降解多环芳烃的由粗提取物花蘑菇基质及其可能的机制

1、降解多环芳烃的由粗提取物花蘑菇基质及其可能的机制Xuanzhen Li LinZhang Jing XianguiYucheng Wu鲁伊·巴尔塔扎尔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日在线发表:施普林格科学+商业媒体公司2009摘要生物降解的多环芳香烃液碳(多环芳烃)的纯漆酶已经被报道,但是高成本限制了其应用在环境碧柔和molton brown -中介。在这里,我们报导了一项关于多环芳烃degra -dation由原油提取(CEs)含有漆酶,它得到提取四花蘑菇(Agari 因为蘑菇,侧耳

2、属eryngii,平菇,鬼伞属comatus)基板。结果表明,蒽、苯并a芘和苯并a蒽是降解多环芳烃的前三名而萘是CEs上最顽强的。多环芳烃氧化增强存在2,2-azino-bis -(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfo -尼克酸)(ABTS)。漆酶包括在CE可能发挥多环芳烃降解主要作用。最大degrada优化率a苯并蒽和芘被观察到通过使用粗提取物p . eryngii虽然最高漆酶的活动中发现了原油的摘录a .蘑菇,此外,粗提取物p .eryngii,含有更少的漆酶活动,退化的更多蒽、苯并a芘比纯漆酶与更高的漆酶的活动。缺乏相关性漆酶活性和多环芳烃降解率表明其他因素也可能

3、影响多环芳烃降解。煮熟的CEs被添加到确定影响多环芳烃漆酶降解。结果表明,所有四个煮CEs提高多环芳烃氧化。的马克西-妈妈改进观察通过添加从p . eryngii CEs上。它建议在CEs上确实存在一些调解者和CEs从p . eryngii包含大多数。因此,从p . eryngii CEs的大多数应用在多环芳烃生物修复潜力。 介绍多环芳烃(多环芳烃)是一组有机化合物由两个或两个以上的熔融本-zene戒指,安排在不同的结构。以其高毒性和固执,16多环芳烃被认为优先污染物由美国环境保护署(EPA)1。 大量研究表明,低分子量多环芳烃(多环芳烃流明瓦),一个,两个,三个环敏锐的有毒和高分子量(高分子

4、量多环芳烃)超过三个戒指是基因毒性2。真菌有高分子量多环芳烃生物降解优势相比细菌3,机制可以归纳为两个方面,即路径的细胞色素P450一氧化物酶酶系统和木质素分解酶系统4。漆酶是细胞外也没有多酚氧化酶类,它是最重要的成员之一在闲逛-ninolytic酶系统5,6。漆酶首次被发现在日本vernicifera生漆树,后者,它也被发现在大多数高等真菌,包括culti -制食用菌7。与其他氧化酶需要添加剂以催化(如。、过氧化氢的过氧化物酶),溶解氧是唯一的要求漆酶催化反应8。它可以催化还原一个分子的分子氧水的两个分子,同时氧化芳基板9;因此,漆酶被认为是环境友好被提名“蓝酶对绿色化学”10。漆酶能降解多

5、种异型生物质有机化合物,如酚类化合物(11、12),chlorophenols13,多环芳烃(5、14 - 16,等等。与中介,它充当“电子航天飞机“酶和底物之间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羟基苯酸,这是分泌由真菌胞外,还发挥积极作用的真菌生物降解的底物17。部分是因为自然介质存在,没有很强的相关性之间被发现细胞外酶活性和生物降解芳香族化合物的异

6、型生物质漆酶生产菌5,17)。帕特里克已经进一步证明确实存在一些化合物B10负责在大小、分泌的栓菌属杂色的,介导了蒽氧化5。这个机制在异型生物质度漆酶中介系统,radation精心阐述由Morozova7 。 越来越多的注意力被吸引到潜在的漆酶在污染物降解8、16、18、19)。怎样才能曾经,成本的生产和净化的漆酶是如此的大,以至于无法应用到大型的漆酶规模补救。方法生产廉价的漆酶必须被建立了。从花中提取漆酶蘑菇衬底(SMS)将是一个不错的解决方案。短信是一个由产品的蘑菇产业和数百万吨的短信每年在中国被丢弃。大量的漆酶产生的菌丝体在基质中生长。收获后,大量的漆酶是留在SMS。短信将木质素分解的潜

