不同共代谢基质对白腐菌降解吲哚的作用研究_cropped

不同共代谢基质对白腐菌降解吲哚的作用研究_cropped 第 27 卷第 2 期Vo .l 27, No. 2 环境 科学 学报 Feb. , 2007 2007年 2月Acta Scientiae C ircum stantiae ( ) 任大军 ,颜克亮 ,刘飞虎 ,等. 2007. 不同共代谢基质对白腐菌降解吲哚的作用研究 [ J ]. 环境科学学报 , 27 2 : 206 - 212 R en D J , Yan K L , L iu F H , et a l. 2007. The study on effects of co2m e tabo lism sub stra te s on the b iodegrada tion of indo le by wh ite ro t fungu s[ J ]. A c ta ( ) Sc ien tiae C ircum stan tiae, 27 2 : 206 - 212 不同共代谢基质对白腐菌降解吲哚的作用研究 1 2 1 2 1 , 3 任大军 ,颜克亮 ,刘飞虎 ,张晓昱 ,陆晓华 1. 华中科技大学环境科学研究所 ,武汉 430074 2. 华中科技大学生命科学与技术学院 ,武汉 430074 收稿日期 : 2006 203 209 修回日期 : 2006 211 230 录用日期 : 2006 212 221 摘要 :选用氨氮 、苯酚和喹啉作为吲哚的共代谢基质 ,通过白腐菌 B P对共基质体系的降解研究了白腐菌在秸秆滤出液培养基中对不同共基质 体系的代谢过程 ,并进行了动力学分析 ,考察了不同共代谢基质物质对白腐菌漆酶分泌和吲哚降解的影响. 结果显示 ,不同降解体系中的白腐 菌都可去除 99 %以上的吲哚. 充分的氮源可提高白腐菌的活性和漆酶酶活的峰值 ; 共基质苯酚和喹啉可以增加白腐菌漆酶产量 ,为吲哚的降 解提供较多的电子 ,同时苯酚和喹啉也能得到较高的去除. 在秸秆滤出液中 ,白腐菌在 pH 为 6 ,8 之间对吲哚都具有较强的降解能力. 吲哚在 白腐菌的代谢过程中 ,可能首先在吡啶环的 2 和 3 位发生一步羰基化. 关键词 :白腐菌 ;吲哚 ;共基质 ;漆酶酶活 ( ) 文章编号 : 0253 22468 2007 02 20206 207 中图分类号 : X172 文献标识码 : A The study on effec ts of co2m e ta bo l ism sub stra te s on the b iodegra da t ion of in do le by wh ite ro t fun gu s 1 2 1 2 1 , 3R EN D a jun, YAN Ke liang, L IU Fe ihu, ZHAN G X iaoyu, LU X iaohua 1. Environm en ta l Science R e sea rch In stitu te, H uazhong U n ive rsity of Sc ience & Techno logy, W uhan 430074 2. Schoo l of L ife Sc ience & Techno logy, H uazhong U n ive rsity of Sc ience & Techno logy, W uhan 430074 Rece ived 9 M a rch 2006; rece ived in revised fo rm 30 Novem be r 2006; a ccep ted 21 D ecem be r 2006 + A b stra ct: The NH 2N , p heno l, and qu ino line we re se lected a s co2m e tabo lism sub stra te s of indo le. The m e tabo lism p roce ss and k ine tic ana lysis of the 4 () d iffe ren t co2sub stra te system s degraded by wh ite ro t fungi in the cu ltu re m ed ium of straw leach ing liqu id we re inve stiga ted by the wh ite ro t fungu s B Pon the degrada tion of the co2sub stra te system s. The effects of the d ifferen t co2sub stra te s on the p roduc tion of lacca se and the degrada tion p roce ss of indo le we re a lso re sea rched. The resu lts showed tha t mo re than 99 % of indo le wa s removed by wh ite ro t fungi in the d ifferen t degrada tion system s. The ac tivity of wh ite ro t fungi and the p eak va lue