收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

裂褶菌F17锰过氧化物酶的分离纯化及其对偶氮染料脱色的研究

程晓滨  
【摘要】: 本实验室分离得到一株产锰过氧化物酶的白腐真菌-裂褶菌F17(Schizophyllum sp.F17)。前期的研究表明,该菌对偶氮、蒽醌、三苯甲烷和杂环等不同结构类型的多种合成染料显示出较强的脱色能力。本实验中以松木屑为培养基,裂褶菌F17经过固态发酵,产生以锰过氧化物酶为主的胞外酶。具体研究内容与结果如下: (1)实验通过超滤浓缩、DEAE-纤维素DE52离子交换层析和Sephadex G-75凝胶过滤层析等步骤,分离纯化得到电泳纯的锰过氧化物酶。最终锰过氧化物酶的比活力为9.2,活力回收率为3.8%。通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,锰过氧化物酶的相对分子量为48.7 kDa。锰过氧化物酶的等电点为3.60。使用苯酚-硫酸法测得该酶的含糖量为18%。使用Edman降解方法,测得锰过氧化物酶的N-末端氨基酸序列为VTCPDGVNTATNAAA。以DMP作为底物,测得锰过氧化物酶的最适反应pH和最适反应温度分别为pH 6.8和35℃。25℃时,锰过氧化物酶在pH 4-7的缓冲溶液中保温1 h活力十分稳定。锰过氧化物酶在25℃,pH 4.5下,以Mn~(2+),H_2O_2,愈创木酚,ABTS和DMP为底物的K_m值分别为35.2,6.7,13.1,47.8和122.9μmol/L。检测了多种化学物质对锰过氧化物酶的活力的影响。重金属中,Co~(2+),Pb~(2+),Ba~(2+),Zn~(2+)和Cu~(2+)在所试浓度范围内对锰过氧化物酶的活力无明显影响,Ag~+在所试浓度范围内强烈抑制锰过氧化物酶的活力,Fe~(2+)和Fe~(3+)高浓度时强烈抑制锰过氧化物酶的活力。其他金属离子中,Na~+高浓度时对锰过氧化物酶的活力有所抑制,K~+,Al~(3+)和Mg~(2+)在所试浓度范围内对锰过氧化物酶的活力无影响,Ca~(2+)和Mn~(2+)高浓度时能够促进锰过氧化物酶的活力。抑制剂中,DTT和亚铁氰化钾在所试浓度范围内均完全抑制锰过氧化物酶的活力,EDTA和NaN_3高浓度时对锰过氧化物酶的活力高度抑制,硫脲在所试浓度范围内对锰过氧化物酶的活力微弱抑制。纯化的锰过氧化物酶能够有效地对3种偶氮染料刚果红、金橙G和橙黄Ⅳ进行脱色,测得的初始脱色率分别为7.74,1.61和1.38 mgL~(-1) min~(-1)。 (2)实验分别采用海藻酸钠、明胶和壳聚糖作为载体,并以戊二醛为交联剂,通过包埋-交联和吸附-交联2种耦合固定化方法制备固定化锰过氧化物酶。探讨了锰过氧化物酶的不同固定化条件和固定化酶的部分性能。锰过氧化物酶的3种耦合固定化方法的适宜条件分别为:海藻酸钠包埋-交联固定化中,海藻酸钠的浓度为1%,戊二醛的浓度为3%,CaCl_2的浓度为0.1 mol/L;明胶吸附-交联固定化中,明胶微粒与酶液的比值为1g/1 mL,戊二醛的浓度为0.2%,交联时间为10 min;壳聚糖吸附-交联固定化中,使用浓度为3%的壳聚糖制作微球,戊二醛的浓度为0.2%,壳聚糖微球与酶液的比值为1.4g/1 mL,交联时间为70 min。3种锰过氧化物酶的耦合固定化,活力回收率分别达到了70%、67%和64%。与游离酶相比,制备的3种固定化酶最适反应pH分别由7.0降低到5.0、5.0和3.0,最适反应温度分别由35℃升高到75℃、55℃和75℃。3种固定化锰过氧化物酶的耐热性都显著提高,其中用壳聚糖制成的固定化酶在pH 2.2-11的宽范围内表现出很好的酸碱耐受性。30℃连续测定6-9次酶活力,重复使用的3种固定化酶显示出良好的稳定性。将固定化酶应用在偶氮染料的脱色中,用明胶制成的固定化酶在静置和摇床条件下,以及用海藻酸钠制成的固定化酶在摇床条件下,均表现出与游离酶相近的脱色能力,并且在重复进行的摇床实验中,脱色能力未降低,反应前后的酶活力均没有损失。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王蓓,王圆,周晓云,芦国营;锰过氧化物酶(MnP)的研究进展[J];化工技术与开发;2005年04期
