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真菌株系A的死细胞对印染色素活性蓝19(Remazol Brilliant Blue R)的脱色研究文献综述

 2020-04-19 09:04  

1.目的及意义

染料是能使纤维和其他材料着色的物质,稳定性好,着色性较好,染色后不容易褪色,与纺织物结合性好,在现代社会应用非常广泛。;它们的化学结构非常复杂多样化。包括偶氮、蒽醌、靛酚、三苯甲烷、含杂环等大多数染料,它们是有毒的、致癌的或致突变的。不止对生物有毒害性,还会造成水质和土壤污染。染料分类上有一种为活性染料。活性染料是在染色过程中染料与纺织物会发生化学反应的一类染料,活性染料分子中含有活性基团,染色过程中基团小分子能与纺织物发生化学反应,二者之间形成共价键。而本实验中的活性蓝19 (Reactive Blue 19),分子式为C22H16N2Na2O11S3,分子量是626.5438,呈蓝色,为固体粉末,在水中溶解度 (20 ℃) 为 100 g/L,水溶液为蓝色,活性蓝19是一种活性纺织染料,而活性染料与其他染料相比,化学性质更稳定,脱色更困难,为研究带来了一定的困难。研究表明活性蓝19对环境和生物体都有较大的危害,特别是未经处理排放到水体当中,会造成更大的污染。显然,去除废水中的活性蓝19显得尤为重要。

而从环境中去除的常规物理化学方法,如吸附、混凝、臭氧化和芬顿反应,费用昂贵,涉及复杂的程序。并可能造成二次污染。相比之下,微生物或酶的脱色和降解是由于成本低,环境影响小,被认为是一种有吸引力的方法。

本研究真菌株系A的死细胞对活性蓝19(Remazol Brilliant Blue R)的脱色能力和脱色的最佳条件。 初步实验表明,死细胞相对于活细胞有更大的脱色优势,死细胞不需要生长条件,对环境的要求低,处理废水能力强。能更广泛的应用于染料废水处理中。 初步实验表明,一定湿重死细胞能够吸附10 mg/L或者50 mg/L的活性蓝19废液,本课题是在预实验基础上继续探究,研究真菌株系(A)的死细胞的最佳脱色条件,如pH、温度、预处理条件等。

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2. 研究的基本内容与方案

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2.1 研究内容

本课题研究真菌株系(A)经过115 ℃、20 min处理的死菌丝对印染色素活性蓝19(Remazol Brilliant Blue R)的脱色能力,优化最佳脱色条件,从而在最优条件下研究真菌(A)死菌丝的最强脱色能力。在不同pH(3、5、7、9、11)、不同温度(20、30、37、42、50 ℃)、不同预处理(0.5 mol/L HCl、H2SO4、HNO3、H3PO4、acetic acid、oxalic acid、malic acid、sodium EDTA和50% v/v acetone)等条件下,研究其最佳脱色条件。最后,再研究真菌(A)死菌丝对活性蓝19脱色的动力学过程。

2.2技术方案

1)将真菌株系(A)接种在丰富培养基、30 ℃恒温箱中进行培养,获取大量菌丝。在115 ℃下灭菌20 min,得到真菌(A)的死菌丝。

2)分别将死菌丝和活菌丝置于纱布上,用去离子水洗多遍后,用吸水纸吸干水分,得到菌丝湿重,称重,分别称重1 g湿重的活菌丝和死菌丝,分别加入到装有20 mL去离子水的干净锥形瓶中,加入活性蓝19染料,使染料最终浓度为20 mg/L。150 rpm/min、30 ℃震荡脱色,在0、2、4、8、24 h分别收集1 mL溶液于1.5 mlEP管中,10000 rpm/min离心1 min,稀释1-n倍,测上清液的OD600值。根据脱色比例,最终确定以死菌丝作为染料的脱色剂,进行后续研究。

3)在不同的pH(3、5、7、9、11)下进行真菌(A)死菌丝的脱色实验,振荡4 h(条件同二)后取样,离心(步骤同2)、测定上清中脱色比例,研究最佳脱色pH。

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