漆酶是一类含铜多酚氧化酶,广泛存在于高等植物和真菌体内[1]。目前已知真菌类的担子菌、子囊菌和半知菌大多都具有产漆酶能力,其中具有降解木质素能力的白腐菌是主要的漆酶产生菌[2]。在过去的几十年中,人们发现漆酶具有广泛的底物特异性,可以氧化酚类、芳胺类、羧酸类、甾体激素与生物色素、金属有机化合物和一些非酚类物质,且副产物只有水,被誉为“绿色酶”。漆酶不仅在生物制浆、生物漂白以及有毒化合物的降解等方面有重要的应用前景,而且在合成工业、生物检测、染料降解等方面也具有潜在的应用前景[3-5]。它们的应用从纺织到纸浆和造纸工业[6,7],从食品[8]到有机合成[9]和制药工业[10],从生物降解到环境保护和生态修复[11-13]等多个领域越来越广泛,随着人们对漆酶作用机理的深入了解,以及对白腐真菌这一降解木质素明星微生物的研究,利用白腐真菌来处理农业废弃物的研究也就走进了研究者的视线。
目前,我国已成为世界上农业废弃物产出量最大的国家,其中农作物秸秆年产量达7亿t(干质量),畜禽粪便排放量30多亿t,锯末、刨花等林业废弃物16000t[14]。在我国各地政府部门的大力倡导下,作为主要农业废弃物的秸秆大多以直接还田的方式行处理,如江苏省淮安市秸秆年产量达420万t,其中夏季所产的秸秆还田量可达95%。秸秆还田的过程也是微生物降解的过程,农业废弃物是一种富含木质素资源(如稻草含10% - 15%木质素,35% - 40%纤维素和25% - 30%半纤维素),也是一种天然的漆酶诱导剂[15]。本文将讨论一株密孔菌(Pycnoporus coccineus)在发酵不同农业废弃物时漆酶的活性变化情况,旨在为加强农业废弃物的综合利用和对农业面源污染的综合治理寻找理论依据。
2 材料方法
2。1 菌种
绯红密孔菌(Pycnoporus coccineus),采自江苏省溧阳市天目湖南山竹海翠谷庄园板栗林,本实验室保存。
2。2 试剂和仪器
2,2-连氮-二(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS) ,美国Sigma 公司产品;考马斯亮蓝G250和牛血清蛋白,Amresco分装;冰乙酸,无水乙酸钠为市售分析纯。
T6新世纪紫外可见分光光度计(北京普析)。
2。3 培养基论文网
母种活化培养基:PDA固体培养基。
液体种子培养基:土豆200g,葡萄糖20g,酵母膏5g,自来水1000mL。
固体发酵培养基:
杨树木屑、玉米秸秆、小麦秸秆分别轻度粉碎,按每种基质的总质量加入2%蔗糖、1% Ca(OH)2、1% KH2PO4、0。5% MgSO4、0。5%酵母膏、2%石膏、10mg/LVB,以最终培养基含水量为65%为标准加入适量自来水,反复搓揉均匀,用塑料薄膜盖2h。
铜离子浓度试验培养基:
在固体发酵培养基基础上加入CuSO4•5H2O,调整培养基中铜离子浓度分别为(0。01%、0。02%、0。03%、0。04%),以未加CuSO4•5H2O的培养基为空白对照考察铜离子浓度对绯红密孔菌产漆酶的影响。
pH试验培养基:
根据试验培养基计算所需自来水体积,将除石膏外的各试剂溶于定量自来水中,用柠檬酸和Na2CO3分别调节pH为3。0、5。0、7。0、9。0、11。0,加入石膏,均匀拌入固体基质中。考察发酵料初始pH对绯红密孔菌产漆酶的影响。
温度试验培养基:
在固体发酵培养基基础上加入适量的CuSO4•5H2O,分别置于不同温度下(20℃、25℃、30℃、35℃、40℃)培养,考察培养温度对绯红密孔菌产漆酶的影响。
2。4 方法
2。4。1 发酵培养
将活化后的母种,接种于液体发酵培养基,25℃,120 r·min-1恒温振荡,避光培养5d后,得到液体菌种。配制固体培养基,按每罐10g基质(小麦秸秆、玉米秸秆或木屑)分装于玻璃罐头瓶中,每罐发酵料终体积约占1/3。将液体菌种接种于不同配方的固体培养基上,适宜温度下恒温避光培养。