Production of laccase by Coriolus versicolor and its application in decolorization of dyestuffs: (Ⅱ) Decolorization of dyes by laccase containing fermentation broth with or without self-immobilized mycelia

The capability of decolorization for commercial dyes by Coriolus versicolur fermentation broth containing laccase with or without immobilized mycelium was evaluated.With cell-free fermentation broth containing laccase,high decolorization ratio was achieved for acid orange 7,but not for the other dyes concerned.The immobilized mycelium was proved to be more efficient than the cell-free system.All the four dyestuffs studied were found being decolourized with certain extent by immobilized mycelium.The repeated-batch decolorization was carried out with satisfactory results.The experimental data showed that the continuous decolorization of wastewater from a printing and dyeing industry was possible by using self-immobilized C.Versicolor.     

Production of laccase by Coriolus versicolor and its application in decolorization of dyestuffs : (Ⅰ) Production of laccase by batch and repeated-batch processes

The production of laccase by Coriolus versicolor was studied.The effect of cultivation on laccase production by Coriolus versicolor was examined to obtain optimal medium and cultivation conditions.Both batch and repeated-batch processes were performed for laccase production.In repeated-batch fermentation with self-immobilized mycelia, total of 14 cycles were performed with laccase activity in the range between 3.4 and 14.8U/ml.     

表面铜螯合磁性二氧化硅固定化漆酶及其催化降解水中2，4-二氯酚

利用磁性二氧化硅表面接枝的聚丙烯酰胺络合Cu2＋离子，制备了表面铜螯合磁性SiO：材料，采用傅立叶红外光谱（FT．IR），X射线衍射（XRD）对该磁性材料进行了表征，并通过配位作用固定化漆酶，考察了其对水中2，4-二氯酚（2，4-DCP）的催化降解效能及主要影响因素。结果表明，表面铜螯合磁性SiO：固定化漆酶对2，4-DCP具有较好的催化降解效能，利用8g／L固定化漆酶催化降解50mL初始浓度为24．25mg／L的2，4-DCP，反应12h2，4-DCP去除率达91％；当pH值在3．0～6．0范围内时，2，4-DCP的去除率随反应pH值的增加而升高；2，4-DCP初始浓度在14．39～257．6mg／L范围内时，反应12h，2，4-DCP的去除率均达85％以上；给酶量增加促进2，4-DCP的去除，但过多的给酶量导致单位质量固定化漆酶催化降解2，4-DCP的速率下降；水中硫酸根离子对固定化漆酶催化降解2，4-DCP具有明显的促进作用，而碳酸氢根离子明显抑制反应的进行。     

漆酶的逆胶束萃取条件优化的研究

研究了生物表面活性剂逆胶束体系萃取纯化漆酶的后萃的过程.在此逆胶束体系中,表面活性剂采用一种阴离子生物表面活性剂鼠李糖脂(rhamnolipid, RL),溶剂采用异辛烷.分别考察了4种不同离子种类(NaCl, NaBr, KCl和KBr)与不同浓度、4种不同助溶剂种类(正丁醇,正己醇,正庚醇及正辛醇)与不同比例、乙醇的含量以及温度对漆酶的后萃过程的影响.结果表明,0.25mol/L KCl或0.20mol/L KBr能够得到较好的萃取效果;在四种助溶剂中,正己醇(比例为0.5)和正庚醇(比例为0.5)效果比较好;乙醇加入量为9%效果最优;最适宜温度为35℃.在上述条件下,漆酶的酶活回收率和纯化倍数分别高达90%,4.7倍.电泳分析结果进一步证实了漆酶的纯化效果较好.研究证明鼠李糖脂逆胶束萃取酶类具有广阔的应用前景.     

漆酶催化酚类、苯胺类化合物的动力学分析及其测定废水中邻苯二酚的应用研究

含酚、苯胺类废水是环境中水污染的重要来源之一.本研究以漆酶分析酚类及苯胺类底物的动力学特性为基础,建立酚类、苯胺类化合物的分析方法.以分光光度法测定漆酶催化0～10mg/L酚类及苯胺类底物的反应速率,作出底物浓度与反应速率的标准曲线,采用漆酶筛查并检测了3种焦化废水中非挥发酚类含量.结果表明,漆酶的酚类及苯胺类底物主要以多元酚、氨基酚及多元胺为主,其中酚类的最适pH在7.0左右,苯胺类在4.5～5.0之间,各底物Km值大小在0.4～10mmol/L之间.除联苯胺外,分光光度法所得到的标准曲线均具有较好的一级反应动力学线性关系,相关系数R2在0.96以上.3种焦化废水中邻苯二酚含量分别为190.5、265.8和155.3mg/L,回收率介于91.9%～115.8%之间.     