of lacca se ac tivity cou ld be imp roved by the amp le n itrogen sou rce s. Since p heno l and qu ino line we re added in to the indo le degradation p roce ss, mo re lacca se of wh ite ro t fungi wa s p roduced. The refo re, mo re e lec tron s we re p rovided fo r the degrada tion of indo le. M eanwh ile, p heno l and qu ino line cou ld be degraded effic ien tly by wh ite ro t fungi. The op tim ized pH was 6 ,8 fo r the degrada tion of indo le w ith wh ite ro t () fungu s B Pin the cu ltu re m ed ium of straw leach ing liqu id. A one2step of hyd roxyla tion cou ld mo st po ssib ly occu r a t 2 and 3 po sition of the N 2 ( ) he terocyclic p yrro lering in the in itia l degradation p roce ss of indo le. Keyword s: wh ite ro t fungu s; indo le; co2sub stra te; the ac tivity of lacca se 来源不同 ,往往出现多种有机污染物和无机污染物 ( )引言 In troduc tion 1 共存的情况 . 在共基质 条件 下 , 研究 微 生物 对某 些 特定有机污染物的降解行为 ,可为实际工业废水的 随着工业的快速发展 ,产生了大量的有毒有害 () 处理技术提供理论依据 全向春等 , 2001 . 吲哚是 难降解有机污染物. 利用高效的生物技术来降解这 些污染物 ,正日益引 起 人们 的关 注. 由于 实 际废 水 焦化废水中一种常见和典型的难降解有机污染物 , ()基金项目 : 教育部科学技术研究重点资助项目 No. 104250 ()Suppor ted by the key p ro jec t of M in istry of Educa tion of Ch ina No. 104250 ( ) () 作者简介 : 任大军 1978 —,男 ,博士研究生 ; 3 通讯作者 责任作者 , E2m a il, lxh@ hu st2e sri. com ( ) B iogra phy: R EN D a jun 1978 —, m a le, Ph. D. cand ida te; 3 C orre spon d in g a u thor, E2m a il, lxh@ hu st2e sri. com 它同时与焦化废水 中酚 类物 质 、氨氮 、芳 香 族有 机到装有 100mL 培养基的 250mL 三角烧瓶 ,再分别取 ()() 物 、杂环及多环化合物共存 杨云龙等 , 2001 ,这大 一定量吲哚 、喹啉 、苯酚和氨氮 用酒石酸铵配制 大增加了吲哚生物降解难度 ,利用普通生物处理方 备用溶液 ,使吲哚与喹啉 、吲哚与苯酚 、吲哚与氨氮法难以达到有效去除 . 3个共代谢体系中吲哚 、喹啉 、苯酚和氨氮的初始降 - 1 - 1 - 1目前 ,吲哚的生物降解研究主要集中在细菌和 解浓度分别为 80m g?L 、80 m g?L 、150 m g?L 和 - 1 ()( 真菌类 主要是黑曲霉 微生物 C lau s et a l. , 1983; 340 m g?L ,将已接种菌液和底物的三角烧瓶放入 - 1 M ad son et a l. , 1989; Gu et a l. , 1991; Kam a th ( ) 摇床 150 r?m in ,在 25 ?C下进行降解试验 . ) et a l. , 1990 ,但它们对吲哚的降解具有很 强的 专 2. 4 检测项目及一性 ,不适合复杂的实际废水环境 ,因此 ,筛选和研 吲哚 、喹啉 、苯酚浓度采用 H itach i公司的 H PLC 究对底物具有广谱性 、对环境具有极强适应性的降 () 高效 液 相 色 谱 测 定 , 配 臵 H itach i 泵 L 27100 和 解菌 ,已 经 成 为 急 待 解 决 的 课 之 一. 王 业 耀 等 ( )2004 对白腐菌生化降解焦化废水进行了初步探 H itach i动态混合 器 , 并配 以 UV 2vis L 27420 型检 测 讨 ,结果明 , 白腐菌可 以有 效 降解 焦化 废 水中 的 ( 器和 H yp e rsil C 2 18 反 相 柱 250mm ×4. 6mm × COD 物质. 这得益于白腐菌不需经过特定污染物的 μ) 5m ,根据有 机物 特征 吸 收波 峰的 标 准曲 线测 定预条件化 、较细菌有 动 力学 优势 、对 其它 微 生物 具 () Mohan et a .l , 2003 . 