应用黄孢原毛平革菌合成木素过氧化物酶及对染料和印染废水降解脱色的研究

摘要

该文首先对黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)SHL-1合成木素过氧化物酶的机制、菌丝固定化培养以及新型反应器产酶进行了研究,在此基础上对该菌同步产酶降解染料和印染废水、木素过氧化物酶对染料的脱色降解机制和降解动力学进行了研究.采用含有木素过氧化物酶活力的酶液进行酶降解染料的动力学研究,以卡布龙红为研究对象.借鉴前人对酶催化机理的研究并结合实验的结果,推导出木素过氧化物酶降2解卡布龙红的酶反应速率方程为有底物抑制的双底物乒乓动力学方程.对于酶液降解卡布龙红的过程,考虑H<,2>O<,2>的自消失、H<,2>O<,2>对酶失活的影响并根据实验结果考虑产物的竞争型抑制,建立酶液降解卡布龙红的过程模型.根据实验值拟合得到模型的三个参数值:产物抑制常数K<,P>,产物生成速率常数k<,p>和染料自由基分子的分解速率常数k,模型与实验吻合良好 .木素过氧化物酶是一种多功能催化剂,其用途十分广泛,尤其是该酶对染料及多种芳香污染物有广泛的降解能力,受到了国内外的普遍关注.该研究对于木素过氧化物酶的工业化生产及其在环境保护中的应用将具有重要的指导意义.

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章文献综述

1.1黄孢原毛平革菌的菌种介绍

1.2黄孢原毛平革菌所产过氧化物酶的特性

1.2.1过氧化物酶的理化性质

1.2.2过氧化物酶的催化氧化机制和酶活测定方法

1.3黄孢原毛平革菌合成过氧化物酶的研究

1.3.1黄孢原毛平革菌合成木素过氧化物酶的研究

1.3.2黄孢原毛平革菌合成锰过氧化物酶的研究

1.4利用黄孢原毛平革菌降解有机污染物的研究

1.4.1黄孢原毛平革菌对木质素及有机污染物的降解研究

1.4.2黄孢原毛平革菌降解有机污染物的机制

1.4.3黄孢原毛平革菌降解有机污染物的动力学研究

1.5本章小结

第二章黄孢原毛平革菌合成木素过氧化物酶的机制研究

2.1材料和方法

2.1.1菌种

2.1.2培养方法

2.1.3分析方法

2.2限氮培养合成木素过氧化物酶的研究

2.2.1静置限氮培养合成过氧化物酶的一般规律

2.2.2缓冲液对产酶的影响

2.2.3游离培养合成木素过氧化物酶的研究

2.3限碳培养合成木素过氧化物酶的研究

2.3.1空气环境的引入

2.3.2静置限碳培养合成过氧化物酶的一般规律

2.3.3以苯甲醇代替藜芦醇作诱导剂合成木素过氧化物酶的研究

2.3.4正交实验优化限碳培养基生产木素过氧化物酶

2.4本章小结

第三章固定化黄孢原毛平革菌合成木素过氧化物酶研究

3.1材料和方法

3.2菌丝的固定

3.3固定化菌丝在限氮培养中合成木素过氧化物酶的研究

3.3.1固定化载体大小和装液量对产酶的影响

3.3.2固定化培养与游离培养产酶比较

3.4固定化菌丝在限碳培养中合成木素过氧化物酶的研究

3.4.1固定化培养产酶进程

3.4.2固定化培养与游离培养产酶比较

3.4.3固定化培养合成木素过氧化物酶的条件研究

3.5固定化菌丝重复间歇培养合成木素过氧化物酶研究

3.6本章小结

第四章三相流化床反应器合成木素过氧化物酶研究

4.1材料和方法

4.2三相流化床反应器间歇培养合成木素过氧化物酶研究

4.2.1产酶进程

4.2.2通气量对合成过氧化物酶的影响

4.2.3三相流化床与固定化摇瓶培养产酶比较

4.3固定化菌丝在反应器中重复间歇培养合成木素过氧化物酶研究

4.3.1碳氮比对固定化菌丝产酶的影响

4.3.2固定化菌丝重复间歇培养合成木素过氧化物酶

4.4木素过氧化物酶的稳定性研究

4.4.1温度的影响

第五章利用黄孢原毛平革菌对染料和印染废水的降解脱色研究

5.1材料和方法

5.2黄孢原毛平革菌同步产酶降解染料和印染废水研究

5.2.1同步产酶降解多种类型的工业染料

5.2.2同步产酶降解酸性染料卡布龙红和弱酸大红

5.2.3黄孢原毛平革菌对印染废水的降解脱色研究

5.2.4两种过氧化物酶和菌丝在染料降解中的作用研究

5.3酶液对染料的降解脱色研究

5.3.1对多种印染厂酸性染料的降解脱色研究

5.3.2酶液降解脱色卡布龙红的条件研究

5.4本章小结

第六章染料酶降解动力学研究

6.1材料和方法

6.2酶降解卡布龙红的反应动力学研究

6.2.1基础实验

6.2.2酶降解卡布龙红的反应动力学方程的推导

6.3酶液降解卡布龙红的过程模型

6.3.1基础实验

6.3.2酶液降解卡布龙红的过程模型

6.4本章小结

结论

符号说明

参考文献

致谢

附录：染料的分子结构式