Myrothecium verrucaria NF-08产漆酶条件的响应面法优化及粗酶染料脱色研究

以半知菌属疣孢漆斑菌Myrothecium verrucaria NF-08为供试菌,采用响应面方法优化菌株产漆酶条件,并以其漆酶粗酶进行3种结构类型6种染料的脱色试验,考察了粗酶浓度、温度和p H值对脱色率的影响.两水平析因设计、中心组合设计和验证试验结果表明:葡萄糖浓度为15.4 g·L~(-1)、蛋白胨浓度为43.3 g·L~(-1)和培养基初始p H值为6.68时,漆酶活性达到最大值(25.58±1.60)U·m L~(-1),是单因素试验(16.82 U·m L~(-1))的1.52倍,提高了52.1%.以上述发酵条件获得的M.verrucaria NF-08漆酶粗酶对3种结构类型染料均有脱色效果,排序为偶氮类优于芳甲烷类优于蒽醌类.脱色率随粗酶浓度增大(2~8 U·m L~(-1))、反应温度升高(15~35℃)而上升,随p H值上升(4~10)而下降.粗酶浓度为5 U·m L~(-1),反应温度为25℃,p H值为4时,偶氮类染料铬黑T和芳甲烷类染料碱性品红即可几乎完全脱色,脱色率分别为99.2%和94.6%.     

利用固定化技术与添加表面活性剂增强双酚A降解率的研究

以SiO_2为载体,戊二醛为交联剂,用以固定游离态漆酶降解双酚A(Bisphenol A,BPA).同时,对比了游离态漆酶与固定化漆酶在不同pH值与温度下的最佳酶活与酶稳定性,再通过添加表面活性剂来增加酶活及BPA去除效果.结果表明,与游离态漆酶相比,固定化漆酶对不同酸碱的适应性与耐热性均有所提高,在pH为2~8时,固定化漆酶的活性均高于游离态漆酶,且最佳活性温度也从游离态漆酶的40℃提高至50℃.在BPA降解率方面,固定化漆酶的降解率皆高于游离态漆酶,反应6 h后,对100 mg·L~(-1)BPA的去除率可分别达到92%与85%.通过添加非离子型表面活性剂Triton X-100,反应4 h后固定化漆酶可完全降解BPA,相对活性为67%;游离态漆酶于6 h将BPA降解完全,相对活性为32%.实验证实Triton X-100可作为酶活诱导剂用以提高漆酶活性及BPA的降解率,降低了处理成本且具有一定的应用前景.     

固定化真菌漆酶对分散兰-2BLN的脱色和降解

采用改良壳聚糖固定化的真菌漆酶对染料分散兰-2BLN进行脱色和降解条件的研究，探索了固定化漆酶活力、处理时间、染料浓度、温度和pH对其降解效果的影响。结果表明，固定化漆酶脱色降解分散兰-2BLN的适宜条件为：固定化漆酶活力18.2U／mL，染料浓度100mg／L，温度40℃，pH4.6，在上述条件下降解1.5h，分散兰-2BLN脱色率能达到87.68％。重复分批使用固定化漆酶处理2BLN兰，在使用6批次后，脱色率仍能保持在55％以上，其催化效率得到了较大提高。     

灵芝漆酶对直接蓝86的催化脱色性能

利用灵芝菌Ganoderma lucidum U-281漆酶对直接蓝86进行酶促氧化脱色,并对其降解机理进行了探讨。结果表明,染料-漆酶共反应体系在20～50℃及pH小于5.0范围内,直接蓝86均可脱色50%以上;漆酶对直接蓝86具有宽泛的浓度适应性,对300 mg/L的该染料仍具有耐受性。最优脱色工艺参数为温度40℃、pH 5.0、染料初始浓度200 mg/L、漆酶用量1 U/mL。在优化条件下,直接蓝863 h的脱色率达到54.54%,48 h脱色率达到91.54%。紫外-可见吸收光谱分析表明,漆酶的酶促氧化导致染料的分子结构产生了变化,是造成直接蓝86脱色的主要发生机制。     

毛木耳产漆酶发酵条件的研究

以毛木耳为产酶菌，以CMC为唯一碳源，探讨了不同培养条件对毛木耳产漆酶的影响。结果表明，在最适温度为27℃、pH值为6．0、接种量为10％、装液量为90mL／250mL、摇床转速为180rpm、培养天数为6d时，产酶活力最大。以各个因子的最佳梯度做优化培养，发酵液中的漆酶活力高达70．76IU／mL。