jù)。通過液體搖瓶培養(yǎng)結果發(fā)現(xiàn),11株白腐真菌菌株中,云芝SG0027對5種不同結構偶氮染料均具有較高脫色效率,且對偶氮染料酸性鉻藍K的脫色效果最為顯著,實驗結果如下：(1)優(yōu)化云芝SG0027降解偶氮染料培養(yǎng)條件的研究結果表明,較佳培養(yǎng)條件為：培養(yǎng)溫度28℃,初始pH 5.5,培養(yǎng)箱轉速150 r/min,裝液量30mL/100mL,接種量為兩片。(2) Plackett-Burman實驗結果表明,溫度、接種量以及葡萄糖添加量對偶氮染料降解率均有顯著影響。(3)響應面優(yōu)化實驗結果表明,降解酸性鉻藍K的最佳培養(yǎng)條件為,培養(yǎng)溫度為28℃,接菌量2片,葡萄糖20 g/L,其中,培養(yǎng)溫度對降解效率影響最大。驗證實驗表明,優(yōu)化后的云芝SG0027對酸性鉻藍K的降解率可達96.28%,優(yōu)化效果明顯。已有研究結果表明,不同的金屬離子介體和誘導物對白腐真菌降解脫色具有不同的影響,本文還考察了不同的金屬離子(Zn2+、Ca2+、Na+、Cu2+、Fe3+),不同的誘導物(吐溫80、愈創(chuàng)木酚、苯甲醇),不同的介體(單寧酸、檸檬酸、草酸)對云芝SG0027降解脫色酸性鉻藍K的影響。本文研究發(fā)現(xiàn),金屬Cu2+、吐溫80和單寧酸介體對云芝SG0027降解脫色酸性鉻藍K的促進作用較為明顯,不同濃度的金屬Cu2+、吐溫80和單寧酸介體對云芝SG0027降解脫色酸性鉻藍K促進效果不同。云芝SG0027對酸性鉻藍K的降解脫色過程中,菌體對偶氮染料有一定的吸附作用,酶促降解途徑為主要作用。利用LC-MS分析方法對云芝SG0027降解酸性鉻藍K的中間代謝產(chǎn)物進行了分析,結果表明,云芝SG0027降解酸性鉻藍K的過程中所產(chǎn)生的中間代謝產(chǎn)物為,4,5-二羥基-2,7-萘二磺酸二鈉鹽(m/z=158.9≈159)以及3-肼基-4-羥基苯磺酸負離子(m/z=66.9≈67),酸性鉻藍K在降解的過程中首先是-C-N=鍵的斷裂,代謝途徑可能還有-N=N-鍵先斷裂,再近一步的轉變?yōu)槠渌虚g產(chǎn)物,原因可能是云芝所產(chǎn)生的漆酶激活酸性鉻藍K分子的不同的活性位點所致。
【學位授予單位】：安徽工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X172;X703

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