1 偶氮染料及其危害 1
1.1 染料及染料的分类 2
1.1.1 染料 2
1.1.2 染料的分类 2
1.1.3 染料的命名 5
1.1.4 《染料索引》的染料编号 5
1.2 染料结构与发色机理 5
1.3 偶氮染料及其应用 6
1.3.1 偶氮染料 6
1.3.2 活性偶氮染料 7
1.4 偶氮染料的危害及各国政策 8
1.5 偶氮染料废水处理方法 10
1.5.1 物理法 11
1.5.2 化学法 12
1.5.3 生物法 13
参考文献 15
2 偶氮染料的微生物处理 19
2.1 白腐真菌和酵母菌对偶氮染料降解 20
2.2 细菌脱色偶氮染料 21
2.2.1 厌氧条件下脱色偶氮染料 23
2.2.2 缺氧条件下脱色偶氮染料 24
2.2.3 好氧条件下脱色偶氮染料 24
2.3 环境因素对偶氮降解菌的影响 25
2.3.1 溶解氧 25
2.3.2 温度和pH 26
2.3.3 碳氮源 27
2.3.4 光照强度 28
2.3.5 盐含量对废水生物处理的影响 29
参考文献 30
3 细菌对偶氮染料的降解 37
3.1 染料脱色率的测定 38
3.2 染料结构与脱色效果之间的关系 38
3.3 温度、pH对染料脱色的影响 45
3.4 染料浓度对染料脱色的影响 47
3.5 不同外加营养源对脱色效果的影响 49
3.6 盐含量对染料脱色的影响 52
3.6.1 耐盐微生物的生态与营养结构 53
3.6.2 微生物耐盐机理 53
3.6.3 耐盐偶氮染料降解菌的特性 55
3.6.4 耐盐菌的偶氮染料降解动力学 58
3.7 氧化还原介体对偶氮染料生物降解影响 62
3.7.1 溴氨酸对降解的影响 62
3.7.2 固定化蒽醌对偶氮染料生物降解的影响 64
参考文献 65
4 细菌脱色偶氮染料机理 67
4.1 偶氮染料的直接酶脱色 68
4.2 介体参与的偶氮染料的生物脱色 70
4.3 偶氮呼吸脱色偶氮染料 75
4.4 生物无机化合物脱色偶氮染料 76
4.5 偶氮染料脱色机理实例分析 76
4.5.1 样品的制备 76
4.5.2 HPLC/MS的条件设置 77
4.5.3 结果的分析与讨论 77
参考文献 82
5 偶氮染料循环伏安行为与氧化还原电位对降解影响 85
5.1 循环伏安研究 86
5.1.1 四种偶氮染料的循环伏安特性 87
5.1.2 偶氮染料生物降解 88
5.1.3 氯取代基对降解速率的抑制作用 89
5.2 偶氮染料厌氧还原过程中氧化还原电位的特性 89
5.2.1 染料降解过程中ORP变化特征 90
5.2.2 不同高浓度盐对ORP变化的影响 91
5.2.3 蒽醌和溴氨酸对ORP变化的影响 92
5.2.4 菌的浓度和染料浓度对ORP变化的影响 93
参考文献 93
6 偶氮还原酶 95
6.1 偶氮还原酶的分类 96
6.1.1 不含黄素的偶氮还原酶 96
6.1.2 黄素依赖型偶氮还原酶 96
6.2 偶氮还原酶粗酶的提取 98
6.3 偶氮还原酶的纯化 99
6.3.1 凝胶基质的准备 100
6.3.2 融合蛋白的纯化 101
6.3.3 纯酶的获得 101
6.4 偶氮还原酶酶活的测定 102
6.5 环境因素对酶活的影响 103
6.5.1 pH对酶活的影响 103
6.5.2 温度对酶活的影响 104
6.5.3 金属离子对酶活的影响 106
参考文献 107
7 编码偶氮还原酶基因的克隆与表达 109
7.1 菌株R.sphaeroides AS 1.1737偶氮还原酶基因的克隆及测序 112
