漆酶在有机溶剂体系中的应用

漆酶由于其非特异性的氧化能力受到广泛关注,被认为在制浆造纸、纺织、食品、化妆品、环保、纳米生物技术等领域有着广泛的用途;非水酶学的研究可以赋予漆酶更广泛的应用.文章综述了 2000年以来漆酶在有机体系中的应用研究结果,所涉及的漆酶包括真菌漆酶和植物漆酶,涉及的有机体系包括低水溶剂体系、有机共溶剂体系(水-有机溶剂单相体...     

漆酶对染料废水脱色的应用研究

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,近年来在染料废水脱色领域的应用研究取得了长足发展.染料废水具有产生量大、危害性强、难于生物降解等特点,对印染废水脱色研究发现,漆酶是处理染料废水最具潜力的生物酶.当前研究最为广泛的是真菌漆酶与细菌漆酶.真菌漆酶具有作用pH偏酸性、适宜温度范围窄、培养周期长、易纯化等特点,细菌漆酶具有作用pH与适宜温度范围较广、培养周期短、不易纯化等特点.将漆酶在载体上进行固定化,可达到便捷高效、重复使用的目的,载体材料不断优化,推动漆酶实现更广泛的实际应用.     

利用固定化技术与添加表面活性剂增强双酚A降解率的研究

以SiO_2为载体,戊二醛为交联剂,用以固定游离态漆酶降解双酚A(Bisphenol A,BPA).同时,对比了游离态漆酶与固定化漆酶在不同pH值与温度下的最佳酶活与酶稳定性,再通过添加表面活性剂来增加酶活及BPA去除效果.结果表明,与游离态漆酶相比,固定化漆酶对不同酸碱的适应性与耐热性均有所提高,在pH为2~8时,固定化漆酶的活性均高于游离态漆酶,且最佳活性温度也从游离态漆酶的40℃提高至50℃.在BPA降解率方面,固定化漆酶的降解率皆高于游离态漆酶,反应6 h后,对100 mg·L~(-1)BPA的去除率可分别达到92%与85%.通过添加非离子型表面活性剂Triton X-100,反应4 h后固定化漆酶可完全降解BPA,相对活性为67%;游离态漆酶于6 h将BPA降解完全,相对活性为32%.实验证实Triton X-100可作为酶活诱导剂用以提高漆酶活性及BPA的降解率,降低了处理成本且具有一定的应用前景.     

漆酶的研究及进展

漆酶是一种绿色环保的多酚氧化酶类。近几十年来,漆酶的研究发展迅速,已在多个领域得到广泛应用。本文介绍了漆酶的结构和功能,相关酶学特性,分子生物学及其工业应用的研究。此外,对细菌漆酶在染料废水、电化学应用及造纸等工业生产方面的应用作简要的介绍。随着分子生物学技术应用和发展,漆酶作为新型的生物制剂在环境保护等领域中将发挥更重要的应用价值。     

漆酶降解有机污染物的研究进展

文章综述了漆酶的来源及性质、催化氧化机制、催化氧化有机物的作用方式及影响其活性的因素,并分析了其在有机污物染治理方面的应用现状。综合国内外研究现状,开发新型的漆酶磁性纳米固定化材料及构建高效产漆酶基因工程菌是实现漆酶工业化应用的重要研究方向。     

漆酶去除造纸废水中木素及多酚类化合物应用

漆酶是一种多酚氧化酶,参与木素的降解或聚合,具有氧化木素的能力。制浆造纸废水中含有大量的木素衍生物及多酚类化合物,这些化合物中有许多物质有较大毒性的,这给废水的生物处理带来了不利影响。木素和多酚类化合物又是废水COD、BOD及色度的主要来源。在漆酶的存在下曝气,可使此类化合物聚合或降解,进而通过絮凝沉淀或深度氧化除去。文章综述了近年来漆酶在制浆造纸废水处理中的应用与研究现状。     

真菌漆酶及其在环境污染控制中的应用

综述漆酶的分子结构 ,催化机理及其在环境污染控制中的应用等方面的研究概况     

漆酶催化氧化水中雌激素的研究

采用漆酶催化氧化去除水中5种雌激素(BPA、E2、EE2、E1、OP),探讨了pH和水溶性天然有机质(NOM)对雌激素处理效率的影响,并深入研究了EE2在漆酶催化氧化过程中的反应动力学以及主要的反应产物.结果表明,水中雌激素均可被漆酶有效地去除,其反应的适宜pH值范围为4～6;NOM对5种雌激素的去除效率在反应初期有较明显的抑制作用;漆酶催化氧化EE2的过程遵循二级反应动力学,而在反应过程中,漆酶的稳定性比过氧化物酶要高;由自由基耦合形成的EE2二聚体是漆酶反应的主要产物.     

