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本文主要从研究一株球形红细菌Rhodobacter sphaeroides AS1.1737对偶氮染料降解性能入手,通过实验表明,这株球形红细菌在光照厌氧条件下具有将多种偶氮染料脱色的活性.紫外-可见谱图表明染料原始共轭结构被破坏而导致了脱色.分子结构较简单的染料能相对获得较好的脱色效果.染料不能作为该菌生长的唯一碳源,染料的脱色需要外加碳源的共代谢作用.蛋白胨作营养源的脱色效果,要明显好于葡萄糖、蔗糖和苹果酸等.菌株在温度35-40℃,中性偏碱环境(pH=7-8)具有较高脱色率.随后通过PCR方法获得了一偶氮还原酶的同源基因,并登录GenBank.这一偶氮还原酶基因通过质粒pGEX4T-1克隆到大肠杆菌BL21(DE3)中,并通过诱导获得了表达的融合偶氮还原酶.将粗酶液经琼脂糖凝胶吸附,洗脱获得该偶氮还原酶的纯酶液.SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳表明这一融合蛋白的分子量为44kDa,与预测分子量符合.通过凝血酶酶切,获得了非融合的偶氮还原酶.采用测定一定反应体系的吸光度随时间的变化来考察偶氮还原酶在不同条件下对偶氮染料的降解脱色速率.通过对反应体系pH值的考察,确定pH=8为该偶氮还原酶脱色反应的最适pH.在20~90℃之间考察温度变化对反应体系的影响,确定40℃为该GST-偶氮还原酶脱色反应的最适温度;50℃为非融合偶氮还原酶脱色反应的最适温度.在最适温度和pH值下,考察了染料浓度对偶氮还原酶粗酶影响以及纯酶的动力学特性.非融合偶氮还原酶对OrangeⅡ的降解活性最好K-2BP次之,X-3B效果最差.Acid Red G和甲基橙的结构相对简单,易于降解.对结构相似的红色染料Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的降解速率分别是20.3 μmol mg protein<-1>min<-1>,12.6 μmol mg protein<-1>min<-1>和1.1 μmol mg protein<-1> min<-1>,表明染料在结构相似的情况下,随着分子量的增加,越来越难以降解.不同金属离子对酶的活力影响不同.Mg<2+>、Zn<2+>的存在可以提高酶的活力,Cu<2+>、Mn<2+>抑制酶的活力.以甲基红为底物,研究了非融合偶氮还原酶的降解动力学,及降解过程和机理.实验研究表明,其酶促反应动力学的双倒数曲线为平行线,符合乒乓机理.用HPLC-MS考察在偶氮还原酶催化下,偶氮染料脱色反应的产物,并由此对染料的降解机理进行了探讨.实验结果表明,在偶氮还原酶催化下的偶氮化合物的还原反应,存在着加氢偶氮苯类结构的中间体.由甲基红到对应的加氢化合物有可能是整个反应的控制步骤.从本研究工作中所获得的结论,可为该偶氮还原酶制剂以后的应用及生物法处理含偶氮化合物废水的工程设计及运行,提供基础性的知识