木質(zhì)素促進白腐真菌降解偶氮染料的機制研究.pdf

1、合成染料在日常生產(chǎn)生活中必不可少，但染料廢水污染問題卻不容忽視。白腐真菌分泌木質(zhì)素降解酶降解自然界中的木質(zhì)素，并以類似機制降解染料。由于兼具廣譜性和環(huán)境友好性，白腐真菌在染料廢水處理中具有廣闊應(yīng)用前景。有研究報道，生長于木質(zhì)纖維素體系中的白腐真菌對染料等污染物具有更高的降解效率，其中的木質(zhì)素成分可能起到了重要作用。為研究木質(zhì)素對染料降解的影響和作用機制，本論文利用不同類型木質(zhì)素和染料構(gòu)建共基質(zhì)代謝體系，研究木質(zhì)素是否能有效促進染料降解及

2、其促進原理。
　　首先，本論文以對木質(zhì)纖維素具有良好降解能力的白腐真菌 Echinodontium taxodii為出發(fā)菌株，對不同木質(zhì)素的降解進行了研究。結(jié)果表明Echinodontium taxodii能夠利用培養(yǎng)基中添加的木質(zhì)素產(chǎn)生可能的木質(zhì)素降解產(chǎn)物。木質(zhì)素降解過程中，胞外液漆酶酶活受到不同程度影響，其中堿木素（KL）對胞外液漆酶酶活的促進效果最佳，使其最大提升555.8％，酶解溫和酸解木質(zhì)素（EMAL）和木質(zhì)素脫氫聚合物

3、（DHP）在添加第4天也可以使漆酶酶活提高59.1%和52.5%，磨木木素（MWL）對胞外液漆酶酶活無影響。
　　其次，本論文研究了白腐真菌Echinodontium taxodii對偶氮染料DB38的降解作用，Echinodontium taxodii通過斷裂DB38分子結(jié)構(gòu)內(nèi)-N=N-連鍵，再對降解產(chǎn)物進行修飾與轉(zhuǎn)化，促使染料色度下降、毒性減弱。本研究將4種木質(zhì)素和偶氮染料DB38構(gòu)建成共基質(zhì)代謝體系并評價木質(zhì)素對染料脫色的影

4、響，結(jié)果表明KL和EMAL能顯著促進DB38脫色。EMAL對DB38脫色的促進效果更優(yōu)（降解動力學(xué)常數(shù)k1=0.2362），其次是KL（k1=0.2076）。EMAL和KL在脫色差異顯著的染料降解前期均能促進胞外液漆酶酶活，KL使酶活提高386.79%，EMAL使酶活提高160.19%。
　　選擇促進效果好且實用性高的KL為對象，進一步探究共基質(zhì)體系中木質(zhì)素促進染料降解的機制。提升培養(yǎng)基中KL濃度使DB38脫色促進效果更佳（500

5、mg/L KL，k1=0.1504），促進效果不完全依賴于漆酶酶活，菌體生物量也未增加。說明在KL生物降解過程中可能產(chǎn)生了促進DB38降解的產(chǎn)物，因此KL濃度增大、降解產(chǎn)物更多、染料降解更快。為證明木質(zhì)素降解產(chǎn)物存在于降解體系中時可以促進偶氮染料DB38降解，向培養(yǎng)基中直接添加木質(zhì)素結(jié)構(gòu)衍生物，結(jié)果表明香草酸、香蘭素、高香草酸、乙酰香草酮、香蘭醇等5種木質(zhì)素結(jié)構(gòu)衍生物可以顯著促進DB38的生物降解（最佳為香草酸，k1=0.2137）。<