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氯酚类物质是一种重要的化工原料,被广泛应用于制造染料、颜料、农药、除草剂、防腐剂、杀虫和杀菌剂等,其废水废渣中残留的氯酚有强烈的三致效应,对人体健康和生态环境有极大的危害。白腐真菌Pleurotus ostreatus BP2是本实验室保存的一株污染物高效降解菌株,其降解能力与胞外漆酶的产生密切相关,但目前关于该菌株对氯酚类污染物降解的报道较少。本论文主要研究了白腐真菌 Pleurotus ostreatus BP2全细胞及其分泌的漆酶粗酶液对不同结构的氯酚类化合物(单氯酚、二氯酚、三氯酚)及其混合物的降解作用,主要研究结果如下: Pleurotus ostreatus BP2液体发酵产生漆酶的最佳条件为:摇床培养150r/min,培养温度30℃,培养基初始pH5.5,以葡萄糖作为碳源,酵母浸膏作为氮源,添加丁香醛或ABTS可以有效提高漆酶活力。 Pleurotus ostreatus BP2全细胞能够有效地对不同结构氯酚类化合物进行降解。氯酚降解率与氯酚的化学结构有关:2-氯苯酚(2-CP)、2,6-二氯苯酚(2,6-DCP)和2,4,5-三氯苯酚(2,4,5-TCP)在降解反应10天内降解率均能达到94%以上,3-氯苯酚(3-CP)的降解率为60%左右。降解率还与氯酚的初始浓度有关,随着初始浓度的升高,氯酚的降解率和菌株降解氯酚的反应速率都呈下降趋势。对于较高初始浓度的不同氯酚(500mg/L)反应速率为:K2-CP=0.445>K2,6-DCP=0.283>K2,4,5-TCP=0.112>K3-CP=0.097,反应速率随苯环上氯原子数目升高而降低。Pleurotus ostreatus BP2处理不同结构的氯酚类物质的化学需氧量清除率在50%左右。添加氯酚后菌株漆酶活力较对照组都有所下降,说明氯酚对漆酶的分泌有抑制作用,不同浓度的氯酚没有诱导Pleurotus ostreatus BP2产生新的漆酶同工酶。Pleurotus ostreatus BP2对2,6-DCP和2,4,5-TCP的耐受性较强,对单氯酚的耐受性较弱。 Pleurotus ostreatus BP2分泌的胞外漆酶粗酶液对不同结构氯酚类化合物也具有较好的降解效果。漆酶粗酶液对2-CP、2,6-DCP和2,4,5-TCP的降解率均在90%左右,对3-CP的降解率为70%左右。在反应体系中添加介体丁香醛和ABTS后,漆酶粗酶液对3-CP的降解率有显著提升。漆酶抑制剂叠氮化钠和曲酸在抑制漆酶活性的同时也抑制了粗酶液对氯酚的降解作用,说明漆酶在粗酶液降解氯酚的过程中起到了重要作用。漆酶活性与4种氯酚的降解率呈正相关,氯酚降解率随着漆酶活性的增加而提高。漆酶粗酶液降解2,4,5-TCP反应所需的活化能为36.56KJ/mol,漆酶粗酶液催化2,4,5-TCP的反应可以在室温条件下很快发生。Pleurotus ostreatus BP2漆酶粗酶液对2,6-DCP的降解过程中检测到产物4-羟基苯甲醛,推测了漆酶粗酶液降解2,6-DCP的降解途径,其它氯酚降解过程中均未在气相质谱中检测到降解产物。 Pleurotus ostreatus BP2全细胞及其漆酶粗酶液对混合氯酚(3-CP+2,6-DCP+2,4,5-TCP)也具有一定的降解效果,Pleurotus ostreatus BP2对初始浓度低于40mg/L的混合氯酚的降解率均高于90%,在较高起始浓度的情况下混合物中各种氯酚的降解受到一定程度的抑制。比较单独添加与混合添加氯酚的降解效果,3-CP的降解效果比单独降解有所提升,而2,6-DCP和2,4,5-TCP的降解效果则有所下降。 综上所述,本研究表明白腐真菌Pleurotus ostreatus BP2及其漆酶粗酶液在氯酚污染物生物降解方面具有较强的降解能力和较高的应用价值,本研究结果为白腐真菌在氯酚类污染物降解中的高效应用提供了一定的理论基础和技术支持。