红平菇产漆酶条件优化及对孔雀绿染料脱色的研究

采用LNAS(低氮天冬酰胺-琥珀酸)培养基添加方式,对红平菇Pleurotus djamor HP1进行培养,检测不同时间培养液对不同底物的氧化作用,进而得到光密度值的变化情况,作为漆酶的产生及活性测定的主要依据。结果表明:在含Cu2+的培养液中漆酶最大酶活为235.4 U/L。含Cu2+的培养液添加底物木屑后漆酶最大酶活为458.8 U/L。提取经优化筛选后的培养基培养出的漆酶粗酶液,对4种具有不同化学结构的染料进行了脱色试验。结果表明:三苯基甲烷类的孔雀绿在6 h时脱色率为87.5%,蒽醌类的SN4R在24 h时脱色率为49.4%,偶氮类的甲基橙在24 h时脱色率为45%,杂环类的中性红在24 h时脱色率为23.6%。因此,显示出红平菇漆酶对孔雀绿染料脱色具有较大的应用潜力,进而对废水处理具有更好的应用前景。     

刺芹侧耳产漆酶条件优化及对偶氮染料甲基橙的脱色

漆酶是一种含铜的单电子多酚氧化酶,能够催化氧化各种酚类及多种染料,在处理染料废水方面具有巨大的潜力。刺芹侧耳Pleurotus eryngii具有较强的产漆酶能力,但漆酶产量在较大程度上受环境条件限制。本文研究了氮源含量、pH、温度、金属离子等环境条件对刺芹侧耳产漆酶能力的影响,优化了其产漆酶条件,并用其粗酶液对典型偶氮类染料甲基橙进行脱色,结果表明,在氮源0.5%（W/W）、pH 5.5、温度28℃、添加5.0mmol/L Mg ²⁺的培养条件下,刺芹侧耳产漆酶能力最强,培养6d时,漆酶酶活可达78.0U/L。用优化培养的刺芹侧耳粗酶液对偶氮染料甲基橙进行脱色,28h后脱色率可达90%,脱色反应为准一级动力学反应,甲基橙并未完全矿化,而是生成小分子中间产物。     

灵芝漆酶催化直接耐晒翠蓝GL脱色条件的优化

采用灵芝菌株发酵所得的漆酶, 对酞菁类染料直接耐晒翠蓝GL进行了催化脱色实验, 确定了脱色反应的最适条件。结果表明: 单独使用灵芝漆酶粗酶液对直接耐晒翠蓝GL具有很好的脱色效果。其最适脱色pH为3.0, 最适脱色温度为40°C, 最适漆酶用量是40 U/mL, 最适染料浓度为60 mg/L。以上述最适脱色条件对直接耐晒翠蓝GL进行脱色实验, 反应70 min, 脱色率可达94.3%。研究结果显示, 所试灵芝漆酶在印染废水治理方面具有良好的应用前景。     

一种pH稳定的黄色漆酶的快速纯化和性质特征

通过丙酮沉淀和 DEAE- cellulose DE52 柱层析, 快速、有效地从一株白腐菌 Trametes sp. SQ01 的发酵液中纯化了漆酶。纯化的漆酶并非传统漆酶那样呈现蓝色, 而是一种黄色蛋白。以 ABTS 为底物时, 该酶的最适 pH 和温度分别是 pH 4.5 和 70°C, Km 为 0.029 mmol/L。T. SQ01 漆酶在 pH 3.0~11.0时, 酶活相对稳定, 在 pH 5.0 时最为稳定, 是目前报道的 pH 稳定性最好的漆酶。低浓度的金属离子(1 mmol/L) Cu2+、Mg2+ 、Ca2+ 和Co2+ 对漆酶有促进作用, 而高浓度(5 mmol/L)的Co2+、Zn2+、 Mn2+、Mg2+ 却抑制漆酶酶活。SDS 对该酶有激活作用, 当其浓度为1 mmol/L时, 漆酶相对酶活达到128%。DTT对漆酶强烈抑制, 即使是浓度为1 mmol/L, 亦可完全抑制漆酶酶活。纯化后的漆酶对亮蓝(RBBR) (100 mg/L)的脱色能力显著, 0.5 U/mL 的漆酶在 10 min内即可达到 80%的脱色率。T. sp. SQ01 漆酶的快速纯化以及高效脱色的能力表明该酶在染料脱色降解方面有着广阔的应用前景。     

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%。     

漏斗多孔菌液体发酵产漆酶条件研究

采用单因子实验分析了培养基成分及初始pH对漏斗多孔菌液体发酵产漆酶的影响。结果表明,米糠和甘蔗半纤维素组成复合碳源、NH4Cl和高C/N有利于漆酶的产生,Cu2+、米糠水解液和萘乙酸对漆酶合成具有诱导作用,1-萘酚、愈创木酚、联苯胺、乙醇、吐温80等抑制漆酶的合成,Cu2+和萘乙酸同时存在时也限制漆酶的产生,产酶培养基最适初始pH为5.2-5.7。利用优化的产酶培养基液体摇瓶培养漏斗多孔菌A08,产酶活力提高0.95倍,达到1480U/L。     

