產(chǎn)PVA降解酶混合菌系的篩選、發(fā)酵條件優(yōu)化及酶學(xué)特性研究.pdf

1、聚乙烯醇(PVA)是一種人工合成的水溶性高分子聚合物。因其具有pH穩(wěn)定、混溶性及乳化能力強(qiáng)等優(yōu)良特性，同時對天然纖維和一般的合成纖維具有較好的粘附性、成膜性和耐磨性，是目前滌棉織物經(jīng)紗上漿中的主要漿料。采用PVA上漿的織物，必須經(jīng)過退漿處理才能增加其吸水性。傳統(tǒng)的退漿方法是使用70～90℃的熱水對棉織物進(jìn)行洗脫，洗脫下的PVA隨廢水排出。由于PVA化學(xué)耗氧量大，可生化性較差，給水體造成了嚴(yán)重的污染。而利用酶法退漿，在退漿的同時對高聚合度

2、的PVA進(jìn)行降解，提高了退漿廢水的生物可降解性，從退漿過程中的水耗、能耗及對廢水的處理費(fèi)用看，酶法處理較常規(guī)方法有較大的優(yōu)勢；同時酶法退漿條件溫和，對棉織物的損傷小，因此對PVA降解酶的研究越來越受到重視。本論文研究了一個能夠降解PVA的混合菌系的篩選、該菌系的產(chǎn)酶特性、搖瓶發(fā)酵的營養(yǎng)條件和PVA降解酶的性質(zhì)，對酶進(jìn)行了初步分離純化，并應(yīng)用PVA降解酶進(jìn)行退漿的小試研究。主要研究結(jié)果如下： (1)于宜興軍達(dá)紡織廠退漿車間的下水管

3、道的污泥中分離出一個能完全降解1g/LPVA205的混合菌系。該混合菌系完全降解1g/LPVA205所需的時間大約為2d，所產(chǎn)的PVA降解酶胞內(nèi)外都有分布，大約比例為47％比53％。 (2)通過平板稀釋涂布從該混合菌系中分離出三株可以利用PVA的菌株，兩株細(xì)菌和一株霉菌，其中一株細(xì)菌和霉菌能產(chǎn)生胞外PVA降解酶，但它們產(chǎn)生的胞外酶只能部分降解PVA，把三種菌兩兩混合培養(yǎng)或三者混合培養(yǎng)并不能徹底降解培養(yǎng)基中的PVA。并對這三株單菌

4、在PVA205培養(yǎng)基上生長的菌落形態(tài)和細(xì)胞電鏡照片進(jìn)行研究。 (3)對混合菌系的發(fā)酵搖瓶培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化，適宜的發(fā)酵培養(yǎng)基組成為(g/L)：PVA4，酵母粉3，NaNO32，K2HPO41.6，KH2PO40.2，MgSO4·7H2O0.4，CaCl20.05，F(xiàn)eSO4·7H2O0.02，NaCl0.02；pH7.2。 (4)采用了硫酸銨分級沉淀及DEAE纖維素陰離子交換柱對混合菌產(chǎn)生的PVA降解酶進(jìn)行了分離。發(fā)現(xiàn)PVA

5、降解酶主要集中在硫酸銨飽和度為30％-40％之間，用離子交換柱分離時，出現(xiàn)兩個峰，第一個峰沒有酶活，第二個峰的比酶活與最初發(fā)酵上清液相比提高了7倍左右。 (5)混合菌系所產(chǎn)的PVA降解酶作用的適宜pH范圍為6.0～8.0，適宜溫度范圍為30～40℃；最適pH為7.0，最適溫度為35℃。 (6)對酶法退漿工藝研究中發(fā)現(xiàn)，酶法退漿必需滿足以下幾個條件：1.合適的溫度，2.足夠的酶液，3.足夠的氧氣，4.PVA處于溶脹狀態(tài)。此