白腐菌酶对木质素的降解以及三苯甲烷类染料降解菌的筛选与降解条件的优化

【摘要】：通过构建白腐菌降解木质素的主要酶系-锰过氧化物酶（Mnp）、漆酶（Lac），考察了底物浓度、酶活对降解效果的作用，结果表明：1.底物浓度对木质素去除率的影响为，Mnp体系中，碱木素浓度为40mg/L时去除率最大，为29.41%，Lac体系中，碱木素的浓度为100mg/L时去除率最大，为62.67%；2.不同酶活条件下对木质素去除率的影响为，Mnp体系中，木质素的去除率随着Mnp酶活的增大而增加，酶活为3.6U/mL时去除率达到18.40%，显著高于其他Mnp降解体系，Lac体系中，木质素的去除率随着Lac酶活性的增大而增加，酶活为3.6U/mL时去除率达到38.11%，Lac酶活的高低对碱木素的去除率有显著性的影响。对降解产物进行GC-MS测定，结果表明碱木素降解后的产物主要为一些有机酸类物质、脂类物质和芳香族类的物质等，表明Mnp与Lac对碱木质素进行了有效的降解。 基于白腐菌能够有效地降解含苯环结构的复杂物质（木质素），为了扩大白腐菌的应用范围，考察其对含苯环结构的三苯甲烷类染料的降解作用，以结晶紫作为三苯甲烷类染料代表，经过菌种的筛选和鉴定，得到了两株降解效果较好的新菌种：1.菌种F3，用形态学方法和ITS法鉴定该菌种为黑曲霉(aspergillus niger)；2.菌种H4，鉴定为毛栓菌(Trametes hirsuta)。 比较两种菌种单独降解和混合降解染料的效果， F3和H4的混合培养降解结晶紫的效果更好，培养72h后降解去除率达到99.41%。同时对培养条件进行了优化，结果表明：在转速为160rpm、底物浓度为5mg/L、温度为30°C、pH=5时对结晶紫的去除率最高。 【关键词】：木质素 结晶紫 白腐菌 酶 去除率
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703;X172
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-20
• 1.1 白腐菌8-13
• 1.1.1 白腐菌的概念8
• 1.1.2 白腐菌降解木质素的主要酶系8-11
• 1.1.3 白腐菌的应用11-13
• 1.2 木质素13-15
• 1.2.1 木质素的概念13
• 1.2.2 木质素的利用状况13-14
• 1.2.3 木质素的降解机理14-15
• 1.3 三苯甲烷类染料废水的降解15-19
• 1.3.1 染料废水的污染现状15-16
• 1.3.2 三苯甲烷类染料废水处理研究现状16
• 1.3.3 染料的生物降解机理16-17
• 1.3.4 白腐菌降解染料的研究进展17-19
• 1.4 研究目的和内容19
• 1.4.1 研究目的19
• 1.4.2 研究内容19
• 1.5 创新之处19-20
• 2 Mnp 和 Lac 酶对木质素的降解20-31
• 2.1 前言20
• 2.2 材料与方法20-22
• 2.2.1 实验材料20-21
• 2.2.2 仪器设备21
• 2.2.3 碱木素的提取和纯化21
• 2.2.4 碱木素浓度测定21
• 2.2.5 碱木素红外光谱检测21
• 2.2.6 木质素降解酶反应体系的构建21-22
• 2.2.7 反应条件对去除率的影响22
• 2.3 分析方法22
• 2.4 结果与分析22-29
• 2.4.1 竹碱木素的紫外光谱检测与碱木素的标准曲线22-23
• 2.4.2 碱木素红外光谱分析23-25
• 2.4.3 Mnp 及 Lac 对碱木质素的去除作用25-29
• 2.5 本章小结29-31
• 3 三苯甲烷类染料降解菌的筛选及鉴定31-41
• 3.1 引言31
• 3.2 降解菌株的筛选31-32
• 3.2.1 实验材料31
• 3.2.2 实验仪器31
• 3.2.3 培养基31-32
• 3.2.4 实验方法32
• 3.3 结果与讨论32-33
• 3.4 降解菌的形态鉴定33
• 3.4.1 材料与方法33
• 3.4.2 结果与讨论33
• 3.5 菌株分子生物学鉴定33-39
• 3.5.1 仪器与方法33-36
• 3.5.2 结果与讨论36-39
• 3.6 小结39-41
• 4 结晶紫降解条件的优化41-48
• 4.1 引言41
• 4.2 材料与方法41-42
• 4.2.1 实验材料41
• 4.2.2 试验方法41-42
• 4.2.3 培养基的配制42
• 4.2.4 共培养液的配制42
• 4.3 实验结果与分析42-47
• 4.3.1 F3 与不同白腐菌混合降解效果42-43
• 4.3.2 混合培养条件的优化43-47
• 4.4 本章小结47-48
• 5 讨论与展望48-50
• 5.1 讨论48-49
• 5.2 后续工作建议49-50
• 致谢50-51
• 参考文献51-55
• 附录55
• A．作者在攻读学位期间发表的论文目录55
• B．作者在攻读学位期间取得的科研成果目录55

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