2 陈兆林;胡大烽;李慧蓉;;白腐真菌锰过氧化物酶的研究[J];江苏工业学院学报;2006年01期
3 陈聪;曹福祥;龙绛雪;董旭杰;;木质层孔菌产锰过氧化物酶条件的优化[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2009年04期
4 张连慧,刘卫晓,葛克山,钱世钧;变色栓菌产锰过氧化物酶的条件优化[J];微生物学通报;2005年05期
5 李丽,张学才,徐美红;白腐真菌锰过氧化物酶的动力学研究[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2005年02期
6 徐美红;张学才;李丽;杨忠连;陈明强;刘玉林;;白腐真菌处理硝基苯化合物的机理初探[J];化学与生物工程;2006年08期
7 龚家玮;钙联结蛋白的过量表达增大了黑曲霉内锰过氧化物酶的产量[J];中国医药工业杂志;2002年09期
8 谢慧芳;方林;赵林果;;白腐菌P.sordida YK-624及其锰过氧化物酶对2-氯酚的转化[J];环境污染与防治;2008年05期
9 郭芬芬;曲阅闻;樊健;王文娟;张茂良;;木质素降解酶系染料降解机理[J];科技信息(科学教研);2008年19期
10 刘洪涛;朱启忠;林书欣;戴珅;;裂褐菌木质素降解酶特性的研究[J];安徽农业科学;2009年06期
11 周金燕;张发群;桑原正章;;真菌产生的锰过氧化物酶和漆酶的研究——Ⅰ.富氮培养基筛选产酶的真菌[J];微生物学报;1993年05期
12 杨晓宽,杜连祥,路福平;白腐菌产锰过氧化物酶培养基的优化[J];生物技术;2004年03期
13 王海磊;李平;张文钰;刘国生;;白腐菌F8的分离及降解木质素能力研究[J];河南师范大学学报(自然科学版);2006年02期
14 杨晓宽;;黄孢原毛平革菌锰过氧化物酶基因(MnP2)的克隆[J];河北科技师范学院学报;2009年04期
15 李旭东;荚荣;吕飒音;唐文忠;;不同缓冲体系下pH值对裂褶菌F17产锰过氧化物酶的影响[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年05期
16 丁娟;罗坤;周娟;高士祥;;三株白腐菌产锰过氧化物酶活性及其对多环芳烃的降解[J];环境污染与防治;2007年09期
17 刘东华;张朝晖;吴叶明;;黄孢原毛平革菌胞外过氧化物酶系的固定化及性质研究[J];科技通报;2009年01期
18 章燕芳,李华钟,华兆哲,陈坚;木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶对染料脱色的性能比较[J];环境科学研究;2002年05期
19 刘尚旭;P.ostreatus 8101菌株木质素降解酶的研究[J];重庆教育学院学报;2002年06期
20 喻云梅;刘赟;黄民生;翁恩琪;;活性黑对黄孢原毛平革菌锰过氧化物酶的影响[J];安全与环境学报;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐学锋;姬宏超;李文莹;莫美华;;野生香菇菌株锰过氧化物酶基因的克隆[A];中国菌物学会第五届会员代表大会暨2011年学术年会论文摘要集[C];2011年
2 谢慧芳;李忠正;;与锰过氧化物酶(MnP)相关的硫酸盐浆的生物漂白[A];中国造纸学报2003年增刊——中国造纸学会第十一届学术年会论文集[C];2003年
3 章燕芳;李华钟;华兆哲;陈坚;;黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)合成锰过氧化物酶(MnP)的工艺研究及在染料脱色中的应用[A];中国生物工程学会第三次全国会员代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2001年
