应用黄孢原毛平革菌处理工业废水的研究进展

黄孢原毛平革菌能有效降解各种有机污染物,因此可用来净化工业废水。其降解主要依赖于它产生的胞外木素降解酶系,此酶系主要由木素过氧化物酶、锰过氧化物酶组成,本文介绍了黄孢原毛平革菌的降解机制和它在处理工业废水主要是造纸废水和印染废水方面的研究进展并对其应用前景进行了探讨。     

固定化黄孢原毛平革菌合成木素过氧化物酶

用聚氨酯泡沫块固定黄孢原毛平革菌（Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅ ｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍ）,在摇瓶条件下研究了合成木素过氧化物酶的特点和重要影响因素。固定化培养与游离菌线球培养相比,最高酶活提高６４％．固定化细胞重复利用４批仍保持较高的产酶活性。高剪应力对酶活有抑制作用。苯甲醇可以代替藜芦醇强化木素过氧化物酶的合成,其最佳浓度为５．２ｍＭ。利用自制的相相流化床反应器进行了间歇产酶试验,发现最佳通气     

影响黄孢原毛平革菌对刚果红脱色降解的培养因素

建立黄孢原毛平革菌与刚果红的共培养体系,研究培养参数对染料脱色降解的影响。结果表明:（1）在含缓冲成分的系统中,菌种BKM-F-1767的能力比OGC101强,pH值4.5的培养液比pH值3.0有利于反应进行,浅层培养较深层培养好,缓冲成分差别的作用不明显。（2）在不含缓冲成分的系统中,生长与反应阶段培养液均为pH值4.5时,效果最佳;生长于pH值4.5,反应在pH值3.0脱色率和降解率高于生长及反应都在pH值3.0的情况,但仍有25～40％的刚果红牢固地结合在菌体上;pH值4.5生长,pH值6.0反应,导致反应启动滞后约4～6天,最终结果尚好。     

黄孢原毛平革菌对两种双偶氮染料的脱色降解

黄孢原毛平革攻与两以偶氮染料－－直接黄ＲＳ和直接湖蓝５Ｂ共培养表明：各种培养参数对染料的脱色和降解有显著影响。攻系ＯＧＣ１０１比菌系ＢＫＭ－Ｆ－１６７有更强的降解能力;浅层静培养明显比没动培养效果好;其原因涉及到氧的转移和利用。无论是脱色率和降解率,直接湖蓝５Ｂ对菌更有敏感性,这是与染料的结构特征有关。一些样品显示染料浓度升高,脱色率和降解率也随之增大。分光光度法测定培养液染料最大吸收波长处吸光度     

固定化黄孢原毛平革菌木素过氧化物酶的研究

用大孔吸附树脂进行黄孢原毛平革菌来源的木素过氧化物酶固定化试验,筛选出固定化效果较好的XAD7HP大孔树脂,研究了其固定化条件。结果表明,当树脂1.0g,酶液pH4.5,加酶量87.2U,吸附温度25℃,吸附4h,戊二醛质量分数0.2%,戊二醛处理时间120min,可获得最佳的固定化效果,固定化酶活力可达到16U/g(对载体)。     

影响黄孢原毛平革菌对刚果红脱色降解的培养因素

建立黄孢原毛平革菌与刚果红的共培养体系,研究培养参数对染料脱色降解的影响,结果表明：（1）在含缓冲成分的系统中,菌种BKM-F-1767的能力比OGC101强,pH值4.5的培养液比H值3.0有利于反应进行,浅层培养较深层培养好,缓冲成分差别的作用不明显。（2）在不含缓冲成分的系统中,生长与反应阶段培养液均为pH值4.5时,效果最佳;生长于pH值4.5,反应在pH值3.0脱色率和降解率高于生长及反应都在pH值3.0的情况,但仍有25-40%的刚果红牢固地结合在菌体上;pH值4.5生长,pH值6.0反应,导致反应启动滞后约4-6天,最终结果尚好。     

黄孢原毛平革菌产酶的简化结构动力学模型

In order to understand the behavior of ligninolytic enzyme production by white rot fungi Phanerochaete chrysosporium, study on time courses and a mathematical model for the production of lignin peroxidase (LiP) and manganese peroxidase (MnP) of the fungi was undertaken. Based on the Monod-Jacob operon model, the ligninolytic enzyme would be synthesized in the absence of a related repressor. The repressor is assumed to be active in the presence of ammonia nitrogen, and as combined as co-repressor, it causes the inhibition of enzyme synthesis. The model can explain the mechanism of extracellular ligninolytic enzyme production by white rot fungi. The results,as predicted by the model, correspond closely to those observed in experimental studies. In addition, some light is also shed on unmeasured variables, such as the concentrations of repressor and mRNA that are related to the enzyme synthesis.     

黄孢原毛平革菌选择性合成木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶

在黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)的限氮浸没式培养中,研究了不同条件对选择性合成木质素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)的作用. LiP只在很窄的氮源浓度范围内(0.8~1.8 mmol/L)才能测到,而MnP在较宽浓度范围内(0.4~1.8 mmol/L)表现出较高的酶活水平. 培养基中缺乏Mn2+不能合成MnP,但可以得到活力较高的LiP. [Mn2+]在0.06~0.84 mmol/L时可获得LiP. 添加微量Mn2+即可获得较高活力的MnP,此后增加Mn2+对MnP的活力影响不大,直至浓度为3.36 mmol/L才表现出明显的抑制作用. 通纯氧可使LiP活力提高50%,但对MnP影响不大.     

