本发明专利技术公开了一种利用混和生物质发酵产酶处理染料废水的方法，该方法利用能产生木质素降解酶系的白腐菌为发酵产酶菌株，通过固体和液体培养方法，采用棉籽壳和/或水稻秸秆作为发酵底物，对木质素降解酶进行诱导，获得最佳木质素降解酶系，最后提取和分离制备粗酶液，并用于常用合成染料，如刚果红、苯酚红、溴酚蓝、结晶紫和孔雀绿等废水的脱色处理，从而获得染料污水最佳脱色效果，本发明专利技术方法简单，易操作，通过本发明专利技术方法诱导的酶系，酶解效率高，采用此酶系处理染料废水，能达到最佳脱色效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于环境治理领域。
技术介绍
刚果红、苯酚红、溴酚蓝、结晶紫和孔雀绿等合成染料是生物学实验室常用染料， 广泛的应用于细胞特征结构染色、酶的生理生化特性研究以及细胞、个体毒理学研究等。它们化学性能稳定，具有极强的致畸、致癌、致突变的“三致”作用。染料污水如果不经处理， 排放到中性环境中，能引起水体PH的变化，COD和TOC的增加，甚至导致生态危机的发生。 染料吸收阳光，降低水体透射率，造成阳光不能投射到水底或投射到水底阳光强度极低，同时降低氧气在水中的溶解度，从而影响水生生物的光合作用。污水中金属离子等物质影响水生生物的生长发育。因此，对含以上合成染料的废水进行处理关乎环境安全和生态安全。传统染料污水处理法主要是物理-化学法，包括薄膜过滤、凝结、吸附、电解、 电-芬顿法、湿空气法、臭氧法等处理染料污水，这些方法的缺点是不能破坏染料结构、处理成本高、时间长、工艺复杂、效率低、染料专一性强，不利于含有多种染料污水的处理、高能量投入处理后产生大量污泥及其毒性副产物，还可能引起二次污染。由于传统处理工艺的缺陷，探寻高效、清洁环保的染料脱色技术是一项迫切的任务。利用白腐菌产生的木质素降解酶系，对染料污水进行生物处理，是染料污水处理的一个趋势。这类丝状真菌产生的可分泌到胞外的、非底物专一性的木质素氧化酶系具有对多种有机物和染料氧化降解的能力，尤其是漆酶，该酶具有广泛的作用底物，可以氧化降解多种酚类化合物及其衍生物以及芳香胺，以分子氧作为最终电子受体而不是过氧化氢， 在生物技术许多领域具有潜在应用价值。麦杆、稻杆、稻壳、锯末、玉米芯、棉籽壳等农业废弃物是白腐真菌发酵产酶的天然诱导物，且由于它们在纤维素、半纤维素、木质素、果胶、色素、蛋白质和多酚类物质等组成上的不同，以它们作为发酵基质时，白腐菌产酶酶系组成上会有很大的差异。由于不同酶及其比例在染料处理中的作用不同，因此对染料废水的处理效率也会有差异。栓菌属是白腐菌的一个大的类群，其分泌木质素降解酶的种类、比例及其产量与菌株、培养基组分和培养条件有关。目前Trametes versicolor, Trametes trogii,Phanerochaete chrysosporium等中的多个株系被用于木质素降解酶的产生和有色、有毒物质的解毒和脱色研究。但其发酵基质多为葡糖糖、蔗糖、淀粉等单一成分试剂，或者是利用单一的农业废弃物成分，如麦杆、 稻杆、稻壳、锯末、玉米芯、棉籽壳等。因此，不能有效的发挥不同农业废弃物成分在诱导产酶上的优势，不利于优化木质素降解酶系的组成和提高其酶解效率。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的不足，提供，该方法利用能产生木质素降解酶系白腐菌为发酵产酶菌株，采用棉籽壳、水稻秸杆或其任意比混合的基质，作为发酵底物，对木质素降解酶进行诱导，获得最佳木质素降解酶系，并提取和分离制备粗酶液，用于染料废水的脱色处理，从而获得染料污水最佳脱色效果。本专利技术通过以下步骤实现(1)菌种种子的培养将菌种接种到麦芽汁培养基(MEA)或马铃薯葡萄糖琼脂斜面培养基(PDA)上，30-37°C 下培养6-10天后获得斜面种子，将斜面活化后的种子接种到麦芽汁培养基或PDA培养基上扩大培养，30-37°C下培养2-15天，即得固体发酵种子；麦芽汁培养基(MEA):麦芽提取物20g，葡萄糖10g，15g琼脂，IL蒸馏水，自然pH;PDA培养基土豆200g，葡萄糖20g，琼脂15g，IL蒸馏水，自然pH或4. 