吲 哚 和 苯 酚 浓 度 的 测 定 条 拮抗作用 、降解作用 发 生在 细胞 外 、降解 底 物具 有 () 件 : 流 动 相 为 甲 醇 和 水 含 1 % 醋 酸 体 积 比 为 非专一性 等 特 点 , 这 些 优 势 使 白 腐 菌 对 各 种 有 毒 - 1 害 、难降解 、在环境中宿存的抑生物质具有广谱 、高 80 ?20 ,流速为 0. 6mL?m in ,检测波长为 270 nm ,进 效 、低耗 、适用性强的生物降解能力 . 在前期研究工 μ样量为 20L;喹啉浓度的测定条件 : 流动相为甲醇 作中 ,我们已经获得了白腐菌对单基质吲哚的降解 () 和水 含 1 % 醋 酸 体 积 比 为 50 ?50 , 流 速 为 0. 6() 特点 任大军等 , 2006 a,结果表明 ,白腐菌可高效 - 1 μ mL?m in ,检测波长为 313 nm ,进样量为 20L.的去除吲哚 ,而有关共基质物质对吲哚降解过程和 LC /M S:采用 A gilen t1100LC /M S系统鉴定吲哚 白腐菌漆酶分泌的影响的研究未见文献报道 . 本研 的降解 中 间 产 物 . LC 配 臵 二 极 管 阵 列 检 测 器 和 究利用模拟焦化废水 , 研究一株白腐菌 B P 对吲哚 分别与氨氮 、喹啉 、苯酚共基质的降解 ,以期为白腐 ( Zo rbax SB 2C18快速分析柱 2. 1 ×30 mm , 3. 52M icron,菌处理焦化废水提供理论参考. ) ( ) ( ) (A gilen t. 流动相包括甲 醇 A 和水 B 含 1 %醋 ) 酸 . 吲哚测定条件 :采用梯度进样 , 0,1m in 50 % B ; 1,5m in 5 % B; 5 , 6m in 50 % B ; 流 速 为 012mL? - 1 μm in ;进样量 为 2. 0L , 检测 波长 为 270 nm. M S 配 ()2 与方法 M a te ria ls and m e thod s 臵离子阱和 A PC I源 ,采用正离子检测模式 ,雾化氮 - 1 ( )气 99. 99 % 温度为 400 ?C、流量 7 mL?m in ,质量 白腐菌的培养2. 1 扫描范围 50 ,500m / z.( ) 菌株 : 侧 耳 属 P leu rotus ostrea tus 菌 株 , 编 号 漆酶活 力 的 测 定 采 用 UV 2754 紫 外 分 光 光 度 B P,由华中科技大学环境资源微生物技术研究室筛 ( ) 计 ,按 Go ld 等人 1992 的方法进行测定. 以每 mL 选 、保存 . 将活化后的菌株接入 250mL 三角锥形瓶 降解液每 m in 吸光度值增加 0. 001 为一个 酶活 单 ( ) 100mL 土 豆 蔗 糖 液 体 培 养 基 、于 25 ?C、150 - 1位 U. r?m in 摇床上 培 养 4 d; 再 将 该 菌 液 转 接 至 250mL 三角锥形瓶 ,在同样条件下扩大培养 4 d,即可作为 ( )3 结果 R e su lts 备用菌液 . 3. 1 白腐菌对不同降解体系中吲哚的去除效果及 2. 2 培养基 反应动力学分析 白腐菌对 不同 降解 体 系中 吲( ) ( ) 土豆蔗糖液体培养基 PD Y: 水 1000mL 、土 ( ) ( )哚 的 去除 效果 见 豆 20 %质量分数 、蔗糖 2 %质量分数 ( ) 图 1. 共基质体系在 5 d 内可去除 99 %以上的吲哚 ; 秸秆 滤 出 液 培 养 基 : 水 1000mL 、玉 米 杆 粉 ( ) ( ) 而单基质吲哚降解体系在 9 d内可基本去除吲哚. 共 3 %质 量 分 数 、麸 皮 0. 8 % 质 量 分 数 、棉 粕 ( ) 0112 %质量分数 .基质物质的加入为白腐菌提供更多 用 于吲 哚降 解 2. 3 白腐菌对吲哚的降解试验 的电子 ,使得吲哚得到 了更 快的 降 解 ; 而降 解环 境 - 1() ( 将 10 mL 菌液 菌液浓度为 2 g?L 左右 接种的改变则 可 诱 导 白 腐 菌 酶 系 的 快 速 启 动 邓 耀 杰 208 环境科学学报27卷 ) 等 , 1999 . 将吲哚在不同降解体系中的降解数据 ,按一级 () 反应动力学方程进行线性拟合 见表 1 ,由表 1 可 知 ,共基质降解体系中白腐菌对吲哚的反应速率常 数大于 1 ,其中K> K> K; () () () 喹啉与吲哚 苯酚与吲哚 氨氮与吲哚 而单基质降解体系的吲哚反应速率常数小于 1 , 为 - 1- 1 0. 686m g?L ?d . 对于传统的焦化废水生物处理方 法 ,喹啉 、苯酚 、氨氮的存在会在一定程度上抑制微 () 生物对吲哚的降解 何苗等 , 1997 ,而白腐菌能充 分利用这几种共基质物质的协同作用 ,吲哚不仅得 到了更快的降解 ,同时共基质物质也都有不同程度 图 1 吲哚浓度随反应时间的变化 的去除. F ig. 1 Changes of indo le concen tration s ve rsu s reac tion tim e 表 1 不同吲哚降解体系反应动力学结果 Tab le 1 Kine tic re su lts of d iffe ren t indo le b iodegrada tion system s - 1- 1 2)(反应速率常数 K / m g?L ?d 可决系数 R 吲哚降解体系 反应动力学方程 C = - 0. 