白腐菌Coriolus versicolor漆酶及其在制漿造紙廢水深度處理中的應(yīng)用.pdf

1、漆酶(Laccase，EC1.10.3.1)是白腐菌降解木質(zhì)素酶系中的重要酶之一，具有高氧化還原電位、不需要H2O2啟動(dòng)而以O(shè)2為電子受體，因而具有比其他幾種木質(zhì)素酶更實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。雜色云芝菌是白腐菌中重要的一類，具有較高的漆酶分泌能力。 論文首先從液體和固體兩種培養(yǎng)體系出發(fā)，探索不同培養(yǎng)條件對(duì)白腐菌分泌漆酶的影響。液體培養(yǎng)體系下，白腐菌的最佳生長(zhǎng)和漆酶分泌條件是緩沖體系起始。pH5.8、搖瓶轉(zhuǎn)速為180rpm、裝液量為100

2、mL/500mL;在所有測(cè)試碳源中，葡萄糖為最佳碳源，在二糖中以蔗糖為碳源，漆酶酶活相對(duì)較高，而多糖如淀粉不利于漆酶的生產(chǎn)。在所有測(cè)試氮源中，硝酸氨和酒石酸氨組合為最佳氮源，氯化銨和尿素的效果次之，蛋白胨的效果最差。當(dāng)C/N＞10:1即高碳低氮培養(yǎng)條件下，有利于漆酶的形成。芳香化合物誘導(dǎo)劑ABTS濃度為0.5-1mM時(shí)，對(duì)漆酶的生產(chǎn)影響最明顯，與限氮培養(yǎng)基中產(chǎn)酶相比可提高酶活5倍，約為230IU/ml；0.5mM愈創(chuàng)木酚、1mM阿魏酸、

3、0.05mM二甲基苯胺的添加也明顯提高酶活，約提高2-2.5倍；0.01mM黎蘆醇的添加可提高漆酶約1.6倍。由于酪氨酸具有酚類化合物的特點(diǎn)，也可作為一種無(wú)毒的天然漆酶誘導(dǎo)劑。菌株漆酶活力固體培養(yǎng)體系下明顯低于液體培養(yǎng)體系下。 以液體基質(zhì)培養(yǎng)為研究對(duì)象，對(duì)白腐菌漆酶的分離純化和主要酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。純化倍數(shù)為15倍，回收率為20.4％，該漆酶分子量為30.03kD;最適反應(yīng)pH為4.5，pH6.0左右穩(wěn)定性最高；最適溫度為65℃

4、，在50℃以下穩(wěn)定性好，當(dāng)溫度超過(guò)70℃時(shí)，漆酶開(kāi)始失活，在80℃處理20分鐘，漆酶完全失活。 對(duì)雜色云芝漆酶處理造紙廢水條件的研究結(jié)果表明：雜色云芝菌高產(chǎn)漆酶優(yōu)化培養(yǎng)基與雜色云芝漆酶對(duì)造紙廢水脫色的最佳培養(yǎng)基一致，說(shuō)明在造紙廢水的脫色方面漆酶起到了至關(guān)重要的作用；研究結(jié)果表明，造紙廢水脫色與菌體生物量不呈正相關(guān)。在適宜的條件下，雜色云芝菌培養(yǎng)產(chǎn)生的漆酶粗酶液可有效的對(duì)堿法木漿造紙廠二沉池出水進(jìn)行深度處理。漆酶粗酶液處理廢水的效

5、率跟處理時(shí)間和酶用量的大小有關(guān)，同時(shí)也受反應(yīng)體系的溫度和pH值等因素的影響。在一定的反應(yīng)體系下，廢水中木素、CODcr和色度的去除率隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)和酶用量的增加而增加。最佳處理?xiàng)l件為：處理時(shí)間5小時(shí)，酶液用量5IU/ml，pn7，溫度55℃。在進(jìn)水CODcr為268mg/l，木素含量為100mg/l，色度為186倍的條件下，處理后出水CODcr為48mg/l，木素含量16mg/l，色度為10倍。CODcr、木素和色度的降解率分別達(dá)82

6、.1％，84％和94.6％。通過(guò)對(duì)比粗漆酶和純漆酶對(duì)造紙廢水中的木素的去除效果，發(fā)現(xiàn)在同樣處理?xiàng)l件下粗漆酶的效果優(yōu)于純漆酶。 最后通過(guò)凝膠滲透色譜法測(cè)定了造紙廠二沉池出水中木素的分子量為3.12萬(wàn)，經(jīng)純漆酶液處理1小時(shí)后的木素的分子量為4.66萬(wàn)，經(jīng)純漆酶液處理2小時(shí)后的木素分子量為5.86萬(wàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)漆酶處理后，廢水中木素的分子量明顯變大，漆酶在反應(yīng)中對(duì)木素起到了聚合作用，白腐菌Coriolusversicolor漆