黄曲霉A5p1脱色糖蜜酒精废水机理初探

研究自行筛选的一株黄曲霉(Aspergillus flavus)A5p1(保藏号CGMCC.4292)对糖蜜酒精废水(MSW)的脱色机理.在外加蔗糖情况下菌株A5p1对MSW具有较好的脱色效果,脱色率由14%增高至58%;脱色进程与细胞生长基本同步.从培养液中检测出3种木质素过氧化物酶——漆酶(Lac)及两种胞外过氧化物酶即锰过氧化物酶(MnP)和不依赖锰的过氧化物酶(MiP)的酶活,但是水平不高,认为此3种酶不是主要的脱色机制.发现由各种代谢过程产生的总H2O2生成速率与脱色率基本同步,同时在第4天达到最大值,随后下降;还原糖总消耗也在初期阶段较快.外加蔗糖后总H2O2生成速率增加10倍,达到0.0027 mmol·min-1·mL-1.认为体系中脱色机制可能与产H2O2的酶相关.紫外可见光谱分析和凝胶色谱分析表明脱色过程中有大分子物质降解.综上所述初步认为,黄曲霉A5p1脱色糖蜜酒精废水是一个受产H2O2酶影响、复杂的生物降解过程.     

黄曲霉A5p1脱色类黑精及其机理初探:葡萄糖氧化酶的作用

类黑精是一种高分子难降解色素污染物质,在糖蜜酒精废水中大量存在.选取在前期研究中对糖蜜酒精废水具有较好脱色作用的黄曲霉(Aspergillus flavus)A5p1(保藏号CGMCC.4292),以合成的类黑精为对象研究脱色机理,试图为实际废水的生物脱色提供理论基础.结果显示,此菌株对合成类黑精具有生物吸附和生物降解的双重作用,以后者为主,最高脱色率可达65%.相较于漆酶、依赖/不依赖于锰的过氧化物酶等常规氧化脱色酶,此菌株中的产过氧化氢酶对脱色起主要作用,而且脱色过程中作为产过氧化氢酶之一的葡萄糖氧化酶与类黑精脱色率之间存在着一定的正相关性.添加葡萄糖氧化酶激活剂和抑制剂进行验证,发现葡萄糖氧化酶酶活力、过氧化氢产量和脱色率三者之间呈相关性变化.初步推测,葡萄糖氧化酶是黄曲霉A5p1生物降解脱色类黑精的关键酶之一.     

糖蜜酒精废水脱色微生物的筛选及鉴定

从自然界中筛选能够脱色糖蜜酒精废水的微生物,为实际废水的生物处理提供优良的脱色菌种.以废水中较难降解的色素之一类黑精的模拟合成物为目标底物建立选育模型进行初筛,以对未经厌氧处理的废水原液的脱色能力为复筛依据,并通过摇瓶实验测试菌株的脱色性能,凝胶过滤色谱测试脱色前后糖蜜酒精废水色素相对分子质量分布.从采集的土壤样品中分离获得1株糖蜜酒精废水脱色菌株A5P1,经形态学分析和ITS序列分析鉴定为黄曲霉(Aspergillus flavus).结果表明,最佳脱色条件为:接种量4.3×104个.mL-1,培养基初始pH 4.5,培养温度39℃,菌株A5P1对未处理的糖蜜酒精废水4 d培养脱色率可达到53.0%,COD减少80%.凝胶过滤色谱结果表明菌株A5P1既可脱除糖蜜酒精废水色素中大分子质量组分,又可减少小分子质量组分含量.酶活测定实验发现菌体细胞中至少存在产过氧化氢酶、漆酶和不依赖锰的锰过氧化物酶等脱色相关酶.初步认为菌株A5P1对色素有一定的吸附作用,但脱色机制主要为生物降解.