686 t + 0. 774 0. 686 0. 985 吲哚 氨氮与吲哚共基质 C = - 1. 323 t + 1. 617 1. 323 0. 942 苯酚与吲哚共基质 C = - 1. 518 t + 2. 035 1. 518 0. 941 喹啉与吲哚共基质 C = - 2. 235 t + 2. 826 2. 235 0. 944 3. 2 共基质物质对白腐菌漆酶分泌和吲哚降解的对于喹啉与吲哚共基质体系 ,喹啉的引入促进了白 影响腐菌 漆 酶 的 分 泌 , 这 主 要 是 喹 啉 的 代 谢 中 间 产 白腐菌主要分泌 3 种降解酶 ,即木质素过氧化 物 ———羟基喹啉类 物 质可 作为 白 腐菌 漆 酶 分 泌 的 () 物酶 、锰过氧化物酶 和 漆酶 . 有 些白 腐菌 能 同时 分 诱导剂 任大军等 , 2006 b. 泌 3 种酶 ,但有些白腐菌只分泌其中 1种或 2 种酶 . () 白腐菌 P leu ro tus ostrea tus B P以产漆酶为主 ,漆酶 ( 是 1 种含铜的多酚氧化酶 p2d ip heno l oxida se, EC ) 1. 10. 3. 2 ,它可以催化氧化酚类化合物脱去羟 基上的电子或质子 , 形 成自 由基 , 导 致酚 类 及木 素 ( 类化合物裂解 , 同时分子氧 被还 原为 水 Johanne s, ) 1998 . 漆酶在吲哚的降解过程中起着重要作用 ,漆 (酶活力与吲哚的降解过程有着较好的相关性 任大 ) 军等 , 2006 a. 图 2 不同降解体系中白腐菌漆酶酶活随反应时间的变化 由图 2 可知 ,吲哚共基质体系的漆酶酶活峰值F ig. 2 Changes of lacca se ac tivity of wh ite ro t fungi ve rsu s 高于吲哚单基质体 系 , 且可 较快 达到 酶 活峰 值. 氨 reaction tim e in d ifferen t degrada tion system s 氮与吲哚共基质体系中 ,氨氮的引入可为白腐菌提 由图 3 知 ,氨氮与吲哚共基质体系中 ,前 3 d 氨 供充分的 氮 源 , 在 此 条 件 下 白 腐 菌 具 有 更 强 的 活 氮与吲哚保持同步去除 ; 氨氮在达到最低值后开始 () 性 ,漆酶酶活能达到更高的峰值 喻国策等 , 2003 . 增加 ,这可能是由于吲哚结构中的 N 转化为了游离 目前已发 现 , 数 量 众 多 的 酚 类 都 可 被 白 腐 菌 降 解 态氨氮. 由图 4知 ,共代谢基质苯酚和底物吲哚的浓 () 周贤淘等 , 2002 ,酚类物质可以增加白腐菌的漆 度随实验的进行不断下降 ,并在第 5 d 趋于零 ,实验 酶产量 ;漆酶在没有 HO和其它次级代谢产物存在 2 2 开始阶段苯酚和吲哚浓度下降都较快 ,说明白腐菌 (下 ,只要存在溶解氧就可直接氧化酚类底物 韩晓 能利用苯酚作为共代谢基质 ,为吲哚的降解提供较 ) 磊等 , 2005 ,而苯酚与吲哚共基质体系中 ,酚类物 多的电子. 由图 5 可知 , 在 喹啉 与吲 哚 共基 质体 系 质 ———苯酚为白腐菌分泌漆酶提供了优越的条件 . 中 ,吲哚降解非常迅速 ,在第 2 d就有 99 %以上的吲系决定的 ,由图 6 可知 ,单基质吲哚降解体系的 pH ( ) 哚被去除 ; 同 时 喹 啉 经 过 15 d, 也 得 到 了 较 高 的 去 值始终保持在 7以下 6. 15 ,6. 80 ,而共基质降解 (除 ,对比其它 2个共基质体系 ,喹啉的存在并没有抑 体系的 pH 值 分 别 保 持 在 6. 45 ,7. 76 氨 氮 与 吲 ) ) ((制白腐菌对吲哚的降解 ,喹啉促进了白腐菌对吲哚 哚 、5. 50,7. 94 苯酚与吲哚 、5. 78 ,7. 72 喹啉 () )( 与吲哚 范围内 . 喹啉与吲哚共基质 苯酚与吲哚共 的代谢 ,使得吲哚的反应速率常数大于 2 见表 1 . )基质 降解体系中 ,第 4 d pH 值突然下降 ,这与吲哚 和苯酚的完全降解及它们的中间产物有关 ,同时秸 秆滤出液培养基中的纤维素类物质 的 降解 产物 芳 (香酸类 物 质 的 累 积 也 起 着 重 要 作 用 付 时 雨 等 , ) 1998 ;氨氮与吲哚共基 质 降解 体系 中 , 在第 3 d 氨 氮浓度趋于稳定后 ,它与芳香酸类物质结合形成比 较稳定的缓冲体系 . 白 腐菌 在降 解 过程 中 , 有调 节 ( pH 值 的 能 力 Swam y et a l. , 1999; Teke re et a l. , 图 3 氨氮与吲 哚共基 质体 系中各 物质 浓 度 随 反 应 时 间 的 ) 2001 ,从图中可以看出 , 在 秸秆 滤 出液 中 , 白腐 菌 变化 在 6,8之间都具有较强的降解能力.F ig. 3 Change s of d iffe ren t sub stra te concen tration s in the + NH 2N and indo le co2sub stra te system ve rsu s reaction 4 tim e 图 6 pH值随反应时间的变化 F ig. 6 Change s of pH in the b iodegradation p roce ss ve rsu s reac tion tim e 图 4 苯酚与吲 哚共基 质体 系中各 物质 浓 度 随 反 应 时 间 的 变化3. 