嗜盐菌群对酸性金黄G的脱色特性和机理

【目的】为了获得能够在高盐环境下脱色偶氮染料的嗜盐菌群及其降解机理。【方法】采用富集驯化的方法获得一个嗜盐菌群,采用Illumina HiSeq2500测序平台对其群落结构进行测定;采用分光光度法测定了其降解特性;采用GC-MS和红外图谱分析了其降解机理;采用微核实验的方法比较了偶氮染料降解前后的毒性。【结果】该菌群在10%的盐度下,使100mg/L的酸性金黄G在8h内脱色。菌群主要由Zobellella、Rheinheimera、Exiguobacterium和Marinobacterium组成。最适宜的脱色条件是:pH=6,酵母粉为碳源,蛋白胨或硝酸钾作为氮源,盐度为1%–10%。酸性金黄G降解产物的毒性比降解前降低。酸性金黄G主要的降解产物是对氨基二苯胺和二苯胺。此外,该菌群还能使酸性大红GR和直接湖蓝5B等多种偶氮染料脱色,具有较好的脱色广谱性。【结论】获得了快速降解偶氮染料的嗜盐菌群及降解机理,为该嗜盐菌群应用于高盐印染废水的处理提供菌种资源和理论支持。     

产漆酶疣孢漆斑菌NF-05的分离及对偶氮染料的脱色

以木质素磺酸钠为唯一碳源的培养基对带岭凉水自然保护区土壤样品进行富集培养,涂布于愈创木酚-PDA平板。经2,2′-连氮-双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)（ABTS）和丁香醛联氮（SGZ）平板检测初筛,ABTS法测定摇瓶发酵液酶活力复筛,筛选到一株漆酶高产真菌NF-05。形态学观察结合rDNA-ITS序列分析,鉴定该菌为半知菌疣孢漆斑菌Myrothecium verrucaria。该菌株在液体产酶培养基中生物量积累与产酶基本同步,发酵第5天达到产酶高峰,最高酶活力为8,375.87U/L。纯化漆酶对偶氮染料脱色研究结果表明,该酶在96h对甲基橙脱色率达到90%以上,以2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物（TE）为介体时,48h脱色率即达90%以上;该酶在24h对橙黄Ⅰ的脱色率即达90%以上;以TE为介体时,该酶在24h即使橙黄G6完全脱色。     

假单胞菌S—42对偶氮染料的脱色和降解代谢

Pseudomonas S-42 was capable of decolorizing azo dyes such as Diamira Brilliant Orange RR(DBO-RR), Direct Brown M (DBM), Eriochrome Brown R(EBR) and so on. The cell suspension, cell-free extract and purified enzyme of Pseud. S-42 could decolorize azo dyes under similar conditions: the optimum pH and temperature laid 7.0 and 37 degrees C respectively. The efficiencies of decolorizing of DBO-RR, DBM, EBR by intact cells stood more than 90%. When the cell concentration was 15 mg(wet)/ml and the reaction time was 5 hours, the decolorizing activity for above three azo dyes by intact cells were 1.75, 2.4, 0.95 micrograms dye/mg cell, respectively. Cell-free extract and purified enzyme could well express the decolorizing activity only under the anaerobic condition and added NADH. Purified enzyme belongs to azoreductase, its molecular weight is about 34,000-2000 daltons, and its Vmax and Km for DBO-RR are 13 mumol.mg protein-1.min-1 and 54 mumol/L. The results of the detection of the biodegrading products of DBO-RR by spectrophotometric and NaNO2 reactional methods showed that the biodegradation of azo dyes was initiated by the reduction cleavage of azo bonds. It was hypothesized that biodegrading metabolism pathway of DBO-RR by Pseudomonas S-42.     

锰过氧化物酶的耦合固定化及其性质研究

分别采用海藻酸钠、明胶和壳聚糖为载体,并以戊二醛为交联剂,通过包埋-交联和吸附-交联两种耦合固定化方法制备固定化锰过氧化物酶。探讨了酶的不同固定化条件和固定化酶的部分性能。与游离酶相比,制备的3种固定化酶最适反应pH分别由7.0降低到5.0、5.0和3.0,最适反应温度分别由35℃升高到75℃、55℃和75℃。3种固定化酶的耐热性都显著提高,其中用壳聚糖制成的固定化酶在pH 2.2～11的宽范围内表现出很好的酸碱耐受性。30℃连续测定6～9次酶活力,重复使用的3种固定化酶显示出良好的稳定性。将固定化酶应用在偶氮染料的脱色中,用明胶制成的固定化酶在静置和摇床条件下,以及用海藻酸钠制成的固定化酶在摇床条件下,均表现出与游离酶相近的脱色能力,并且在重复进行的摇床实验中,脱色能力未降低,反应前后的酶活力均没有损失。     

染料脱色菌与芳胺降解菌的筛选及降解染料研究

从印染厂废水处理系统的曝气池中分离到17株对多种染料有较高脱色能力的细菌,其脱色率都在80%以上,但偶氮染料脱色后产生的中间产物多数为无色的芳香胺类化合物,大多数细菌不能将其进一步降解。为此,通过富集培养和梯度驯化又筛选到一株以对硝基苯胺为唯一碳、氮源的菌株J18,该菌株虽对染料脱色能力很弱,却能够降解芳香胺类化合物。将芳香胺降解菌J18与染料脱色菌H两菌株混合培养,在最适条件下,结果使染料的脱色率和芳胺降解率均到达90%和85%以上,从而达到了彻底降解染料的目的。     

