高效降解多環(huán)芳烴白腐真菌菌種的篩選及降解特性.pdf

1、近幾十年,隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展,化石類燃料的開采和使用量也迅速增加,同時(shí)伴隨著多環(huán)芳烴(PAHs)的污染也日益嚴(yán)重,對(duì)人類健康和整個(gè)生態(tài)環(huán)境造成威脅。在眾多的治理技術(shù)中,微生物治理無二次污染、成本低,被廣泛認(rèn)可。白腐真菌作為一支具有強(qiáng)大降解能力的環(huán)境保護(hù)軍,對(duì)PAHs的治理也發(fā)揮著重要作用。
　　 本文針對(duì)中國(guó)東北林區(qū)普遍存在的14種白腐真菌,進(jìn)行PAHs高效降解菌種的篩選。通過14種白腐真菌降解蒽的研究,并進(jìn)一步結(jié)合產(chǎn)酶特性,最

2、終得到一種高效降解菌一青頂擬多孔菌(Polvporellus picipes)。該菌16 d蒽降解率為70.00％,測(cè)定菌種的主要降解酶系—Lip、MnP和Lac,得出漆酶是菌種的主要降解酶,在降解條件下,青頂擬多孔菌的漆酶活力最大值為19950.59 U/L。通過對(duì)菌種產(chǎn)酶的研究發(fā)現(xiàn),蒽的投加會(huì)推遲酶活高峰期的出現(xiàn)時(shí)間,也會(huì)不同程度的刺激菌種分泌酶量,使其酶活峰值增大,研究得到有蒽培養(yǎng)條件下青頂擬多孔菌的漆酶酶活會(huì)高出無蒽培養(yǎng)3043

3、.08 U/L。
　　 通過正交試驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn),優(yōu)化青頂擬多孔菌產(chǎn)漆酶條件。優(yōu)化培養(yǎng)基的主要成分為35g/L麩皮,4 g/L蛋白胨,pH4.0(培養(yǎng)基其他組分1g/L K2HPO4·3H2O,0.5g/LKCL,0.5g/L MgSO4·7H2O,0.01g/L FeSO4·7H2O),最高酶活為81492.23 U/L,酶活周期大于30 d,高峰期持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。最適培養(yǎng)條件為接種量3片/φ10 mm菌片,溫度28℃,搖床轉(zhuǎn)速

4、160 r/min。另外對(duì)誘導(dǎo)物的研究發(fā)現(xiàn),0.25～4μmol/L濃度范圍的金屬Cu2+對(duì)菌種產(chǎn)酶均有促進(jìn)作用,但是隨著濃度的增大促進(jìn)作用逐漸減小,最適濃度為0.5μmol/L;低濃度吐溫80對(duì)菌種產(chǎn)酶有促進(jìn)作用,而高濃度則有抑制作用,最適濃度為0.125g/L。
　　 利用最優(yōu)條件培養(yǎng)青頂擬多孔菌,降解單質(zhì)和復(fù)合PAHs,測(cè)定不同形式PAHs11d、22 d、33 d的累積降解率。菌種對(duì)單質(zhì)蒽、菲、芘的33 d累積降解率分別

5、為94.76％、96.56％和57.53％,故該菌對(duì)菲的降解能力最強(qiáng),其次是蒽,最后是芘;對(duì)蒽+菲、蒽+芘兩種復(fù)合多環(huán)芳烴中,菲和芘的33 d累積降解率分別為99.46％和61.09％。菌種對(duì)單質(zhì)PAHs的降解能力與PAHs的結(jié)構(gòu)和菌種自身產(chǎn)酶有關(guān)。在不同種PAHs的降解中,因PAHs結(jié)構(gòu)不同,導(dǎo)致菌種利用的難易程度不同,故降解率不同;對(duì)同種PAHs而言,在菌種產(chǎn)酶高峰期時(shí),降解效果最好,降解率最高。在復(fù)合PAHs的降解研究中發(fā)現(xiàn),少量