4 吲哚降解途径分析 F ig. 4 Change s of d iffe ren t sub stra te concen tra tion s in the p heno l 白腐菌对 共基 质降 解 体系 的紫 外 扫描 图谱 见and indo le co2sub stra te system versu s reac tion tim e 图 7. 在 260 ,280 nm 处的紫外吸收峰值不断下降显 示在整个白腐菌降解过程中吲哚浓度持续降低 ,同 时在 230 ,245 nm 和 300 nm 处有新峰出现 , 表明有 吲哚的中间降解产物产生 ,也可能是吲哚的聚合物 ( ) R a jend ra et a l. , 1998 . 为了确定吲哚的降解途径 ,采用 LC /M S联用技 () 术鉴定吲哚的中间产物 见图 8 . 通过 H PLC 分析 可 知 , 在 吲 哚 降 解 过 程 中 , 吲 哚 的 出 峰 时 间 为 () 615m in 图 8 a. 图 8 b显示 ,氨氮与吲哚共基质体系 中吲哚经白腐菌处理 5 d 后吲哚峰消失 , 在 4. 4m in图 5 喹啉 与 吲 哚 共 基 质 体 系 中 各 物 质 浓 度 随 反 应 时 间 和 5. 2m in处有 2个明显的新峰出现.的 变化( 在 M S分析中 ,有 2个明显的离子峰 质荷 m / z F ig. 5 Changes of different substrate concentrations in the quinoline ) 为 165 和 146 . m / z为 165 处的物质可能是化合物 and indole co2substrate system versus reaction time () ? 见图 8 b , 而 m / z 为 146 处的物质 可能 是 ?靛 3. 3 降解体系 pH 值变化 红 . 根据以上分析可知 , 吲 哚在 白腐 菌 的氧 化作 用 降解体系的初始 pH 值是由培养基和各降解体 210 环境科学学报27卷 ( 图 8 吲哚的 HPL C 谱图 a. 吲哚空白样 ; b. 氨氮与吲哚共基 ) 质体系中吲哚经白腐菌处理 5 d ( F ig. 8 H PLC sp ec tra of indo le a. the b lank samp le of indo le; b. indo le degraded by wh ite ro t fungi in the N 2NHand indo le 3 )co2sub stra te system afte r 5 d ( 图 7 不同共基质体系的 UV扫描图 a. 氨氮与吲哚共基质体 系 ; b. 苯酚与吲哚共基质体系 ; c. 喹啉与吲哚共基质体 图 9 白腐菌对吲哚的初始降解途径 )系 , 313 nm 处的谱峰为喹啉 F ig. 9 In itia l degrada tion p athway of indo le by wh ite ro t fungi + ( F ig. 7 UV sp ectra of d ifferen t co2substrate system s a. the NH 2 4 这些物质如 香 豆酸 、香 草酸 、藜 芦醇 、愈 疮木 酚 、紫 N and indo le co2sub strate system; b. the pheno l and indo le 丁香醛 、苄醇 、甲苯 胺 、二甲 苯胺 , 其 结 构上 的共 同 co2sub strate system; c. the quinoline and indo le co2 )substrate system , the p eak of qu ino line is at 313 nm ( 特征 是 芳 核 上 连 有 —OH 或 —NH基 团 M unoz 2 ) et a l. , 1997 ,而苯酚结构上也连有 —OH. 此外 ,苯 9 , 可能 首先 在 吡啶 环的 2下的初始降解途径见图 酚的引入诱发了白腐菌对吲哚的共代谢降解方式 , 和 3 位发生一步羰基化 ,然后在和3 位之间断裂2 使吲哚的生化降解速度得到有效提高 . 喹啉是一种 开环.毒性较大的物质 ,它与吲哚的结构 、性质相类似 ,都 属于难降解有机物 ,它的引入并没有抑制白腐菌对 ()4 讨论 D iscu ssion 吲哚的降解 ,这是因为白腐菌对有机污染物进行的 共基质氨氮 、苯酚和喹啉的存在都对吲哚的降 是细胞外代谢 , 白腐 菌 不易 受到 有 毒物 质的 侵 害 , ( ) 解起到一 定 的 促 进 作 用. 王 佳 玲 等 1997 研 究 认 它对毒性较大的污染物有强的耐受力 ,喹啉在白腐 为 ,在富氮培养基中 菌 体分 泌胞 外蛋 白 旺盛 , 其 中 菌培养过程中也得到了降解 ,通常它的初步降解产 漆酶表现出较高的活力 ; 菌株 B P 以产漆酶为主 ,高 () 物是 2 - 羟基喹啉 W ang et a l. , 2002 , —OH 的出 浓度氨氮共基质的引入为白腐菌提供了富氮环境 , 现也提高了白腐菌的漆酶酶活 ,并与吲哚产生共代 从而激发了白腐菌漆酶的分泌和活性 ,使吲哚的生 谢 ,白腐菌对吲哚的降解速度得到显著提高 . 