1、降解多環(huán)芳烴的由粗提取物花蘑菇基質(zhì)及其可能的機(jī)制Xuanzhen Li LinZhang Jing XianguiYucheng Wu魯伊·巴爾塔扎爾Youzhi FengYin *Wang Yong先生收到:2009年8月5日/接受:2009年11月5日/ 2009年11月19日在線發(fā)表:施普林格科學(xué)+商業(yè)媒體公司2009摘要生物降解的多環(huán)芳香烴液碳(多環(huán)芳烴)的純漆酶已經(jīng)被報(bào)道,但是高成本限制了其應(yīng)用在環(huán)境碧柔和molton brown -中介。在這里,我們報(bào)導(dǎo)了一項(xiàng)關(guān)于多環(huán)芳烴degra -dation由原油提取(CEs)含有漆酶,它得到提取四花蘑菇(Agari 因?yàn)槟⒐?側(cè)耳

2、屬eryngii,平菇,鬼傘屬comatus)基板。結(jié)果表明,蒽、苯并a芘和苯并a蒽是降解多環(huán)芳烴的前三名而萘是CEs上最頑強(qiáng)的。多環(huán)芳烴氧化增強(qiáng)存在2,2-azino-bis -(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfo -尼克酸)(ABTS)。漆酶包括在CE可能發(fā)揮多環(huán)芳烴降解主要作用。最大degrada優(yōu)化率a苯并蒽和芘被觀察到通過使用粗提取物p . eryngii雖然最高漆酶的活動中發(fā)現(xiàn)了原油的摘錄a .蘑菇,此外,粗提取物p .eryngii,含有更少的漆酶活動,退化的更多蒽、苯并a芘比純漆酶與更高的漆酶的活動。缺乏相關(guān)性漆酶活性和多環(huán)芳烴降解率表明其他因素也可能

3、影響多環(huán)芳烴降解。煮熟的CEs被添加到確定影響多環(huán)芳烴漆酶降解。結(jié)果表明,所有四個煮CEs提高多環(huán)芳烴氧化。的馬克西-媽媽改進(jìn)觀察通過添加從p . eryngii CEs上。它建議在CEs上確實(shí)存在一些調(diào)解者和CEs從p . eryngii包含大多數(shù)。因此,從p . eryngii CEs的大多數(shù)應(yīng)用在多環(huán)芳烴生物修復(fù)潛力。 介紹多環(huán)芳烴(多環(huán)芳烴)是一組有機(jī)化合物由兩個或兩個以上的熔融本-zene戒指,安排在不同的結(jié)構(gòu)。以其高毒性和固執(zhí),16多環(huán)芳烴被認(rèn)為優(yōu)先污染物由美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)1。 大量研究表明,低分子量多環(huán)芳烴(多環(huán)芳烴流明瓦),一個,兩個,三個環(huán)敏銳的有毒和高分子量(高分子

4、量多環(huán)芳烴)超過三個戒指是基因毒性2。真菌有高分子量多環(huán)芳烴生物降解優(yōu)勢相比細(xì)菌3,機(jī)制可以歸納為兩個方面,即路徑的細(xì)胞色素P450一氧化物酶酶系統(tǒng)和木質(zhì)素分解酶系統(tǒng)4。漆酶是細(xì)胞外也沒有多酚氧化酶類,它是最重要的成員之一在閑逛-ninolytic酶系統(tǒng)5,6。漆酶首次被發(fā)現(xiàn)在日本vernicifera生漆樹,后者,它也被發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)高等真菌,包括culti -制食用菌7。與其他氧化酶需要添加劑以催化(如。、過氧化氫的過氧化物酶),溶解氧是唯一的要求漆酶催化反應(yīng)8。它可以催化還原一個分子的分子氧水的兩個分子,同時(shí)氧化芳基板9;因此,漆酶被認(rèn)為是環(huán)境友好被提名“藍(lán)酶對綠色化學(xué)”10。漆酶能降解多

5、種異型生物質(zhì)有機(jī)化合物,如酚類化合物(11、12),chlorophenols13,多環(huán)芳烴(5、14 - 16,等等。與中介,它充當(dāng)“電子航天飛機(jī)“酶和底物之間17,例如:2-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic 2-azino-bi酸)(ABTS)1-hydroxybenzotriazole(HBT),酶氧化效率可以大大提高(16、17)。此外,一些自然的中介,如酒精和4-hydroxybenzyl 4羥基苯酸,這是分泌由真菌胞外,還發(fā)揮積極作用的真菌生物降解的底物17。部分是因?yàn)樽匀唤橘|(zhì)存在,沒有很強(qiáng)的相關(guān)性之間被發(fā)現(xiàn)細(xì)胞外酶活性和生物降解芳香族化合物的異

6、型生物質(zhì)漆酶生產(chǎn)菌5,17)。帕特里克已經(jīng)進(jìn)一步證明確實(shí)存在一些化合物B10負(fù)責(zé)在大小、分泌的栓菌屬雜色的,介導(dǎo)了蒽氧化5。這個機(jī)制在異型生物質(zhì)度漆酶中介系統(tǒng),radation精心闡述由Morozova7 。 越來越多的注意力被吸引到潛在的漆酶在污染物降解8、16、18、19)。怎樣才能曾經(jīng),成本的生產(chǎn)和凈化的漆酶是如此的大,以至于無法應(yīng)用到大型的漆酶規(guī)模補(bǔ)救。方法生產(chǎn)廉價(jià)的漆酶必須被建立了。從花中提取漆酶蘑菇襯底(SMS)將是一個不錯的解決方案。短信是一個由產(chǎn)品的蘑菇產(chǎn)業(yè)和數(shù)百萬噸的短信每年在中國被丟棄。大量的漆酶產(chǎn)生的菌絲體在基質(zhì)中生長。收獲后,大量的漆酶是留在SMS。短信將木質(zhì)素分解的潛

