D. Datissi et al. / International B

D. Datissi et al. / International Biodeterioration & Biodegradation 90 (2014) 71-78 75

Furthermore, calcium chloride is used as a cross linking agent, and its concentration affects the activity and the stability of immobilized enzyme. Fig. lb shows that an increase in the calcium chloride concentration from 1.5 to 3% (w/v) at 2% (w/v) alginate concentration had little effect on the loading efficiency (77.3 ± 1.1%, 82.2 ± 2.4%, respectively). Former studies showed that the diffusion of high molecular weight substances from the Ca-alginate beads into the bulk solution was little affected by increases in the CaC12 concentration (1-2% w/v), but it was considerably limited by in¬creases in alginate concentration (2-4% w/v) (Tanaka et al., 1984). Therefore, alginate concentration plays a key role for enzyme entrapment into Ca-alginate beads.
Moreover, the effect of ratio (E/A) on the loading efficiency and immobilization yield is shown in Fig. lc. Since the beads prepared in the present work were very small, their loading efficiency might be relatively limited which would cause a decrease in the immo¬bilization yield at a higher E/A ratio ( >1:8). The finding that the ratio (E/A) of 1:4 was found to be the optimum for the immobili¬zation of purified laccase from C gallica can be contrasted with the reports of Lu et al. (2007), who reported that immobilization of enzyme by alginate-chitosan microcapsules using a ratio (E/A) of 1/ 8 was found to be the best for laccase entrapment.
The optimal conditions were 2% (w/v) sodium alginate, 2% (w/v) CaC12 and 1:4 E/A ratio. Under such conditions, the loading effi-ciency and immobilized yield of the immobilized laccase were 88.1 ± 2.4% and 93.3 ± 1.1%, respectively.
3.3. Characterization of the free and immobilized laccase
3.3.1. Stability tests
The thermal stability of the free and immobilized C gallica lac-case was investigated at 55 °C for different incubation times. This temperature was selected because it is the temperature normally used in the textile industry for dyeing.
The data from the Fig. 2, show that the immobilized and free laccase maintained 91.2 ± 0.7% and 25.6 ± 1.3% of their initial activities, respectively, after 90 min of incubation at 55 °C. The residual activity at 210 min of incubation was about 67 ± 0.8% for the immobilized laccase and 3% for the free enzyme. This is in accordance with the results of Reyes et al. (1999), who found that an immobilized laccase from C. gallica UAMH8260 on activated agarose showed higher thermal stability at 70 °C than the free enzyme.
120 100 80 60 40 20
The pH stability curve of immobilized and free laccase is depicted in Fig. 3. From the values in the above mentioned figure, it can be deduced that compared to the free laccase, the immobilized laccase stability in acidic pH values was higher (about 30%). Also, the stability of the immobilized laccase in the pH range 7.0-9.0 was about 20% higher than the free enzyme.
Generally, free enzymes can lose their activities quickly (Cevik et al., 2011). Hence, it is advisable to immobilized enzymes. Stor¬age stability is one of the most important parameters to be considered in biocatalyst immobilization.
indicates that, at the end of the 20 days of storage, the free laccase and immobilized laccase retained about 22.4 ± 1.8% and 82.7 ± 0.9% of their initial activities, respectively. Similar findings were observed by Huang et al. (2006), who reported that after storage at 4 °C for one month, the activity of Pycnoporus sanguineus laccase immobilized on copper tetra-aminophthalocyanine-Fe304 nanoparticle composite was 85% of its initial activity, while that of the free laccase was only 30%.
3.3.2. Decolorization of different synthetic dyes by free and immobilized laccase
The dye-decolorizing potential of immobilized and free laccase from C. gallica was demonstrated for different textile dyes belonging to 3 dye families: an anthraquinone dye (RBBR), diazo dyes (RB-5 and BBR) and a complex metal dye (LG) (Fig. 5a-d).
From data in Fig. 5a, it can be observed that RBBR was rapidly decolorized by both the free and immobilized laccase alone, compared to LG, RB5 and BBR (Fig. 5b-d). For the diazo and the complex metal dye, the maximum decolorization yields obtained were not higher than 50% within 24 h of incubation without redox mediators, whereas they were more efficient in the presence of HBT (Fig. 5b-d).
In the control, Ca-alginate beads were able to remove about 12% of initial RBBR dye within 90 min. While by free enzyme, this anthraquinone dye was decolorized to 74.6% and increased up to 90.3% using immobilized laccase after 90 min of treatment (Fig. 5a). Furthermore, the decolorization levels of RBBR did not improve by adding 1 mM of HBT (Fig. 5a). The above results are supported by Mechichi et al. (2006), who emphasized no effect of the redox mediator HBT at concentrations between 0.125 and 2.5 mM on the decolorization of RBBR. Other results also reported that the oxidation of R