阿魏菇与胶红酵母共培养产漆酶对活性艳蓝W-RV的脱色

利用阿魏菇与胶红酵母共培养所产漆酶对染料活性艳蓝W-RV进行脱色,同时考察不同p H、温度、染料浓度和漆酶酶活等条件对脱色的影响。结果显示,酸性范围内的p H有利于活性艳蓝W-RV的脱色,较高温度并不适于脱色反应。在研究不同染料浓度的影响时发现,不同浓度染料的脱色率在7 h反应后都达到了稳定,而漆酶酶活在达到200 U/L后脱色率不再变化。因此,最终得到的最适反应条件为p H 4.5、30℃、染料质量浓度100 mg/L、漆酶酶活200 U/L,在此条件下,活性艳蓝W-RV的最高脱色率为89.91%。     

疣孢漆斑菌Myrothecium verrucaria GH-01漆酶的纯化和酶学性质研究

疣孢漆斑菌具有生长周期短,分泌漆酶酶活高等特点。利用已分离得到的疣孢漆斑菌GH-01(Myrothecium verrucaria GH-01)发酵产生粗酶液。进而通过分级沉淀、透析和层析的方法对漆酶粗酶液进行纯化。SDS-PAGE和Native-PAGE结果表明纯化可获得具有漆酶活性的单体蛋白。酶学性质研究表明,该漆酶催化最适温度为40℃,在底物ABTS存在条件下的最适p H值为4.0,且在低温及碱性条件具有较好的稳定性。此外通过漆酶对4大类染料脱色能力的研究,发现该漆酶对偶氮类的橙黄Ⅰ和蒽醌类的茜素红脱色有较好的脱色效果,反应1 h脱色率达80%以上;对三苯甲烷类的碱性品红脱色能力较弱,脱色率只能达到20%左右;脱色率最差的是杂环类的亚甲基蓝。在含10 U漆酶的体系中,对50 mg/L的染料降解效果相对最佳。     

白囊耙齿菌产锰过氧化物酶条件优化及其对染料的脱色

锰过氧化物酶（manganese peroxidase,MnP）是白腐真菌降解多种异生物质的主要降解酶之一。本研究对白囊耙齿菌Irpex lacteus产MnP的酶活曲线进行监测,利用单因素和正交试验对I. lacteus产MnP的发酵条件进行优化,同时检测了I. lacteus的MnP粗酶液对5种染料的脱色效果。结果显示,I. lacteus在培养5d时MnP活性较大;I. lacteus产MnP较优的条件为：可溶性淀粉20g/L、尿素1g/L、pH 6.3、CaCl₂ 1mmol/L、FeCl₃ 1mmol/L,该条件下MnP活性达29.24U/L,与优化前MnP活性相比提高了1.25倍;I. lacteus的MnP粗酶液对5种染料均可脱色,其中对直接大红和活性红的脱色效果更为明显,脱色5d后的脱色率分别达到82%和81%。     

黄孢原毛平革菌产漆酶优化培养及其对刚果红的脱色降解

以白腐真菌模式菌株黄孢原毛平革菌Phanerochaete chrysosporium为研究对象,探讨培养条件、重金属和芳香族化合物对产漆酶的影响,并进一步研究漆酶对刚果红的降解效果。结果表明,P. chrysosporium产漆酶最适培养条件：葡萄糖为碳源,蛋白胨为氮源,碳氮比为90。培养8d后,漆酶酶活为911.1U/L;Mn²⁺严格地控制着P.chrysosporium产漆酶,而Cu²⁺对其影响不大,在添加4.0mmol/L Mn²⁺时,漆酶酶活为2 001.7U/L;芳香族化合物中藜芦醇（veratryl alcohol,VA）、4-香豆酸、香草醛和香草酸对菌体产漆酶能力均有促进作用,最高可提升至1 459.1U/L,而咖啡酸对菌体产漆酶稍有抑制。100U/L漆酶粗酶液可降解40mg/L刚果红,降解率为24.0%;而当介体物质VA存在时,该降解效率可提升至87.7%。     

