Trametes sp.SQ01和Chaetomium sp.R01混合培养对染料的脱色研究

论文摘要

目前印染废水的处理方法很多,其中生物处理法由于绿色坏保、运行成本低,且可获得较高的脱色率,成为当前印染废水脱色研究的热点。现在研究较多的是以白腐菌单独降解染料,已经证实,该真菌中起主要作用的三大木质素降解酶：木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶。但对于几种难降解的三苯甲烷类、偶氮类染料来说,脱色率并不高。近年来,新兴的混合培养方法正好解决了这一难题,混合培养可以提高其产生的酶的酶活,从而增强了对染料的脱色效果。本实验室筛选到一株可以提高白腐菌Trametes sp. SQ01产酶的真菌,通过形态学方法及rDNA序列比对法将其鉴定为毛壳菌,命名为Chaetomium sp. R01从菌株R01的接种量、接种时间这两个方面对混合培养体系进行了优化,T. sp. SQ01培养一天时加入C. sp. R01 （SQ01和R01的接种量分别为5块、1块）,此时所产生的MnP酶活最高,可达1.3 U·mL-1,比菌株SQ01单独培养时提高了约5.5倍。利用新构建的白腐菌T. sp. SQ01和毛壳菌C. sp. R01混合培养体系,对刚果红、酸性红、橙黄G和溴酚蓝四种染料进行了脱色研究。结果表明,四种染料对SQ01与R01混合培养时所产生的MnP酶活有抑制作用,MnP酶活大约降低了40%～75%,其中,酸性红对MnP的抑制作用最强。菌株SQ01与菌株R01的混合培养对4种染料的脱色率明显高于SQ01单一菌株的脱色率,提高约为20%～50%。在混合培养第3d,菌株SQ01与菌株R01混合培养体系对刚果红、酸性红、橙黄G和溴酚蓝的脱色率分别为90%、75%、76%、94%,而菌株SQ01单独培养时的脱色率分别只有75%、43%、41%、63%。染料的加入时间会影响染料的脱色效果。混合培养4d后加入染料的脱色率高于混合培养0d后加入染料的脱色率。在这4种染料的脱色过程中,除了生物降解作用外,生物吸附也起着重要的作用。混合培养对橙黄G、溴酚蓝和酸性红的生物吸附率分别为2%、5%和15%,而对刚果红的生物吸附率则高达60%。同时,还利用该混合培养体系对四种三苯甲烷类染料也进行了脱色研究。结果表明,四种染料对SQ01与R01混合培养时产生MnP酶活有抑制作用,MnP酶活大约降低了50%～88%。菌株SQ01和菌株R01混合培养对4种染料的脱色率明显高于菌株SQ01单独培养时的脱色率,大约提高了25%～40%。混合培养第3d,混合培养体系对孔雀绿、结品紫、甲酚红和CBB的脱色率分别为85%、36%、87%、93%,菌株SQ01单独培养对孔雀绿、结晶紫、甲酚红和CBB的脱色率分别只有26%、20%、38%、36%。这表明SQ01和R01混合培养能够提高对这四种染料的脱色率,并且缩短了脱色时间。染料的加入时间是影响混合脱色的重要因素之一。和前面4种染料的脱色情况相同,混合培养4d后加入染料的脱色效果最好。在4种三苯甲烷类染料的脱色过程中,生物吸附仅仅起辅助作用。孔雀绿、结晶紫、甲酚红和CBB的生物吸附率分别只有3%、8%、5%和5%。利用真菌混合培养对染料进行的脱色研究,其高效的脱色能力表明该混合培养体系在染料脱色处理方面有着广阔的应用前景。在漆酶和锰过氧化物酶混合酶脱色的过程中,除了刚果红之外,其他4种染料橙黄G、孔雀绿、结晶紫和甲酚红均是漆酶在起主要作用。并且在这5种染料脱色中,除了橙黄G是单一漆酶的脱色效果较好之外.其余4种均是混合酶的脱色效果好。尤其是对孔雀绿的脱色效果较好,脱色率达到了95%以上。而对甲酚红的脱色效果不佳,其脱色率还不足40%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 染料的用途
• 1.1 天然染料
• 1.2 合成染料
• 2 微生物混合培养对染料脱色的研究
• 3 漆酶和锰过氧化物酶的应用前景
• 3.1 环境保护
• 3.2 食品工业
• 3.3 医学领域
• 3.4 造纸工业
• 3.4.1 生物漂白
• 3.4.2 生物制浆
• 4 漆酶的新型应用
• 4.1 有机物合成中的应用
• 4.2 在生物活性物质生产中的应用
• 4.2.1 抗生素的酶转化
• 4.2.2 氨基酸的衍生化
• 4.3 在多聚体和新的生物活性物质合成中的作用
• 参考文献
• 第二章 菌株R01对R01和SQ01混合培养产生MnP的影响
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 菌丝的培养性状和形态特征
• 2.2 rDNA ITS的测序及系统发育分析结果
• 2.3 SQ01和R01混合培养过程中MnP的产生
• 2.4 R01接种量对SQ01和R01混合培养产生MnP的影响
• 2.5 R01接种时间对SQ01和R01混合培养产生MnP的影响
• 3 结论
• 参考文献
• 第三章 菌株SQ01和菌株R01混合培养对刚果红、酸性红、橙黄G和溴酚蓝的脱色
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 白腐菌SQ01和毛壳菌R01混合培养时染料对MnP的影响
• 2.2 菌株SQ01和R01混合培养对染料的脱色
• 2.3 染料加入时间对混合脱色的影响
• 2.4 对染料的吸附作用
• 3 结论
• 参考文献
• 第四章 菌株SQ01和菌株R01混合培养对三苯甲烷类染料的脱色
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 白腐菌SQ01和毛壳菌R01混合培养时染料对MnP的影响
• 2.2 菌株SQ01和R01混合培养对染料的脱色
• 2.3 染料加入时间对混合脱色的影响
• 2.4 染料的浓度对混合脱色的影响
• 2.5 对染料的吸附作用
• 3 结论
• 参考文献
• 第五章 漆酶和锰过氧化物酶混合酶对染料的脱色
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 2.1 混合酶对结晶紫的脱色
• 2.2 混合酶对刚果红的脱色
• 2.3 混合酶对橙黄G的脱色
• 2.4 混合酶对孔雀绿的脱色
• 2.5 混合酶对甲酚红的脱色
• 3 讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 小结
• 攻读硕士期间取得的研究成果
• 致谢
• 个人简况及联系方式