黄孢原毛平革菌降解褐煤工艺条件的研究

选用对木质素具有降解能力的黄孢原毛平革菌（PC菌）对硝酸预处理义马褐煤进行生物降解转化实验。主要考察了煤样粒度A、菌液用量日、煤浆浓度C和降解时间D对降解转化率的影响,实验结果表明：各因素对褐煤转化率影响的主次依次为：煤样粒度〉菌液用量〉煤浆浓度〉降解时间。在选定的实验条件区间内,各因素的最优水平为：煤样粒度为一0．2mm;菌液用量为10mL;煤浆浓度为0．9g／50mL;降解时间为12d;即最优工艺参数组合为A1B2C2D3。     

黄孢原毛平革菌降解偶氮染料的氮源调控及机理研究

利用黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium,PC菌),研究在氮源调控下,偶氮苯染料的降解过程,以及脱色率、TN、TOC和COD浓度等出水水质特性变化情况,初步分析了这些指标变化的内在关系;并由色谱检测结果简单分析了偶氮苯染料降解机理。结果表明:黄孢原毛平革菌对偶氮苯染料具有很好的脱色降解效果;在偶氮苯的降解中发生了偶氮键的断裂,生成了苯胺中间降解产物。     

黄孢原毛平革菌合成的木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶及其菌球在染料脱色过程中的作用

在黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)限氮浸没式培养中，获得了含木质素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)、只含LiP或MnP以及无LiP和MnP的4种培养物，考察了LiP，MnP及菌球在染料脱色过程中的作用. 结果表明，4种培养物对6种染料都有明显的脱色效果，甲基橙、橙I、次甲基蓝脱色率在90%左右，刚果红、直接湖蓝脱色率在80%左右，结晶紫脱色率在60%左右. 无酶情况下染料的脱色主要是菌球的吸附，有酶情况下染料的脱色主要是酶的降解. 菌球在脱色过程中除了吸附染料外，还起到提供H2O2和藜芦醇的作用，促进了染料的降解.     

白腐真菌处理硝基苯化合物的机理初探

以白腐真菌锰过氧化物酶(MnP)为主导酶处理硝基苯化合物,并研究了其独特的降解机理.通过测定不同浓度硝基苯溶液的吸光度,确定了硝基苯溶液标准曲线.用莫诺特(Monod)方程对实验数据进行模拟,应用Lineweaver-Burk法进行数学回归分析.结果表明:白腐真菌处理硝基苯化合物符合Monod提出的一级不可逆动力学模型,通过数学处理的方法确定其动力学特征参数vm=0.8325 mg·L-1·min-1、kc=0.7525 mg·L-1.     

电场对黄孢原毛平革菌生长、细胞通透性及其胞外酶反应的影响

研究了交、直流电场对黄孢原毛平革菌Phanerochaete chrysosporuim的生长、细胞通透性及其所分泌的漆酶、木质素过氧化物酶及锰型过氧化物酶活力的影响. 结果表明,施加50 Hz, 50 mA交流电可显著地促进Phanerochaete chrysosporium的生长,经过10 d的培养,其干菌重为对照组的1.72倍;施加交、直流电都能够使细胞的通透性增强;施加交、直流电场在短时间内可显著提高3种胞外酶的活力,而时间过长则导致活力降低,电流强度为10 mA时的适宜加电时间为10 h.     

纤维二糖氧化还原酶降解木质纤维素研究进展

本文综述了纤维二糖氧化还原酶降解木质纤维素的最新进展。黄孢原毛平革菌生长在纤维素上时生成两种胞外纤维二糖氧化还原酶即纤维二糖脱氢酶和纤维二糖醌氧化还原酶，它们可以氧化纤维二糖及纤维素糊精，有多种电子受体．纤维二糖脱氢酶还可以氧化纤维素，酶分子中均含有纤维素吸附位点。纤维二糖存在时这两种酶能还原醌和苯氧基。因此推测这些酶在木质纤维素降解中起调节作用。在其它一些真菌中亦发现此类酶的存在。     

丝瓜瓤固定黄孢原毛平革菌对2,4-二氯酚的降解研究

利用植物载体丝瓜瓤对黄孢原毛平革菌进行固定,研究了固定化细胞对2,4-二氯酚的降解性能。利用固定化细胞流化床反应器连续处理质量浓度为20mg/L的2,4-二氯酚废水。考察了不同水力停留时间对处理效果的影响。结果表明,采用吸附生长法能有效实现黄孢原毛平革菌的固定,固定细胞量可达0.791g[细胞]/[丝瓜瓤]。固定化细胞最适降解温度和pH值分别为35℃、6.0。对于质量浓度在20mg/L以下的低浓度2,4-二氯酚,固定化细胞和游离细胞的降解速率相当;对于质量浓度在50～120mg/L的高浓度2,4-二氯酚,固定化细胞具有明显优势,不仅可以耐受更高浓度的2,4-二氯酚,其降解速率也高于游离细胞,最大降解速率是13.95mg/(L·d),是游离细胞的2倍。不同的水力停留时间对固定化细胞流化床反应器连续处理2,4-二氯酚的降解效率有很大影响,固定化细胞对2,4-二氯酚降解过程遵循Monod方程。