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。     

白腐真菌染料脱色菌株的筛选及一色齿毛菌脱色条件的研究

以平皿培养方式对采集自中国和芬兰的白腐真菌菌株降解6种不同结构的人工染料的能力进行了筛选研究。在40株菌株中,黑管孔菌Bjerkandera adusta Y5012,一色齿毛菌Cerrena unicolor Y5002,硬毛粗盖孔菌Funalia trogii Y4997,香栓孔菌Trametes suaveolens D8325和云芝栓孔菌Trametes versicolor Y4946对刚果红、橙黄G、茜素红、结晶紫、中性红和亚甲基蓝均显示出较强的脱色能力。对一色齿毛菌Cerrena unicolor Y5002的液体培养脱色条件进行了研究,其最适碳源和氮源分别为蔗糖和麦芽浸粉;在不同橙黄G浓度下均获得较高的脱色率,因此浓度为500mg/L的橙黄G未对该菌的脱色能力产生抑制作用,而浓度为400mg/L茜素红则对其脱色作用产生明显抑制。对菌丝生物量和染料脱色率的研究表明,在不同碳源和氮源条件下,两者之间具有明显的正相关性。     

一色齿毛菌漆酶的酶学特性及染料脱色研究

染料由于具有复杂的化学结构通常难以降解。本文从白腐菌一色齿毛菌LS0547中纯化出胞外漆酶并用于染料脱色实验。SDS-PAGE结果显示纯化的漆酶分子量大小为63.7kDa。漆酶氧化底物ABTS的最适pH为2.2,最适温度为50℃。叠氮钠可强烈抑制漆酶活性,半胱氨酸和二硫苏糖醇可部分抑制漆酶活性。漆酶氧化ABTS,丁香醛连氮和2,6-二甲氧基苯酚的米氏常数分别为0.217,0.306和0.199mmol/L。粗酶和纯化的漆酶用于不同化学结构的染料的脱色研究,结果表明一色齿毛菌纯化漆酶可快速对RB亮蓝进行脱色,偶氮胭脂红和结晶紫的脱色效果低于RB亮蓝,测试的三种染料均可在没有介体存在的条件下被漆酶脱色,显示出一色齿毛菌漆酶在染料废水处理中的应用前景。     

绒毛栓孔菌菌丝体在无营养条件下对偶氮染料刚果红的脱色作用

【目的】在无营养条件下,利用白腐真菌绒毛栓孔菌(Trametes pubescens)菌丝体对染料进行脱色可减少试验成本,提高染料处理的实用性。【方法】将该菌株液体培养的菌丝体在无营养条件下对染料进行脱色,并对其中脱色效果较好的偶氮染料刚果红的脱色过程进行分析。在此过程中,测定了该菌株分泌的胞外胞内酶活力,优化影响因子如初始pH值、温度、染料浓度和盐度,同时利用气相色谱-质谱联用技术分析无营养条件下偶氮染料刚果红的降解产物。植物毒性试验测定刚果红经绒毛栓孔菌菌丝体脱色前后的毒性变化。【结果】菌丝体对偶氮染料刚果红有较好的脱色效果,在初始pH值为2.0,温度为30°C,染料浓度为80 mg/L,盐度为2.5%(质量体积比)时,150 r/min转速下培养7 d后脱色率可达80.52%。在此过程中,菌丝体可被连续使用2次,且其所分泌的酶系可降解染料。此外,通过气相色谱-质谱联用分析得到刚果红的降解产物为萘胺、联苯胺和叠氮萘。植物毒性试验显示在无营养条件下的绒毛栓孔菌菌丝体对染料有明显的脱毒作用。【结论】研究发现绒毛栓孔菌菌丝体在无营养条件下的偶氮染料废水处理中具有广阔的应用前景。     

多孔菌Trichaptum abietinum 1302BG自然条件下对合成染料刚果红和酸性品红的高效降解

选用杭州竹林土壤分离并筛选能够降解多种类型染料的真菌。经大量筛选发现一株编号为1302BG的真菌能够在固体培养基上分解所测试的全部9种染料(苯胺蓝、刚果红、橙黄G、甲基红、甲基橙、结晶紫、酸性品红、番红花红、碱性品红、甲基紫)。经形态学和分子生物学方法鉴定, 该菌1302BG为冷杉附毛孔菌(Trichaptum abietinum)。在液体培养基中研究了pH、温度、碳源、氮源、碳氮源组合、碳氮源浓度等参数对该菌脱色效果的影响, 以寻找最适最经济的脱色条件。在液体培养基中研究表明, 冷杉附毛孔菌1302BG既能在酸性又能在碱性条件下有效分解2种测试染料(酸性品红和刚果红)。该真菌能以仅含有0.5 g/L淀粉和0.05 g/L硫酸铵的经济、环境友好的培养基为底物, 能在灭菌和非灭菌(自然)的条件下高效脱色, 在24 h内对2种染料的脱色率均在90%以上。紫外/可见光谱及微核试验分析显示, 该菌脱色主要是以生物降解为主, 2种染料经该菌分解后的毒性也同时大大降低。这些优异特点显示了该菌具有非常广阔的工业染料废水处理应用潜力。     

东方栓孔菌在染料脱色中的应用及其脱色条件的优化

本研究利用东方栓孔菌(Trametes orientalis)菌株Cui 6300发酵所得的粗酶液,对刚果红、结晶紫、铬天青、亚甲基蓝和中性红5种染料进行了催化脱色试验,并对其中脱色效果较好的染料进行了脱色条件优化.结果表明:东方栓孔菌漆酶粗酶液对结晶紫有相对较好的脱色效果.添加2,2'-连氮-双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸) (ABTS)的粗酶液对结晶紫的降解效果没有明显促进作用,因此后续试验中直接采用粗酶液.脱色条件优化结果为:最佳初始pH值6.0,最佳培养温度55℃,最佳接种量2.0%,最佳转速160 r/min,最佳底物浓度160 mg/L.在此条件下反应96 h,脱色率可达98.45%.本试验说明东方栓孔菌在印染废水治理方面具有较好的应用前景,可以作为一种新型菌株应用于染料脱色.     