7.1.1 菌株Rhodobacter sphaeroides AS 1.1737染色体的提取 112
7.1.2 PCR引物的设计 112
7.1.3 PCR扩增 112
7.1.4 PCR扩增产物的回收 113
7.1.5 PCR产物的测序 113
7.1.6 PCR扩增结构基因 114
7.2 Rhodobacter sphaeroides AS1.1737偶氮还原酶基因在大肠杆菌中的表达 115
7.2.1 酶切 115
7.2.2 连接 115
7.2.3 转化 116
7.2.4 检菌 116
7.2.5 质粒的制备 117
7.2.6 测序 117
7.3 重组偶氮还原酶酶活粗检 120
参考文献 122
8 偶氮还原酶的动力学研究 123
8.1 偶氮还原酶粗酶的提取 124
8.1.1 培养与诱导 124
8.1.2 收集菌体 124
8.1.3 偶氮还原酶粗酶的提取 124
8.2 偶氮还原酶的凝胶电泳和纯化 125
8.2.1 SDS聚丙烯酰胺凝胶的配制 125
8.2.2 SDS聚丙烯酰胺凝胶的灌制 126
8.2.3 用考马斯亮蓝对SDS聚丙烯酰胺凝胶进行染色 127
8.2.4 SDS聚丙烯酰胺凝胶的干燥 127
8.2.5 凝胶基质的准备 128
8.2.6 粗酶的纯化 128
8.3 酶活分析体系 129
8.3.1 数据分析 129
8.3.2 粗酶性质的考察 130
8.3.3 R-sphaeroides与重组大肠杆菌粗酶对同种染料降解速率的比较 130
8.3.4 纯酶性质的考察 130
8.4 偶氮还原酶的特性 131
8.4.1 测定蛋白质含量的标准曲线 131
8.4.2 染料浓度与粗酶酶活的关系 131
8.4.3 R-sphaeroides与重组大肠杆菌粗酶对同种染料降解速率的比较 133
8.4.4 偶氮还原酶的凝胶电泳 133
8.4.5 融合偶氮还原酶的特性研究 134
8.4.6 非融合偶氮还原酶的特性研究 143
参考文献 148
9 典型的偶氮还原酶——AZR 149
9.1 偶氮还原酶AZR三级结构模型的构建 151
9.1.1 AZR结构模型的建立与评价 151
9.1.2 AZR结构模型的分析 152
9.1.3 AZR的乒乓动力学机理 154
9.1.4 偶氮还原酶的分类与结构本质 155
9.2 AZR的硝基还原酶和FMN还原酶活性 158
9.2.1 pH和温度对AZR硝基还原酶活性的影响 159
9.2.2 AZR的辅酶选择性 160
9.2.3 AZR还原多硝基甲苯 160
9.2.4 TNT还原产物分析 160
9.2.5 AZR对外加FMN的还原 162
9.2.6 外加FMN对AZR偶氮还原酶和硝基还原酶活性的影响 164
9.2.7 AZR的底物多样性考察 164
9.2.8 AZR为一种新的硝基／FMN还原酶家族成员 166
9.3 AZR的定点突变及突变蛋白的酶活考察 167
9.3.1 AZR的定点突变 168
9.3.2 突变与酶活情况比对 173
9.4 AZR的醌还原酶活性及其在耐受氧化应激和介导脱色中的应用 189
9.4.1 蛋白序列与结构分析 189
9.4.2 AZR的醌还原酶活性 190
9.4.3 氧化应激对E.coli生长的影响 193
9.4.4 偶氮染料的介导脱色 195
参考文献 197
10 最新的研究进展及展望 201
10.1 光催化氧化 202
10.2 电化学氧化 203
10.3 生化处理 205
10.4 膜分离技术 208
参考文献 210