Kết quả (Việt) 1:

D. Datissi et al. / quốc tế Biodeterioration & phân 90 (2014) 71-78 75 Hơn nữa, clorua canxi được sử dụng như là một đại lý liên kết chéo, và nồng độ của nó ảnh hưởng đến các hoạt động và sự ổn định của enzyme hỏng. Hình. lb cho thấy rằng sự gia tăng nồng độ canxi clorua từ 1,5 đến 3% (w/v) ở nồng độ Nitrite NaNO2 2% (w/v) đã có ít tác động lực nâng cao hiệu quả (77,3 ± 1,1%, 82.2 ± 2,4%, tương ứng). Các nghiên cứu trước đây cho thấy rằng sự khuếch tán của trọng lượng phân tử cao chất từ hạt Nitrite NaNO2 Ca vào giải pháp với số lượng lớn ít bị ảnh hưởng bởi tăng nồng độ CaC12 (1-2% w/v), nhưng nó đáng kể được giới hạn bởi in¬creases nồng độ Nitrite NaNO2 (2-4% w/v) (Tanaka và ctv., 1984). Do đó, nồng độ Nitrite NaNO2 đóng một vai trò quan trọng cho enzym ngậm vào Ca Nitrite NaNO2 hạt.Hơn nữa, tác động của tỷ lệ (E/A) tải hiệu quả và cố định sản lượng sẽ được hiển thị trong hình lc. Kể từ khi các hạt được chuẩn bị sẵn sàng trong công việc hiện tại còn rất nhỏ, hiệu quả tải của họ có thể là tương đối hạn chế đó sẽ gây ra sự sụt giảm năng suất immo¬bilization tại một tỷ lệ lớn E/A (> 1:8). Việc tìm kiếm (E/A) tỷ lệ 1:4 đã được tìm thấy để là tối ưu cho immobili¬zation tinh khiết laccase từ C gallica có thể được tương phản với các báo cáo của Lu et al. (2007), người báo cáo rằng cố định enzym của Nitrite NaNO2-chitosan microcapsules bằng cách sử dụng một tỷ lệ (E/A) 1 / 8 đã được tìm thấy là tốt nhất cho laccase ngậm.Điều kiện tối ưu là 2% (w/v) Nitrite natri NaNO2, 2% (w/v) CaC12 và 1: 4 E/một tỷ lệ. Điều kiện như vậy, nạp effi-ciency và hỏng sản lượng immobilized laccase đã 88.1 ± 2,4% và 93,3 ± 1,1%, tương ứng.3.3. các đặc tính của tự do và hỏng laccase3.3.1. độ ổn định các xét nghiệmSự ổn định nhiệt của miễn phí và hỏng C gallica lac-trường hợp được điều tra tại 55 ° C cho thời gian ủ bệnh khác nhau. Nhiệt độ này được lựa chọn vì nó là nhiệt độ bình thường sử dụng trong ngành công nghiệp dệt nhuộm.Dữ liệu từ hình 2 cho thấy rằng laccase hỏng và miễn phí duy trì 91.2 ± 0,7% và 25,6 ± 1,3% của hoạt động đầu tiên của họ, tương ứng, sau 90 phút ấp ở 55 ° C. Hoạt động dư tại 210 min ấp trứng là khoảng 67 ± 0,8% cho immobilized laccase và 3% cho enzyme miễn phí. Điều này là phù hợp với kết quả của Reyes et al. (1999), người đã tìm thấy rằng một laccase immobilized từ C. gallica UAMH8260 trên kích hoạt agarose cho thấy tính ổn định cao hơn nhiệt ở 70 ° C so với enzyme miễn phí.120 100 