5 ;(2)发酵产酶将固体发酵种子接种到固体发酵基质中，接种量按每5g基质接种4片菌块(菌块直径 lcm)，35-55°C下培养 7-21 天；(3)粗酶液的提取制备在固体发酵基质发酵至7-21天时，取适量固体发酵基质用于粗酶液的提取，按每I克固体发酵基质添加3-50ml液体的比例，在固体发酵基质中添加无菌水或O. IM柠檬酸钠磷酸缓冲液，混勻后室温250rpm搅拌30min后，再IOOOOrpm离心IOmin,取上清液即得粗酶液；0.IM柠檬酸钠磷酸缓冲液的配制取300ml无菌水，加入27. 617g十二水合磷酸氢二钠，溶解完全，定容至385. 5ml ;取600ml无菌水，加入12. 916g朽1檬酸，定容至614. 5ml ;将上述溶液混匀，调节PH至4. 0，定容至1000ml，即得O. IM柠檬酸钠磷酸缓冲液；(4)染料废水的处理将粗酶液与染料废水按1:1-80的比例混匀，在30°C -37°C，150rpm下处理24-48h，获得处理后废水，并检测废水中染料变化情况。本专利技术中所述菌种为能产生木质素降解酶系(包括漆酶、木质素氧化酶和锰过氧化物酶等)的白腐菌。本专利技术中所述能产生木质素降解酶系的白腐菌为毛栓菌trogii)> 粗毛栓菌(Trame tes gal Ii Ca)、黄抱原毛平革菌 iPhmwrocho te chrysospori a )、云芝 (Cori olus versi color )等中任一种。本专利技术中所述菌块直径为lcm。本专利技术中所述产酶固体发酵基质的组分为质量百分比2%的麦芽提取物，13mM硫酸铜，质量百分比O. 5-20%的棉籽壳和/或水稻秸杆(棉籽壳和水稻秸杆按任意比例混合使用)，其余为水，最后混合基质121°C,30min灭菌后备用。本专利技术方法相对于现有技术的优点和技术效果1、本专利技术方法简单，易操作，通过本专利技术方法诱导的酶系，酶解效率高。2、本专利技术方法中利用棉籽壳或/和水稻秸杆作为发酵底物，对木质素降解酶进行诱导，可以获得最佳木质素降解酶系，采用此酶系处理染料废水，能达到最佳脱色效果。附图说明图I是本专利技术菌种培养7d, 25%棉籽壳为发酵基质的粗酶液对溴酚蓝溶液脱色曲线示意图。图2是本专利技术菌种培养7d，25%棉籽壳为发酵基质的粗酶液对孔雀绿溶液脱色曲线示意图。图3是本专利技术菌种trogii ATCC 200800不同基质配比漆酶活性分析曲线示意图，其中横坐标是培养天数，纵坐标是酶活性，0，25，50，75，100表示固体发酵基质中棉籽壳的百分含量。图4是本专利技术中菌种rraffieiM trogii ATCC 200800在固体培养基中产木质素降解酶系的结果示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术保护范围不局限于所述内容，实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。实施例I :本利用混和生物质发酵产酶处理染料废水的方法，具体步骤如下 (.DTrametes trogii ATCC 200800 种子的培养将毛栓菌的菌丝接种到麦芽汁培养基(MEA)上，30°C下培养8天后获得斜面种子，将斜面活化后种子接种到麦芽汁培养基上，30°C下培养6天，即得固体发酵种子；(2)发酵产酶将固体发酵种子接种到固体发酵基质中，接种量按每5g基质接种4片菌块(菌块直径 lcm)，35°C下培养7天；产酶固体发酵基质的成分是质量百分比2%的麦芽提取物，13mM硫酸铜，质量百分比 20%的棉籽壳和水稻秸杆混合物(棉籽壳和水稻杆的混合比例如表I )，其余为水分，最后混合基质再121°C，灭菌30min后备用。表I :固体发酵基质中棉籽壳和水稻杆的混合比例权利要求1.，其特征在于按如下步骤进行(1)菌本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：严金平，牛杰振，伊日布斯，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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