白腐真菌降解酶系及活性黑KN-B生物毒性研究

【摘要】：本文以黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporum)为对象,检测了该菌对染料活性黑KN-B(RB KN-B)的降解效应,从木质素降解酶活性以及菌丝细胞超微结构两方面,研究了RB KN-B对黄孢原毛平革菌的生物毒性效应。此外,本工作还初步探讨了一种白腐真菌诱变株(暂名12#诱变菌)的产酶情况,以及该菌生物反应器处理对复配染料生物毒性的改变。 本工作得到以下结果: (1)本培养条件下,黄孢原毛平革菌纯培养液中能检测到锰过氧化物酶(MnP)和较低水平的漆酶(Lac)活力,未能检测到木质素过氧化物酶(LiP)活力。MnP和Lac活力均在培养5天后检测到,培养7天时MnP活力达到最高。 (2)RB KN-B的最大吸收波长为598nm。经黄孢原毛平革菌处理后,各RBKN-B剂量组(50-500mg/L)598nm处的吸收值显著降低。紫外-可见光谱扫描显示,培养液最大吸收峰由598nm移至525nm和556nm,可见光各波段峰值均减小,紫外段的吸收光谱也发生了变化,提示部份RB KN-B被黄孢原毛平革菌降解。 (3)50mg/L RB KN-B作用下,黄孢原毛平革菌的MnP活力升高;高于200mg/L剂量的RB KN-B抑制MnP活力,抑制效应随着RB KN-B浓度增加而增强,较低剂量RB KN-B(20-80mg/L)作用对黄孢原毛平革菌MnP活力在时程上也表现为先诱导后抑制的效应。 (4)应用发光细菌急性毒性实验及蚕豆根尖细胞微核分析方法检测RBKN-B染料溶液的生物毒性,结果表明RB KN-B具有一定的急性毒性和致突变性。 (5)50mg/L RB KN-B能导致部分菌丝细胞质壁分离以及细胞壁增厚。高于200mg/L剂量的RB KN-B则能够破坏细胞膜,损伤线粒体,导致胞质凝结,胞质内容物减少,呈现大片电子空白区,损伤程度随着RB KN-B剂量增高而加大,表明RB KN-B对黄孢原毛平革菌具有明显的细胞毒性作用。 (6)采用正交实验改变摇瓶培养条件,均未在12#诱变菌培养液中检测到木质素降解酶活性;在12#诱变菌生物反应器系统中,加入一定剂量复配染料后,能够在反应器出水中检测到LiP和MnP活力,表明该菌在共生体系下能够产生木质素降解酶。 (7)应用发光细菌法和蚕豆根尖细胞微核率实验的方法,检测12#诱变株生物反应器处理前后复配染料溶液的生物毒性。结果表明,100mg/L和400mg/L复配染料溶液经处理,致突变性明显降低,100mg/L复配染料溶液急性毒性明显降低,但400mg/L复配染料溶液的急性毒性未见明显改变。