白腐真菌产漆酶的条件优化及其对多环芳烃的降解

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多环芳烃(PAHs)是一类普遍存在于环境中的持久性有机污染物,具有致畸、致癌、致突变作用,易在环境中沉积和生物体内积累,对人类的健康和生态系统造成极大的危害。微生物对PAHs的降解具有无二次污染、成本低和大面积应用的特点。白腐真菌凭借其强大的降解酶系,特别是木质素降解酶系,对芳香族化合物和木质素有独特的降解作用。本文选用两株不同白腐真菌对PAHs进行降解,其中一株白腐真菌-偏肿拟栓菌(Pseudotrametes gibbosa)是从东北林区分离出来的,对此菌株产漆酶进行条件优化,使菌株分泌大量地漆酶。然后在相同的培养条件,偏肿拟栓菌和糙皮侧耳菌(Pleurotusostreatus选用不同的液体培养基,对比PAHs的降解效果。通过正交试验对偏肿拟栓菌产漆酶培养基进行优化,正交试验数据经过直观分析法和极差分析法进行分析,得出分泌漆酶最优培养基的配制方案为A4B2C2D2E4,即碳源选择玉米粉,浓度为10g/L,氮源选择氯化铵,氮源浓度为0.44g/L,pH为7.0。各因素对偏肿拟栓菌分泌漆酶的影响顺序为:RE>RD>RB>RA>RC,即说明pH对白腐真菌产漆酶影响最大,接着是氮源浓度、氮源种类,最后是碳源种类和碳源浓度。然后根据正交试验所得的最优培养基,对偏肿拟栓菌产漆酶的进行培养环境实验,得出最佳产漆酶温度和转速分别为25℃和130r/min。在所建立的最优培养基和培养环境下,偏肿拟栓菌产漆酶酶活最大,酶活为2841.3U/L,是传统白腐菌研究中普遍采用的TK液体培养基产漆酶酶活的5倍多,同时,还得出白腐真菌产酶活高峰期与生长量的最高值不同步。糙皮侧耳菌对蒽和芘的降解率分别为30.12%和18.76%,偏肿拟栓菌对蒽和芘的降解率为43.43%和24.26%,通过比较两株白腐真菌降解效果,偏肿拟栓菌降解PAHs效果好于糙皮侧耳菌降解PAHs的效果,培养基对两菌株降解PAHs的效果影响较大,偏肿拟栓菌选用的优化培养基漆酶酶活为2841.36U/L,糙皮侧耳菌在马铃薯液体培养基分泌漆酶酶活为471.15U/L,降解效果与漆酶酶活存在相关性,呈现正相关性,即酶活越高,降解PAHs的效果越好。
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