烟管孔菌G14产锰过氧化物酶条件优化及其对染料的脱色

利用组织分离从未成熟有机蓝莓的表皮中分离出菌株G14,根据其菌落形态、ITS序列对比及系统发育树的分析,鉴定菌株G14为一株烟管孔菌Bjerkandera adusta。菌株G14可以分泌漆酶（laccase,Lac）、木质素过氧化物酶（lignin peroxidase,LiP）和锰过氧化物酶（manganese peroxidase,MnP）3种木质素降解酶,利用单因素和正交试验对活性较高的MnP进行发酵条件优化,同时检测B.adustaG14所产MnP粗酶液对5种染料的脱色能力。结果表明,B.adustaG14在培养6d时MnP活性最大,最优条件为：蔗糖10g/L、pH 7、0.5mmol/L Mn²⁺、0.1mmol/L Zn²⁺,该条件下MnP活性达17.74U/L,比优化前提高了1.42倍,B.adustaG14 MnP粗酶液对5种染料均可以脱色,对刚果红和铬黑T染料的脱色效果最好,6d后脱色率达76%和68%。     

一株白囊耙齿菌对刚果红染料的脱色研究及其毒力测试

菌株2-1-1于贵州大学校园樱花树干子实体中分离,通过形态学结构、ITS序列及系统发育树分析,鉴定其为白囊耙齿菌Irpex lacteus,对菌株2-1-1产生的3种木质素降解酶进行测定,发现菌株可分泌漆酶(laccase,Lac)、木质素过氧化物酶(lignin peroxidase,LiP)和锰过氧化物酶(manganese peroxidase, MnP)。利用菌株2-1-1对固体培养基条件下7种染料的脱色能力进行检测,筛选出较易脱色的刚果红染料,同时采用气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectroscopy,GC-MS)分析确定经白囊耙齿菌降解的刚果红染料代谢产物,并对其进行脱色条件优化和毒力测验,试验分析表明：菌株2-1-1对7种染料均有脱色,对刚果红脱色效果较佳。GC-MS分析刚果红染料降解产物主要为联苯胺、联苯、苯乙烯、十六烷和3-硝基苯酚。单因素和综合优化脱色条件：染料浓度50mg/L,碳源为果糖、金属离子为锌离子、pH7,该条件下刚果红染料脱色效果最优。优化条件下菌株2-1-1对刚果红染料脱色率达91.03%,相比对照组脱色率提高...     

裂褶菌F17固态发酵产锰过氧化物酶及其发酵动力学模型的建立

白腐真菌分泌的锰过氧化物酶是木质素降解酶系统的主要组分,对木质素解聚,纸浆和染料的脱色均有重要作用.利用裂褶菌F17在自行设计的通气托盘式反应器中,以松木屑、稻草及黄豆粉为混合营养基质进行固态发酵生产锰过氧化物酶.在自制通气托盘式反应器中,裂褶菌F17能够产生锰过氧化物酶,发酵96 h时,最高酶活力达到13.51 U/...     

烟管孔菌G11对活性染料的脱色

本研究从未成熟的有机蓝莓表皮分离、纯化得到一株白腐真菌G11,通过对菌株G11的形态特征、ITS序列同源性比对以及系统发育分析,鉴定菌株G11为一株烟管孔菌Bjerkandera adusta。菌株G11可以产生木质素过氧化物酶、漆酶和锰过氧化物酶等木质素降解酶。菌株G11对8种不同染料的脱色效果显示其对活性染料的脱色效果最好,脱色率达到90%所需时间最短。以菌株G11为研究对象,研究其对不同浓度的活性黑和活性红的脱色能力,结果表明：菌株G11对活性红和活性黑具有显著的脱色能力。在脱色15d时,菌株G11对浓度为10、50、100、250、500mg/L活性红的脱色率分别为99%、98%、95%、94%和92%;对浓度为10、50、100、250、500mg/L活性黑的脱色率分别为98%、97%、95%、93%和90%。     