毛木耳漆酶纯化及其部分漆酶特性的研究

对毛木耳AuriculariapolytrichaAP4的粗酶液进行PAGE电泳后发现含有三种漆酶同工酶,并且通过运用NativeSDS-PAGE获得三种漆酶的分子量大小分别约为:LacA(110kD);LacB(84kD);LacC(65kD)。对漆酶粗酶液通过硫酸铵分级沉淀和离子交换柱层析进行纯化,用SDS-PAGE证明获得纯化的单一漆酶LacB。LacB漆酶的反应的最适温度为30℃,最适pH为3.0。此酶氧化ABTS的Km值为6.64×10-mmol/L,金属离子对酶活的影响很大,其中5Ca2+,Mg2+,Zn2+,Na2+,Ag2+对漆酶LacB有明显的激活作用;Co2+,Hg2+,Fe3+,Fe2+,Ba2+等对酶活有明显的抑制作用。LacB和其它真菌漆酶一样具有底物专一性不强的特点,并且LacB对RB亮兰染料有很好的脱色作用。     

毛栓菌产漆酶条件优化及该酶对合成染料脱色的特性

【目的】提高菌株Trametes hirsuta SYBC-L19漆酶产量,并研究该酶对合成染料脱色的性质。【方法】通过单因素和响应面设计,对产漆酶培养基进行优化。【结果】最优培养基为:玉米粉20.0 g/L、马铃薯淀粉32.4 g/L、酒石酸铵2.9 g/L、吐温80 0.5 g/L、CuSO4.5H2O 2.0 mmol/L、香兰素0.54 mmol/L、NaH2PO4.2H2O 2.0 g/L、MgSO4.7H2O0.5 g/L、MnSO4.H2O 0.1 g/L;最佳培养条件为:培养温度30°C,初始pH 6.0,装液量40 mL/250 mL,接种量8%。【结论】培养8 d酶活达35 U/mL,是优化前的39倍。对漆酶催化合成染料脱色进行了考察,发现该酶在60°C下对偶氮类染料AR1和RB5能迅速脱色,5 min内即可完成。     

一株产漆酶真菌新月弯孢霉JQH-100在染料脱色中的应用

从感染叶斑病的玉米叶片中分离、纯化得到一株高产漆酶的新月弯孢霉Curvularia lunata JQH-100菌株。液体培养Curvularia lunata JQH-100可产漆酶且活性较高,产酶高峰出现在第3天;以ABTS为底物粗酶液的最适反应温度是30℃,最适反应pH是2.8;染料脱色的研究表明,共培养体系对茜素红的脱色率达到了92.6%,对中性红和刚果红的脱色率也都在80%以上;Curvularia lunata JQH-100所产漆酶经纯化后对染料茜素红和刚果红有较高的脱色率,分别为82.1%和81.2%。研究结果显示Curvularia lunata JQH-100在染料废水处理中有较大应用潜力。     

Ganoderma lucidum U-281漆酶催化偶氮染料活性黑5脱色

漆酶在纺织染料脱色及印染废水处理领域有着广阔的应用前景。活性黑5是纺织印染中应用广泛的偶氮类活性染料,结构复杂,生物降解性低。以灵芝菌Ganoderma lucidum U-281所产漆酶对活性黑5进行氧化脱色,采用单因素逐一优化方法得到了U-281漆酶催化活性黑5脱色的工艺参数：染料初始浓度25mg/L、漆酶用量2.0U/mL、铜离子添加量40mmol/L、pH 6.0、40℃。在优化条件下,4h可使RB5脱色62.34%,24h可完成90%以上的脱色效果。     

栓孔菌属漆酶高产菌株的初步筛选及其产酶条件的优化

利用显色反应对栓孔菌属(Trametes)进行了漆酶高产菌株的筛选,并对目标菌株的产酶条件进行了优化,在添加愈创木酚的固体培养基中,通过显色反应初步筛选出漆酶高产菌株东方栓孔菌Trametes orientalis Cui 6300;进一步通过单因子分析、正交试验和ABTS法确定了菌株Cui 6300的最适产酶条件:麦芽糖15 g/L,蛋白胨3 g/L,pH 4.8,Cu2+2.0 mmol/L,培养温度28°C,接种饼直径1.5 cm,此时酶活最高可达19.923 U/mL;同时探索了Cu2+浓度及添加时间对其菌丝生物量和漆酶活力的影响。研究表明,Cu2+最适添加浓度为2.0 mmol/L,添加时间为接种后第3天。     

栓菌420漆酶C基因的克隆、高效表达及重组酶的染料脱色潜能

根据漆酶铜结合保守区氨基酸序列设计简并引物,从新型漆酶合成菌株栓菌420(Trametes sp.420)基因组DNA扩增得到一新的漆酶同工酶基因(lacC)片段,应用长距离反向PCR技术获得其两端侧翼序列。克隆得到的lacC序列长3640bp,包括长2263bp的开放读码框及5′和3′-非编码区。lacC cDNA序列长1560bp,编码一519aa的多肽。推导的LacC蛋白序列内部存在有10个潜在的N-糖基化位点和4个铜原子结合区。将不含自身信号序列的lacC cDNA以pPIC9载体为媒介克隆到表达载体pPIC9K上,转化毕赤酵母(Pichiapastoris)GS115细胞。重组菌在含有0.3mmol/LCuSO4和0.8%丙氨酸的BMM培养基中20℃培养9d,重组漆酶(rLacC)产量达到1.62×104U/L。用发酵粗酶液对终浓度50mg/L的染料进行脱色实验,结果表明,6U/L的rLacC对测试的三甲基类和偶氮类染料具有良好的脱色作用,小分子介体ABTS和HBT能够提高rLacC对染料的脱色效率和脱色速度。     

