稀土元素对Pycnoporus sp.SYBC-L3产漆酶的影响与漆酶催化偶氮染料脱色的研究

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白腐真菌在自然界广泛存在,是漆酶的主要产生菌。白腐真菌漆酶的表达普遍受到金属离子的调控,但目前关于稀土金属离子对白腐真菌产漆酶影响的报道较少,其影响白腐真菌产漆酶的作用机理也尚不清楚。论文研究了不同稀土离子对白腐真菌Pycnoporus sp.SYBC-L3产漆酶的影响并探究其可能的影响机制,考察了Pycnoporus sp.SYBC-L3所产漆酶lac-L对偶氮染料酸性红1(Acid Red 1,AR1)、活性黑5(Reactive Black 5,RB5)和活性紫5R(Reactive Violet 5R,RV5R)的脱色情况。论文的主要结果如下:(1)Sm3+、La3+、Gd3+、Er3+四种稀土离子对Pycnoporus sp.SYBC-L3产漆酶的影响普遍存在低浓度(0.1 mmol·L-1、0.5 mmol·L-1)促进而高浓度(5 mmol·L-1)抑制的现象。稀土离子对漆酶的酶活力不存在促进作用,5 mmol·L-1的稀土离子对漆酶的酶活力均存在显著的抑制作用。(2)Sm3+对Pycnoporus sp.SYBC-L3的生长有抑制作用。0.1-0.5 mmol·L-1的Sm3+作用下漆酶在胞外蛋白中所占比例与单位重量菌体分泌的漆酶随着Sm3+浓度的增加而增加。(3)Sm3+能够引起Pycnoporus sp.SYBC-L3的氧化胁迫,Sm3+作用下Pycnoporus sp.SYBC-L3漆酶产量的提高可能与其引起的氧化胁迫有关。(4)在以HBT为介体、反应温度50℃、pH分别为4.0(AR1,RV5R)和5.0(RB5)、漆酶用量1 U·mL-1的条件下,lac-L对三种偶氮染料的脱色效率最高,AR1和RV5R脱色率达到96.1%和97.8%,而RB5的脱色率也达到83.8%。(5)植物毒理实验表明,三种染料对小麦和水稻种子的发芽率、胚芽和根的生长存在显著的抑制作用,染料经lac-L降解后对小麦和水稻的发芽率均没有抑制作用,对胚芽和根生长的抑制作用与染料相比也有所降低。(6)通过气相色谱-质谱联用技术分析RV5R被lac-L降解后的产物,检测到三种降解产物,推测这三种物质分别为3-苯丙酸、2-苯磺酰基-硫酸乙酯、2-(2-羧基-乙基)-6-羟基-苯甲酸,前两者为最终降解产物,而后者为中间产物。
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