重组海洋细菌漆酶Lac15脱色人工合成纺织染料的潜力

以重组海洋细菌漆酶Lac15(rLac15)为生物催化剂,对蒽醌类和偶氮类染料进行脱色,考察了rLac15对人工合成纺织染料的脱色潜能。通过研究催化的介体、酶量、pH、染料浓度以及温度对脱色效率的影响,进一步优化了rLac15对部分蒽醌类和偶氮类人工合成纺织染料的脱色条件。以丁香酸甲酯为介体,在pH 8.5、45℃条件下反应1 h,20 U/L rLac15对100μmol/L偶氮染料类Acid Red 6B(AR-6B),Reactive Blue 194(M-2GE),Reactive Brilliant Orange(K-7R)和Reactive Blue 171(KE-R)具有较好的脱色效果,脱色率分别达到95%、93%、76%和61%。随着染料浓度的增加,脱色率呈下降趋势,但当染料浓度达到200μmol/L时,M-2GE和AR-6B仍可保持80%以上脱色率。在常温下,rLac15对AR-6B、M-2GE、K-7R和KE-R显示较高脱色率,25℃反应24 h,分别达到96%、86%、66%和66%。rLac15是具有常温以及偏碱性环境脱色能力的细菌漆酶,具有潜在工业应用价值。     

固定化漆酶对染料酸性紫43的脱色和降解

采用自制复合型载体丙烯酸酯类聚合物固定的漆酶对染料酸性紫43进行脱色处理。研究了固定化酶的用量、底物浓度、温度、pH对其降解效果的影响。结果表明,固定化漆酶脱色降解酸性紫43的适宜条件为:酶用量12.5 U/mL,染料浓度150 mg/L,反应的温度范围在45~55℃,pH值范围在4.5~5.0。在上述条件下降解4h,染料酸性紫43脱色率能达到98.5%。重复分批使用固定化漆酶处理染料酸性紫43,在使用8批次后,脱色率仍然能保持在90%以上,其催化效率得到了很大提高。     

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。     

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.     

灵芝漆酶催化阳离子红2GL脱色的研究

真菌漆酶在纺织物染料脱色及其废水净化等领域有着巨大的应用潜力。阳离子红2GL是使用广泛又难以处理的一种染料,现有的方法治理效果差。本研究优化了灵芝漆酶催化阳离子红2GL脱色的主要工艺参数:最适pH、温度、ABTS用量、漆酶用量和染料浓度分别为4.5、20℃、0.083mmol/L、10U/mL和50mg/L。在所得的最优条件下反应30min,阳离子红2GL的脱色率可达90.3%;反应24h,脱色率达100.0%。     

东方栓孔菌菌丝体生物吸附剂对染料的脱色作用及其吸附机制研究

利用东方栓孔菌Trametes orientalis菌丝体制得的生物吸附剂,对刚果红、结晶紫、铬天青、亚甲基蓝和中性红5种染料进行了脱色试验,对脱色效果较好的染料进行了影响因子优化,并通过红外光谱分析、化学修饰等方法研究其吸附作用的机制。结果显示：东方栓孔菌菌丝体生物吸附剂对结晶紫有相对较好的脱色效果;在优化的影响因子中,0%–3.0%（m/v）浓度范围内,盐度对染料脱色有促进作用;表面活性剂促使脱色率增加,吐温60浓度为1.5%（v/v）时脱色率可达83.84%;温度为43℃、初始pH为3.0、振荡培养10d后吸附率最高达91.54%。红外光谱分析及化学修饰结果表明菌丝体对染料的吸附作用主要是由它们之间的静电作用力所致。     

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%。     

胶红酵母JB401降解脱色三苯甲烷类染料

从烟梗中分离筛选得到1株能够对三苯甲烷类染料高效脱色的微生物,经ITS-5.8S rDNA分析鉴定为胶红酵母,命名为Rhodotorula mucilaginosa JB401。全波长扫描实验结果证实染料的脱色由胶红酵母降解结晶紫引起。为了提高R.mucilaginosa JB401脱色结晶紫的能力,通过单因素试验对R.mucilaginosa JB401的培养条件进行了优化,得出菌体生长24 h后以2%接种量接入初始pH为5的脱色培养基并在37℃摇床培养,可以取得最优脱色效果,此时脱色50、100和200 mg/L的结晶紫达到90%去除率分别需要3、6和14 h。此外,胶红酵母对温度和pH良好的适应性使其具有应用于工业废水处理的潜力。     

耐过氧化氢的锰过氧化物酶对三苯甲烷类染料的脱色

[目的]从一株白腐菌Trametes sp.SQ01中获得一种新型的锰过氧化物酶,探讨该酶的底物特异性和对过氧化氢的耐性,以及其对三苯甲烷类染料的脱色能力.[方法]通过丙酮沉淀和DEAE-cellulose 52柱层析法纯化锰过氧化物酶.利用UV-2010紫外可见分光光度法研究锰过氧化物酶对过氧化氢的耐性,同时,用紫外可见分光光度计对三苯甲烷类染料脱色效果进行分析.[结果]通过两步纯化,获得了均一性的锰过氧化物酶.该酶的最适pH和温度分别是4.5和70℃,在pH 3.0-8.0时,酶活相对稳定.该酶在二价锰离子存在下能够氧化2,6-二甲氧基苯酚、愈创木酚、2,2＇-连氮-双-(3-乙基苯并噻唑啉磺酸)和过氧化氢等化合物,同时也能作用二价锰离子.在与这些底物反应中,最适底物为过氧化氢(Km为3.7 tmmol/L).该酶具有抗过氧化氢漂白能力,锰过氧化物酶与高浓度的过氧化氢(2.5 mmol/L)作用60 min后仍能保持70％的活性.在所测试的染料中,锰过氧化物酶对结晶紫的脱色率最高达到65.8％.二价锰离子和过氧化氢对锰过氧化物酶脱色能力的影响进行研究,与孔雀绿相比,锰离子和过氧化氢对活性艳蓝脱色的影响很小.[结论]Trametes sp.SQ01锰过氧化物酶对过氧化氢的耐受性,以及对三苯甲烷类染料的高效脱色能力表明该酶在染料脱色降解方面有着广阔的应用前景.     