脱色细菌的分离和对偶氮染料的脱色研究

从印染废水中分离到8株对多种染料具有较好脱色效果的细菌,在所试验的10种染料中对其中大部分都有较好的脱色作用,尤其对三种酸性黑10B、酸性黑NG、直接湖蓝的脱色率最高;在各菌株最适条件下对这三种染料脱色率都能达到80%以上,其中有些菌株对直接湖蓝的脱色率达到100%。本实验研究了这8个菌株在不同的pH值、温度、需氧量条件下对这三种染料的脱色情况,并对有代表性的菌株脱色前后的化学需氧量(COD)值进行测定来判断染料的降解情况。     

裂褶菌F17锰过氧化物酶酶活力影响因素的响应面优化(英文)

锰过氧化物酶是真菌分泌的一种糖基化的含有血红素辅基的胞外蛋白,在染料降解和脱色过程中起着重要作用。本实验利用本实验室保存的的白腐真菌裂褶菌Schizophyllum sp.F17产锰过氧化物酶(MnP),研究MnP的酶学性质,并对酶活条件进行优化。实验通过超滤浓缩、DEAE-纤维素、DE52离子交换层析和Sephadex G-75凝胶过滤等步骤,分离纯化得到电泳纯的锰过氧化物酶。该酶蛋白含量为23μg/mL,分子量大小为49.2kDa,在0.1mmol/L H2O2中半衰期为5~6min。Mn2+、H2O2以及酶的用量可以影响MnP酶促反应的效率,在单因子分析法的基础上,通过全因子中心组合设计响应面分析表明:H2O2以及H2O2与酶用量之间的交互作用对酶促反应的作用是最显著的。在优化条件下,酶对偶氮染料金橙G、刚果红显示出较强的脱色能力。     

海洋产电菌Shewanella marisflavi EP1的脱色特性

以一株新筛选得到的海洋产电菌Shewanella marisflavi EP1作为实验材料,研究了该菌株关于偶氮、蒽醌、三苯基甲烷等染料的脱色能力及脱色机制。结果表明,该菌株对这些染料均具有较好的脱色能力,最高脱色容量达到925 mg染料/(g细胞干重.d)。EP1能利用葡萄糖、蔗糖、木糖、乳酸、甲酸、柠檬酸等多种碳源将单偶氮染料丽春红2R脱色。脱色的pH、温度和NaCl浓度范围分别是:pH 6-10、15°C-40°C、0-8%。最优脱色条件:乳酸,pH 8、35°C、1%-2%NaCl,10 h内脱色率高达99.95%。分光光谱结果表明,在0-8%NaCl浓度范围内EP1脱色机制为降解脱色。     

锰过氧化物酶的耦合固定化及其性质研究

分别采用海藻酸钠、明胶和壳聚糖为载体,并以戊二醛为交联剂,通过包埋-交联和吸附-交联两种耦合固定化方法制备固定化锰过氧化物酶。探讨了酶的不同固定化条件和固定化酶的部分性能。与游离酶相比,制备的3种固定化酶最适反应pH分别由7·0降低到5·0、5·0和3·0,最适反应温度分别由35℃升高到75℃、55℃和75℃。3种固定化酶的耐热性都显著提高,其中用壳聚糖制成的固定化酶在pH2·2~11的宽范围内表现出很好的酸碱耐受性。30℃连续测定6~9次酶活力,重复使用的3种固定化酶显示出良好的稳定性。将固定化酶应用在偶氮染料的脱色中,用明胶制成的固定化酶在静置和摇床条件下,以及用海藻酸钠制成的固定化酶在摇床条件下,均表现出与游离酶相近的脱色能力,并且在重复进行的摇床实验中,脱色能力未降低,反应前后的酶活力均没有损失。     

氧气对混合菌群脱色降解偶氮染料效果的影响

【背景】偶氮染料及其中间产物具有一定的环境毒性,利用混合菌群降解偶氮染料是一种环境友好型方法,但降解过程中氧气的存在起到至关重要的作用,可以促进或抑制偶氮染料的微生物降解作用。【目的】探讨氧气对偶氮染料微生物脱色液的影响,分析氧气对混合菌群脱色降解偶氮染料效果的影响。【方法】利用混合菌群DDMY1在3种培养条件(好氧、厌氧、兼氧)下,对7种偶氮染料进行脱色降解,探讨偶氮染料脱色液对氧气的响应情况,利用紫外可见分光光度法(ultraviolet visible spectrophotometry,UV-vis)和傅里叶变换红外光谱法(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对脱色产物进行分析。【结果】在兼氧和厌氧条件下反应48 h后的染料脱色液,与氧气充分接触后,部分偶氮染料微生物脱色液发生较为明显的复色现象,如活性黑5、直接黑38;UV-vis分析结果表明,这种复色现象是由于脱色液与氧气接触之后产生新物质所致;FTIR分析结果表明,混合菌群对发生复色反应的偶氮染料仍然具有一定脱色降解效果,但是脱色尚不够完全。【结论】兼氧和厌氧条件下,氧气对部分偶氮染料微生物脱色液具有较为明显的影响,从而影响混合菌群对偶氮染料的整体脱色效果,这可为今后研究偶氮染料彻底生物降解提供理论基础。