白腐菌Coriolus versicolor漆酶及其在制漿造紙廢水深度處理中的應(yīng)用.pdf

1、漆酶(Laccase，EC1.10.3.1)是白腐菌降解木質(zhì)素酶系中的重要酶之一，具有高氧化還原電位、不需要H2O2啟動而以O(shè)2為電子受體，因而具有比其他幾種木質(zhì)素酶更實際的應(yīng)用價值。雜色云芝菌是白腐菌中重要的一類，具有較高的漆酶分泌能力。 論文首先從液體和固體兩種培養(yǎng)體系出發(fā)，探索不同培養(yǎng)條件對白腐菌分泌漆酶的影響。液體培養(yǎng)體系下，白腐菌的最佳生長和漆酶分泌條件是緩沖體系起始。pH5.8、搖瓶轉(zhuǎn)速為180rpm、裝液量為100

2、mL/500mL;在所有測試碳源中，葡萄糖為最佳碳源，在二糖中以蔗糖為碳源，漆酶酶活相對較高，而多糖如淀粉不利于漆酶的生產(chǎn)。在所有測試氮源中，硝酸氨和酒石酸氨組合為最佳氮源，氯化銨和尿素的效果次之，蛋白胨的效果最差。當C/N＞10:1即高碳低氮培養(yǎng)條件下，有利于漆酶的形成。芳香化合物誘導(dǎo)劑ABTS濃度為0.5-1mM時，對漆酶的生產(chǎn)影響最明顯，與限氮培養(yǎng)基中產(chǎn)酶相比可提高酶活5倍，約為230IU/ml；0.5mM愈創(chuàng)木酚、1mM阿魏酸、

3、0.05mM二甲基苯胺的添加也明顯提高酶活，約提高2-2.5倍；0.01mM黎蘆醇的添加可提高漆酶約1.6倍。由于酪氨酸具有酚類化合物的特點，也可作為一種無毒的天然漆酶誘導(dǎo)劑。菌株漆酶活力固體培養(yǎng)體系下明顯低于液體培養(yǎng)體系下。 以液體基質(zhì)培養(yǎng)為研究對象，對白腐菌漆酶的分離純化和主要酶學性質(zhì)進行研究。純化倍數(shù)為15倍，回收率為20.4％，該漆酶分子量為30.03kD;最適反應(yīng)pH為4.5，pH6.0左右穩(wěn)定性最高；最適溫度為65℃

4、，在50℃以下穩(wěn)定性好，當溫度超過70℃時，漆酶開始失活，在80℃處理20分鐘，漆酶完全失活。 對雜色云芝漆酶處理造紙廢水條件的研究結(jié)果表明：雜色云芝菌高產(chǎn)漆酶優(yōu)化培養(yǎng)基與雜色云芝漆酶對造紙廢水脫色的最佳培養(yǎng)基一致，說明在造紙廢水的脫色方面漆酶起到了至關(guān)重要的作用；研究結(jié)果表明，造紙廢水脫色與菌體生物量不呈正相關(guān)。在適宜的條件下，雜色云芝菌培養(yǎng)產(chǎn)生的漆酶粗酶液可有效的對堿法木漿造紙廠二沉池出水進行深度處理。漆酶粗酶液處理廢水的效

5、率跟處理時間和酶用量的大小有關(guān)，同時也受反應(yīng)體系的溫度和pH值等因素的影響。在一定的反應(yīng)體系下，廢水中木素、CODcr和色度的去除率隨處理時間的延長和酶用量的增加而增加。最佳處理條件為：處理時間5小時，酶液用量5IU/ml，pn7，溫度55℃。在進水CODcr為268mg/l，木素含量為100mg/l，色度為186倍的條件下，處理后出水CODcr為48mg/l，木素含量16mg/l，色度為10倍。CODcr、木素和色度的降解率分別達82

6、.1％，84％和94.6％。通過對比粗漆酶和純漆酶對造紙廢水中的木素的去除效果，發(fā)現(xiàn)在同樣處理條件下粗漆酶的效果優(yōu)于純漆酶。 最后通過凝膠滲透色譜法測定了造紙廠二沉池出水中木素的分子量為3.12萬，經(jīng)純漆酶液處理1小時后的木素的分子量為4.66萬，經(jīng)純漆酶液處理2小時后的木素分子量為5.86萬。實驗結(jié)果表明：經(jīng)過漆酶處理后，廢水中木素的分子量明顯變大，漆酶在反應(yīng)中對木素起到了聚合作用，白腐菌Coriolusversicolor漆