80 60 40 20Những đường cong ổn định độ pH của laccase hỏng và miễn phí được mô tả trong hình 3. Từ các giá trị trong hình được đề cập ở trên, nó có thể được rút ra mà so sánh với laccase miễn phí, ổn định hỏng laccase trong các giá trị có tính axit pH đã cao hơn (khoảng 30%). Ngoài ra, sự ổn định của laccase immobilized trong dãy pH 7,0-9.0 là khoảng 20% cao hơn enzym miễn phí.Nói chung, enzyme miễn phí có thể mất các hoạt động một cách nhanh chóng (Cevik và ctv., năm 2011). Do đó, nó được khuyến khích để hỏng men. Stor¬Age ổn định là một trong các thông số quan trọng nhất để được xem xét trong biocatalyst cố định.chỉ ra rằng, lúc kết thúc 20 ngày lí, laccase miễn phí và hỏng laccase giữ lại khoảng 22,4 ± 1,8% và 82.7 ± 0,9% của hoạt động đầu tiên của họ, tương ứng. Tương tự như phát hiện đã được quan sát bởi Hoàng et al. (2006), đã báo cáo rằng sau khi lưu trữ ở 4 ° C trong một tháng, các hoạt động của Pycnoporus sanguineus laccase hỏng trên đồng tetra-aminophthalocyanine-Fe304 đó hỗn hợp là 85% của hoạt động ban đầu của nó, trong khi đó của laccase miễn phí chỉ có 30%.3.3.2. decolorization khác nhau tổng hợp thuốc nhuộm bởi miễn phí và hỏng laccaseThuốc nhuộm decolorizing tiềm năng của laccase hỏng và miễn phí từ C. gallica đã được chứng minh cho thuốc nhuộm vải khác nhau thuộc 3 loại thuốc nhuộm gia đình: một thuốc nhuộm anthraquinone (RBBR), thuốc nhuộm diazo (RB-5 và BBR) và một loại thuốc nhuộm phức tạp bằng kim loại (LG) (hình 5a-d).Từ dữ liệu trong hình 5a, nó có thể được quan sát thấy rằng RBBR đã được nhanh chóng decolorized bởi cả hai miễn phí và hỏng laccase một mình, so với LG, RB5 và BBR (hình 5b-d). Đối với các diazo và nhuộm màu kim loại phức tạp, sản lượng tối đa decolorization thu được không cao hơn 50% trong vòng 24 h ủ mà không có trung gian redox, trong khi họ đã hiệu quả hơn sự hiện diện của HBT (hình 5b-d).Kiểm soát, Nitrite NaNO2 Ca hạt đã có thể để loại bỏ khoảng 12% thuốc nhuộm RBBR ban đầu trong vòng 90 phút. Trong khi miễn phí enzyme, này nhuộm anthraquinone decolorized 74.6% và tăng lên đến 90,3% sử dụng hỏng laccase sau 90 phút điều trị (hình 5a). Hơn nữa, mức độ decolorization của RBBR đã không cải thiện bằng cách thêm 1 mM HBT (hình 5a). Các kết quả trên được hỗ trợ bởi Mechichi et al. (2006), người nhấn mạnh không có hiệu lực của hòa giải viên redox HBT ở nồng độ giữa 0,125 và 2.5 mM trên decolorization RBBR. Kết quả khác cũng báo cáo rằng quá trình oxy hóa của R

