白腐真菌处理染料孔雀石绿的研究

白腐真菌处理染料孔雀石绿的研究

实验研究了白腐真菌B在不同振荡条件下、不同染料浓度、不同碳源浓度等环境因素对孔雀石绿脱色效果的影响。实验结果表明菌株B在染料浓度为100mg·L-1，振荡速度为150r·min-1，碳源浓度为20g·L-1时，其脱色率最高。

标签：白腐菌；染料；孔雀石绿；脱色

孔雀石绿是一种合成染料，广泛应用于水产养殖业，在养殖鱼类中作为杀菌剂来防治原生动物和真菌感染。在纺织品和皮革工业，被用来给丝绸、羊毛和皮革等进行染色[1]。然而使用这种染料会产生大量问题，因为孔雀石绿具有毒性较高，致癌、致畸、致突变等副作用。而且毒性效应会随着接触时间、温度和浓度而增加，其消除速率非常缓慢[2]。因此，需要找到一种从池塘和工业废水中去除过量/残留孔雀石绿的有效方法。

人们采用各种非生物方法，但是需要昂贵的催化剂和试剂，这本身是不环保的。而利用微生物分泌的酶是消除这种染料最好的方式，具有环境友好性。白腐真菌，是分解合成染料非常有效的类群，然而微生物降解孔雀石绿是很难的，因为它具有杀菌性，从而阻止了原生物修复策略的执行。但是白腐真菌分泌的木质素降解酶能够降解这类污染物，对脱色具有良好的效果[3]。本实驗通过研究白腐真菌对孔雀石绿的降解，研究了不同振荡情况、不同染料浓度、不同培养时间等条件下对染料孔雀石绿的脱色效果的影响。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料与仪器

菌株：白腐真菌糙皮侧耳B（本实验室保存菌种）。

其他材料：孔雀石绿，土豆，琼脂，葡萄糖，硫酸铵，磷酸二氢钾，硫酸镁，维生素B1。

实验仪器：紫外-可见分光光度计，立式压力蒸汽灭菌器，振荡培养箱，电子分析天平，恒温培养箱。

1.2 实验方法

1.2.1液体培养基

葡萄糖20g·L-1，（NH4）2SO40.5g·L-1，KH2PO42g·L-1，MgSO4·7H2O 0.5g·L-1，VB10.02g·L-1。

1.2.2 白腐真菌对孔雀石绿的降解

将菌种活化后接种到内装150mL培养基的500mL锥形瓶中，150r·min-1，30℃摇床培养3-4天，使其形成光滑均匀，大小适中的菌丝球，过滤收集菌球，将白腐真菌菌球接种到装有100ml的已灭菌的孔雀石绿共培养液的锥形瓶中，用棉花塞塞住瓶口，放入振荡培养箱（150r·min-1，30℃）培养。

1.2.3 培养液吸光度的测定

连续几天每天取实验样品进行测定，分别用紫外-可见分光光度计在618nm 波长下测量其吸光度，记录其数据。

1.2.4 脱色率的计算

脱色率η=（A0-A1）/A0×100%

式中：η为脱色率；

A0为降解前孔雀石绿溶液的吸光度；

A1为处理后孔雀石绿溶液的吸光度。

2 结果与讨论

2.1 不同孔雀石绿浓度对脱色率的影响

配制浓度为50、100、150、200、250、300、350mg·L-1的染料共培养液，在无菌环境中接种已培养好的菌体。按1.2.4的方法测定脱色率，考察孔雀石绿浓度对脱色效果的影响，结果见表1。

由表1可知，孔雀石绿浓度在50～350mg·L-1范围内，菌株B对孔雀石绿的脱色活性都很高。这说明菌株B对孔雀石绿的适应浓度范围较广，脱色效果显著。

表1 孔雀石绿浓度对脱色效果的影响

2.2 培养箱转速对脱色率的影响

培养箱转速对脱色率的变化如图1所示。从图1可见，在80-170r·min-1的转速范围内，初始时脱色率随着转速增大而增大，在150r·min-1时达到最大，之后呈减小趋势，说明转速过高会影响白腐真菌的生长，降低脱色效率，最适宜的转速取150r·min-1。

图1 培养箱转速对脱色效果的影响

图2 不同碳源浓度对脱色效果的影响

2.3 不同碳源浓度对脱色率的影响

配制碳源浓度分别为5、10、15、20、25、30g·L-1的培养基，在同一染料浓度下接种白腐真菌B进行脱色。振荡培养4天后，分别测定其脱色率，如图2所示。从图2可见，碳源浓度在5～20g·L-1时，脱色率随着碳源浓度增加而增大，当碳源浓度超过20g·L-1时，脱色率开始下降，说明过高的碳源浓度会抑制菌株B的生长，进而影响其降解能力，故取碳源浓度为20g·L-1。

3 结束语

（1）白腐真菌菌株B对孔雀石绿溶液有良好的脱色作用。（2）菌株B在染料浓度为100mg·L-1，振荡速度为150r·min-1，碳源浓度为20g·L-1时，其脱色率最高，达到90%。

参考文献

[1]Maalej-Kammoun M，Zouari-Mechichi H，Belbahri L，et al. Malachite green decolourization and detoxificationby the laccase from a newly isolated strain of Trametes sp[J]. Int Biodeterior Biodegrad，2009，63：600-606.

[2]Diwaniyan S，Kharb D，Raghukumar C，et al. Decolorization of synthetic dyes and textile effluents by basidiomycetous fungi[J]. Water Air Soil Pollut，2010，210：409-419.

[3]颜克亮，吴航军，王宏勋，等.木质纤维素水提物促进白腐菌降解孔雀绿研究[J].环境污染与防治，2009，31（7）：25-29.