4.6.2. Изучение влияния активности лакказы на процесс биодеградации модельного соединения
Для проведения эксперимента были выбраны следующие исходные активности лакказы: 0,5 ЕОА, 1 ЕОА, 2 ЕОА, 3 ЕОА. В эксперименте использовали культуральный фильтратIIIпассажа (3 суток роста), который был получен путем фильтрования через воронку Бюхнера с бумажным фильтром. Активность культурального фильтрата составила 9,6 ЕОА.
Процесс осуществляли в колбах Эрленмейера объемом 750 мл. Для достижения заданных значений активности лакказы в колбы вносили соответствующие количества культурального фильтрата и 0,1М раствора цитрат-фосфатного буфера (рН 4,5). Общий объем раствора в каждой колбе составил 100 мл. Краситель MethylGreenвносили в колбы в количестве 15 мг, что соответствовало концентрации красителя в растворе 0,15 мг/мл. В контрольные колбы вносили КФ и 0,1М раствор цитрат-фосфатного буфера в заданных соотношениях.
Эксперимент продолжался в течение 6 часов в термостате при температуре 32ºС. Результаты эксперимента приведены на Рисунок 14.
Рисунок 14. Изменение спектра красителяMethylGreenв течение 6 часов при разных исходных значениях активности лакказы
Рисунок 14 свидетельствует о том, что при всех значениях активности лакказы пик в области поглощения красителя MethylGreen(630 нм), четко различимый на контрольной кривой, практически исчез. Только при значении активности лакказы 0,5 ЕОАзаметен незначительный пик в соответствующей области, что указывает на более низкую скорость деградации красителя.
При значениях активности лакказы от 1 до 3 ЕОАскорость процесса биодеградации отличается незначительно Рисунок 15). Остаточная концентрация красителя при данных значениях активности лакказы составила 8 - 12 % от исходного значения (0,012-0,018 мг/мл) после 6 часов проведения процесса.
Рисунок 15. Изменение концентрации красителяMethylGreenв течение 6 часов при разных исходных значениях активности лакказы
В результате проведения эксперимента было установлено, что увеличение значения активности лакказы более 1 ЕОА является нецелесообразным, так как скорость процесса биодеградации при этом изменяется несущественно.
4.6.3. Изучение влияния значения рН на процесс биодеградации модельного соединения
Эксперименты по влиянию рН проводили в диапазоне рН от 3,0 до 5,0, в котором данный фермент сохраняет свою стабильность.
Для проведения эксперимента были выбраны следующие значения рН раствора: 3,0; 4,0; 4,5; 5,0. В эксперименте использовали культуральный фильтрат IIIпассажа (3 суток роста), который был получен путем фильтрования через воронку Бюхнера с бумажным фильтром. Оксидазная активность культурального фильтрата составила 6,5 ЕОА. Концентрация лакказы в растворе составила 2 ЕОА.
Процесс осуществляли в колбах Эрленмейера объемом 750 мл в течение 6 часов в термостате при температуре 32ºС. В колбы вносили 30 мл КФ и 70 мл водопроводной воды. Для достижения заданных значений рН раствор титровали 10%-ми растворами NaOHиH2SO4. Общий объем раствора в каждой колбе составил 100 мл. КрасительMethylGreenвносили в колбы в количестве 15 мг, что соответствовало концентрации красителя в растворе 0,15 мг/мл. В контрольные колбы вносили КФ и водопроводную воду в заданных соотношениях.pHрастворов контролировали и подтитровывали каждый час в течение всего процесса.
Результаты эксперимента приведены на Рисунок 16.
Рисунок 16. Изменение концентрации красителяMethylGreenв течение 6 часов при разных значениях рН
Рисунок свидетельствует о том, что в диапазоне 4,0 – 5,0 скорость процесса деградации отличается незначительно, в то время как при рН 3,0 деградация красителя происходит значительно хуже. Однако при рН 4,5 и 5,0 пики красителя (630 нм) и его примесей исчезают практически полностью, тогда как при рН 4,0 происходит трансформация красителя в близкое по спектру соединение Рисунок 17, о чем свидетельствует увеличения пика в области 400-500 нм.
Остаточная концентрация красителя при данных значенияхpHсоставила 7,5 - 9 % от исходного значения (0,011-0,013мг/мл) после 6 часов проведения процесса.
Рисунок 17. Изменение спектра красителяMethylGreenв течение 6 часов при разных значенияхpHраствора.
Таким образом, установлено, что наиболее благоприятным диапазоном рН для проведения процесса биодеградации является 4,5 – 5,0.