裂褶菌菌株G18对孔雀石绿染料的脱色优化

通过对兔眼蓝莓幼果组织中分离得到的内生真菌G18进行形态特征、ITS序列和系统进化分析鉴定菌株G18为裂褶菌Schizophyllum commune。同时,对菌株G18产生的3种木质素降解酶进行监测,发现G18菌株可以分泌漆酶、木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶。为明确裂褶菌G18对染料的脱色能力,利用裂褶菌G18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,对该染料的脱色条件进行优化。结果表明,裂褶菌G18对8种染料均可以脱色,对孔雀石绿染料的脱色效果最好。裂褶菌G18对孔雀石绿的脱色优化结果为pH 7.0、20.0g/L淀粉、1.0g/L尿素、1.0g/L硫酸锌、接菌量9片（d=5.0mm）。     

一色齿毛菌CB1对活性染料的脱色研究

前期工作中采用组织分离法分离、纯化得到一白腐真菌CB1,本研究进一步观察菌株CB1形态特征和培养特性,克隆菌株CB1的ITS基因序列,对菌株CB1的ITS序列进行同源性比对和系统进化分析,完成菌株CB1综合的鉴定。同时对菌株CB1脱色两种活性染料进行了研究,探讨菌株CB1脱色活性染料的能力。结果表明,菌株CB1形态特征和培养特性与一色齿毛菌Cerrena unicolor特征基本吻合,菌株CB1的系统进化分析表明菌株CB1的ITS序列与一色齿毛菌的ITS序列有较近的进化关系,形态学和分子生物学综合鉴定菌株CB1为C.unicolor CB1。染料脱色结果表明,菌株CB1可以明显脱色活性黑和活性红染料,与脱色活性黑相比,菌株CB1可以更有效地脱色活性红染料,在脱色12d时,菌株CB1对浓度为10、50、100、250、500mg/L的活性黑脱色率分别为96%、93%、65%、55%、40%,菌株CB1对浓度为10、50、100、250、500mg/L的活性红在12d时的脱色率分别为98%、95%、91%、87%、83%。     

Mucoromycotina sp. HS-3对苯胺蓝染料的降解

采用静置开敞式培养法研究了碳源、氮源、盐度、金属离子对Mucoromycotina sp.HS-3菌降解苯胺蓝的影响。结果表明,菌株脱色最适合条件为葡萄糖1 g/L,硫酸铵0.6 g/L,Fe3+0.15 mmol/L,盐度小于50 g/L,在上述各培养条件下,对浓度为100 mg/L不灭菌的苯胺蓝溶液静止培养5 d,脱色率达95%以上。此外,通过降解前后的苯胺蓝溶液对豇豆和枯草芽孢杆菌进行毒性测试发现,降解后的苯胺蓝溶液毒性明显降低。因此,该菌对处理以苯胺蓝为主要成分的印染废水具有较好的应用潜力。     

茅草菇菌丝球对铬黑T的脱色降解性能及毒性评价

【目的】利用真菌茅草菇菌丝球对染料铬黑T (EBT)进行脱色和降解,探究在不同环境条件下对染料脱色性能的影响及作用机制。【方法】采用单因素分析探究真菌的最佳脱色能力,分光光度法测定真菌酶活,小麦种子萌发、大肠杆菌接触抑制试验及秀丽隐杆线虫毒性试验测定脱色前后废水的毒性。【结果】茅草菇菌丝球受摇床温度和转速影响较小,在pH 5、28℃、120 r/min下,400 mg/L的EBT溶液脱色率为97.14%。研究表明,茅草菇菌丝球在脱色过程中主要分泌3种木质素酶,即木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶,其最大酶活分别为(134.15±9.93)、(64.1±2.98)和(12.43±0.34) U/L。推断了染料降解的潜在路径,证实EBT的去除是通过生物吸附与降解的协同作用实现的。最后对脱色后的染料废水进行了多级毒性评价,包括植物毒性、微生物毒性和动物毒性,结果表明,脱色后的染料废水毒性显著降低。【结论】该研究对探讨生物法处理工业染料废水具有重要参考价值。     

Capacity of Irpex lacteus and Pleurotus ostreatus for decolorization of chemically different dyes

The rate and efficiency of decolorization of poly R-478- or Remazol Brilliant Blue R (RBBR)-containing agar plates (200 μg g⁻¹) were tested to evaluate the dye degradation activity in a total of 103 wood-rotting fungal strains. Best strains were able to completely decolorize plates within 10 days at 28 °C. Irpex lacteus and Pleurotus ostreatus were selected and used for degradation of six different groups of dyes (azo, diazo, anthraquinone-based, heterocyclic, triphenylmethane, phthalocyanine) on agar plates. Both fungi efficiently degraded dyes from all groups. Removal of RBBR, Bromophenol blue, Cu-phthalocyanine, Methyl red and Congo red was studied with I. lacteus also in liquid medium. Within 14 days, the following color reductions were attained: RBBR 93%, Bromophenol blue 100%, Cu-phthalocyanine 98%, Methyl red 56%, Congo red 58%. The ability of I. lacteus to degrade RBBR spiked into sterile soil was checked, the removal being 77% of the dye added within 6 weeks. The capacity of selected white rot fungal species to remove efficiently diverse synthetic dyes from water and soil environments is documented.     

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%。     

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。     

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%。     

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%。