三相鼓泡塔生物反应器培养云芝菌合成漆酶

为了提高云芝菌发酵生产漆酶的效率,提出了一种利用自絮凝菌丝球在三相鼓泡塔生物反应器中重复分批发酵产漆酶的新方法。在优化后的产酶条件下,考察维生素C的添加浓度对漆酶活力的影响,并通过在培养基中添加维生素C进行漆酶多批次培养。研究结果表明,维生素C的添加浓度为1.50mmol/L时,可使漆酶活力提高2.6倍。连续进行了10批培养,每批最大漆酶的活力均在1000 U/mL以上,最高酶活出现在第五批为1919.6 U/mL,总培养时间达25 d。此方法所得漆酶对染料靛蓝具有明显的脱色降解作用,在介体1-羟基苯并三唑（HBT）用量0.10%,漆酶用量100 U/L条件下作用40 min时,靛蓝脱色率达到96.7%。该方法采用的三相鼓泡塔生物反应器性能稳定、菌丝球可重复使用,该方法有利于漆酶的高效、规模化生产。     

应用Coriolus vericolor菌丝球脱色染料及印染废水的研究

对白腐真菌(Coriolus vericolor)产生漆酶进行〖JP2〗了研究。发现该菌产漆酶的最适初始pH值为45。提高微量元素浓度或添加藜芦醇都可使C.versicolor的产酶能力增加,添加Tween80会有一定的抑制作用。采用C.versicolor菌丝球进行重复分批产酶试验,结果表明菌丝球的稳定性很好,同一批菌丝球可连续利用14次,平均每批酶活力可保持在672U/mL,产酶能力优于聚氨酯泡沫固定化菌丝。将粗酶液用于染料的脱色降解试验,在酶活力为3.3IU/mL〖JP〗,酸性橙浓度为500mg/L条件下,经过24h反应,脱色率达到98.5%;对含弱酸大红和卡布龙红的印染废水进行脱色试验,脱色率也达到了93%。     

短小芽孢杆菌LC01漆酶基因在毕赤酵母中的胞外表达及重组漆酶酶学性质研究

为了获得表达量高、稳定性好及染料脱色效率高的细菌漆酶,通过PCR扩增出短小芽孢杆菌LC01的漆酶基因并构建重组表达载体pPICZαA-lac,转化毕赤酵母菌株SMD1168H后利用甲醇诱导培养重组菌获得重组漆酶,纯化并分析了重组漆酶的性质。重组菌株产漆酶活性在第7天达到最高,为1 390 U/L。纯化的重组漆酶分子量为65 kD,以丁香醛连氮为底物的最适反应温度和pH分别为70℃和6.8。在pH 9.0放置10 d活性没有下降,在70℃保温10 h后仍保留36%的酶活。Al~(3+)、Fe~(3+)和Mn~(2+)完全抑制漆酶活性。在介体乙酰丁香酮参与下该漆酶能够有效脱色RB亮蓝、活性黑5和靛红,在pH 9.0时6 h的脱色率达到了90%以上,表明该重组漆酶能有效应用于染料废水的脱色处理。     

一株产漆酶细菌的分离鉴定及酶学性质研究

[目的]分离获得产漆酶的细菌菌株,研究漆酶的酶学性质并应用于染料脱色.[方法]利用含铜的富集培养基筛选产漆酶细菌;通过形态特征、生理生化试验及16SrDNA序列分析等方法进行鉴定;以丁香醛连氮为底物测定漆酶的酶学性质;通过测定染料在最大吸收波长下吸光值的变化评价漆酶对染料的脱色效果.[结果]从森林土壤中筛选到一株漆酶高产菌株LS05,初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens);菌株LS05的芽孢漆酶以丁香醛连氮为底物的最适pH为6.6,最适温度为70℃;该酶具有较好的稳定性,经70℃处理10h或在pH 9.0条件下放置10d后可保留活性.对抑制剂SDS和EDTA具有一定的抗性,在碱性条件下可有效脱色不同的工业染料,RB亮蓝、活性黑和靛红1h内的脱色率达93％以上.[结论]Bacillus amyloliquefaciens LS05的芽孢漆酶在高温和碱性条件下稳定性强,相对于真菌漆酶具有更好的工业应用特性,可有效用于工业染料废水的处理.