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人工脱色过氧化物酶催化降解苋菜红活性研究

2021-11-16向亨芳杜可杰林英武

南华大学学报(自然科学版) 2021年5期

向亨芳,刘 姣,杜可杰,林英武

(南华大学 化学化工学院,湖南 衡阳 421001)

0 引 言

目前,我国纺织工业达到甚至领先于世界先进水平,但是染料的后处理给生态环境带来了巨大压力。纺织工业的特点是产生大量的废水、高度污染染料和添加剂,纺织品废水如果不经过适当处理排入河流,会严重影响水生植物的光合过程和减少水中的溶解氧,其中许多对水生植物群和人类具有高度毒性[1]。偶氮染料是纺织工业使用最广泛的合成染料之一,是染料废水中典型的主要污染物。此外,偶氮染料如果在不适当的条件下(如乏氧条件)分解通常会产生比原始染料毒性更强的化合物,如芳香胺等,此类化合物对生命体具有致突变性和致癌作用[2]。偶氮染料废水常规处理方法包括吸附处理、膜分离、光催化降解、电化学高级氧化法等。此类处理方法具有较多的缺点,如导致大量沉淀物的产生使形成的污泥难以处理、降解效率低等,因此寻找一种更加高效、清洁的染料处理方法成为亟待解决的问题[3]。与物理及化学方法相比,生物修复方法由于具有高效和环境友好的优点,因此在纺织废水处理中被逐渐重视起来。自然界中已经存在多种能够降解工业染料的生物酶,如广泛存在于微生物中的染料脱色过氧化物酶(DyPs)[4],其属于血红素过氧化物酶类家族。但由于其通常需要在酸性较低(通常为pH3~4)的环境中才能发挥较好活性导致其应用受到限制[5-6]。而人工酶由于便于修饰及表达纯化,在近几年发展非常迅速,多种具有不同功能的人工酶涌现出来[7]。……

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