白腐真菌岛生异担子菌对染料的降解作用研究

岳丽红　吴微　王玉俊　刘德财　李文龙　王媛媛　马现成　张跃华

摘要[目的] 研究白腐真菌岛生异担子菌对染料的降解作用。[方法] 对野外采集到的岛生异担子菌进行纯培养，优化菌丝体培养条件，并对岛生异担子菌降解脱色作用的影响因素进行研究。[结果] 岛生异担子菌最适培养基配方为：葡萄糖10.0 g/L，酒石酸铵0.5 g/L，KH2PO4 2.0 g/L，MgSO4·7H2O 0.5 g/L，CaCl2 0.075 g/L，Tween-80 0.4 g/L，VB1 1×10-4 g/L，pH 3.0。岛生异担子菌降解染料的最适氮源为酒石酸铵，浓度范围为0.5 ～1.0 g/L；最适碳源为葡萄糖，浓度范围为10.0～15.0 g/L；最适pH为3.0～3.5。 [结论] 岛生异担子菌对染料脱色降解效果与培养基中碳源、氮源的浓度在一定范围内呈正相关。

关键词岛生异担子菌；培养条件；染料；脱色降解

中图分类号S181.3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）22-07592-03

伴随着有机化学工业的不断发展，化工染料品种和数量也在不断增加，部分难以降解的染料废水也随之产生。我国每年约有10%～15%的废水直接排放江河等水体中，致使部分淡水水源重度污染[1]。污水中含有以多环芳烃为主的化学染料，其色度高、致癌成分含量高、难以被生物降解、具有较大毒性，成为危害人类健康、破坏生态平衡的重要因素。

对于染料废水处理的理想方法是利用高效、环保的生物酶法降解染料废水中的有害物质[2]，白腐真菌具有的广谱性和非特异性使得其对各种化学物质均存在降解能力[3]。岛生异担子菌作为白腐真菌中的一种，同样具有独特的降解酶系，能够将各种人工合成的染料彻底降解为CO2和H2O，具有良好的脱色效果[4]。根据白腐真菌的这些特性，笔者将对岛生异担子菌染料脱色降解的因素进行试验研究。

1材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 菌种。岛生异担子菌（Heterobasidion insulare）采集自伊春市五营区，经分离纯培养后，以斜面菌丝体保存法保存于佳木斯大学应用微生物研究所菌种保藏中心。

1.1.2 试验试剂与仪器。ABTS （2，2-连氮-3-乙基苯并噻唑-6磺酸） （SIGAMA公司产品），其余葡萄糖、可溶性淀粉等试剂均为分析纯。LDZ4-08自动平衡微量高速离心机，752S紫外-可见分光光度计，THZ-82型恒温摇床。

1.1.3 培养基。PDA培养基配方：马铃薯汁20%，葡萄糖20.0 g/L，MgSO4 1.5 g/L，KH2PO4 3.0 g/L，VB1（微量），琼脂12.0 g/L。

1.1.4 染料。偶氮染料：酸性大红G；蒽醌染料：酸性蓝R；金属络合染料：中性灰2BL。

1.2 试验方法

1.2.1 菌丝体制备。将斜面上28 ℃条件下培养5 d的菌丝体接种到装有100 ml PDA液体培养基的锥形瓶中，置于28 ℃恒温、转速120 r/min条件下的摇床内通风纯培养5 d，备用。

1.2.2 岛生异担子菌最适培养基的筛选。将葡萄糖、酒石酸铵、pH、摇瓶转速作为影响岛生异担子菌生长的影响因子，通过正交试验对岛生异担子菌培养基配方进行优化试验。

1.2.3 岛生异担子菌培养基中最适碳氮比探究。以酒石酸铵为氮源，分别以10.0 g/L的葡萄糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、木质素可溶性淀粉作为碳源，其他培养基成分同标准培养基，在120 r/min、28 ℃条件下培养10 d后，测定岛生异担子菌生物量。

以葡萄糖为碳源，分别以0.5 g/L氯化铵、酒石酸铵、玉米粉、尿素、硝酸铵和酵母浸膏作为氮源，在120 r/min、28 ℃条件下培养10 d后，测定岛生异担子菌生物量。菌丝体生物量的测定：抽滤后的菌丝体在60 ℃下干燥至恒定质量，称重。

1.2.4 染料的降解试验及影响降解脱色的因素。向盛有90 ml含酸性大红G、酸性蓝和中性灰2BL 3种染料（质量浓度均为20 mg/L）的液体培养基的250 ml的三角瓶中，按照10%的比例分别接种岛生异担子菌菌丝体悬浮液，在120 r/min、28 ℃的恒温条件下培养10 d。

对照试验：菌丝体悬浮液分别与20 mg/L的酸性大红G、20 mg/L酸性蓝R、20 mg/L中性灰2BL 3种染料进行反应。培养基影响因子含量设定为：氮源（0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g/L）、碳源（0、5、10、15、20、25 g/L）和pH（2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0），120 r/min、28 ℃恒温水浴摇床培养10 d。

1.2.5 根据吸光度测定废水的脱色率。收集经过抽滤后的染料废水，在6 000 r/min离心分离20 min，测定吸光度值，以蒸馏水作为空白对照组。染料浓度在低浓度时与最大吸收波长的吸光度成正比，可用染料吸光度值的变化来反映染料浓度的变化。染料脱色率（C，%）可根据下面公式计算：