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染料为环境中的一类持久性有机污染物,对它的生物转化研究有助于认识该类物质在自然界的最终去向以及被其污染后的生物修复。本研究利用含染料的选择性培养基从土壤中分离出一株可对偶氮染料脱色的酵母菌株YP-1,经鉴定为东方伊萨酵母Issatchenkia orientalis。采用单因子实验法探讨了该酵母降解偶氮染料活性艳红K-2BP的动力学特征,并尝试利用UV-Vis、HPLC、HPLC/Q-TOF.MS/MS、GC-MS等技术对染料脱色液进行分析,以期得到YP-1降解活性艳红K-2BP的脱色机理。
实验结果表明YP-1对起始浓度为400mg/L的单偶氮染料活性艳红K-2BP及起始浓度为200mg/L的双偶氮染料活性黑KN-B有较好的脱色效果。对于活性艳红K-2BP起始浓度为100mg/L的培养基,该菌株可在12h达到99%以上的最大脱色率,其最佳接种量为10%(V/V),最适pH值在3~9之间,氮源(NH4)2SO4的浓度为0.02%,碳源葡萄糖的浓度为0.2%。
本研究在方法学上建立了分离染料及其降解产物的HPLC条件的探索方法,并通过实验得到了可较好分离活性艳红K-2BP及一种脱色中间产物的HPLC优化条件:ODS色谱柱,柱温40℃,SPD检测器,检测波长246nm,流动相为25%的乙腈水溶液,流速0.6mL/min。
在此基础上,得到了液质联用时的较适质谱条件。获得的谱图信息证明此前所得的HPLC条件是行之有效的,并得到了YP-1对活性艳红K-2BP脱色产生的中间产物的部分结构信息。可推测出,YP-1降解染料活性艳红K-2BP时很可能在原结构上增加了某助色团并降解掉某部分结构,形成了极性略小于原结构的中间产物。