三株野生大型真菌对孔雀石绿的脱色作用及其脱色条件

为了消除或降低孔雀石绿染料的污染,从50余种野生大型真菌中筛选到3种对孔雀石绿染料有较强脱色作用的菌株即落叶松附毛孔菌、粘小奥德蘑和皱盖囊皮菌。采用单因素和正交设计试验探索了优选菌株落叶松附毛孔菌的培养基组成和脱色条件。结果显示其最佳发酵培养基组成为马铃薯20%、玉米汁2%、KH2PO4 0.3%、MgSO4?7H2O 0.15%;最佳脱色条件为染料初始浓度100mg/L、发酵液用量6mL、Mg2+浓度6mmol/L、pH6.0、温度50℃、摇床振荡速度150r/min。此条件下对孔雀石绿染料脱色1h,脱色率可达92.6%,其中Fe2+对脱色有很强的抑制作用。发酵液脱色受热、pH和Fe2+影响,推测,落叶松附毛孔菌对孔雀石绿脱色的活性成分可能是漆酶。     

白囊耙齿菌对茜素红脱色条件优化及其毒性变化检测

白囊耙齿菌Irpex lacteus是分离自倒木上的一株可以分泌漆酶和锰过氧化物酶的白腐真菌。利用I. lacteus对固体条件下的活性黑、活性红、结晶紫、茜素红和孔雀石绿进行脱色能力的检测,通过单因素和正交试验优化I. lacteus对茜素红的脱色条件,并以3种作物发芽率为指标测定茜素红被I. lacteus脱色前后的毒性变化。结果显示,I. lacteus对5种染料均可脱色,其中对茜素红染料的脱色更为彻底;单因素和正交试验优化I. lacteus对茜素红的脱色条件为：pH 7.0、葡萄糖10.0g/L、硫酸铵0.66g/L、接种量2片（Φ=8.0mm）、100.0mL三角瓶装液20.0mL,优化条件下I. lacteus对茜素红脱色10d时的脱色率为88.26%,与未优化前的脱色率相比提高了60.50%;茜素红染料被I. lacteus脱色前后毒性大小排序为：染料原液>染料脱色后>PDB培养基处理,表明茜素红染料存在一定的毒性,I. lacteus脱色茜素红后可以使其毒性减弱。通过本研究,为I. lacteus在茜素红等染料废水脱色以及降低染料废水毒性方面的应用奠定基础。     

一株新分离的云芝栓孔菌Z-1应用于木质素降解及染料脱色

木质素是一种非结晶性的复杂三维网状酚类高分子聚合物,被认为是木质纤维素生物质抗降解的天然屏障。探索并开发高效降解木质素的微生物资源已成为近些年来的研究焦点。本研究对新分离的一株具有潜在木质素降解能力的菌株Z-1开展了系列研究。首先通过形态学和系统发育分析将菌株Z-1鉴定为云芝栓孔菌Trametes versicolor。平板定性检测初步表明云芝栓孔菌T. versicolor Z-1具有较强的产过氧化物酶和漆酶能力。以木质素为唯一碳源时,T. versicolor Z-1对木质素的降解率和脱色率分别可达13.38%和26.43%。酶活检测分析表明该菌主要是通过分泌漆酶和锰过氧化物酶（manganese peroxidase,MnP）降解木质素。利用傅里叶变换红外光谱（fourier transform-infrared spectroscopy,FT-IR）、扫描电镜（scanning electron microscope,SEM）及气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectroscopy,GC-MS）对云芝栓孔菌T. versicolor Z-1降解后木质素残渣结构以及代谢物的鉴定分析结果证实了该菌对木质素的强降解能力,并表明该菌对木质素的降解途径包括酚醚键的断裂、芳香环侧链氧化裂解以及芳香环开环反应等。此外,该菌还对多种芳香类染料展现出了强的脱色能力,其中对刚果红、孔雀石绿和考马斯亮蓝R-250 3种染料的脱色率达到100%。本研究表明云芝栓孔菌T. versicolor Z-1具有应用于工业化木质素降解与芳香化合物类染料脱色的开发前景。     

裂褶菌F17对刚果红的脱色及主要降解酶的研究

裂褶菌F17在限氮培养基中对偶氮染料刚果红表现出较高的脱色能力。最佳脱色条件为:温度28℃、初始pH值4.5以及菌体摇瓶培养3d加入染料,染料浓度以100mg/L为宜。诱导因子藜芦醇、吐温80、土豆汁和松木屑的加入明显提高了脱色率,而叠氮化钠和氰化钾的加入对脱色有显著的抑制作用。酶活检测表明,裂褶菌F17在刚果红脱色过程中主要产生MnP,LiP活力很小,未检测到Lac。此外,刚果红的脱色率与累积MnP酶活具有良好的线性关系,相关系数为0.973。推测裂褶菌F17对刚果红脱色的主要降解酶为MnP。     

