利用高效液相色谱法和紫外可见分光光度计研究担子菌真菌对染料的生物降解

摘要

担子菌类的真菌用于偶氮染料的生物降解，主要应用于纺织、食品和制药行业。此外，由于它们的多糖，它们还有一些药用作用，如抗肿瘤作用;它们可以在生产过程中降低胆固醇水平洛伐他汀．它们富含微量元素和矿物质。担子菌真菌对铬黑T和甲基橙具有脱色降解作用。由于这些染料具有解聚和矿化的能力，因为它不能与它们的木素溶解酶和细胞外酶降解木质素。用紫外可见分光光度计和高效液相色谱法测定真菌对这些染料的降解程度色谱法．根据我们的紫外光谱方法，染料的生物降解发生在科克介质中使用的真菌。脱色研究表明，甲基橙染料在3天内去除率超过50%，Eriochrome black T(去除率超过33%)和HPLC分析确定了几种降解产物。这些结果表明，该菌体在含各种偶氮染料的纺织废水中具有潜在的脱色潜力。

关键字

偶氮染料，漆酶，生物降解，脱色

简介

大量的合成染料被用于纺织，食品和制药行业。偶氮染料是合成染料中最大的一类，具有多种颜色和结构，广泛应用于许多行业。商业上使用的各种染料和颜料约有1万种[1］．偶氮染料由于磺胺基团和氮氮双键的存在，被归为难降解化合物。由于这些染料是高度着色的化合物，它们通过降低水体的透明度造成明显的环境威胁。在纺织工业中，在染色过程中，近10-15%的染料被释放到废水中，这对环境和水生生物是有毒的[2］．在将这些工业废水排入水体之前，需要对其进行处理。此外，某些染料的前驱体或其产物是生物转化具有高度致癌性和毒性。急性毒性的纺织染料导致皮肤刺激和皮肤过敏。染料脱色和降解采用了物理和化学等多种技术。物理方法用于处理纺织工业含染料的废水产生大量的污泥，这些污泥的处理产生了问题。相反，化学方法是非常昂贵的。因此，这两种方法在商业上都是不可取的。3.-55］．

生物降解是这些技术使用的另一种程序，因为它们是环保的，以低成本导致有机和有毒污染物的彻底矿化，并且不会产生大量的污泥。微生物，例如细菌或真菌，被用于处理多个工业的废水[56-70］．

担子菌真菌是一个感兴趣的领域，因为它们是木质素降解真菌，合成木质素过氧化物酶，锰过氧化物酶和漆酶，因此能够降解广泛的顽固，致癌和有毒的有机化合物，包括几种染料[71-One hundred.］．

材料与方法

化学物质

甲基橙染料购自Rankem(产品代号m0301)， eriochromeblack T购自Qualigens Limited(产品代号-39952)。这些染料就是这样使用的。用于HPLC分析的甲醇(Sigma Aldrich)为HPLC级。0.025M磷酸盐缓冲液(1.7g磷酸氢钾，1.7g无水磷酸氢二钠，500ml水)为分析级。所有测定也使用纯净水

微生物

从产卵中，在干燥条件下获得粉平菇。菌株是从干粉中获得的。

文化的准备

首先用(麦芽提取物30g/L，蛋白胨5g/L，琼脂15g/L)制备麦芽琼脂板，在培养箱中放置3天。从上述培养中获得的菌株，接种于Kirk’s Medium5 (D葡萄糖10g, KH₂阿宝₄2克MgSO₄.7H₂所以₄0.5通用,CaCl₂.2H₂O 0.1gm, L-天冬酰胺一水93 mg, NH₄没有_3.50mg, 6M KOH，补氮，微量元素溶液1ml，硫胺素100µg，透析聚丙烯酸0.72gm/L玻璃蒸馏水)保持pH 5.0在250ml Erlenmeyer烧瓶中。形成的培养物放在200转/分的摇箱中培养3天。在培养第四天添加染料，同时不添加接种物的对照组也保持在相同的条件下。

光谱分析

以蒸馏水为空白，配制样品5-6ml体积的透明染料溶液，用紫外可见分光光度计(日立，型号no- U2800)分析吸光度。脱色可以在波长200-800 nm的吸收范围内测定，并通过减少每种染料的峰面积来测定。

高效液相色谱分析

采用高效液相色谱法(WATERS, Model no.1525)，色谱柱为CAT 4.6 × 150毫米，波长为254nm。以0.025M磷酸盐缓冲液和甲醇(HPLC级)为流动相。注射量为20µl，流速为1ml /min，保持37ºC进行柱分离。

结果与讨论

紫外可见分光光度计分析

利用紫外可见分光光度计对偶氮染料的脱色进行了测定，测定了紫外可见区吸光度在200 ~ 800 nm之间。两种染料都有明显的脱色现象。对于甲基橙，由于真菌的菌丝体吸收染料，在第一天观察到大部分颜色消失。但eriochromeblack T在第三天脱色最为明显(图1 a &1b和图2a & 2b）

以蒸馏水为空白，配制样品5-6ml体积的透明染料溶液，用紫外可见分光光度计(日立，型号no- U2800)分析吸光度。脱色可以在波长200-800 nm的吸收范围内测定，并通过减少每种染料的峰面积来测定。

得到的下列图表如下。

讨论

紫外-可见光谱显示，甲基橙在200nm降解最大(51.02%)。eriochromeblack T在700nm降解最大(35.12%)，在200nm降解最大(33.72%)。

高效液相色谱分析

采用高效液相色谱法对各种降解产物进行了分析。对Eriochrome Black T的降解产物进行了保留时间和紫外可见光谱的比较，发现有硝基苯、1-氨基2-羟基萘、4-氨基3-羟基苄基磺酰。

甲基橙的降解产物为对氨基苄基磺酸钠和4-N,N二甲基苯胺。

结论

本研究表明，这种食用菌能降解这两种偶氮染料酶系统参与这些染料在液体介质中的脱色。该菌降解具有相似结构的甲基橙和铬黑T的机理正在进一步研究中。该菌种可用于纺织工业废水的处理。

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