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本研究,在分析前期分离的长残留除草剂阿特拉津降解菌Arthrobacter sp. DNS10粗酶液基本特性的基础上,优化并确定降解酶的固定化条件,深入探讨固定化酶对消除土壤中阿特拉津的可行性。以期为合理、有效、安全减少土壤中阿特拉津污染提供理论依据。主要结果如下:前期研究中所分离得到的阿特拉津降解菌Arthrobacter sp. DNS10的降解酶为诱导型胞内酶。当粗酶液(可溶性蛋白浓度为88μg·mL-1)以1:10(v:v)的比例加入到阿特拉津初始浓度为50mg·L-1的磷酸盐缓冲液中时,其在最适条件(45℃, pH=8.0)下反应2h后阿特拉津降解率达到96.23%。降解动力学方程为y=109.38x+280.18,游离酶对底物表现出良好的亲和性,其米氏常数(Km)为2.56mmol·L-1,最大反应速率(Vmax)为3.57×10-3mmol·min-1,上述降解酶的热稳定性和pH稳定性较差,几种典型的金属离子(Ca2+、Mg2+、Mn2+、K+、Na+、Fe2+)对降解酶的降解能力影响较小。以海藻酸钠为固定化基质对游离态粗酶进行固定化处理,借助SAS软件筛选出海藻酸钠浓度、固定化体系的pH值、粗酶液量和CaCl2溶液质量分数等四个因素作为影响固定化酶活性的主要因素。实验得到的最佳固定化条件为:10mL固定化体系中粗酶液最优添加量为983μL(可溶性蛋白的浓度为88μg·mL-1),海藻酸钠的质量分数为1.93%,固定化体系的pH值为8.5,CaCl2溶液质量分数为2.7%。实验所得的固定化酶最适反应温度为50℃, pH为8.0。最适条件下固定化酶的降解动力学方程为y=128.57x+463.13,其Km为3.74mmol·L-1,略大于游离态降解酶的Km值,Vmax为2.16×10-3mmol·min-1。游离酶经过固定化处理后,固定化酶热稳定性和pH稳定性较游离酶相比得到了明显的提高。固定化酶被重复使用3次,其对阿特拉津的降解能力有所下降但是幅度不大。两种形态降解酶的贮存稳定性差异明显(室温和4℃的条件下),游离酶在保存到第21天时,其对底物阿特拉津降解能力基本消失,固定化酶保存到35天时其降解能力的损失率分别为73.90%.和74.67%。实验室条件下固定化酶(投加率1:10(m:m))可以加快土壤中阿特拉津的分解速度。修复28天后,修复处理土壤样品中基本无阿特拉津被检出(阿特拉津的初始浓度为10mg·kg-1),而污染处理中的阿特拉津残留浓度仍高达5.02mg·kg-1。修复过程中,污染处理的土壤生物量碳指标及土壤呼吸强度与其他两种处理(修复处理和空白处理)相比明显增加,而土壤细菌多样性指数以及均匀度指数下降。修复处理中,固定化酶不仅可以有效的抑制阿特拉津对土壤微生物量碳和呼吸强度的刺激作用,还可以使土壤中细菌多样性指数接近于空白处理。上述结果说明利用本文中所制备的固定化酶不仅可以有效降解阿特拉津,并且具有一定的生态安全性。