黄孢原毛平革菌对固体介质中染料的降解反应

用黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)3品系在固体介质中建立染料的降解反应体系,分光光度法测定染料的脱色降解率。黄孢原毛平革菌在琼脂、沙子及土壤等固体介质中均能有效地降解偶氮染料、蒽醌染料及聚合染料;植物材料玉米芯和木屑可作为共代谢碳源被该菌利用;BKM F 1767菌种降解能力最强,对活性艳蓝KN R的进攻性优于对PolyR 478和比布列希猩红。     

浅层静培养中黄孢原毛平革菌对比布列希猩红的生物吸附及降解

黄孢原毛平革菌品系ＯＧＣ１０１与比布列希猩红浅层静置共培养表明：培养液为１０ｍＬ的体系中染料的降解速度明显高于２０ｍＬ的体系;培养体系的充Ｏ２操作过程对染料降解的影响因染料浓度不同而表现出正负两种效应;对菌体进行５０℃２４ｈ的预处理,降解体系仍能基本正常工作;菌体对染料的去除由生物吸附和生物降解两个过程协调完成。     

黄孢原毛平革菌对染料和印染废水的降解

白腐真菌黄孢原毛平革菌在合成木素过氧化物酶的限碳培养条件下，可以降解酶性、直接、活性、阳离子等多种类型的印染工业染料、在培养的d5木素过氧化物酶活力最高时，分别加入酸性染料卡布龙红和弱酸大红，质量浓度（ρ/mgL^-1)分别为25、50、100和12．5、25．50，48h后培养液基本脱色，较高浓度下菌膜上有残余染料吸附，5d后染料质量降解率分别是100％、88％、92％和58％、58％、65％、38％。以含有上述两种染料的印染废水置换培养液，并加入葡萄糖1g/L，黄孢原毛平革菌可以直接使废水脱色，菌丝可以重复培养脱色废水至少5批，每批废水的脱色率均大于90％，5批废水总的染料质量降解率约为80％，在重复培养脱色废水的过程中，测不到木素过氧化物酶的活力，说明废水中的染料分子是在细胞表面或进入胞内被降解的，若加入的葡萄糖浓度降低一半以上，菌丝脱色废水的效果将有所下降，图5表5参11     

黄孢原毛平革菌对代表性染料的生物降解及降解途径的初探

用紫外分光光度法测定黄孢原毛平革菌与代表性染料共培养的吸光度，根据培养颜色的变化，吸光度的减小，λmax的移动及染料的脱色率，降解率，研究各种培养参数对梁料生物降解动态过程的影响，结果表明：BKM－F－176菌种的降解能力较OGC101强，浅层培养条件有利于染料分子的彻底降解，偶氮键的断裂是偶氮染料降解的重要步骤，蒽醌梁料发生稠环的开裂，因降解程度的不同，终产物中或保留部分共轭系统，或为在200－700nm范围内无最大吸收峰的非共轭结构物质。     

挂膜生长的白腐真菌处理草浆造纸黑液废水

比较了几株白腐真菌在造纸黑液废水中的挂膜生长状况及其对黑液废水的处理效果．结果表明，在pH6．0的废水中添加葡萄糖1．0g／L，酒石酸铵0．2g／L及适量无机盐时，黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)和侧耳菌(Pleurotus ostieatus)以及本实验室自选的白腐真菌S22的挂膜状况和对黑液废水的处理效果最好．废水中添加的葡萄糖和酒石酸铵的浓度分别为1．0g／L和0．2g／L时，侧耳菌的挂膜和对黑液废水的处理效果最佳．S22菌在pH10．0时其木质素降解率和COD去除率最高，分别可达84％和69％．黄孢原毛平革菌、侧耳菌和S22菌能够在碱性较强的废水中生长挂膜并显著降解木质素，表现出对废水很强的适应能力．生物膜对黑液废水的半连续化处理结果表明了生物膜法的优越性．图8表1参14     

