一、黃孢原毛平革菌對土黴素降解
固定化的黃孢原毛平革菌對土黴素的降解明顯優於未固定化的黃孢原毛平革菌對土黴素的降解,其降解效果及酶活均比未固定化的真菌有明顯提高。當土黴素的濃度為200mg/L時,固定化和未固定化的黃孢原毛平革菌對土黴素的降解效率分別為92.44%和67.63%;實驗過程中,兩種方式處理的黃孢原毛平革菌分泌的錳過氧化物酶酶活都在土黴素的濃度為70mg/L時達到最大值,分別為527.40U/L,73.90U/L,兩種方式處理的黃孢原毛平革菌分泌的木質素過氧化物酶酶活都在土黴素的濃度為70mg/L時達到最大值,分別為0.384U/L和0.204U/L。
黃孢原毛平革菌降解土黴素可能的機理(如圖所示),錳過氧化物酶是木質素降解菌生物代謝系統中的最關鍵酶;此外,木質素過氧化物酶和其他化合物(例如共氧化劑,有機酸,和其他過氧化物酶降解)以及一些低分子量的物質(過氧化氫,錳(Ⅱ)離子,草酸,不飽和脂肪酸)是參與降解過程。黃孢原毛平革菌是白腐霉的一類菌體,黃孢原毛平革菌培養4天後的掃描電子顯微電鏡圖(如圖所示),黃孢原毛平革菌可以通過物理-化學和生物學機制包括代謝物和生物聚合物的結合胞外積累的金屬,結合特定多肽和代謝依賴性積聚。吸附似乎是去除重金屬以及有機和無機化合物最有潛力的方法。
由pH的影響結果可知培養基的pH值會影響金屬離子的溶解度和對真菌細胞壁的官能團的離子化狀態。依賴pH值去除效率可以通過參與該金屬的攝取的官能團進行說明。黃孢原毛平革分泌的酶的穩定性和活性主要是受氫鍵,范德華力等弱相互作用的影響,而且氫鍵,范德華力等在很大程度上是受pH值影響。鎘的初始濃度對土黴素降解的影響結果表明,土黴素的降解率隨鎘初始濃度的增加而降低,這表明鎘對土黴素的降解有抑制作用。有毒重金屬可以抑制黃孢原毛平革菌的生長,導致形態和生理變化,並影響黃孢原毛平革菌的繁殖。在這項研究中,黃孢原毛平革菌降解土黴素的過程中,鎘可能干擾了過程中涉及的胞外酶的活性並影響了真菌繁殖。因此,土黴素的降解率隨鎘的初始濃度的增加而降低。土黴素的初始濃度對鎘吸附的影響的結果表明:土黴素的初始濃度在100mg/L範圍內,隨着土黴素初始濃度的增加,鎘的吸附效率和土黴素的降解效率都增大。這可能是由於低濃度的土黴素在吸附和降解過程中可以促進黃孢原毛平革菌的生長。類似地,已經表明,當土黴素的濃度繼續增加時,鎘的吸附和土黴素的降解均受到了抑制,這有可能是由於土黴素對黃孢原毛平革菌的毒性作用。[1]羅湘穎.黃孢原毛平革菌降解土黴素和吸附金屬鎘的研究[D].湖南:湖南大學,2014.
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