白腐真菌處理染料孔雀石綠的研究

摘 要：實驗研究了白腐真菌B在不同振蕩條件下、不同染料濃度、不同碳源濃度等環境因素對孔雀石綠脫色效果的影響。實驗結果表明菌株B在染料濃度為100mg·L-1，振蕩速度為150r·min-1，碳源濃度為20g·L-1時，其脫色率最高。

關鍵詞：白腐菌；染料；孔雀石綠；脫色

孔雀石綠是一種合成染料，廣泛應用于水產養殖業，在養殖魚類中作為殺菌劑來防治原生動物和真菌感染。在紡織品和皮革工業，被用來給絲綢、羊毛和皮革等進行染色[1]。然而使用這種染料會產生大量問題，因為孔雀石綠具有毒性較高，致癌、致畸、致突變等副作用。而且毒性效應會隨著接觸時間、溫度和濃度而增加，其消除速率非常緩慢[2]。因此，需要找到一種從池塘和工業廢水中去除過量/殘留孔雀石綠的有效方法。

人們采用各種非生物方法，但是需要昂貴的催化劑和試劑，這本身是不環保的。而利用微生物分泌的酶是消除這種染料最好的方式，具有環境友好性。白腐真菌，是分解合成染料非常有效的類群，然而微生物降解孔雀石綠是很難的，因為它具有殺菌性，從而阻止了原生物修復策略的執行。但是白腐真菌分泌的木質素降解酶能夠降解這類污染物，對脫色具有良好的效果[3]。本實驗通過研究白腐真菌對孔雀石綠的降解，研究了不同振蕩情況、不同染料濃度、不同培養時間等條件下對染料孔雀石綠的脫色效果的影響。

1 實驗材料與方法

1.1 實驗材料與儀器

菌株：白腐真菌糙皮側耳B（本實驗室保存菌種）。

其他材料：孔雀石綠，土豆，瓊脂，葡萄糖，硫酸銨，磷酸二氫鉀，硫酸鎂，維生素B1。

實驗儀器：紫外-可見分光光度計，立式壓力蒸汽滅菌器，振蕩培養箱，電子分析天平，恒溫培養箱。

1.2 實驗方法

1.2.1液體培養基

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 白腐真菌對孔雀石綠的降解

將菌種活化后接種到內裝150mL培養基的500mL錐形瓶中，150r·min-1，30℃搖床培養3-4天，使其形成光滑均勻，大小適中的菌絲球，過濾收集菌球，將白腐真菌菌球接種到裝有100ml的已滅菌的孔雀石綠共培養液的錐形瓶中，用棉花塞塞住瓶口，放入振蕩培養箱（150r·min-1，30℃）培養。

1.2.3 培養液吸光度的測定

連續幾天每天取實驗樣品進行測定，分別用紫外-可見分光光度計在618nm波長下測量其吸光度，記錄其數據。

1.2.4 脫色率的計算

脫色率η=（A0-A1）/A0×100%

式中：η為脫色率；

A0為降解前孔雀石綠溶液的吸光度；

A1為處理后孔雀石綠溶液的吸光度。

2 結果與討論

2.1 不同孔雀石綠濃度對脫色率的影響

配制濃度為50、100、150、200、250、300、350mg·L-1的染料共培養液，在無菌環境中接種已培養好的菌體。按1.2.4的方法測定脫色率，考察孔雀石綠濃度對脫色效果的影響，結果見表1。

由表1可知，孔雀石綠濃度在50～350mg·L-1范圍內，菌株B對孔雀石綠的脫色活性都很高。這說明菌株B對孔雀石綠的適應濃度范圍較廣，脫色效果顯著。

表1 孔雀石綠濃度對脫色效果的影響

2.2 培養箱轉速對脫色率的影響

培養箱轉速對脫色率的變化如圖1所示。從圖1可見，在80-170r·min-1的轉速范圍內，初始時脫色率隨著轉速增大而增大，在150r·min-1時達到最大，之后呈減小趨勢，說明轉速過高會影響白腐真菌的生長，降低脫色效率，最適宜的轉速取150r·min-1。

圖1 培養箱轉速對脫色效果的影響

圖2 不同碳源濃度對脫色效果的影響

2.3 不同碳源濃度對脫色率的影響

配制碳源濃度分別為5、10、15、20、25、30g·L-1的培養基，在同一染料濃度下接種白腐真菌B進行脫色。振蕩培養4天后，分別測定其脫色率，如圖2所示。從圖2可見，碳源濃度在5～20g·L-1時，脫色率隨著碳源濃度增加而增大，當碳源濃度超過20g·L-1時，脫色率開始下降，說明過高的碳源濃度會抑制菌株B的生長，進而影響其降解能力，故取碳源濃度為20g·L-1。

3 結束語

（1）白腐真菌菌株B對孔雀石綠溶液有良好的脫色作用。（2）菌株B在染料濃度為100mg·L-1，振蕩速度為150r·min-1，碳源濃度為20g·L-1時，其脫色率最高，達到90%。

參考文獻

[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]顏克亮，吳航軍，王宏勛，等.木質纖維素水提物促進白腐菌降解孔雀綠研究[J].環境污染與防治，2009，31（7）：25-29.