本發明屬于環境修復技術領域,特別涉及一種利用微生物——白腐真菌粗酶液降解四溴雙酚a的方法。
背景技術:
四溴雙酚a(tetrabromobisphenola,tbbpa),是目前比較常見的一種溴類阻燃劑,作為反應型阻燃劑,可用于環氧樹脂、聚氨酯樹脂等;作為添加型阻燃劑可用于聚苯乙烯、san樹脂及abs樹脂等。作為常見的溴類阻燃劑,其污染危害是顯而易見的。長期接觸溴化阻燃劑會妨礙大腦和骨骼發育;且在被焚化處理時,會釋放出溴化的二惡英和呋喃,二者均為極易致癌物質。由于四溴雙酚a的大量使用及其生物富集性,已經在多種環境介質和生物樣品中被檢測到,如大氣、水體、土壤及沉積物等,一些暴露于阻燃劑的特定人群的組織、血液、母乳及普通人群甚至于北極都已檢測到四溴雙酚a的存在。因此尋求一種去除效率高、方便、安全且無污染的降解方法勢在必行。目前常用的降解方法有物理降解、光化學降解以及生物降解,無疑生物降解法最綠色環保,因而也最受環境科學工作者的青睞。錢艷園等篩選得到了四溴雙酚a的好氧降解菌并用于對tbbpa的降解研究;文俊平等則篩選得到了兩株厭氧降解菌對四溴雙酚a進行降解。
白腐真菌是能夠引起木質白色腐朽的絲狀真菌的統稱,多數在木材或者土壤中營腐生生活,因其對眾多污染物尤其是難降解有機物強大的降解作用而成為環境污染控制領域最受關注的研究對象之一。黃孢原毛平革菌作為白腐真菌的模式菌株,對眾多難降解污染物都有顯著的降解效果。已有研究表明,黃孢原毛平革菌對難降解物質的作用主要源于其自身分泌的豐富酶系,主要包括胞內分泌的p450酶、胞外分泌的錳過氧化物酶(mnp)和木質素過氧化物酶(lip),酶促反應具有高效綠色安全的特點,因此考慮對白腐真菌分泌的粗酶液進行提取用以對四溴雙酚a進行生物降解。
技術實現要素:
本發明的目的是針對在現有技術對四溴雙酚a降解過程中存在的工作量大、成本高、處理量低、步驟繁瑣等問題,提供一種利用白腐真菌粗酶液降解四溴雙酚a的方法。
具體步驟為:
(1)白腐真菌的培養
接種白腐真菌凍干粉于土豆葡萄糖瓊脂斜面培養基,在35~39℃培養3~7d后,在無菌條件下于2~6℃保存,作為活化后的菌種孢子待用,接種時用無菌水將待用的活化后的菌種孢子沖下,接種至液體土豆葡萄糖培養基,置于34~39℃、110~140r/min條件下振蕩培養4~6d,接種時控制od值為1.5,得到接種有白腐真菌的培養基。
(2)白腐真菌胞外粗酶液的制備
將步驟(1)得到的接種有白腐真菌的培養基移至離心杯,以2500~3500r/min的速度離心5~15min,得到上清液和菌絲體,去除下層菌絲體,將上清液在3~4℃下以8000~9000r/min的速度離心6~20min,上清液的離心操作次數為1~2次,離心操作后的上清液經0.45μm濾膜過濾得到白腐真菌胞外粗酶液,0~6℃保存備用。
(3)四溴雙酚a的降解
將0~2ml濃度為1~2mmol/l的mnso4溶液、0~0.3ml體積百分比濃度為20%~40%的h2o2、1.0~1.5mlph值為4.5的酒石酸-酒石酸鈉緩沖溶液、6~8ml步驟(2)制得的白腐真菌胞外粗酶液和4~5μl濃度為10g/l的四溴雙酚a-甲醇溶液混合,建立總體積為10ml的胞外酶液反應體系混合液,經2~5d,即實現四溴雙酚a的降解。
本發明方法利用白腐真菌依靠胞外酶降解環境污染物的特點,設計了一種利用白腐真菌粗酶液降解四溴雙酚a的方法,所選取的處理材料僅為微生物,生長繁殖快、方便取用、成本低廉,生物酶具有高效催化能力。此外,操作較為簡便,而且成本比較低,處理量較大。
具體實施方式
實施例:
為了使本發明實現的技術手段、達成目的與作用更加清楚及易于了解,下面結合具體實施方式對本發明作進一步闡述,所列實施例僅在于說明本發明而不限制本發明。
(1)白腐真菌的培養
接種白腐真菌凍干粉于土豆葡萄糖瓊脂斜面培養基,在37℃培養5d后,在無菌條件下于4℃保存,作為活化后的菌種孢子待用,接種時用無菌水將待用的活化后的菌種孢子沖下,接種至液體土豆葡萄糖培養基,置于37℃、130r/min條件下振蕩培養5d,接種時控制od值為1.5,得到接種有白腐真菌的培養基。
(2)白腐真菌胞外粗酶液的制備
將步驟(1)得到的接種有白腐真菌的培養基移至離心杯,以3000r/min的速度離心10min,得到上清液和菌絲體,去除下層菌絲體,將上清液在4℃下以9000r/min的速度離心10min,離心操作后的上清液經0.45μm濾膜過濾得到白腐真菌胞外粗酶液,4℃保存備用。
(3)四溴雙酚a的降解
將1ml濃度為1mmol/l的mnso4溶液、0.1ml體積百分比濃度為30%的h2o2、1.4mlph值為4.5的酒石酸-酒石酸鈉緩沖溶液、7.5ml步驟(2)制得的白腐真菌胞外粗酶液和5μl濃度為10g/l的四溴雙酚a-甲醇溶液混合,建立胞外酶液反應體系混合液,經3d,即實現四溴雙酚a的降解。
經測試,本實施例中四溴雙酚a的降解率為66.1%。