白腐真菌處理染料孔雀石綠的研究

摘 要：實(shí)驗(yàn)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(huán)境因素對孔雀石綠脫色效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(guān)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(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，在養(yǎng)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(yè)，被用來給絲綢、羊毛和皮革等進(jìn)行染色[1]。然而使用這種染料會產(chǎn)生大量問題，因?yàn)榭兹甘G具有毒性較高，致癌、致畸、致突變等副作用。而且毒性效應(yīng)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(yè)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(huán)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(huán)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?yàn)樗哂袣⒕裕瑥亩柚沽嗽镄迯?fù)策略的執(zhí)行。但是白腐真菌分泌的木質(zhì)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(shí)驗(yàn)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(yǎng)時間等條件下對染料孔雀石綠的脫色效果的影響。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

菌株：白腐真菌糙皮側(cè)耳B（本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)儀器：紫外-可見分光光度計(jì)，立式壓力蒸汽滅菌器，振蕩培養(yǎng)箱，電子分析天平，恒溫培養(yǎng)箱。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1液體培養(yǎng)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(nèi)裝150mL培養(yǎng)基的500mL錐形瓶中，150r·min-1，30℃搖床培養(yǎng)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(yǎng)液的錐形瓶中，用棉花塞塞住瓶口，放入振蕩培養(yǎng)箱（150r·min-1，30℃）培養(yǎng)。

1.2.3 培養(yǎng)液吸光度的測定

連續(xù)幾天每天取實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行測定，分別用紫外-可見分光光度計(jì)在618nm波長下測量其吸光度，記錄其數(shù)據(jù)。

1.2.4 脫色率的計(jì)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(jié)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(yǎng)液，在無菌環(huán)境中接種已培養(yǎng)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(jié)果見表1。

由表1可知，孔雀石綠濃度在50～350mg·L-1范圍內(nèi)，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(yīng)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(yǎng)箱轉(zhuǎn)速對脫色率的影響

培養(yǎng)箱轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速范圍內(nèi)，初始時脫色率隨著轉(zhuǎn)速增大而增大，在150r·min-1時達(dá)到最大，之后呈減小趨勢，說明轉(zhuǎn)速過高會影響白腐真菌的生長，降低脫色效率，最適宜的轉(zhuǎn)速取150r·min-1。

圖1 培養(yǎng)箱轉(zhuǎn)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(yǎng)基，在同一染料濃度下接種白腐真菌B進(jìn)行脫色。振蕩培養(yǎng)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(dāng)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(jìn)而影響其降解能力，故取碳源濃度為20g·L-1。

3 結(jié)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(dá)到90%。

參考文獻(xiàn)

[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(zhì)纖維素水提物促進(jìn)白腐菌降解孔雀綠研究[J].環(huán)境污染與防治，2009，31（7）：25-29.