利用固定在藻酸盐基质中的烟曲霉（Aspergillus fumigatus）来源的漆酶对合成染料进行生物降解

《Biodegradation》：Biodegradation of synthetic dyes using Aspergillus fumigatus-derived laccase immobilized in alginate matrices

生物催化系统利用固定化漆酶处理合成染料的研究。筛选到土壤来源的A19菌株（毛霉属），经甘蔗渣发酵后纯化酶活性达1.122 mg/mL，纯度提升1.92倍。固定化藻酸盐微球载体使酶对刚果红脱色率88.33%、溴酚蓝80.15%，吸附符合Langmuir模型，证实单层吸附机制。该技术兼具稳定性与成本效益，为工业废水处理提供新方案。

　　

摘要

来自纺织和染料制造行业的含染料工业废水的排放对环境和健康构成了严重威胁，因为合成染料（尤其是偶氮化合物）具有持久性和毒性。传统的处理方法往往无法完全去除染料，还可能产生二次污染物。我们开发了一种绿色生物催化方法，使用固定在海藻酸钠珠子中的漆酶来高效去除染料。在这项研究中，我们筛选了一种来源于土壤的真菌菌株（A19），鉴定为烟曲霉，并以甘蔗渣作为生长底物进行淹没发酵。原始酶的比活性为1.122 mg/mL，通过硫酸铵沉淀和Sephadex G-100层析纯化后，纯度提高了1.92倍，回收率为75.57%。SDS-PAGE分析显示漆酶的分子量约为69 kDa。将纯化的酶固定在海藻酸钠珠子上后，120小时内可去除88.33%的刚果红和80.15%的溴酚蓝。这两种染料的吸附遵循朗缪尔等温模型，表明其以单层形式结合，最大吸附容量分别为刚果红0.09 mg/g和溴酚蓝1.16 mg/g。将漆酶固定在海藻酸钠珠子上提高了其稳定性和可重复使用性。FTIR分析证实了处理后的官能团变化，SEM–EDX数据揭示了染料处理后珠子的元素组成变化。本研究展示了一种利用固定在海藻酸盐珠子中的漆酶进行合成染料去除的绿色、经济高效的生物催化系统。结果突显了该酶的稳定性、高效性以及在大规模工业废水处理中的潜力。

图形摘要