固定化辣根过氧化物酶催化去除五氯酚

北京大学学报（自然科学版）

固定化辣根过氧化物酶催化去除五氯酚

叶鹏¹,张剑波^1,3,陈嵩¹,杨宇翔²,王维敬¹,王杉霖¹

收稿日期:2004-10-21 出版日期:2005-11-20 发布日期:2005-11-20

Removal of Pentachlorophenol (PCP) by Immobilized Horseradish Peroxidase (HRP)

YE Peng¹, ZHANG Jianbo^{1, 3}, CHEN Song¹, YANG Yuxiang², WANG Weijing¹, WANG Shanlin¹

¹College of Environmental Sciences, Peking University, Beijing, 100871; ²College of Chemistry and Pharmaceutics, East China University of Science and Technology, Shanghai, 200237;³E-mail: jbzhang@pku.edu.cn

Received:2004-10-21 Online:2005-11-20 Published:2005-11-20

摘要/Abstract

摘要： 采用辣根过氧化物酶催化去除模拟废水中的五氯酚，使其形成沉淀；并探讨了影响反应的因素如溶液酸度、酶浓度、五氯酚起始浓度、过氧化氢起始浓度以及温度等。结果表明辣根过氧化物酶去除五氯酚的最佳 pH 为 5～6；去除率随酶浓度增加而增加，在所采用的最高酶浓度 0.05u/mL，五氯酚初始浓度为 12.6mg/L 的情况下，去除率可达 70％左右；五氯酚起始浓度对去除率也有一定影响，起始浓度为 13.0mg/L 时，去除率可达 73.7％，而当起始浓度为 0.7mg/L 时，去除率只有 35.7％；过氧化氢与五氯酚反应的摩尔数之比为 1∶2。此外还采用化学键合法将辣根过氧化物酶固定在聚丙烯酰胺载体上，发现酶活性可保持较长时间，并可反复用于催化去除五氯酚。固定酶去除五氯酚最适 pH 值与自由酶类似，并且在 pH＝5.15条件下，1h 内将五氯酚从 13.4mg/L 去除到4.9mg/L并达到平衡；将固定酶装入反应柱制成酶柱，可多次反复催化五氯酚的反应。

关键词: 五氯苯酚, 酶固定, 催化氧化, 去除, 辣根过氧化物酶

Abstract: Researches on the removal of PCP by free HRP with the existence of H₂O₂ were conducted. PCP was measured by safranine-T spectrophotometric method (GB 9803-88). Results indicated that HRP could effectively oxidate PCP in aqueous solution. Factors, such as acidity, temperature, enzyme activity, and initial concentration of PCP and H₂O₂, which could influence the oxidation, were studied. Results showed that the optimum pH value for free enzyme was 5~6; relative higher temperature could accelerate the reaction greatly; removal rate increased with the increase of enzyme concentration, and removal rate could reach nearly 70% under the highest enzyme concentration (about 0.05u/mL) adopted in the experiment; removal rate increased slightly with the increase of initial concentration of PCP; the molar ratio of the reaction between PCP and H₂O₂ is about 1∶2. Based on above results, researches on the oxidation of PCP by immobilized HRP were conducted. Firstly, through chemical bonding method, free HRP was immobilized on polyacrylamide gel prepared by γ ray radiation method; then immobilized HRP was filled into a column, and PCP was successfully oxidated by immobilized HRP column. Finally, results were analyzed and compared with results using free HRP.

Key words: pentachlorophenol, immobilized enzyme, catalyzed oxidation, removal, horseradish peroxidase

中图分类号:

X506

叶鹏,张剑波,陈嵩,杨宇翔,王维敬,王杉霖. 固定化辣根过氧化物酶催化去除五氯酚[J]. 北京大学学报（自然科学版）.

YE Peng,ZHANG Jianbo,CHEN Song,YANG Yuxiang,WANG Weijing,WANG Shanlin. Removal of Pentachlorophenol (PCP) by Immobilized Horseradish Peroxidase (HRP)[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://xbna.pku.edu.cn/CN/

https://xbna.pku.edu.cn/CN/Y2005/V41/I6/918

[1]	周岱瑒, 冯继广, 朱彪. 凋落物和根系去除对土壤N₂O排放的影响——整合分析[J]. 北京大学学报自然科学版, 2023, 59(3): 532-538.
[2]	徐鹏涛, 曹健, 陈玮乾, 刘晟荣, 王源, 张兴. 基于离群值去除的卷积神经网络模型训练后量化预处理方法[J]. 北京大学学报自然科学版, 2022, 58(5): 808-812.
[3]	张立羽, 乔雪姣, 余珂. 丙酸盐对厌氧氨氧化除氮性能及群落结构的影响[J]. 北京大学学报自然科学版, 2021, 57(3): 545-555.
[4]	何可宜, 沈亚文, 冯继广, 韩孟光, 周益奇, 朱彪. 植物残体输入改变对樟子松人工林土壤呼吸及其温度敏感性的影响[J]. 北京大学学报自然科学版, 2021, 57(2): 361-370.
[5]	陈红硕, 刘阳生. 臭氧催化氧化含油黏土的去油效果及动力学研究[J]. 北京大学学报自然科学版, 2019, 55(6): 1152-1160.
[6]	王安阔, 王娓, 曾辉. 青藏高原高寒草甸不同海拔梯度上增温和优势植物物种去除对生态系统碳通量的影响[J]. 北京大学学报自然科学版, 2019, 55(2): 299-309.
[7]	吕清, 张宝刚, 刘晔, 刘惠鹏. 微生物燃料电池同步去除硫化物及产电的对比研究[J]. 北京大学学报自然科学版, 2017, 53(3): 445-450.
[8]	梁爽,彭书时,林鑫,丛楠. 1982---2010年全国草地生长时空变化[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2013, 49(2): 311-320.
[9]	刘勇,韩鹏,许楠. 铅对好氧颗粒污泥系统理化特性及性能影响的研究[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2013, 49(2): 305-310.
[10]	杨亮,郝瑞霞,吴沣,肖育雄. 耐铅微生物筛选及其铅去除能力的初步研究[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2012, 48(6): 965-970.
[11]	张辉, 温东辉,李璐,谢曙光. 分段进水生物接触氧化工艺净化河道水质的旁路示范工程研究[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2009, 45(4): 677-684.
[12]	王杉霖,张剑波,王维敬,杨宇翔. 四氧化三铁吸附包埋固定辣根过氧化物酶及其应用[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2006, 42(6): 762-766.
[13]	陈嵩,张剑波,陈辉,杨宇翔. 废水中铁离子对漆酶催化降解2,4-二氯苯酚的影响[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2006, 42(4): 490-495.
[14]	陈辉,张剑波,王维敬,杨宇翔,宗悦茹. 固定化漆酶催化去除水中2,4-二氯苯酚[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2006, 42(4): 484-489.
[15]	陈辉,张剑波,刘小鹏,杨宇翔. 漆酶催化降解氯酚类有机污染物[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2005, 41(4): 605-611.