Kết quả (Việt) 2:

D. Datissi et al. / International Biodeterioration & Phân hủy sinh học 90 (2014) 71-78 75

Hơn nữa, canxi clorua được sử dụng như một chất liên kết chéo, và nồng độ của nó ảnh hưởng đến hoạt động và sự ổn định của enzyme cố định. Sung. lb cho thấy sự gia tăng nồng độ canxi clorua 1,5-3% (w / v) ở mức 2% (w / v) nồng độ alginate có ít ảnh hưởng đến hiệu quả tải (77,3 ± 1,1%, 82,2 ± 2,4%, tương ứng) . Các nghiên cứu trước đây cho thấy sự khuếch tán của các chất có phân tử lượng cao từ các hạt Ca-alginate vào dung lượng lớn đã ít bị ảnh hưởng bởi sự gia tăng nồng độ CaC12 (1-2% w / v), nhưng nó đã được hạn chế đáng kể bởi in¬creases trong nồng độ alginate (2-4% w / v) (Tanaka et al., 1984). Do đó, nồng độ alginate đóng một vai trò quan trọng đối với enzyme ngậm vào hạt Ca-alginate.
Hơn nữa, ảnh hưởng của tỷ lệ (E / A) trên tải hiệu quả và năng suất cố định được thể hiện trong hình. lc. Kể từ khi các hạt chuẩn bị trong công việc hiện tại là rất nhỏ, hiệu quả tải của họ có thể được tương đối hạn chế đó sẽ gây ra sự sụt giảm trong sản lượng immo¬bilization tại một E cao hơn / Một tỷ lệ (> 1: 8). Phát hiện rằng tỷ lệ (E / A) 1: 4 được tìm thấy sẽ được tối ưu cho immobili¬zation của laccase tinh khiết từ C Gallica có thể được đối với các báo cáo của Lu et al. (2007), đã báo cáo rằng bất động của enzyme bằng viên nang siêu nhỏ alginate-chitosan sử dụng một tỷ lệ (E / A) của 1/8 đã được tìm thấy là tốt nhất cho laccase ngậm.
Các điều kiện tối ưu là 2% (w / v) sodium alginate , 2% (w / v) CaC12 và 1: 4 E / A tỷ lệ. Trong điều kiện như vậy, việc tải về hiệu-tính hiệu và bất động sản của laccase cố định là 88,1 ± 2,4% và 93,3 ± 1,1%, tương ứng.
3.3. Đặc tính của tự do và cố định laccase
3.3.1. Tính ổn định kiểm tra
Sự ổn định nhiệt của C Gallica lac hợp cụ miễn phí và cố định đã được điều tra ở 55 ° C trong thời gian ủ bệnh khác nhau. Nhiệt độ này được lựa chọn vì nó là nhiệt độ thường được sử dụng trong ngành công nghiệp dệt nhuộm.
Các dữ liệu từ hình. 2, cho thấy laccase cố định và miễn phí duy trì 91,2 ± 0,7% và 25,6 ± 1,3% các hoạt động ban đầu của họ, tương ứng, sau 90 phút ủ ở 55 ° C. Các hoạt động còn lại ở 210 phút ủ khoảng 67 ± 0,8% cho laccase cố định và 3% đối với enzyme tự do. Điều này phù hợp với kết quả của Reyes et al. (1999), người đã phát hiện ra rằng một laccase cố định từ C. Gallica UAMH8260 trên agarose kích hoạt cho thấy sự ổn định nhiệt cao hơn 70 ° C so với enzyme tự do.
120 100 80 60 40 20
Các đường cong ổn định pH của cố định và miễn phí laccase được mô tả trong hình . 3. Từ các giá trị trong các con số nêu trên, có thể suy luận rằng so với laccase miễn phí, sự ổn định laccase cố định trong giá trị pH có tính axit cao (khoảng 30%). Ngoài ra, sự ổn định của laccase cố định trong khoảng pH 7,0-9,0 cao hơn so với enzyme tự do khoảng 20%.
Nói chung, các enzym tự do có thể mất các hoạt động của họ một cách nhanh chóng (Cevik et al., 2011). Do đó, nó được khuyến khích để các enzyme cố định. Ổn định Stor¬age là một trong những thông số quan trọng nhất cần được xem xét trong -chất xúc tác sinh cố định.
Chỉ ra rằng, vào cuối của 20 ngày lưu trữ, laccase miễn phí và laccase cố định giữ lại khoảng 22,4 ± 1,8% và 82,7 ± 0,9% của họ hoạt động ban đầu, tương ứng. Kết quả tương tự đã được quan sát bởi Huang et al. (2006), đã báo cáo rằng sau khi bảo quản ở nhiệt độ 4 ° C trong vòng một tháng, các hoạt động của Pycnoporus sanguineus laccase bất động trên đồng tetra-aminophthalocyanine-Fe304 hạt nano composit là 85% hoạt động ban đầu của nó, trong khi đó của laccase miễn phí chỉ có 30 là %.
3.3.2. Decolorization thuốc nhuộm tổng hợp khác nhau của laccase miễn phí và cố định
các tiềm năng nhuộm decolorizing của cố định và miễn phí laccase từ C. Gallica đã được chứng minh cho thuốc nhuộm khác nhau thuộc 3 gia đình nhuộm: thuốc nhuộm anthraquinon (RBBR), thuốc nhuộm diazo (RB-5 và BBR) và một chất nhuộm phức kim loại (LG) (Hình. 5a-d).
Từ dữ liệu trong hình. 5a, nó có thể được quan sát thấy rằng RBBR đã nhanh chóng bị mất màu do cả laccase miễn phí và cố định một mình, so với LG, RB5 và BBR (Hình. 5b-d). Đối với diazo và thuốc nhuộm phức kim loại, sản lượng decolorization tối đa thu được là không cao hơn 50% trong vòng 24 giờ ủ mà không cần trung gian oxi hóa khử, trong khi họ hiệu quả hơn trong sự hiện diện của HBT (Hình. 5b-d).
Trong điều khiển , hạt Ca-alginate có thể loại bỏ khoảng 12% thuốc nhuộm RBBR ban đầu trong vòng 90 phút. Trong khi do enzyme miễn phí, thuốc nhuộm anthraquinone này đã bị mất màu đến 74,6% và tăng lên đến 90,3% sử dụng laccase cố định sau 90 phút điều trị (Hình. 5a). Hơn nữa, mức decolorization của RBBR không được cải thiện bằng cách thêm 1 mM HBT (Hình. 5a). Kết quả trên được hỗ trợ bởi Mechichi et al. (2006), người nhấn mạnh không có tác động của oxy hóa khử trung gian HBT ở nồng độ giữa 0,125 và 2,5 mM trên decolorization của RBBR. Các kết quả khác cũng báo cáo rằng các quá trình oxy hóa của R