殼聚糖交聯(lián)重組假單胞菌材料制備及對染料的脫色性能.pdf

1、細(xì)菌表面展示技術(shù)是一種蛋白質(zhì)應(yīng)用新技術(shù)，已在多個生物技術(shù)領(lǐng)域顯示出應(yīng)用潛力。利用丁香假單胞菌冰核蛋白(Ice Nucleation Protein)InaQ作為運(yùn)載蛋白，本實(shí)驗室構(gòu)建了一株表面展示細(xì)菌漆酶的重組惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida)MB285菌株，已在用于對合成染料的降解脫色作用中顯示出較優(yōu)的性能。為進(jìn)一步提高該系統(tǒng)對染料的脫色效率、穩(wěn)定性與實(shí)用性，本研究利用殼聚糖為基體材料，通過構(gòu)建殼聚糖和表面展示漆酶重

2、組假單胞菌細(xì)胞的共價交聯(lián)復(fù)合生物材料和優(yōu)化作用條件，對其用于幾種常見合成染料的脫色性能、重復(fù)與再生使用性能等進(jìn)行了研究。
　　通過自行配置殼聚糖珠制備儀元件，組裝了一種簡便適用的殼聚糖珠制備系統(tǒng)，并成功制備出5種不同粒徑的殼聚糖珠(CTS-B)。當(dāng)控制系統(tǒng)電壓為5.3kV的條件下，制備出一種最小粒徑(450μm)的殼聚糖珠CTS-B1，其平均比表面積達(dá)到1.36×10-6m2/g。以5種制備的CTS-B為載體，分別采用單因子試驗和

3、正交試驗方法并以復(fù)合材料總漆酶酶活和交聯(lián)的惡臭假單胞菌MB285細(xì)胞總數(shù)為指標(biāo)，對戊二醛作用下CTS-B共價交聯(lián)MB285細(xì)胞的固定化作用條件進(jìn)行了優(yōu)化研究，結(jié)果表明在采用CTS-B1為載體、戊二醛濃度為8％、交聯(lián)溫度20℃和交聯(lián)時間6h進(jìn)行殼聚糖交聯(lián)，并在溫度4℃、固定化時間6h和出發(fā)菌液OD600為5.0下進(jìn)行細(xì)胞固定化的作用條件下可獲得最高的酶活和最多的交聯(lián)細(xì)胞數(shù)。掃描電鏡觀測證實(shí)MB285細(xì)胞被固定于CTS-B表面;傅立時紅外光

4、譜表征分析進(jìn)一步證實(shí)MB285細(xì)胞是通過共價結(jié)合方式與CTS-B材料相結(jié)合。貯存穩(wěn)定性試驗結(jié)果表明，所構(gòu)建的復(fù)合材料具有更高的酶活穩(wěn)定性，在常溫貯存30d后，其漆酶酶活可保持初始酶活性的70.8％，而同等條件下非固定化MB285漆酶酶活僅為54.0％。
　　通過單因子試驗，對優(yōu)化的復(fù)合材料(IBCC-B1)對工業(yè)合成染料酸性綠25(AG25)和酸性紅18(AR18)的降解脫色優(yōu)化反應(yīng)條件進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，該系統(tǒng)在30min、p

5、H2.5、25℃、2.0gIBCC-B1材料使用量和180rpm的振蕩轉(zhuǎn)速條件下對AG25和AR18可分別達(dá)到96.2％和95.6％的最高脫色效率;而在相同菌體濃度下，MB285游離菌對AG25和AR18的最高脫色率分別為75.7％和66.8％，表明本研究所制備的IBCC-B1具有比非固定化MB285細(xì)胞更優(yōu)良的脫色效率。采用優(yōu)化脫色反應(yīng)條件，對其它合成染料如活性藍(lán)198(RB198)、活性藍(lán)220(RB220)和直接紅243(DR24