物降解速率提高. 而共基质苯酚在整个降解过程中 ( )C lau s等 1983 指出 ,在好氧条件下 ,吲哚的降 所充当的作用是白腐菌漆酶分泌的诱导剂 . 研究表 解过程通常分二步羰基化反应 ,分别发生在 2 和 3 明 ,结构和木素有关的低分子芳香化合物或木素降 位上 ,形成氧化吲哚和靛红 ,而后在 2和 3 位之间发 解的碎片化合物 , 可 作为 漆 酶的 诱导 剂 提高 酶活 , App l M ic rob io l B io techno l, 36: 823 —827 ( )生断裂 ,直至矿化 . Kam a th等 1990 的研究显示 ,黑 Gu J D , B e rry D F. 1991. D egrada tion of sub stitu ted indo le s by an ()曲酶 A spa rg illus n iger的降解是一步羰基化然后芳 indo le2degrad ing m e thanogen ic con so rtium [ J ]. App l Environ 环断裂 ,生 成 N —羰 基 —氨 基 苯 甲 酸. 这 些 结 果 表 M ic rob ia l, 57: 2622 —2627 明 ,细菌和真菌的吲 哚 降解 途径 有明 显 的差 异. 在 H an X L , Yan L H , Zhou S F. 2005. The influences on the p roduc tion 本研究中 ,吲哚的白腐菌生物代谢过程与黑曲酶类 and ac tivity of lacca se: a review [ J ]. Chem istry & B ioenginee ring, ( )7: 10 —13 in Ch ine se 似 ,可能在吡啶环的 2 和 3位发生一步羰基化. H e M , Zhang X J , Q u F P, et a l. 1997. Study on inh ib ito ry ( )5 结论 Conc lu sion s cha rac te ristic s of refrac to ry o rgan ism s [ J ]. Environm en ta l Sc ience, ( ) ( )18 3 : 21 —23 in Ch ine se ) 1 白腐菌在不同降解体系中对吲哚的去除率 Johanne s P J. 1998. O xida tion acenap h thene and acenap h thylene by 为 99 %以上 ;氨氮 、苯酚和喹啉共基质的加入可促 lacca se of Tram e tes versico lo r in a lacca se2m ed ia to r system [ J ]. J B io techno l, 61: 151 —156 进吲哚的降解和白腐菌漆酶的分泌 ,吲哚降解速率 Kam a th A V , V a idyanathan C S. 1990. N ew p a thway fo r the 常数K> K> K> K. () () () () 喹啉与吲哚 苯酚与吲哚 氨氮与吲哚 吲哚 b iodegrada tion of indo le in A sperg illus n iger [ J ]. App l Environ ) 2 充分的氮源可提高白腐菌的活性和酶活的M ic rob io l, 56: 275 —280 峰值 ;苯酚和喹啉可 以 增加 白腐 菌漆 酶 产量 , 为 吲 M ad son E L , Bo llag J M. 1989. Pathway of indo le m e tabo lism by 哚的降解提供较多的电子 ,同时苯酚和喹啉也能得 den itrifying m icrob ia l comm un ity [ J ]. A rch M ic rob io l, 151: 71 —76 到较高的去除 . Mohan S, Sistla, Gu ru R , et a l. 2003. M ic rob ia l degradation of p yrid ine ) 3 降解体系 pH 值的变化是与降解产物的出 u sing P seudomona s sp. and iso la tion of p la sm id re spon sib le fo r 现和白腐菌的调节 有关 的 ; 在秸 秆滤 出 液中 , 白 腐 degrada tion [ J ]. W aste M anagem en t, 23: 167 —171 菌 在 pH = 6 , 8 之 间 对 吲 哚 都 具 有 较 强 的 降 解 M unoz C, Gu illen F, M a rtim ez A T. 1997. Induction and 能力. cha rac te riza tion of lacca se in the lign ino lytic fungu s P leu rotus eryng ii [ J ]. Cu rr M ic rob io l, 34: 1 —5 ) 4 吲哚在白腐菌的代谢过程中 ,可能首先在吡 Q uan X C, W ang J L , Q i Y, et a l. 2001. B iodegrada tion k ine tic s of a 啶环的 2和 3位发生一步羰基化 ,然后在 2 和 3 位 m ixtu re con ta in ing qu ino line and gluco se by bu rkholderia pickettii 之间断裂开环 .