藜芦醇和吐温80对白腐菌产木质素降解酶的影响及在偶氮染料脱色中的作用

担子菌PM2在限氮液体培养下,分泌木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶;藜芦醇、吐温 80的补充,提高了该菌锰过氧化物酶的产生,获得的最大锰过氧化物酶Mnp酶活为254.2u/L、190.2 u/L,分别是对照的3.4倍和2.5倍。选择三种偶氮染料,在染料体系下,进一步分析藜芦醇、吐温 80对担子菌PM2产过氧化物酶及染料脱色的影响。结果表明,担子菌PM2分泌的锰过氧化物酶Mnp与染料脱色有关,脱色程度受其分子结构特征影响;吐温80的补充,更有利于染料的脱色降解,48h后三种染料均可达到80%以上的脱色率。     

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。     

新月弯孢霉菌丝球对染料脱色作用的研究

研究了新月弯孢霉Curvularia lunata JQH-100液体培养时产生的菌丝球对多种染料的脱色能力。结果表明,多种染料在24h内的脱色率均达到80%以上,且菌丝球稳定性良好,可重复使用6次;以菌丝球对孔雀绿脱色效果为优化指标,正交实验优化获得制备菌丝球的最佳条件为:葡萄糖20g/L、硫酸铵5g/L、马铃薯200g/L、KH2PO43g/L、MgSO45mg/L、CuSO40.5mg/L、VB15mg/L及pH5、摇床转速120r/min。在上述优化后的基础培养基(不含MgSO4、CuSO4)中分别添加微量元素Cu2+、Mn2+、Mg2+或Ca2+制备的菌丝球,对孔雀绿脱色能力增强;添加Fe2+制备的菌丝球,对孔雀绿脱色能力下降;分别添加Zn2+、Al3+或Na+制备的菌丝球对孔雀绿脱色能力与对照相近。应用优化后培养条件制备的菌丝球处理含多种染料的混合废水,也获得了较好的脱色效果。     

毛木耳对孔雀石绿染料降解条件的优化

随着我国印染工业的发展,废水对生态环境的危害日趋严重,亟需开发一种脱色明显且成本低廉的降解方法。本研究发现毛木耳Auricularia cornea菌株AC5对不同结构的染料均具有一定的降解作用,尤其是三苯甲烷类染料。利用26℃、160r/min振荡培养7d的粗酶液对染料（75.0mg/L）进行12h降解,结果显示三苯甲烷染料孔雀石绿、结晶紫,蒽醌染料活性蓝19和偶氮染料活性蓝222的降解效率分别为83.27%、71.77%、67.81%和63.92%。染料降解实验和酶活力测定结果表明,毛木耳对孔雀石绿的降解率达到最高时漆酶活性最高,为321.0U/mL,木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶活性较低。因此,推测在降解过程中漆酶起到主要作用。研究表明利用毛木耳菌丝发酵液降解染料废水成本低且操作方便,为染料废水的降解研究提供了前期基础。     

一色齿毛菌对刚果红的脱色优化及其毒性变化研究

一色齿毛菌Cerrena unicolor是分离自野外的一株能够降解木质素的白腐真菌。为明确一色齿毛菌对染料的脱色能力及脱色前后染料毒性的变化,本研究利用一色齿毛菌对固体条件下4种染料进行脱色能力的检测,筛选出较易脱色的染料后,对该染料的脱色条件进行优化,并以3种豆类发芽率为指标测定该染料脱色前后的毒性变化。结果表明,一色齿毛菌对4种染料均可脱色,其中对刚果红的脱色效果最为明显;一色齿毛菌对刚果红脱色条件的优化结果为：20g/L麦芽糖,1g/L硝酸铵,1mmol/L硫酸镁,接种9块直径1cm菌饼,10mg/L染料浓度,pH 7时脱色效果最好;刚果红染料脱色前后毒性测试结果显示：染料脱色前发酵液毒性>染料脱色后发酵液毒性>清水处理毒性,表明刚果红染料存在一定的毒性,但在被一色齿毛菌脱色后,染料毒性有所降低。本研究为一色齿毛菌在染料废水脱色方面的应用及降低染料废水毒性提供一定的参考依据。     