4 李宗义;王海磊;王振宇;李培睿;;优势混合菌主要木质素降解酶的协同效应研究[A];微生物生态学研究进展——第五届微生物生态学术研讨会论文集[C];2003年
5 周成;文湘华;赵曦;;采用臭氧对白腐真菌反应器中的细菌进行控制的可能性研究[A];第十次全国环境微生物学术研讨会论文摘要集[C];2007年
6 荚荣;程晓滨;唐文忠;;白腐菌对染料脱色和降解作用的研究[A];第十次全国环境微生物学术研讨会论文摘要集[C];2007年
7 崔艳红;张海棠;孟庆辉;王艳荣;;白腐真菌产木质素降解酶的条件及酶学性质研究[A];河南省畜牧兽医学会第七届理事会第二次会议暨2008年学术研讨会论文集[C];2008年
8 张晓梅;王宇枭;王禄山;陈冠军;刘巍峰;高培基;;白腐真菌中锰过氧化物酶的体外转录表达系统的建立及相关定点突变体的研究[A];2008年中国微生物学会学术年会论文摘要集[C];2008年
9 柯丽霞;张丁倩;;灵芝固态发酵油菜秸秆氮源对木质素酶系分泌的影响[A];2010年中国菌物学会学术年会论文摘要集[C];2010年
10 彭卫红;温文婷;贾定洪;郭勇;叶小金;孙群;杨志荣;;香灰菌的系统发育及4种孢外酶活性分析[A];中国菌物学会第五届会员代表大会暨2011年学术年会论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王海宽;木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶基因的克隆及在甲醇毕赤酵母中的表达[D];天津科技大学;2005年
2 闫洪波;偏肿拟栓菌锰过氧化物酶cDNA基因克隆及在毕赤酵母中的表达[D];东北林业大学;2009年
3 侯红漫;白腐菌Pleurotus ostreatus漆酶及对蒽醌染料和碱木素脱色的研究[D];大连理工大学;2003年
4 尹立伟;猴头菌锰过氧化物酶基因克隆及在构巢曲霉中的表达[D];东北林业大学;2013年
5 宋丽丽;白腐菌高效改性木质素促进秸秆酶解反应机制研究[D];华中科技大学;2013年
6 喻曼;基于非培养生物技术的堆肥微生物群落研究及木质纤维素降解[D];湖南大学;2009年
7 陈耀宁;堆肥化中协同降解木质纤维素的混合菌筛选及其培养[D];湖南大学;2007年
8 王璐;木腐真菌分泌的低分子量物质在木素生物降解中的作用机制[D];山东大学;2008年
9 颜克亮;木质纤维素共基质体系中白腐菌降解污染物研究[D];华中科技大学;2009年
10 冯冲凌;黄孢原毛平革菌及其关键功能酶对木质纤维素降解转化特性的研究[D];湖南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吕聪;茯苓菌产锰过氧化物酶及其应用的研究[D];中南林业科技大学;2008年
2 张连慧;变色栓菌(Trametes versicolor)产锰过氧化物酶的条件优化、酶的纯化及其性质研究[D];中国农业大学;2005年
3 陈聪;木质层孔菌产MnP培养体系优化及酶学性质研究[D];中南林业科技大学;2009年
4 查诚;裂褶菌F17锰过氧化物酶酶学性质的研究以及酶活力影响因素的响应面优化[D];安徽大学;2010年
5 吴书景;偏肿革裥菌3个锰过氧化物酶基因的克隆与表达分析[D];东北林业大学;2012年
6 杨晓宽;黄孢原毛平革菌锰过氧化物酶的研究[D];天津科技大学;2004年
7 杨兵;裂褶菌F17锰过氧化物酶固态发酵的条件优化及其扩大培养[D];安徽大学;2011年
8 李丽;白腐真菌处理硝基化合物的应用基础研究[D];安徽理工大学;2006年
9 吴会广;Rhizoctonia sp. SYBC-M3产锰过氧化物酶发酵条件优化及酶学性质研究[D];江南大学;2008年
10 官敏;好食脉孢菌(N.sitophila)产锰过氧化物酶培养条件的优化、酶的纯化以及酶学性质的分析[D];暨南大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978