( ) ( stra in [ J ]. A c ta Sc ien tiae C ircum stan tiae, 21 4 : 416 —419 in )Ch ine se 致谢 :试验过 程 中 研 究 生 吴 婵 、本 科 生 刘 延 杰 承 担 了 部 分 R a jend ra N G, N eera j K, N aveen K S. 1998. O xida tion chem istry and b iochem istry of indo le and effec t of its oxida tion p roduc t in A lb ino H PLC测试和取样工作 ,研究生袁松虎协助进行吲哚中间产 M ice [ J ]. B ioe lec trochem istry and B ioene rge tic s, 45: 47 —53 物鉴定 ,在此一并感谢 ! R en D J , Zhang X Y, Yan K L , et a l. 2006 a. D egradation of indo le in wa stewate r from cok ing p lan ts by wh ite ro t fungi [ J ]. J of H uazhong ( ) () 通讯作者简介 :陆晓华 1946—,女 ,教授 博士生导师 . 主 ( ) ( )U n iv of Sc i & Tech, 34 5 : 121 —124 in Ch ine se 要研究方向为污染控制化学 、环境监测技术和水污染控制工 R en D J , Zhang X Y, Yan K L , et a l. 2006 b. Study on degrada tion of 程等 . qu ino line in cok ing p lan ts wa stewate r u sing wh ite ro t fungi [ J ]. ( ) ( )Environm en ta l P ro tec tion Sc ience, 32 1 : 20 —23 in Ch ine se Referen ce s: Swam y J , R am say J A. 1999. The evo lu tion of wh ite ro t fungi in the C lau s G, Ku tzne r H J. 1983. D egrada tion of indo le by A lca ligenes sp deco lo ra tion of textile dyes [ J ]. Enzym e and M ic rob ial Techno logy, [ J ]. Syst App l M icrob io l, 4: 169 —180 24: 130 —137 D eng Y J , L in L , Zhan H Y. 1999. M echan ism and degradation of Teke re M , et a l. 2001. Grow th dye degrada tion and lign ino lytic ac tivity a rom a tic compound s by wh ite ro t fungu s [ J ]. Environm en tal Sc ience stud ies Zim babwean wh ite ro t fungi [ J ]. Enzym e and M icrob ia l ( ) ( )& Techno logy, 86 3 : 8 —12 in Ch ine se Techno logy, 28: 130 —137 Fu S Y, Yu H S. 1998. Investiga tion s re lated to b iodegrada tion of lign in W ang J L , Q uan X C, H an L P, et a l. 2002. M ic rob ia l degrada tion of in rice straw by Panu s concha tu s2?. Charac te riza tion of a rom a tic qu ino line by immob ilized ce lls of B u rkholderia pickettii [ J ]. W a te r ac id s in low2mo lecu la r2we igh t frac tion of the lign in degradation R esearch, 36: 2288 —2296 ( ) p roducts [ J ]. Jou rna l of Ce llu lo se Science and Techno logy, 6 4 : W ang J L , Fu S Y, Yu H S, et a l. 1997. Influence s of n itrogen ( ) 50 —55 in Ch ine seconcen tra