白腐真菌对多环芳烃类污染物的降解研究

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多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物。多环芳烃作为一种持久性有机污染物,具有致癌、致畸、致突变的性质,对生态环境以及人类健康具有极大的威胁。在众多的治理技术中,生物降解方法高效且无二次污染而受到了广泛的关注。白腐真菌是环境自我净化中的一种重要的微生物,其产生的木质素降解酶系能够高效降解多种与木质素结构类似的有机污染物,对于多环芳烃污染物的治理发挥着重要的作用。本论文主要利用白腐真菌Pleurotus ostreatus BP2开展了对四种不同结构的多环芳烃化合物芴、菲、荧蒽、芘及其混合物的生物降解研究。  白腐真菌Pleurotus ostreatus BP2的生长降解实验表明,Pleurotus ostreatus BP2对四种多环芳烃类化合物均具有明显的生长降解效果,降解8天后降解率均可以达到80%以上,降解能力与多环芳烃的结构有关。Pleurotus ostreatus BP2生长降解四种多环芳烃类化合物的过程中漆酶活性明显升高,表明漆酶在降解多环芳烃过程中发挥了一定作用。Pleurotus ostreatus BP2对芴、菲、荧蒽、芘等均具有较强的生长耐受性。另外本研究还利用GC-MS对芴降解过程中的中间代谢产物进行了分析,初步推测了Pleurotus ostreatus BP2生长降解芴的降解途径。  Pleurotus ostreatus BP2的漆酶粗酶液在体外降解条件下对四种多环芳烃类化合物也具有明显的降解效果,漆酶粗酶液对于不同浓度的芴、菲、荧蒽、芘的降解反应均符合酶一级反应动力学方程,降解难易程度依次为芴、菲、荧蒽、芘。漆酶介体丁香醛对于漆酶粗酶液降解多环芳烃具有一定的促进作用。漆酶特异性抑制剂曲酸的添加对漆酶粗酶液体外降解多环芳烃的能力有抑制作用,证明了漆酶在粗酶液降解多环芳烃过程中发挥了重要作用。另外研究表明不同种类金属离子如铜离子、镉离子以及不同浓度盐离子如氯化钠、硫酸钠等对漆酶粗酶液体外降解多环芳烃的降解能力无明显影响。  白腐真菌Pleurotus ostreatus BP2对于几种多环芳烃混合物如芴+菲混合物、芴+荧蒽混合物、菲+荧蒽混合物以及芴+菲+荧蒽混合物等也具有较好的降解效果,其中Pleurotus ostreatus BP2对菲+荧蒽混合物的降解作用最强,降解8天的菲和荧蒽的降解率均达到了90%以上。  综上所述,本研究成功建立了白腐真菌Pleurotus ostreatus BP2生长降解和漆酶粗酶液体外降解单一多环芳烃以及混合多环芳烃的降解体系,结果表明白腐真菌Pleurotus ostreatus BP2对不同结构的四种多环芳烃类化合物具有较强的降解能力, Pleurotus ostreatus BP2是一株在高效降解多环芳烃类污染物方面具有较大应用价值的白腐真菌菌株,本研究为更好地将白腐真菌应用于多环芳烃类污染物的生物降解等领域奠定了良好的基础。
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