云芝漆酶的生物降解与染料脱色作用研究_姚朝阳

云芝漆酶的生物降解与染料脱色作用研究姚朝阳1,郭伟云2,牛敬媛1＊,邵强3,李宗义3(1.新乡医学院基础医学院,河南新乡453003;2.新乡医学院生命科学技术系,河南新乡453003;3.河南师范大学生命科学学院,河南新乡453007)摘要[目的]研究云芝漆酶的生物降解和染料脱色作用。[方法]以云芝HS-03发酵后所得漆酶粗制品,对麦草和锯末进行生物降解,并对几种常用染料进行脱色研究。[结果]结果表明:漆酶粗制品与纤维素酶、木聚糖酶协同作用大大提高了木质纤维素降解率,比单一组分酶获得还原性糖含量提高5～6倍。漆酶粗制品具有广谱的脱色作用,尤其对孔雀石绿、RB亮蓝的脱色率都超过了85%,脱色较为彻底,脱色高峰期为48～72h。[结论]该研究可为废水染料脱色提供理论基础,为漆酶在水处理工业产业化中的应用提供强有力的依据。关键词云芝;漆酶;生物降解;染料;脱色中图分类号Q93文献标识码A文章编号0517-6611(2009)20-09363-03ResearchontheBiodegradationandDyeDecolourizationforLaccaseProducedfromTrametesversicolorYAOZhao-yangetal(SchoolofBasicalMedicine,XinxiangMedicalCollege,Xinxiang,Henan453003)Abstract[Objective]ThisresearchaimedtostudythebiodegradationanddyedecolourizationforlaccaseproducedfromTrametesversicolor.[Method]CrudelaccasefromT.versicolorHS-03wasusedforthebiodegradationofwheatstrawandsawdust,andthedecolourizationofdifferentmolecularstructuretype'sdye.[Result]Itwasindicatedthatthecrudelaccaseraisedthelignocellulosebiodegradationefficiencywhichwasa-bout5-6doubles.Crudeenzymehaswidespectrumdecolouredfunction,especiallythedecoloringrateofmalachitegreen,RBbrightbluewaso-ver85%.Therushhourofdecolourizationwas48-72h.[Conclusion]Thisstudycouldprovidetheoreticalbasisfordyedecolourizationofwastewater,andprovidestrongreferencesfortheapplicationoflaccaseinwatertreatmentindustryindustrialization.KeywordsTrametesversicolor;Laccase;Biodegradation;Dye;Decolourization基金项目河南省科技攻关项目(001200217)。作者简介姚朝阳(1979-),男,河南新乡人,讲师,从事微生物生物化学研究。＊通讯作者。收稿日期2009-03-31漆酶(LaccaseEC1.10.3.2)是一种含铜的多酚氧化酶,1883年首次从漆树漆液中被发现,随后被发现广泛存在于自然界中[1]。漆酶可催化酚类化合物和芳香胺的氧化,而且在还原介体物质存在下,漆酶的底物范围可进一步扩大[2-3]。多年来,漆酶一直是生物学、化学和环境科学等领域十分活跃的研究热点,其中最受重视的是漆酶在木质素降解中的重要效用。随着研究的深入,漆酶在含酚废水的处理、环境中酚类毒物的降解等方面的应用日益被关注[4-5]。染料污染主要是纺织工业及染料加工生产企业废液排放对环境造成的污染。染料本身具有较高光稳定性及水洗稳定性,常见的物理化学处理法虽然对废水色度去除率较高,但COD去除率较低,且存在处理费用高、可能引起二次污染的问题。相比之下,生物法是一种经济而有效的处理方法[6-7]。近年来的研究表明,白腐菌胞外酶不仅能降解大量的异生芳香化合物[8-9],而且还能降解复杂的木质素聚合物[10],因此这些胞外酶的生物催化作用在环保领域具有巨大的潜在应用价值[11]。漆酶是白腐菌胞外酶的主要组成之一,具有广泛的底物作用范围,可以氧化降解包括单酚、邻苯二酚和对苯二酚在内的多种酚类化合物及其衍生物[12]。笔者在对云芝漆酶系统研究的基础上进行了染料