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基于利用活的培养物或分离的真菌酶 ， 可能会开发出污水处理厂中经典处理的生物学潜在替代品 。 由于一组独特的细胞外氧化还原酶的催化作用 ， 这些微生物菌株已证明具有降解大量顽固的异生素的潜力 。 这种氧化还原酶联合体被称为木质素分解酶 ， 因为真菌分离物分泌它们以介导富含木质素的生物质分解成有用的营养物质 。
去除的粗酶提取物与活培养物相比 ， 使用来自微生物的酶提取物在去除水系统中的污染物方面具有几个优势 ， 在提取/分离酶的情况下 ， 无需连续添加营养物质 ， 并且它们在温和的pH值和温度下获得高反应动力学 。 与其他生物工艺相比 ， 基于酶的处理需要更少的化学品和能源 ， 并且产生的废物最少 。 它似乎对修复不易通过常规技术去除的药物活性化合物具有特别的吸引力 。 大量研究表明 ， 粗制和纯化的木质素分解酶能够在连续和分批反应中去除药物活性化合物 。 例如 ， 研究人员使用粗提物在2天内实现了90%以上的萘普生去除率 ， 与全细胞处理相比 ， 2天后去除了68%的全细胞处理效果更好 。
结果揭示了胞外酶在去除萘普生中的重要作用 。 彩绒革盖菌产生的漆酶也显示出它对去除萘普生的贡献 ， 导致在漆酶辅助生物降解实验中5小时内几乎完全降解 。 研究人员分析了从云芝菌和蓝链霉菌中提取的漆酶对甲灭酸和双氯芬酸的比较降解性能 。 在正常的市政废水条件下 ， 发现真菌漆酶比细菌漆酶更有效 ， 导致两种药物化合物的快速降解 。 培养12天后 ， 真菌漆酶完全去除了甲灭酸和双氯芬酸 ， 而在相同的暴露时间下 ， 使用细菌漆酶可降解约50%的两种污染物 。 18小时后 ， 漆酶对四环素的去除率为78% ， 而酯酶在16小时后能够去除50%的红霉素 。 评估漆酶在各种反应条件下催化抗癌药物阿霉素的去除 。
该酶在pH7.0和30°C时显示出阿霉素的最大降解 。 所得转化的阿霉素产物即使在250μgL-1的高水平下也不会导致L-929细胞活力的降低 。 相比之下 ， 未经处理的阿霉素溶液显示该细胞系的活力降低了27% 。 暴露于漆酶导致阿霉素毒性降低41.4% ， 表明漆酶适用于转化阿霉素bicin转化为无害中间体 。 在另一项研究中 ， 研究人员研究了各种药物化合物的生物降解 ， 包括抗抑郁药、抗生素、抗炎药、抗癫痫药和雌激素使用来自黑管菌的多功能过氧化物酶 。 该酶仅在反应5-25分钟内催化双氯芬酸和雌激素的完全降解 ， 萘普生和磺胺甲恶唑的去除效率也提高 。 另一方面 ， 氟西汀、西酞普兰和卡马西平的去除率无法检测到或非常低 。
酶纯化是一个昂贵的过程 ， 可以使用各种技术进行 。 从不同白腐真菌菌株中提取的纯化氧化还原酶已被应用于从水溶液中批量去除环境污染物 ， 并且连续反应器 。 尽管纯化形式的酶已显示出降解大量微污染物的潜力 ， 但粗酶提取物可能表现出出色的去除药物化合物的性能 。 粗酶的这种高容量归因于提取物中天然介质的存在 。 研究人员完全消除了各种药物 ， 例如双氯芬酸、布洛芬和消炎痛 ， 并与在基础培养基中培养的云芝毛虫粗漆酶提取物中的天然介质相关 ， 而使用漆酶仅获得20-50%的去除率从薏米丝状菌和彩绒革盖菌中纯化 。 使用五种不同的过氧化物酶 ， 即氯过氧化物酶、大豆过氧化物酶、锰过氧化物酶、乳过氧化物酶和辣根过氧化物酶 ， 开发了一种稳健且快速的方法来降解21种不同的污染物 。
【?用于药物去除的生物催化和纯化酶】实验结果表明 ， 一些污染物往往很容易被这些过氧化物酶去除 ， 而在氧化还原介质存在的情况下 ， 只有一种特定的过氧化物酶可以降解其他污染物 。 一些污染物对生物催化降解具有很强的抵抗力 ， 并且不能通过任何这些过氧化物酶的作用去除 。 据推测 ， 这种降解差异主要归因于被测过氧化物酶催化区域中污染物的结合效率 。 因此 ， 对过氧化物酶-污染物复合物的额外结构分析将揭示这些迷人的观察结果 。 尽管使用粗制酶更具成本效益并且去除效率更高 ， 但在某些情况下 ， 与纯化形式的酶相比 ， 粗制混合物包含大量未消耗的营养物质 ， 这可能会增加废水的有机负荷 ， 因此 ， 需要额外的研究来利用伴随营养物质去除的天然介质 。
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