拟青霉H-104-1(Paecilomyces sp. H-104-1)产漆酶及其对4-氯苯酚的降解研究

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以从土壤中分离到的一株新的耐热单瓶梗拟青霉Paecilomyces sp.H-104-1为试验菌种(以下略为“H-104-1”),液体发酵拟青霉H-104-1产漆酶的最佳培养条件为:1、300ml三角瓶装量120ml培养液中,接种量5ml(2.0×105孢子/ml):2、初始pH值6.0:3、转速120rpm~150rpm:4、培养温度40℃。 在拟青霉H-104-1的液体培养体系内加入0.008%Tween-80表面活性剂,能将酶活提高到18.63U/L。于培养基中分别添加0.5mM的愈创木酚、二苯胺和苯甲醇3种化学物质,它们相应对H-104-1菌株漆酶的产生都有不同程度的诱导作用。 分别以不同载体固定化拟青霉H-104-1进行培养,酶活提高不显著,产酶周期无较大提前。但考察以活性炭固定化培养拟青霉H-104-1产漆酶较单纯液体培养产酶耐热性有相应的提高。 利用廉价的麸皮汁,通过响应面方法优化拟青霉H-104-1产酶培养基,获得拟合的二次多项式模型: Y=88.36-1.39 X1-5.55X3-18.78X12-12.91 X32+1.50X1X3 其中,X1为麸皮汁,X3为草酸铵,该模型的确定系数达到93%。确认以麸皮汁改良培养基配方后所能预期获得的漆酶酶活可以达到89.00U/L,是原来未经改良的酶活的近6倍。 用拟青霉H-104-1菌株所产漆酶对4-氯苯酚(4-CP)进行降解表明:1、H-104-1漆酶降解4-CP的最适反应温度为35℃;2、在酶用量一定的情况下,对不同初始酚浓度进行的降解表明,过低初始浓度(<10mg/L)不能提高降解效率,而浓度较高时(>500mg/L),即使延长反应时间,也无法达到较高的降解率。3、在不同温度和不同底物浓度条件下,进行4-CP连续降解试验结果发现,反应10小时后降解停止,在10小时内降解反应基本符合一级动力学反应,反应进程中的各点相关性在0.92以上。
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