7、在来源漆酶等酶20。一些报道了复苏方法的漆酶从SMS(21、22)。短信已经被证明是有效的在有机污染物生物修复技术在一些研究20,23)。在这项研究中,粗提取物(CEs)从短信中提取和他们的漆酶的活动进行了测量。本研究的目的是确定潜在的多环芳烃biodegra CE -dation,此外,人工与自然的效果在多环芳烃氧化介质通过CE是解释说。 材料和方法化学品和材料15多环芳烃是Supelco购买的。纯漆酶(从栓菌属癣)和ABTS被购买从西格玛奥德里奇(上海,中国)。四个短信(一个。蘑菇,p,p,eryngii通常c comatus)从学院获得农业科学,河南省。蘑菇种植玉米穗轴混合着不同的修正案

8、。 粗提取物的制备制备CE产生根据维安-nibale的方法24。10 g的短信被提取50毫升缓冲,它包含0.1米醋酸钠,5毫米氯化钙,0.05%,1% polyvinylpoly Tween80 -吡咯烷酮,在旋转瓶(180 rpm,25 C)1 h。水悬浮液是centrifuged(11000 g,30分钟)和supernatants被直接使用的漆酶活性测定。 测定酶的活性漆酶活性是由氧化ABTS在30 c . 2毫升反应混合物包括1.8毫升B&R缓冲(0.1 M硼酸,0.1米磷酸,0.1 M醋酸,pH值调整到5.0,氢氧化钠),0.1毫升ABTS(20 mM)和0.1毫升CE。增加

9、的absor -bance在420海里是监控与分光光度计(model752、藤制的、中国)计算了漆酶的活动(e420 = 36000 m - 1 cm - 1)。漆酶活性的卡尔-通过公式的culated达* 20 *106/36000。DA是分辨-每分钟吸光度最大化时稳定。一个单位的漆酶的活动被定义为量的酶能力1 lmol ABTS氧化最小1。 木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶(唇)(MnP)活动是由方法描述Ryu25 。 多环芳烃氧化由粗提取物和纯漆酶确定剖面的降解多环芳烃的CEs,动物实验在15毫升4.5毫升的软管CE和0.5毫升乙腈含15多环芳烃,和他们的最终浓度是列在表1。的影响中介在多

10、环芳烃氧化也测试了通过添加对a .蘑菇ABTS“CE治疗,提供一个完全向心性的1毫米。反应管关闭紧密用螺丝杯和手工大大的震动了,然后在黑暗中孵化24小时(25摄氏度)。另一个5毫升ace -tonitrile被添加到终止反应。螺杆帽子被关闭紧密,试管被再次动摇。孵化后1小时,反应混合物是centrifuged在13000 g 10分钟,20我上清进行了分析超快速液相色谱仪系统。控制样品通过添加不同的释放了CE(通过吗煮沸30分钟)而不是新鲜的CE。所有的治疗方式,包括控制,在triplicates。 比较催化效率的CE和纯漆酶,取而代之的是15多环芳烃蒽或本-佐薇a芘最终浓度为1毫克l - 1

11、在所有治疗,4毫升的不同或缓冲区包含纯。CE漆酶(45 U)被添加在治疗,分别。这个按照流程进行如下所述。 确定效应的人工和自然媒体-职权范围可能存在于CE多环芳烃氧化,一系列的动物实验如表2所述。CE从不同的短信,煮30分钟灭活所有酶的提取,作为可能的自然调停者。最后活动的反应混合物是2 U ml 1和浓度的蒽或本-佐薇a芘是l - 1毫克。 清除有毒相等的多环芳烃总量由粗提取物15有毒相等因素(微软)引入国际化程度的-吃了解毒的多环芳烃通过CE。TE值15多环芳烃是表1中列出根据Nesbit26。这个微软的总去除率15多环芳烃的计算公式:去除TE¼P 15多环芳烃浓度TE价值最终最终浓度意味着多环芳烃浓度在反应混合物开始时的反应。 表1初始浓度对多环芳烃在反应混合物及其有毒相等(TE)值 多环芳烃 缩写 戒指浓度 te(lg l - 1)值超快速液相色谱（UFLC）测定多环芳