Decolorization of synthetic dyes by solid state cultures of Lentinula (Lentinus) edodes producing manganese peroxidase as the main ligninolytic enzyme

The ability of the white-rot fungus Lentinula (Lentinus) edodes to decolorize several synthetic dyes was investigated using solid state cultures with corn cob as substrate. Cultures, containing amido black, congo red, trypan blue, methyl green, remazol brilliant blue R, methyl violet, ethyl violet and Poly R478 at 200 ppm, were completely decolorized after 18 days of incubation. Partial decolorization was observed in the cultures containing 200 ppm of brilliant cresyl blue and methylene blue. High manganese peroxidase activity (2600 U/g substrate), but very low lignin peroxidase (<10 U/g substrate) and laccase (<16 U/g substrate) activities were detected in the cultures. In vitro, the dye decolorization was markedly decreased by the absence of manganic ions and H2O2. These data suggest that manganese peroxidase appear to be the main responsible for the capability of L. edodes to decolorize synthetic dyes.     

细菌脱色酶TpmD对三苯基甲烷类染料脱色的酶学特性研究

从嗜水气单胞菌DN322中分离纯化出能够对三苯基甲烷类染料结晶紫、碱性品红、灿烂绿及孔雀绿进行有效脱色的脱色酶,命名为TpmD。该酶的亚基分子量为29.4kDa,等电点为5.6。该酶催化上述4种三苯基甲烷类染料脱色反应的适合温度为40~60℃,适合pH范围为5.5~9.0。动力学参数测定结果显示TpmD对结晶紫、碱性品红、灿烂绿及孔雀绿的Km值分别为24.3、40.65、4.2、68.5μmol-1.L-1,Vmax值分别为19.6、74.1、82.8、115.6μmol.L-1.s-1。结晶紫为该酶的最适反应底物。TpmD催化的脱色反应依懒于NADH/NADPH及分子氧的存在,显示该酶属于NADH/NADPH依赖型的氧化酶类。这是国内外首次关于细菌中三苯基甲烷类染料脱色酶酶学性质的描述。     

Role of microalgal ligninolytic enzymes in industrial dye decolorization

Abstract

In this study, the decolorization efficiency of seven microalgae isolates; Nostoc muscorum, Nostoc humifusum, Spirulina platensis, Anabaena oryzae, Wollea saccata, Oscillatoria sp. and Chlorella vulgaris was investigated for dye decolorization. The highest decolorization percentages of Brazilwood, Orange G, and Naphthol Green B dyes (99.5%, 99.5%, and 98.5%, respectively) were achieved by Chlorella vulgaris. However, the maximum efficiency for dye decolorization percentages of CV and malachite green dyes were exhibited by A. oryzae (97.4%) and W. saccata (93.3%). Ligninolytic enzymes activity assay was carried out for laccase and lignin peroxidase enzymes, which revealed a high efficiency of the C. vulgaris, A. oryzae and W. saccata to lignin containing compound degradation. The highest laccase production recorded by C. vulgaris with Brazilwood, Orange G, and Naphthol Green B dyes (665.0, 678.6, and 659.5?U/ml, respectively). Similarly, C. vulgaris gave a high lignin peroxidase enzyme production with the above three dyes respectively (306.00, 298.34, and 311.45?U/ml). In addition, A. oryzae and W. saccata showed the highest production of the laccase enzyme (634.6 and 577.45?U/ml, respectively) with CV and malachite green dyes. The degradation products have been characterized after decolorization and verified using FTIR analysis. The high decolorization percentages achieved by C. vulgaris, A. oryzae and W. saccata make them potential candidates for bioremediation and pre-processing to remove dyes from textile effluents.     

Decolorization of azo and triphenylmethane dyes by Pycnoporus sanguineus producing laccase as the sole phenoloxidase

Partial decolorization of two azo dyes (orange G and amaranth) and complete decolorization of two triphenylmethane dyes (bromophenol blue and malachite green) was achieved by cultures in submerged liquid culture producing laccase as the sole phenoloxidase. Enzyme production could be correlated with dye decolorization, with sorption of dye to mycelia accounting for less than 3% of dye removal.