7、在來源漆酶等酶20。一些報(bào)道了復(fù)蘇方法的漆酶從SMS(21、22)。短信已經(jīng)被證明是有效的在有機(jī)污染物生物修復(fù)技術(shù)在一些研究20,23)。在這項(xiàng)研究中,粗提取物(CEs)從短信中提取和他們的漆酶的活動進(jìn)行了測量。本研究的目的是確定潛在的多環(huán)芳烴biodegra CE -dation,此外,人工與自然的效果在多環(huán)芳烴氧化介質(zhì)通過CE是解釋說。 材料和方法化學(xué)品和材料15多環(huán)芳烴是Supelco購買的。純漆酶(從栓菌屬癬)和ABTS被購買從西格瑪奧德里奇(上海,中國)。四個短信(一個。蘑菇,p,p,eryngii通常c comatus)從學(xué)院獲得農(nóng)業(yè)科學(xué),河南省。蘑菇種植玉米穗軸混合著不同的修正案

8、。 粗提取物的制備制備CE產(chǎn)生根據(jù)維安-nibale的方法24。10 g的短信被提取50毫升緩沖,它包含0.1米醋酸鈉,5毫米氯化鈣,0.05%,1% polyvinylpoly Tween80 -吡咯烷酮,在旋轉(zhuǎn)瓶(180 rpm,25 C)1 h。水懸浮液是centrifuged(11000 g,30分鐘)和supernatants被直接使用的漆酶活性測定。 測定酶的活性漆酶活性是由氧化ABTS在30 c . 2毫升反應(yīng)混合物包括1.8毫升B&R緩沖(0.1 M硼酸,0.1米磷酸,0.1 M醋酸,pH值調(diào)整到5.0,氫氧化鈉),0.1毫升ABTS(20 mM)和0.1毫升CE。增加

9、的absor -bance在420海里是監(jiān)控與分光光度計(jì)(model752、藤制的、中國)計(jì)算了漆酶的活動(e420 = 36000 m - 1 cm - 1)。漆酶活性的卡爾-通過公式的culated達(dá)* 20 *106/36000。DA是分辨-每分鐘吸光度最大化時(shí)穩(wěn)定。一個單位的漆酶的活動被定義為量的酶能力1 lmol ABTS氧化最小1。 木質(zhì)素過氧化物酶和錳過氧化物酶(唇)(MnP)活動是由方法描述Ryu25 。 多環(huán)芳烴氧化由粗提取物和純漆酶確定剖面的降解多環(huán)芳烴的CEs,動物實(shí)驗(yàn)在15毫升4.5毫升的軟管CE和0.5毫升乙腈含15多環(huán)芳烴,和他們的最終濃度是列在表1。的影響中介在多

10、環(huán)芳烴氧化也測試了通過添加對a .蘑菇ABTS“CE治療,提供一個完全向心性的1毫米。反應(yīng)管關(guān)閉緊密用螺絲杯和手工大大的震動了,然后在黑暗中孵化24小時(shí)(25攝氏度)。另一個5毫升ace -tonitrile被添加到終止反應(yīng)。螺桿帽子被關(guān)閉緊密,試管被再次動搖。孵化后1小時(shí),反應(yīng)混合物是centrifuged在13000 g 10分鐘,20我上清進(jìn)行了分析超快速液相色譜儀系統(tǒng)。控制樣品通過添加不同的釋放了CE(通過嗎煮沸30分鐘)而不是新鮮的CE。所有的治療方式,包括控制,在triplicates。 比較催化效率的CE和純漆酶,取而代之的是15多環(huán)芳烴蒽或本-佐薇a芘最終濃度為1毫克l - 1

11、在所有治療,4毫升的不同或緩沖區(qū)包含純。CE漆酶(45 U)被添加在治療,分別。這個按照流程進(jìn)行如下所述。 確定效應(yīng)的人工和自然媒體-職權(quán)范圍可能存在于CE多環(huán)芳烴氧化,一系列的動物實(shí)驗(yàn)如表2所述。CE從不同的短信,煮30分鐘滅活所有酶的提取,作為可能的自然調(diào)停者。最后活動的反應(yīng)混合物是2 U ml 1和濃度的蒽或本-佐薇a芘是l - 1毫克。 清除有毒相等的多環(huán)芳烴總量由粗提取物15有毒相等因素(微軟)引入國際化程度的-吃了解毒的多環(huán)芳烴通過CE。TE值15多環(huán)芳烴是表1中列出根據(jù)Nesbit26。這個微軟的總?cè)コ?5多環(huán)芳烴的計(jì)算公式:去除TE¼P 15多環(huán)芳烴濃度TE價(jià)值最終最終濃度意味著多環(huán)芳烴濃度在反應(yīng)混合物開始時(shí)的反應(yīng)。 表1初始濃度對多環(huán)芳烴在反應(yīng)混合物及其有毒相等(TE)值 多環(huán)芳烴 縮寫 戒指濃度 te(lg l - 1)值超快速液相色譜（UFLC）測定多環(huán)芳