纺织印染等工业活动排放的染料废水具有高色度和强毒性,严重威胁生态环境。传统物理化学处理方法往往存在能耗高、成本大、二次污染等问题。相比之下,酶催化降解技术以高效、绿色和可再生等优势,正成为废水治理的重要发展方向。
近日,爱体育网_爱体育网(中国)生命科学学院李力教授团队在酶生物催化脱色与废水净化领域取得新突破。研究成果《Characterization of a Novel Dye-Decolorizing Peroxidase from Brevibacillus agri and Its Application in Detoxification of Textile Industry Wastewater》已在线发表于环境与生物资源领域国际权威期刊《Bioresource Technology》(中科院一区 TOP,IF≈9.0,2025, DOI:10.1016/j.biortech.2025.133430)。
本研究首次从短杆菌(Brevibacillus agri) 中鉴定并功能验证一种新型染料脱色过氧化物酶 BaDyP,并系统评估其在真实印染废水中的降解与脱毒性能。通过异源表达,团队分别在大肠杆菌与酿酒酵母中获得活性酶,其中 E. coli 表达体系表现出更高的催化活性与溶剂耐受性。BaDyP 对活性黑5、刚果红、亚甲蓝等多种结构染料的去除率分别高达 96.7%、95.0% 和 93.2%,在宽 pH 与温度范围内保持稳定活性。在实际印染废水中,BaDyP 的脱色效率达 78.1%,经理性设计的 D240E 突变体进一步提升至 93.3%(增幅19.5%)。傅里叶变换红外光谱(FTIR)与毒性实验结果表明,该酶能有效断裂染料分子结构、降低废水毒性,揭示了其氧化降解机理。该成果填补了此类酶在真实染料废水处理中的实用案例空白,对印染行业绿色治理与水资源保护具有重要推动作用。
本研究以爱体育网_爱体育网(中国)为第一完成单位,2023级硕士研究生林玟静和2022级博士研究生林威为共同第一作者,李力教授为通讯作者,张明亮老师与奥胡斯大学(Aarhus University)Yan Zhang 老师为共同通讯作者。研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金及福建省自然科学基金的支持。未来,团队将持续在酶工程改造、反应器设计与中试放大等方向开展研究,推动该酶及相关生物脱色技术的产业化应用。
(生命科学学院)
