栓菌锰过氧化物酶对合成染料的生物脱色研究
2021-08-31聂志强席镜慧杨秀清
山西大学学报(自然科学版) 2021年4期
聂志强,席镜慧,杨秀清
(山西大学 生物技术研究所,化学生物学与分子工程教育部重点实验室,山西 太原 030006)
0 引言
纺织印染、造纸、化妆品等行业对合成染料的使用需求连年递增,其中约有10%~20%的染料随废水排放[1]。合成染料种类繁多,包括偶氮染料、噻嗪类染料、三苯甲烷染料、蒽醌染料、二苯乙烯染料等,其中偶氮染料产量最大,约占合成染料的70%[2]。这些染料多含有芳香环结构,较难降解,且具有致癌、致突变等毒性。在国家倡导“生态优先、绿色发展”的政策导向下,染料废水无害处理是环境保护首要解决的重点问题。
国内外处理偶氮染料废水的方法主要有生物法、物理法、化学法等,其中生物法比物理和化学方法更具优势。可降解染料的微生物有细菌和真菌,主要包括生物吸附、酶催化降解等方式。多数真菌的脱色机制一般为生物吸附,但是白腐真菌不同,它主要通过胞外分泌一些酶类来降解染料。这些酶包括锰过氧化物酶(manganese peroxidase,MnP)、漆酶(laccase,Lac)、木素过氧化物酶(lignin peroxidase,LiP)等,具有非特异性、无须底物诱导、效率高、反应条件温和[3]等优点。MnP 属于氧化还原酶类,分子内部包含一个血红素辅基,对多种合成染料具有广谱降解能力。近年来研究人员利用白腐菌产锰过氧化物酶对多种合成染料进行脱色取 得 了 一 系 列 成 果。例 如,Zhang 等[4]从Cerrena unicolorBBP6 中提取纯化的MnP 对多种染料(刚果红、甲基橙、溴酚蓝、结晶紫等)具有明显的脱色效果,其中对结晶紫的脱色率可达80.9%,并且在牛仔布漂白方面也有很好的表现。……
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