摘要:利用蜜環(huán)菌發(fā)酵所得的漆酶，直接對(duì)印染工業(yè)中常見(jiàn)的兩種蒽醌類染料活性艷藍(lán)KN-R和活性艷藍(lán)X-BR進(jìn)行催化脫色實(shí)驗(yàn)，得出了最佳脫色條件．結(jié)果表明，活性艷藍(lán)KN-R最適脫色溫度為30℃，最適染料濃度為80 mg·L－1，最適酶量為0.25U·mL－1，最適pH值為5，在最優(yōu)條件下活性艷藍(lán)KN-R最高脫色率達(dá)90%以上．活性艷藍(lán)X-BR的最適脫色溫度為30℃，最適染料濃度為50 mg·L－1，最適酶量為0.5 U·mL－1，最適pH值為4，在最優(yōu)條件下活性艷藍(lán)X-BR最高脫色率達(dá)70%以上．本研究利用蜜環(huán)菌粗漆酶液直接對(duì)印染工業(yè)中常見(jiàn)蒽醌類染料進(jìn)行脫色，結(jié)果表明蜜環(huán)菌粗漆酶液具有良好的脫色效果，蜜環(huán)菌漆酶在印染工業(yè)染料廢水脫色方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值．
關(guān)鍵詞:蒽醌類染料;脫色;漆酶;蜜環(huán)菌;優(yōu)化
目前全世界每年約產(chǎn)染料70萬(wàn)t，我國(guó)年產(chǎn)量已達(dá)15萬(wàn)t，這其中約有10%～15%排放到環(huán)境中［1］．且有些染料殘留可能致畸變或癌變，嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境［2］．染料廢水通常通過(guò)物理或化學(xué)方法處理，包括吸附、光催化、膜過(guò)濾等，物理化學(xué)處理法雖然對(duì)廢水色度去除率較高，但COD去除率較低，且存在處理費(fèi)用高、可能引起二次污染等問(wèn)題［3～4］．因此尋找清潔環(huán)保的染料降解脫色技術(shù)是目前一項(xiàng)迫切的任務(wù)．
漆酶(Laccase，EC1.10.3.2)是一類可降解木質(zhì)素的含銅多酚氧化酶，漆酶能促進(jìn)木質(zhì)素及其前體物質(zhì)分子或前體物質(zhì)分子類似物等環(huán)境污染物的降解，在紙漿生物漂白、染料的脫色及其廢水凈化、污染物質(zhì)脫毒與降解等方面有著巨大的應(yīng)用潛力［5］．
采用漆酶直接對(duì)染料進(jìn)行脫色降解，以及利用漆酶介體系統(tǒng)，漆酶染料中間體和固定化漆酶對(duì)染料降解的研究已引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注并取得了較好的脫色降解效果［6～11］．蜜環(huán)菌是一種重要的藥用真菌，也是一種木腐菌，有較強(qiáng)的木質(zhì)素分解能力，蜜環(huán)菌的木質(zhì)素分解能力與其代謝過(guò)程中合成的木質(zhì)素相關(guān)分解酶有關(guān)，對(duì)蜜環(huán)菌的前期發(fā)酵研究表明，蜜環(huán)菌在次級(jí)生長(zhǎng)代謝階段能合成一定量的胞外漆酶，蜜環(huán)菌漆酶具有較好的熱穩(wěn)定性，使該酶在多酚類化合物脫毒轉(zhuǎn)化和印染廢水脫色降解等環(huán)境保護(hù)中具有潛在應(yīng)用價(jià)值［12］．目前對(duì)蜜環(huán)菌漆酶及其應(yīng)用方面的研究較少，本研究從蜜環(huán)菌漆酶的應(yīng)用入手，主要分析了蜜環(huán)菌粗漆酶液對(duì)印染工業(yè)中的2種常見(jiàn)蒽醌類染料:活性艷藍(lán)KN-R和活性艷藍(lán)X-BR進(jìn)行脫色研究，優(yōu)化其脫色降解條件，以期為蜜環(huán)菌漆酶在印染廢水脫色凈化方面的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)．
1·材料與方法
1.1菌株與試劑
蜜環(huán)菌(Amillariella mellea)購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，活性艷藍(lán)KN-R和活性艷藍(lán)X-BR購(gòu)自浙江閏土股份有限公司，其它試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純．
1.2培養(yǎng)基
固體種子培養(yǎng)基:綜合馬鈴薯培養(yǎng)基(CPDA)(g·L－1):葡萄糖20 g，新鮮土豆200 g(煮沸30 min取濾液)，KH2PO4 3 g，MgSO4·7H2O 1.5 g，VB110mg，水1 000 mL，pH自然．基礎(chǔ)產(chǎn)酶培養(yǎng)基［13］(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，有小部分調(diào)整):葡萄糖2%，蛋白胨0.2%，MgSO4·7H2O0.15%，KH2PO4 0.3%，CaCl20.001%，VB10.001%，微量元素80 mL．微量元素混合液組成［14］:氨基乙酸7.8×10－3mol，MgSO4·7H2O 1.2×10－2mol，MnSO4·H2O 2.9×10－3mol，NaCl 1.7×10－2 mol，F(xiàn)eSO4·7H2O 3.59×10－4mol，CoCl27.75×10－4mol，CaCl2·2H2O 9.0×10－4mol，ZnSO4·7H2O 3.48×10－4mol，CuSO4·5H2 O 4×10－5mol，KAl(SO4)2·12H2O 2.1×10－5mol，HBO31.6×10－4mol，NaMnO44.1×10－5mol．
1.3粗酶液的的制備
取產(chǎn)酶高峰期的發(fā)酵液，于4 000 r·min－1常溫離心15 min，上清液即為漆酶粗提液．
1.4漆酶酶活的測(cè)定［15］
以愈創(chuàng)木酚為底物，4 mL 50 mmol·L－1(含1mmo·lL－1愈創(chuàng)木酚)琥珀酸鈉緩沖液(pH4.5)，加入1 mL酶樣液，混合均勻后置于30℃水浴保溫反應(yīng)30 min，于465 nm處測(cè)光吸收值．定義每min氧化1μmol愈創(chuàng)木酚的酶量為一個(gè)酶活力單位．
1.5活性艷藍(lán)KN-R和活性艷藍(lán)X-BR吸收光譜的測(cè)定
用蒸餾水把活性艷藍(lán)KN-R和活性艷藍(lán)X-BR配成2 g·L－1的母液，測(cè)定時(shí)將溶液稀釋到線性范圍內(nèi)，以蒸餾水為參比，進(jìn)行光譜掃描活性艷藍(lán)KN-R的最大吸收峰在592 nm處(圖1)，活性艷藍(lán)X-BR的最大吸收峰在600 nm(圖2)．
1.6染料脫色方法
脫色條件采用:選用的脫色體系總體積為10mL，用檸檬酸-Na2HPO4緩沖液把脫色體系的pH值調(diào)至5，給酶量0.1 U·mL－1，溫度為30℃，活性艷藍(lán)KN-R和活性艷藍(lán)X-BR的濃度分別采用50 mg·L－1和100 mg·L－1．脫色率的計(jì)算方法:采用紫外分光光度計(jì)在染料的最大吸收波長(zhǎng)下測(cè)出吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的質(zhì)量濃度，染料脫色率(%)的計(jì)算公式［16］:脫色率(%)=(A0－At)/A0×100%式中:A0、At分別表示初始時(shí)刻和t時(shí)刻染料在特征波長(zhǎng)處的吸光值濃度吸光值．實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值．
2·結(jié)果與分析
2.1時(shí)間對(duì)脫色率的影響
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