真菌对蒽醌染料和偶氮染料的脱色降解研究

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本研究首先从海南省尖峰岭和吊罗山的热带雨林里采集的土样中分离到282株真菌,用刚果红和橙色G两种染料(浓度0.2 g/L)对其进行筛选,首先在固体培养基上进行筛选,结果筛出60株真菌对两种染料表现出了较好的脱色效果,在这60株菌中,对于刚果红的脱色效果要普遍好于对于橙色G的,其中Ceriporiopsis subvermispora,Ceriporia sp.,Paecilomyces varioti和Phellinus sp.四株真菌则显示出了最好的脱色效果,仅有Phthium sp.对刚果红没有脱色效应。接着将在固体培养基上筛出来的60株真菌通过对落叶凋落物的降解效果来进行进一步筛选,实验结果筛出14株真菌对落叶凋落物显示出了较好的降解效果,其中Ceriporiopsis subvermispora,Ceriporia sp.,Phellinus sp.and Antrodiella citrinella显示出了最佳的降解效率。最后,将经过固体和落叶凋落物筛选出来的14株真菌在液体培养基中进行筛选,在液体培养基中的筛选分别采用的静止和振动两种方式,并且还采用了限氮和富氮两种培养基条件来对其进行筛选。结果表明,不管在振动还是静止的培养条件下,真菌对刚果红的脱色效果整体上都要好于对橙色G的脱色效果。对于刚果红来说,绝大多数真菌在振动的培养条件下都能对其表现出很好的脱色效果,而对于橙色G来说,绝大多数真菌在静止的培养条件下对其表现出的脱色效果更好。Ceriporia sp.在8天内对刚果红表现出了较低的脱色率(11.6%),但是在14天内却表现出了最高的脱色率(66.9%),Perenniporia subacida同样也对刚果红表现出了很好的脱色率,仅次于Ceriporia sp..在振动培养条件下,只有Ceriporia sp.表现出了较低的脱色率(19.4%),而Perenniporia subacida则在表现出了最高的脱色率(about81.4%)。在静止的培养条件下,Ceriporia sp.对于橙色G的脱色效果要好于其它菌株,达到61.4%。培养基的含氮量对于真菌的脱色有着显著的影响。实验结果表明,不管对刚果红还是橙色G,绝大多数真菌在限氮的培养条件下比在富氮的培养条件下的脱色效果都要好。   通过固体培养基,落叶凋落物和液体培养基的筛选,作者得到几株在三种培养条件下效果都较好的菌种,经分子和形态鉴定,作者得到一株新菌Ceriporia lacerate P2,查阅文献得知,此菌在2003年首次发现于日本并在2006年作为新菌在中国被发现。但是对此菌的研究还是非常的少,尤其是在其脱色能力方面,未见报道。因此,针对这一点,作者选择了对Ceriporia lacerate P2的脱色能力进行进一步的研究。本实验选择了液体限氮培养基,振动培养,同时对传统的液体脱色菌的培养方式进行了改进,挑取菌丝到配置好液体培养基的培养皿,于恒温培养箱静止7天,一个完整的菌膜即可形成,这种培养方法比以往文献报道的直接采用从PDA平板上挑选菌丝用于液体脱色的效果要好很多。本实验采用了茜素红和甲基橙两种染料,分别代表了蒽醌和偶氮两类染料,同时通过改变不同的培养因素来对此菌的脱色效果进行优化,包括pH值,碳源,氮源,碳源梯度和氮源梯度等,通过条件的优化,作者得到了此菌的最佳脱色环境,对于茜素红来说,脱色能力最佳时的pH值为3.0(最高值达到91.78%),最佳碳源和氮源分别为蔗糖(5 g/L)和硝酸铵(0.2 g/L),而对于甲基橙来说,最佳脱色能力表现在pH7-9(最高值达到93.72%),最佳碳源和氮源分别是蔗糖(7 g/L)和尿素(0.8 g/L)。最后的毒性实验结果表明,经过脱色后,茜素红和甲基橙的毒性都有了显著的下降。   最后的结论表明,Ceriporia lacerate P2是一株对偶氮和蒽醌两类染料有着高效脱色能力的真菌,经过条件优化之后,分别对两类染料显示出了很高的脱色效率,可以对其进行进一步的研究来对偶氮和葸醌以及类似结构的染料进行脱色降解。
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