" />
所屬欄目:作物生產科學論文 發布日期:2010-08-18 09:10 熱度:
摘要:本文概述了白腐真菌的生物學背景和降解機理,介紹了白腐真菌的研究與應用現狀,并展望其發展趨勢。
關鍵詞:白腐真菌,生物難降解,有機廢水,處理技術
一前言
隨著社會發展,人工合成的異生物質的種類和數量急劇增加,廢棄、排放的難降解異生物質不易為現有生物系統所識別,大量積累在生物和非生物環境中,嚴重威脅著人類的生存。[1]
傳統生物工藝主要是針對易降解有機物進行設計、運行的,為了處理難降解有機物,許多研究者對傳統工藝進行改進,強化它們對難降解有機物的處理能力,取得一定的進展,但是仍然有許多特殊異生物質和排放污染物難于生物降解。白腐真菌因為其極強的降解能力和特殊的代謝類型成為近年來國內外研究的熱點。
二白腐真菌的生物學背景
白腐真菌(whiterotfungus)是一種能引起木材白色腐朽病的擔子菌,腐生在木材或樹木上,是木材上出現袋裝、片裝或者環狀痕等形狀的單色海面狀團塊,并因此得名。白腐真菌分解木質素而剩下纖維素,導致木材腐朽呈白色。
白腐真菌主要分屬于擔子菌門和半知菌門,其中屬于擔子菌門的占絕大多數。擔子菌門中的白腐真菌主要有層菌綱多孔菌目的多孔菌目(Polyporaceae),而半知菌門中的白腐真菌主要有半知菌門絲抱菌綱絲抱菌目的瘤座抱科(Tuberculariaceae)、叢梗抱科(Moniliaceae)中的某些種。其中國際上研究較多并表現出更有降解能力的是其中一典型種Phanerochaetechrysosporium(黃孢原毛平革菌),該菌屬非褶菌目,伏革科,顯革菌。該菌在無性階段產生白色粉狀的分生孢子,菌絲體呈平伏狀,它普遍分布于北美。[2]
三白腐真菌對環境污染物的降解原理
白腐真菌對各種環境污染物的降解原理,既包含生物學機制,又有一般的化學過程,是兩者的有機結合,主要是細胞外的氧化過程[3]。
首先是細胞內的葡萄糖酶和細胞外的乙二醛氧化酶,它們在分子氧的參與下氧化污染物并形成過氧化氫,激活過氧化物酶而啟動酶的催化循環。接下來分泌到細胞外的木質素過氧化物酶和錳過氧化物酶,以過氧化氫為初始底物進行催化氧化,其中非酚類芳香族化合物依賴于LiP,而酚類、胺類及染料等依賴于MnP。這是一個以自由基為基礎的鏈反應過程,這種自由基反應是高度非特異性和無立體選擇性的,使得白腐真菌與降解對象之間并非是像酶與底物那樣的一一對應關系,故對污染物的降解呈現廣譜特性。另外,還有漆酶、還原酶、甲基化酶、蛋白酶等參與反應,這些酶一起組成了降解系統的主體。
四白腐真菌研究現狀及發展
4.1白腐真菌研究現狀
自80年代初報道有酶參與Phanerochaetechrysosporium的降解活動,隨之開始了對白腐真菌的全面研究,經過十多年的不懈努力,在基礎研究領域取得令人振奮的成果的同時,應用方面也有了長足進步。
在90年代白腐真菌及技術的研究利用現狀有兩個明顯特點:
第一, 白腐真菌生物制品生產與生物補救技術走向市場、趨于商業化并密切與工業界發生聯系。
第二,研究深入分子水平進入基因工程階段。
國內目前對白腐真菌技術的研究尚處于起步階段,主要的研究工作集中在利用白腐真菌降解一些常規生物法所難降解的有機物,并探討在利用白腐真菌降解過程中的條件控制及影響因素等。一些研究發現,雖然白腐真菌對CODcr的去除率未獲得令人十分滿意的效果,但是白腐真菌卻能將不易被氧化的大分子物質降解為易被氧化的小分子物質,這就為以后的深度處理帶來了極大的方便,并在此研究的基礎上提出了采用綜合治理的白腐真菌生化法來治理酸性染料廢水的方法。
與國內相比,國外在白腐真菌的利用和研究方面由于起步較早,加之分析手段的優勢等,因而研究的程度比國內要深入一些。1983年Tien小組和Glenn小組同時發現木質素被降解的關鍵是黃孢原毛平革菌產生的胞外過氧化酶的作用,由此拉開了對白腐真菌廣泛研究的序幕。一些國外研究人員針對利用白腐真菌降解染料、TNT及一些異生物質的效果、影響因素及控制條件等進行了深入的研究,并驗證了白腐真菌在降解難降解有機物方面所具有的獨特性能。
4.2白腐真菌未來發展方向
科學家們對白腐真菌和技術未來發展方向表現出如下的關注[4]:
1.培養條件的綜合調控
白腐真菌降解機制的復雜性,決定控制及操縱培養條件包括種種參數因子至關重要,為使人類掌握降解活動的主動權,必須強調條件的完善和優化。
2.與其他微生物的聯合利用
白腐真菌并不是萬能的,它與眾多微生物在降解效應中各具特長,所以綜合利用的策略更有前途和生命力.
3.掃描鑒定更廣譜的化學物降解性
一些科學家仍致力于白腐真菌降解能力的進一步挖掘,擴大降解底物的范疇,并強調揭示更深入的機制。
4.生物學領域研究
白腐真菌是整個生態系統的一部分,是具有特殊功能的生物類群.更深入地指示其生物學規律是更好駕馭它的前提。研究方向發生在兩種水平上:宏觀上探索它與其它生物類群生態系統關系;微觀上在細胞與分子水準上回答降解機制及進行遺傳改造。
參考文獻
[1]林剛等.應用白腐真菌技術處理難降解有機物的研究進展.環境污染治理技術與設備.2001,2(4)
[2]白腐真菌處理染料廢水實驗研究.上海大學碩士學位論文
[3]IanSingleton.MicrobialMetabolismofXenobiotics;FundmentalandAppliedResearch.J.Chem.Tech.Biotechnol.1994,59:9-23.
[4]S.B.Pointing.Feasibilityofbioremediationbywhite-rotfungi.ApplMicrobiolBiotechnol:(2001)57:20–33
文章標題:白腐真菌處理難生物降解的有機廢水的初步研究
轉載請注明來自:http://www.56st48f.cn/fblw/nongye/zuowushengchan/848.html
攝影藝術領域AHCI期刊推薦《Phot...關注:105
Nature旗下多學科子刊Nature Com...關注:152
中小學教師值得了解,這些教育學...關注:47
2025年寫管理學論文可以用的19個...關注:192
測繪領域科技核心期刊選擇 輕松拿...關注:64
及時開論文檢索證明很重要關注:52
中國水產科學期刊是核心期刊嗎關注:54
國際出書需要了解的問題解答關注:58
合著出書能否評職稱?關注:48
電信學有哪些可投稿的SCI期刊,值...關注:66
通信工程行業論文選題關注:73
SCIE、ESCI、SSCI和AHCI期刊目錄...關注:121
評職稱發論文好還是出書好關注:68
復印報刊資料重要轉載來源期刊(...關注:51
英文期刊審稿常見的論文狀態及其...關注:69
SCI期刊分析
copyright © www.56st48f.cn, All Rights Reserved
搜論文知識網 冀ICP備15021333號-3