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本论文以废纸脱墨废水为原料,针对废纸脱墨系统中微生物产生的过氧化氢酶进行了研究。对样品成分进行分析,并通过电泳对废纸脱墨浆中过氧化氢酶和过氧化物酶进行鉴定,研究过氧化氢酶的催化性质以及金属离子、羟胺、叠氮化合物等对过氧化氢酶活性的影响。
在显微镜下,脱墨废水的主要含有细小纤维和油墨,未见明显的微生物,气泡法判断碎浆工段含有过氧化氢酶,过氧化物酶活性未检测到,可溶性蛋白含量极低。
聚丙烯酰胺电泳鉴定出废纸脱墨废水中含有过氧化氢酶,未鉴定出存在过氧化物酶。使用聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定废纸脱墨浆中漂白废水中过氧化氢酶的最佳实验条件是浓缩胶为9%,分离胶浓度为4%,各工段样品的点样量分别为3μL、5μL和10μL,在此条件下可以得到清楚的图谱。电泳结果显示碎浆含有的过氧化氢酶同工酶系最多,有四种,浮选工段有三种,二段浓缩检测到一种,并且不清楚;根据酶带迁移率,分子量大小排序应为C1<C2<C3<C4<C5<C6<C7,分子量均小于240KDa。
使用紫外分光光度法测得碎浆工段的过氧化氢酶活性为425.7μmol/min,由于浮选工段过氧化氢酶活性较弱,需要对它进行10倍浓缩才能够得到可靠的数据,其大小为32.5μmol/min,其活性仅为碎浆工段的7.6%,二段浓缩测量不到结果。
碎浆工段和浮选工段酶的活性特点是均在pH=8.5表现出较强的活性,最适反应温度应在25℃左右,对碱的适应性和稳定性较强,但碎浆工段过氧化氢酶的半衰期比浮选工段的长。碎浆工段的温度稳定性研究发现此工段的过氧化氢酶不耐高温,温度提升到25℃以后活性下降,但在15℃随保温时间的增加,活性增强,将“储存”的酶活表现出来。碎浆工段的过氧化氢酶表现出一定的对H2O2的耐受力,其米氏常数(Km值)是19.29mM,酶被底物饱和时的反应速度(Vmax)为71.43μmol/min。
金属离子对碎浆和浮选工段过氧化氢酶活性的研究结果发现,Mn2+对酶的活性有促进作用,Fe2+、Co2+对酶的活性有较强的抑制作用,Cu2抑制作用温和,Ba2+和Al3在低浓情况下有微弱的激活作用,高浓时对活性抑制作用较明显,K+、Na+、Ca2+对酶的活性没有作用,Fe3+对酶活性影响具有典型性过氧化氢酶的特点。
在有机溶剂中过氧化氢酶活性有一定的降低,但仍表现出单工能过氧化氢酶的特点。结合过氧化物酶活性测量和鉴定,确定了脱墨浆中过氧化氢酶是由单工能过氧化氢酶组成的酶系,不存在过氧化物酶。
在对过氧化氢酶活性抑制的研究发现羟胺、叠氮化合物、金属螯合剂对过氧化氢酶活性有强烈的抑制作用。