4.6.4.Изучение влияния температуры на процесс биодеградации модельного соединения

Для проведения эксперимента были выбраны следующие значения температуры: 25ºС, 30ºС, 35ºС, 42ºС. 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 3,8 Е_ОА. Концентрация лакказы в растворе составила 2 Е_ОА.

Процесс осуществляли в колбах Эрленмейера объемом 750 мл в течение 6 часов. В колбы вносили 50 мл КФ и 50 мл 0,1М раствора цитрат-фосфатного буфера (pH4,5). 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 0,1М раствор цитрат-фосфатного буфера в заданных соотношениях.

Результаты эксперимента приведены на Рисунок 18.

Рисунок 18. Изменение спектра красителяMethylGreenв течение 6

В исследованном диапазоне температур значение 25°Cявляется недостаточным. Об этом свидетельствует наличие остаточного пика на длине волны 630 нм на 6 час проведения процесса. При значениях температуры выше 30°Cпик красителя становится едва различимым.

Значение концентрации красителя после 6 часов протекания процесса составило при температуре 25°C- 30% от исходного значения концентрации красителя, при температуре 30°C– 10%, при температуре 35°C– 9%, а при 42°C– 8% (рис. 18). При этом установлено, что скорость процесса биодеградации в диапазоне температур от 30 до 42°Cотличается незначительно.

Анализ активности лакказы в процессе деградации красителя Рисунок 19 показал, что с увеличением температуры процесса скорость падения активности лакказы значительно возрастает. Так, при температуре 25°Cактивность лакказы снижается на 19 % в течение 6 часов протекания процесса, а при 30°C– уже на 30%.

Рисунок 19. Изменение концентрации красителяMethylGreenв течение 6 часов при разных значениях температуры процесса

Проведение процесса при температуре 35°Cв течение 6 часов дает падение активности лакказы на 38%, а при 42°C– на 48%.

Рисунок 20. Изменение активности лакказы в течение 6 часов при разных значениях температуры процесса

Таким образом, в качестве оптимальной для дальнейших исследований выбрана температура 30°C.

4.7. Изучение процесса биодеградации модельного соединения

4.7.1. Изучение процесса биодеградации модельного соединения в колбах

На основании проведенных экспериментов установлено, что наиболее перспективным носителем для иммобилизации мицелия штамма-деструктора являются древесные стружки, в том числе хвойных пород, которые обеспечивают воздухопроницаемую структуру, необходимую для закрепления мицелия.

Однако, ввиду того, что качалочный способ иммобилизации мицелия является неэффективным для данного носителя, предварительные эксперименты по изучению процесса биодеградации в колбах были проведены с использованием в качестве носителя стальных губок.

Процесс биодеградации модельного соединения изучали в колбах с иммобилизованным мицелием гриба. Иммобилизацию проводили в колбах Эрленмейера на круговой качалке по методу Iqbalcсоавторами [IqbalM.etal., 2005].

КрасительMethylOrangeвносился в колбы в концентрации 0,15 мг/мл в период максимальной активности лакказы (7суток роста). Процесс биодеградации проводили при температуре 32 ºС на круговой качалке.

Изменение окраски раствора наблюдалось визуально (рисунок 20) и было подтверждено спектрофотометрически (рисунок 21).

а)	б)

Рисунок 21. Деградация красителя MethylOrangeв колбе с мицелием гриба, иммобилизованным на стальных губках: а – начало процесса; б - через 1 сутки.

Рисунок – 20. Деградация красителя MethylOrangeв колбе с мицелием гриба, иммобилизованным на стальных губках: а – начало процесса; б - через 1 сутки.

Максимум поглощения света красителем MethylOrangeнаблюдается при 470 нм, о чем свидетельствует наличие пика в соответствующей области на контрольной кривой (рисунок 21). Эффективность биодеградации красителя подтверждалась исчезновением пика в соответствующей области на 1 сутки эксперимента.

Рисунок – 21. Изменение спектра красителяMethylOrangeпод воздействием лакказы иммобилизованного на стальных губках мицелия через 1 сутки эксперимента

Эксперименты по изучению динамики процесса деградации, показали, что пик красителя практически полностью исчезает из спектра раствора через 12 часов.