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。     

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。     

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。     

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。     

染料木素抑制人胰腺癌细胞株PANC-1细胞增殖机制的研究

目的探讨不同浓度染料木素对胰腺癌细胞作用及其抑癌基因表达的研究。方法本实验共分实验组(80,120,160,200μmol/L)的染料木素、空白对照组(PBS)和标准对照(吉西他滨)。各组培养基处理细胞12,24,36,48,60 h后,细胞计数试剂盒(CCK-8)法检测人胰腺癌细胞株PANC-1在染料木素作用下的增殖活性;流式细胞术检测人胰腺癌细胞株PANC-1在染料木素木素作用下的凋亡细胞百分率;用逆转录-聚合酶连反应(RTPCR)方法测定P53及P21抑癌基因的表达;Western-blot法检测抑癌基因P53和P21的蛋白表达水平。细胞凋亡与细胞基因mRNA采用的是LSD法,细胞增殖数据采用的是配对t检验。结果流式细胞术显示,人胰腺癌细胞株PANC-1处理后60 h时在不同浓度(80,120,160,200μmol/L)的染料木素作用下细胞凋亡率分别为(3.72±1.58)﹪、(35.98±3.76)﹪、(51.36±4.32)﹪和(64.10±2.09)﹪。吉西他滨(gemcitabine,GEM)组为(43.45±5.28)﹪,不同浓度染料木素组与标准对照组间比较差异有统计学意义(均P<0.01);细胞增殖效果:160μmol/L与200μmol/L、120μmol/L与200μmol/L、200μmol/L与吉西他滨组之间比较,均有统计学意义(P<0.01),而160μmol/L与吉西他滨组比较无统计学意义(P>0.05);Western-blot检测蛋白水平显示160μmol/L和200μmol/L染料木素相对于空白对照能够明显的增强抑癌基因P21和P53的蛋白水平的表达,相对于标准组没有明显的差异。结论染料木素可以抑制人胰腺癌细胞株PANC-1增殖,并且初步探索了这种抑制作用表现出浓度及时间依赖性。     

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。     

一株高效广谱染料降解细菌的分离鉴定及脱色特性研究

通过梯度驯化,从印染废水长期污染土壤中分离筛选出能以4种不同结构类型的染料(刚果红、美蓝、孔雀绿和活性艳蓝KN-R)为唯一碳源的菌株XSMR,根据其形态学特征和生理生化鉴定及16S rDNA序列分析,初步鉴定为无色杆菌属(Achromobacter sp.)的菌株。菌株XSMR对4种染料均具有强的脱色降解能力,且对染料脱色的同时,自身能够生长繁殖,培养24h菌体干重超过不加染料的对照。在振荡培养条件下对该菌株的脱色反应条件进行研究,结果表明,当刚果红、美蓝、孔雀绿及活性艳蓝KN-R的初始浓度分别小于200mg/L、200mg/L、150mg/L及150mg/L时,在pH7.5、温度35℃、接种量4%(V/V)条件下,接种菌株XSMR脱色14h对4种染料的脱色率均可达到98%以上。通过对降解产物的紫外-可见光谱分析,进一步证明了菌株XSMR能彻底降解染料。菌株XSMR对染料脱色的机理包括生物降解和菌株吸附两方面。     

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%。     

禾本红酵母Y－5对结晶紫、孔雀石绿的吸附

研究了培养时间、初始pH、温度对禾本红酵母Y-5吸附结晶紫、孔雀石绿的影响,并对吸附剂的解吸和循环利用等进行考察.结果表明： 在染料浓度为50 mg·L^-1、pH 7.0、摇床转速150 r·min^-1、30 ℃、吸附10 h时,红酵母对结晶紫、孔雀石绿的吸附率分别达峰值,为93.8%和87.7%;解吸后的菌体对结晶紫、孔雀石绿的吸附率分别为85.5%和78.5%,说明菌体对染料的吸附是可逆的,循环利用效果良好,菌体可再生和循环利用;禾本红酵母Y-5对结晶紫、孔雀石绿的脱色机理为吸附作用,染料多被吸附在红酵母表面的羟基（-OH）上,其吸附染料快速、高效、可逆,在染料废水处理上具有潜在的应用价值.     

以染料为底物的Trametes hirsuta降解反应体系的建立*

建立Trameteshirsuta的生长繁殖和对模式染料比布列希猩红脱色降解的反应体系 ,研究表明 :菌的生长与降解活动的适宜温度为 30℃ ,静培养 ;培养基组分对脱色降解的影响不大 ;从便于观察和缩短反应周期考虑 ,土豆液体培养基有明显的优点 ,可作为建立Trameteshirsuta反应体系的首选培养基。菌对比布列希猩红、直接深蓝L 3RB、活性艳蓝X BR、碱性紫 5BN和亚甲基蓝等均有较好的脱色降解效果。     

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%。