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重组血红密孔菌漆酶的固定化及其染料脱色中的应用

作　者: 李国富
导　师: 赵敏
学　校: 东北林业大学
专　业: 微生物学
关键词: 血红密孔菌 漆酶 固定化 染料脱色
分类号: Q814
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 37次
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内容摘要


本文在前期血红密孔菌漆酶基因在毕赤酵母中表达基础上,研究了重组漆酶对不同化学结构染料的脱色能力及固定化漆酶酶学性质。主要研究结果如下：1.重组漆酶在无介体存在下只能对IC(靛红)有较好的脱色效果,介体的加入能显著提升染料脱色的速率和脱色程度,Syr是添加的所有介体中,导致漆酶脱色效果最明显的,靛红在Syr的介导下基本能完全脱色,而RBBR和RB5的脱色率也在60%以上。重组漆酶在酸性条件下对三种染料脱色效果较好。选取pH5.0做后续实验,漆酶在进行染料脱色时最适温度范围较宽,三种染料在20～60℃下都表现出较好的降解效果。通过正交试验得到三种混合染料脱色最优方案：RBBR浓度为100mg/L、RB5浓度为40mg/L、IC浓度为62.5mg/L、粗酶液浓度为1U/mL、介体浓度0.5mM,混合染料在最优方案条件下脱色率达93%,显示出该重组漆酶在染料废水处理中具有较好的应用前景。2.固定化重组漆酶在酸性条件下以ABTS作为底物时,最适pH为3.8,在不同pH下保存1h后酶活明显提高。此外,固定化酶在60℃下酶活最高,在20-60℃下保温1h后其酶活同样显著增加,说明固定化酶有较好的pH稳定性和热稳定性。二甲基亚砜对固定化酶活抑制最明显,Mn2+和Ba2+对固定化重组漆酶活性促进作用最为明显,而Na+、Li+和Hg2+对其有较小的抑制作用。固定化漆酶可在常温下保存12d后依然保持51%漆酶活性。3.固定后的重组漆酶在Syr存在下对RBBR、RB5和IC三种工业染料及模拟染料废水仍保持非常高的脱色率,固定化漆酶在对IC脱色重复循环使用了15次仍保持较高的脱色率,表明血红密孔菌重组漆酶经固定后在废水处理中有非常好的应用前景。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-9
1 绪论  9-16
  1.1 染料脱色研究进展  9
  1.2 漆酶及其性质  9-12
    1.2.1 漆酶的分布  10
    1.2.2 漆酶的理化性质  10-12
  1.3 漆酶的应用  12-13
    1.3.1 造纸工业  12
    1.3.2 食品工业  12-13
    1.3.3 漆酶在环保方面的应用  13
  1.4 漆酶基因的异源表达  13-14
  1.5 毕赤酵母表达系统  14
  1.6 漆酶固定化及其应用  14-15
  1.7 本课题研究内容及目的和意义  15-16
    1.7.1 课题来源  15
    1.7.2 研究目的和意义  15
    1.7.3 主要研究内容  15-16
2 血红密孔菌重组漆酶在染料脱色中的应用  16-31
  2.1 材料  16-17
    2.1.1 菌种来源  16
    2.1.2 主要试剂  16
    2.1.3 培养基  16
    2.1.4 实验仪器  16-17
  2.2 方法  17-19
    2.2.1 粗酶液的制备  17
    2.2.2 粗酶液的浓缩  17
    2.2.3 漆酶活性测定  17
    2.2.4 重组漆酶对染料脱色  17
    2.2.5 不同介体对重组漆酶在染料脱色中的影响  17-18
    2.2.6 不同pH对重组漆酶在染料脱色中的影响  18
    2.2.7 不同温度对重组漆酶在染料脱色中的影响  18
    2.2.8 正交试验设计  18-19
  2.3 结果与分析  19-27
    2.3.1 介体筛选  19-21
    2.3.2 不同pH对重组漆酶染料脱色的影响  21-22
    2.3.3 不同温度对重组漆酶染料脱色的影响  22-24
    2.3.4 正交试验数据分析  24-27
  2.4 讨论  27-29
  2.5 本章小结  29-31
3. 固定化重组漆酶酶学性质研究  31-38
  3.1 材料  31
    3.1.1 菌种  31
    3.1.2 主要试剂  31
    3.1.3 培养基  31
    3.1.4 主要仪器  31
  3.2 方法  31-32
    3.2.1 固定化重组漆酶的制备  31-32
    3.2.2 固定化漆酶的活性测定  32
    3.2.3 pH对固定化漆酶活性的影响及pH稳定性  32
    3.2.4 温度对固定化漆酶活性的影响及温度稳定性  32
    3.2.5 有机溶剂对固定化漆酶活性的影响  32
    3.2.6 金属离子对固定化漆酶活性的影响  32
    3.2.7 固定化漆酶贮藏稳定性  32
  3.3 结果与分析  32-36
    3.3.1 pH对固定化漆酶活性的影响及pH稳定性  32-33
    3.3.2 温度对固定化漆酶活性的影响及温度稳定性  33-34
    3.3.3 有机溶剂对固定化漆酶活性的影响  34-35
    3.3.4 金属离子对固定化漆酶活性的影响  35
    3.3.5 固定化漆酶贮藏稳定性  35-36
  3.4 讨论  36-37
  3.5 本章小结  37-38
4. 固定化漆酶在染料脱色中的应用  38-44
  4.1 材料  38
    4.1.1 菌种  38
    4.1.2 主要试剂  38
    4.1.3 培养基  38
    4.1.4 主要仪器  38
  4.2 方法  38-40
    4.2.1 固定化重组漆酶的制备  38-39
    4.2.2 固定化漆酶的活性测定  39
    4.2.3 固定化漆酶对不同染料的降解  39
    4.2.4 固定化漆酶/介体系统对染料的降解  39
    4.2.5 固定化漆酶/介体系统对模拟染料废水的脱色  39
    4.2.6 固定化漆酶降解重复稳定性  39-40
  4.3 结果与分析  40-43
    4.3.1 固定化漆酶对不同染料的脱色  40
    4.3.2 固定化漆酶/介体系统对染料的降解  40-42
    4.3.3 固定化漆酶/介体系统对模拟染料废水的脱色  42
    4.3.4 固定化漆酶染料降解重复稳定性  42-43
  4.4 讨论  43
  4.5 本章小结  43-44
结论  44-45
参考文献  45-51
攻读学位期间发表的学术论文  51-52
致谢  52-53

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中图分类: > 生物科学 > 生物工程学（生物技术） > 酶工程
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