Утилизация фенола и его производных  с использованием иммобилизованной на природных полимерах пероксидазы хрена

Б. Б. Тихонов; В. Г.  Матвеева; П. Ю.  Стадольникова; А. И.  Сидоров

doi:10.25514/CHS.2019.2.16015

Б. Б. Тихонов Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тверской государственный технический университет, г. Тверь, Россия https://orcid.org/0000-0002-6977-1730
В. Г. Матвеева Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тверской государственный университет, Тверь, Россия; 2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тверской государственный университет, Тверь, Россия https://orcid.org/0000-0002-3291-4865
П. Ю. Стадольникова Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тверской государственный технический университет, г. Тверь, Россия https://orcid.org/0000-0002-1201-8238
А. И. Сидоров Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тверской государственный технический университет, г. Тверь, Россия https://orcid.org/0000-0002-0983-420X

DOI: https://doi.org/10.25514/CHS.2019.2.16015

Ключевые слова: фенол, производные фенола, оксидоредуктазы, пероксидаза, глюкозооксидаза, биополимеры, иммобилизация

Аннотация

Утилизация высокотоксичных для человека и окружающей среды техногенных загрязнителей – фенола и его производных является важной задачей обеспечения химической безопасности. В работе приведены результаты синтеза и исследования каталитических свойств эффективных биокатализаторов окисления фенола и его производных на основе микросфер альгината натрия и пероксидазы хрена, извлеченной из сердцевины корня Armoracia rusticana. Иммобилизация пероксидазы хрена на микросферах альгината натрия проводилась с использованием карбодиимида и N-гидроксисукцинимида для активации карбоксильных групп носителя с последующей сшивкой c ними аминогрупп фермента. Установлено оптимальное соотношение компонентов, при котором биокатализатор проявляет максимальную активность в реакциях окисления фенола и 4-хлорфенола. Иммобилизованный биокатализатор сохранил около 25-30% активности растворимого фермента, при этом он может быть использован многократно практически без потери активности.

Литература

Grushko Ya.M. Hazardous organic compounds in industrial wastewater. L.: Khimiya, 1982. 214 p. [in Russian].

Maystrenko V.N., Klyuev N.A. Ecological-analytical monitoring of persistent organic pollutants. M.: Binom, 2011. 323 p. [in Russian].

Fatikhova N. I., Yagafarova G.G., Korzhova L.F., Leontjeva S.V., Yagafarova D.I. // Vestnik tekhnologicheskogo universiteta [Bulletin of Technological University]. 2016. V. 19, No. 10. P. 152 [in Russian].

Bayramoglu G., Аriса М. Y. // Journal of Hazardous Materials. 2008. V. 156. No. 1-3. P. 148. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2007.12.008.

Veitch N.C. Horseradish peroxidase: a modern view of a classic enzyme // Phytochemistry. 2004. V. 65. No. 3. P. 249. DOI: 10.1016/j.phytochem.2003.10.022.

Bilal M., Iqbal H.M.N. // International Journal of Biological Macromolecules. 2019. V. 130. P. 462. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2019.02.152.

Malik D.J., Sokolov I.J., Vinner G.K. et al. // Advances in Colloid and Interface Science. 2017. V. 249. P. 100. DOI: 10.1016/j.cis.2017.05.014.

Zhao L., Wang J., Zhang P., Gu Q., Gao Ch. Absorption of Heavy Metal Ions by Alginate. In: Bioactive Seaweeds for Food Applications. Ed. Yimin Qin. Academic Press, 2018. P. 255. DOI: https://doi.org/10.1016/C2016-0-04566-7.

Asadi S., Eris S., Azizian S. // ACS Omega. 2018. V. 3(11). P. 15140. DOI: 10.1021/acsomega.8b02498.