白腐真菌降解五氯酚的初步研究

研究了白腐真菌黄孢原毛平革菌在不同营养条件下对五氯酚的降解.采用土豆葡萄糖液体培养基,接种后第2天投加PCP,在胞外木质素降解酶活性极低的真菌反应体系中,五氯酚能够有效降解,4d内10mg·1-1五氯酚降解率达到98%;采用高氮培养基,接种后第6天投加五氯酚,在胞外木质素酶含量极低的真菌反应体系和不含胞外酶的菌丝体反应体系中,五氯酚均能有效降解,1d内降解率分别达到56%和22%;采用低氮培养基,接种后第6天投加五氯酚,在胞外木质素酶含量较高的真菌反应体系、胞外酶液反应体系和不含胞外酶的菌丝体反应体系中,五氯酚均能有效降解,1d内降解率分别达到86%,17%和46%.结果表明,黄孢原毛平革菌在非木质素降解条件下,依赖胞内酶能有效地降解PCP;在木质素降解条件下依赖胞外木质素降解酶和胞内酶降解五氯酚,降解效率高于非木质素降解条件.     

黄孢原毛平革菌酵母双杂交cDNA文库的构建及应用

作为研究木质素降解系统的模式微生物黄孢原毛平革菌,迄今还没有蛋白-蛋白相互作用方面的报道.本研究利用酵母双杂交技术构建了低氮培养基中培养2d和3d的酵母双杂交cDNA文库,分别得到2.5×105和3.0×105个重组子.以14-3-3蛋白为钓饵筛选3d cDNA文库,在SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp缺陷培养基平板上共获得了约600个单克隆,进一步分析发现,有30个克隆可激活3个报告基因.分离自这些克隆中的质粒DNA能转化大肠杆菌.利用HaeⅢ和Sau3AⅠ限制酶切分析可将它们分为4类.序列测定和同源分析结果表明,其中一类为14-3-3蛋白基因,提示14-3-3蛋白可形成二聚体,另外3类在GenBank没有明显同源的基因.通过SBASE网站预测,编号为Y2H333的克隆含有一个OB-fold核酸结合结构域(OB-fold nucleic acid binding domain).这些研究结果表明,所构建的黄孢原毛平革菌cDNA酵母杂交文库是成功的,14-3-3蛋白在黄孢原毛平革菌中能以蛋白-蛋白相互作用的形式发挥功能.图4表1参28     

黄孢原毛平革菌对氯代蒽的生物降解及降解途径

氯代多环芳烃(chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons, Cl-PAHs)是多环芳烃的氯代衍生物,其毒性与母体相当甚至高于母体,在各种环境介质中广泛存在且难以降解,对生态环境和人类健康具有一定的潜在威胁.微生物降解是环境中去除有机物的主要途径之一,本文以白腐真菌的模式菌种-黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium, Pc)为代表,优化了Pc菌对氯代蒽的降解条件、探究了降解效果以及降解动力学,并分析了可能的降解途径.结果表明,Pc菌对氯代蒽有一定的降解能力.当液体培养基的初始pH值为4.5,Pc菌接种量约为每毫升1×10~5个时,在35℃,120 r·min~(-1)的恒温摇床中培养6 d后,接入浓度为100 mg·L~(-1)的底物能够达到较高的降解效率.在此条件下降解16 d后9-ClAnt和9,10-Cl_2Ant的降解率分别达到了96.45%和92.83%.动力学分析表明,Pc菌降解氯代蒽的过程符合一级动力学方程.分析降解过程,检测到5种降解中间产物,结合生物催化反应的特点推测了氯代蒽可能的降解途径.     

三相鼓泡塔生物反应器培养黄孢原毛平革菌合成木素过氧化物酶系

利用三相鼓泡塔反应器固定化培养黄孢原毛平革菌，可以高效地合成木素过氧化物酶系，固定化载体为聚氨酯泡沫塑料．实验表明，合成木素过氧化物酶和锰过氧化物酶的最佳通气量均是1．0vvm。在此通气量下，最大木素过氧化物酶的酶活达367U/L，最大锰过氧化物酶的酶活达4．72U／mL。在使用相同的培养基和固定化载体单位体积用量条件下，与摇瓶培养相比，酶活分别增大1倍和1．2倍．一定条件下，在三相鼓泡塔中可以进行重复间歇培养生产木素过氧化物酶，连续进行了5批培养，每批最大木素过氧化物酶的活力均在250U／L以上，最高酶活出现在第二批为480U／L，总培养时间达22d．图9参15     