tion and a rom a tic compound s on p roduc tion of lign ino lytic Go ld M H , W ariish i H , Bou rbonna ia R , et a l. 1992. D em e thylation enzym e s by Panus concha tus [ J ]. Jou rna l of Ce llu lo se Science and D e lign ifica tion of Kraft Pu lp by Tram ete s V e rsico lo r L acca se in the ( ) ( )Techno logy, 5 4 : 25 —32 in Ch inese ( ) P re sence of 2 , 2 2azinob io23 2e thylben th iazo line26 2su lp hona te[ J ]. W ang Y Y, Yuan Y X, Tian R S. 2004. Study on the b iodegrada tion of 212 环境科学学报27卷 coke p lan t wa stewa ter by wh ite ro t fungu s [ J ]. Indu strial W ate r 何苗 , 张晓健 , 瞿福平等. 1997. 难降解有机物生物抑制特性的研 ( ) ( )Trea tm en t, 24 2 : 26 —29 in Ch ine se ( ) 究 [ J ]. 环境科学 , 18 3 , 21 —23 Yang Y L , B a i X P. 2001. Techno logie s and advances in the re sea rch on 全向春 , 王建龙 , 钱易等. 2001. 喹啉与葡萄糖共基质条件下生物 coke p lan t wa stewa ter trea tm en t [ J ]. Indu strial W a te r & ( ) 降解的动力学分析 [ J ]. 环境科学学报 , 21 4 : 416 —419 ( ) ( )W a stewa te r, 32 3 : 8 —10 in Ch ine se 任大军 , 张晓昱 , 颜克亮等. 2006 a. 白腐菌对焦化废水中吲哚的降 Yu G C, W en X H , Q i Y, et a l. 2003. Fo rm a tion of the lign ino lytic () ( ) 解及其机理 [ J ]. 华中科技大学学报 自然科学版 , 34 5 : enzym e s by Phanerochaete ch rysosporium unde r va riou s ammon ium 121 —124 ( ) n itrogen concen tra tion s [ J ]. A c ta Scien tiae C ircum stan tiae, 23 6 : 任大军 , 张晓昱 , 颜克亮等. 2006 b. 白腐菌对焦化废水中喹啉的降 ( )802 —806 in Ch ine se ( ) 解及机理研究 [ J ]. 环境保护科学 , 32 1 : 20 —23 Zhou X T, W u J , L in L. 2002. B iodegradation p athway of a rom a tic 王佳玲 , 付时雨 , 余惠生等. 1997. 氮源浓度和芳香化合物对白腐 compound s by wh ite ro t fungu s [ J ]. Techn ique s and Equ ipm en t fo r 菌 Panus concha tus产木素降解酶的影响 [ J ]. 纤维素科学与技 ( ) ( )Environm en ta l Po llu tion Con tro l, 3 12 : 1 —8 in Ch ine se ( ) 术 , 5 4 : 25 —32 王业耀 , 袁彦肖 , 田仁生. 2004. 白腐真菌降解焦化废水的试验研 中文参考文献 : ( ) 究 [ J ]. 工业水处理 , 24 2 : 26 —29 杨云龙 , 白晓平. 2001. 焦化废水的处理技术与进展 [ J ]. 工业用水 邓耀杰 , 林鹿 , 詹怀宇. 1999. 白腐菌对芳香化合物的降解及其机 ( ) ( ) 制 [ J ]. 环境科学与技术 , 86 3 : 8 —12与废水 , 32 3 : 8 —10 喻国策 , 文湘华 , 钱易等. 2003. 黄孢原毛平革菌在多种氨氮浓度 付时雨 , 余惠生. 1998. 白腐菌 Panus concha tus降解稻草木素机理 ()( ) 研究 三 木素降解产物低分子部分芳香酸类化合物的结构特 下木质素降解酶的产生 [ J ]. 环境科学学报 , 23 6 : 802 —806 周贤 ( ) 征 [ J ]. 纤维素科学与技术 , 6 4 : 50 —55 淘 , 吴娟 , 林 鹿. 2002. 白 腐 菌 对 芳 香 族 化 合 物 的 降 解 途 径 ( ) 韩晓磊 , 严莲荷 , 周申范. 2005. 漆酶分泌及其活性影响因素综述[ J ]. 环境污染治理技术与设备 , 3 12 : 1 —8 [ J ]. 化学与生物 , 7: 10 —13