论文部分内容阅读
尼龙6既是重要的纤维材料又是用途广泛的工程塑料,随着其用量日益增加,一方面大量的废弃尼龙6会形成白色垃圾,污染环境,另一方面其生产单体己内酰胺也是有毒化合物,可导致动物的基因突变。因而有必要采取措施,防止尼龙6及己内酰胺对环境的污染。 本研究选取四个菌种:ZY菌、黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium,P.ch)、F4菌和flower菌,采用生物方法对己内酰胺等废弃物进行处理,研究己内酰胺生物降解的动力学,探讨尼龙6膜及纤维生物降解的可行性。 通过测试420nm处的吸光度OD420研究ZY菌株的生长特性,研究结果表明ZY菌是好氧菌,以M1为基础培养基,培养基pH近中性,在30℃,140r/min条件下ZY菌生长状况良好,能够将初始浓度不高于5g/L的己内酰胺在72小时内完全降解,证实ZY菌是己内酰胺的高效降解菌株。 研究过程中对ZY菌株进行了粗酶液的提取,提取的胞内酶和胞外酶对己内酰胺都有较好的降解效果。对胞外酶降解己内酰胺动力学的研究得出ZY菌胞外酶液的Km值为6.25×10-3mol/L,Km值较小,说明ZY菌提取酶对己内酰胺的亲和力强。 课题对P.ch降解己内酰胺进行了初步研究,以M2为基础培养基,以磷酸盐作缓冲液,在中性或偏酸性环境中P.ch生长情况较好,P.ch也是好氧菌,对己内酰胺具有较好的降解效果。P.ch主要有两大酶系:木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶,其中对己内酰胺的生物降解起主要作用的是木质素过氧化物酶,而锰过氧化物酶表现出了抑制作用。此外,P.ch的菌球本身对己内酰胺的降解效果也很显著。经适当剂量的紫外辐射诱变后的P.ch对己内酰胺的降解效果得到提高。 用盐酸水解法制备了尼龙6的低聚物,此低聚物可以作为微生物唯一的碳源,但是需经过较长时间的适应过程。用相转化法制备了尼龙6膜,虽然尼龙6膜不能作为微生物唯一的碳源,但在己内酰胺存在的情况下,F4和P.ch可以吸附到尼龙6薄膜的表面并对尼龙6薄膜进行刻蚀,使尼龙6薄膜表面出现许多均匀的刻蚀斑痕或孔洞。P.ch对尼龙6纤维也有刻蚀作用。 己内酰胺及尼龙6的生物降解为尼龙6废弃物的处理及尼龙6纤维的生物改性奠定了基础。