金龟子绿僵菌固体培养条件的筛选

测定了不同温度和pH及碳氮源、微量元素对金龟子绿僵菌菌丝生长及产孢的影响．结果表明：pH7、温度25℃最适合绿僵菌生长，固体培养中蔗糖为碳源、酵母为氮源、加入微量元素Mn，金龟子绿僵菌生长最好、产孢量最高．用正交方法探索了金龟子绿僵菌的最适固体培养条件．表6参10     

城市生活垃圾中酞酸酯的微生物降解

从酞酸酯生产厂排污沟中分离到４株酞酸酯降解菌，分属镰孢属（Ｆｕｓａｒｉｕｍ　ｓｐ．）、醇母属（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ　ｓｐ．）、不动杆菌属（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ　ｓｐ．）、黄单孢菌属（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ　ｓｐ．）。在酞酸酯剂量为５０、２５μｇ／ｍＬ水平的纯培养条件下，４株单菌对酞酸酯的降解率达到７２％－７７％，混合菌的降解率还可提高近１０％。在垃圾堆肥中酞酸酯剂量为１９７μｇ／ｇ的水平下，将降解菌回接堆肥后，不动杆菌属和混合菌对酞酸酯的降解率最高，分别达到７２％和６９％。     

一株槭射脉革菌MY51的分离鉴定及对染料的脱色能力

通过对兔眼蓝莓叶片组织中分离得到的内生真菌MY51进行鉴定和产木质素降解酶活性检测,探讨该菌株对染料的脱色能力.通过形态学和分子生物学分类法对菌株MY51进行鉴定;对菌株MY51所产3种木质素降解酶酶活曲线进行测定;利用菌株MY51对固体条件下8种染料进行脱色能力的检测,筛选出较易脱色的染料后,以脱色效果较好的染料模拟污水染料,研究菌株MY51在静态条件下对不同浓度固体染料的脱色能力.结果表明,菌株MY51为白腐真菌——槭射脉革菌(Phlebia acerina),该菌株可以产木质素过氧化物酶、漆酶和锰过氧化物酶等木质素降解酶;且木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶活性均在培养第8天达到最大值,分别为11.05、1.21 U/L;漆酶活性在第10天达到最大值18.52U/L;菌株MY51对不同的染料均有脱色效果,对活性红和活性黑的脱色效果最显著;但染料浓度较高时会对菌株MY51的脱色产生一定抑制作用,脱色15 d后,MY51对质量浓度为10、50、100、250和500 mg/L活性红脱色率分别为98.2%、94.5%、87.8%、88.3%和85.6%;对质量浓度为10、50、100、250和500mg/L的活性黑脱色率分别为98%、93%、83.3%、74.5%和65.5%.本研究表明菌株MY51对活性染料具有较好脱色能力,在染料废水处理领域具有一定的应用前景.(图10参31)     

稻草秆粉基质中白腐茵对三苯甲烷类染料的降解特性

研究了稻草秆粉基质中自腐菌对三苯甲烷类染料（孔雀绿、溴酚蓝和结晶紫）的降解特性．结果表明，白腐菌10d内对三苯甲烷类染料脱色率均可达到93％以上．染料加入对木素过氧化物酶分泌有抑制作用．随着培养过程的进行，染料脱色率增加，脱色降解以漆酶为主．紫外扫描发现，染料吸收波长有偏移，标志着染料结构发生变化，其中溴酚蓝能被完全矿化．图2表2参10     

纳米Ti02多孔微粒阳光催化降解活性艳蓝染料

首次利用高分子悬浮聚合与溶胶—凝胶法相结合的技术，成功地制备不同孔结构的TiO2多孔微粒，并对其光催化降解活性艳蓝KN—R的染料溶液PH、无机阴离子、光强、通空气等影响因素进行了系统研究。结果表明：强酸性条件有利于染料在催化剂表面的吸附，而强碱性条件有利于催化反应的进行；常见无机阴离子cl^-、so4^2-，对染料降解有不同程度的抑制作用；染料降解效率随光强增加而提高；光降解动力学结果表明：TiO2多孔微粒对活性艳蓝KN—R染料的光催化降解反应符合一级反应动力学；降解时持续通空气有利于降解效率的提高。实验证明所制得的微粒具有良好的光催化降解效果和重复使用性能。     

脱色酶和优势菌混合固定化降解染料的研究

本文对分离到的脱色优势菌ＤＮ１的脱色酶特性进行了研究,将脱色酶与苯胺降解菌混合固定化处理染料废水,结果表明,脱色酶在厌氧条件下对染料的脱色效果好,最适条件为３７℃,ｐＨ７．０;固定化酶相比粗酶液有更高的活性,对温度、ｐＨ、氧的要求范围较宽;混合固定化降解染料,脱色率及苯胺降解率分别大于８０％和９０％。     

间苯二酚的微生物降解研究

从土壤中筛选的一株降解活性较高的细菌Ｔ１，当以间苯二酚为唯一碳源时，降解率可达９８％，研究表明，菌体接种量的大小对间苯二酚降解速度有一定的影响；降解酶为胞内酶，经鉴定，Ｔ１菌为黄单胞菌，其某些特性与已知菌种有差异，需进一步研究。     

稻草秆粉基质中白腐菌对三苯甲烷类染料的降解特性

研究了稻草秆粉基质中白腐菌对三苯甲烷类染料(孔雀绿、溴酚蓝和结晶紫)的降解特性.结果表明,白腐菌10 d内对三苯甲烷类染料脱色率均可达到93%以上.染料加入对木素过氧化物酶分泌有抑制作用.随着培养过程的进行,染料脱色率增加,脱色降解以漆酶为主.紫外扫描发现,染料吸收波长有偏移,标志着染料结构发生变化,其中溴酚蓝能被完全矿化.图2表2参10     

苯噻菌酯在土壤中的降解、吸附和迁移特性

采用室内模拟试验方法,研究了苯噻菌酯在东北黑土、江西红壤和南京黄棕壤中的降解、吸附和迁移特性.结果表明,苯噻菌酯在3种不同土壤中的降解顺序为东北黑土南京黄棕壤江西红壤,半衰期分别为32.8、37.9、51.7 d,属于中等降解农药.随着土壤含水量(20%—80%)增加,苯噻菌酯的降解速率加快.苯噻菌酯在灭菌土壤中降解速率明显减慢,渍水条件下降解速率加快,说明土壤中微生物,特别是厌氧微生物是影响苯噻菌酯降解的重要因素.此外,土壤中有机质和氧化物能促进苯噻菌酯的降解.3种土壤对苯噻菌酯的吸附均较好地符合Freundich方程,吸附系数Kd值分别为171.33、102.41和135.89,属于较易吸附农药.苯噻菌酯在土壤中移动性较差,属于难淋溶农药.     

蒽醌染料及中间体脱色优势菌的特性研究和基因定位

本文对分离到的两株蒽醌染料脱色优势菌的脱色能力及其基因定位进行了研究,结果表明,ＮＤ１,ＮＤ２均能有效脱除活性艳蓝ＫＮ－Ｒ及溴氨酸的色度;两株优势菌均含有质粒,其降解染料的能力是由质粒控制的;并考察了不同碳源、氧、温度、ｐＨ值等理化因素对菌株降解染料的影响。     

自然水体介质中白腐菌对二噁英类物质的降解

研究了自然水体介质中白腐菌射脉侧菌（Phlebia radiata）Ⅰ-5-6对二噁英类物质2，7-二氯二苯并噁英（2，7-diCDD）和八氯二苯并呋喃（OCDF）的降解规律．结果显示，在自然河水为介质的培养环境中，2，7-diCDD随着江水加入量的递增，降解率逐步下降，但这种影响随着培养时间的延长而逐步减弱．白腐菌处理OCDF底物的效果并不理想，经过12d处理后，降解率最高只达到36．00％，这很可能是由于OCDF已经高度氧化，再要对它进行氧化降解比较困难．