静电纺丝纤维膜固定化漆酶对水中双酚A的降解性能

采用乳液静电纺丝技术原位固定漆酶,利用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦扫描显微镜(LCSM)对载漆酶电纺纤维膜的形貌结构进行表征.载酶电纺纤维呈壳-核结构,平均直径为(650±30)nm,表面有许多纳米级孔道;漆酶被成功包埋固定于纤维内部,且保留了79.8%的酶催化活性.以双酚A(Bisphenol A,BPA)为目标污染物,对比电纺纤维膜固定化漆酶和游离漆酶对BPA的降解性能,考察p H值和温度等因素对BPA降解效率的影响.研究结果表明:在优化条件下,电纺纤维膜固定化漆酶对BPA的降解率达80%左右;与游离漆酶相比,固定化漆酶对p H值和温度均表现出更好的耐受性.这主要是因为漆酶被包埋在纤维内部,纤维的聚合物外壳结构可以保护漆酶,减少外界环境对漆酶的影响,而纤维表面的多孔结构可以为漆酶与BPA的接触反应提供通道.     

两种介体物质在漆酶降解磺胺类抗生素中的作用

通过比较两种介体物质丁香醛(SA)和1-羟基苯并三氮唑(HBT)对漆酶降解5种典型磺胺类抗生素的影响,考察了介体的起始浓度、pH值、反应温度、漆酶起始浓度等因子的影响,得到介体SA对漆酶催化降解磺胺类抗生素的效果更好.在漆酶+SA反应体系中,反应体系pH值为5~6,反应温度为30℃,SA起始浓度为0.5mmol/L,漆酶起始浓度为0.5mg/mL时,漆酶对5种磺胺类抗生素的降解效果最佳,降解去除率在15min时达到75%左右,1h内均达到97%以上. 本研究表明,适当的介体物质可大大提升漆酶对磺胺类抗生素的降解效果.漆酶在介体物质的作用下对抗生素类污染物的生态净化具有良好的应用潜力.     

环氧化PVA载体固定漆酶的最佳工艺条件研究

在T=35℃,HAc-NaAc缓冲溶液pH为4的条件下,用环氧化PVA载体对漆酶进行固定化,固定后酶活为游离酶活的95%。用该固定化漆酶处理制浆造纸废水,反复使用6次后,酶活仍保持为初始酶活的45%,且每次COD去除率在40%以上,处理后的废水BOD增大了50%,废水可生化性得到很大提高。     

树脂D201上粗漆酶的固定化及对孔雀石绿的脱色

云芝粗漆酶以3种方法,即静电吸附法(D201-Lac-Ⅰ)、先吸附后交联法(D201-Lac-Ⅱ)、戊二醛处理树脂后吸附法(D201-Lac-Ⅲ)固定到大孔阴离子交换树脂D201上.与静电吸附法相比,D201-Lac-Ⅱ的漆酶固载量大幅提升至4.65倍,漆酶比活力却严重受损,只有前者的4.8%;D201-Lac-Ⅲ的漆酶固载量略有下降,为静电吸附法的0.51倍,漆酶比活力却显著提高至静电吸附法的2.99倍.利用电子透射电镜(TEM)可明显观察到D201-Lac-Ⅲ漆酶分子聚合体的阴影.用D201-Lac-Ⅲ对孔雀石绿进行了连续多批次脱色试验,在长达210 h的连续操作中,其脱色效率未观察到有下降趋势,一直稳定在40%～55%之间,D201-Lac-Ⅲ的酶活亦未观察到下降,同等条件下游离的漆酶活力已损失至20%以下,证明D201-Lac-Ⅲ具有显著提升的稳定性和优良的重复利用性.考虑到粗漆酶廉价易得,D201-Lac-Ⅲ在水处理应用中可能大有前景.     

白腐真菌组合培养提高漆酶酶活的作用机制研究

采用白腐真菌组合培养的方式提高漆酶酶活,并对组合后菌株相互作用机制进行了研究.菌株55(Trametes trogii)和菌株m-6(Trametes versicolor)组合后漆酶酶活较菌株55和m-6分别提高了24.13倍和4.07倍;组合后菌株间不存在抑制作用;平板培养时,两菌株菌丝生长止于菌丝交界处,该处漆酶酶活最高并分泌褐色色素;液体培养时,菌株m-6对组合后漆酶酶活的提高起着更为重要的作用:向菌株55的培养物中添加菌块m-6,其酶活比向菌株m-6培养物中添加菌块55时的酶活高7.03倍,并且菌株m-6胞外物对菌株55的漆酶分泌也有明显的刺激作用,其中加入20 mL过滤灭菌胞外物可使菌株55漆酶酶活提高6.79倍,而且胞外物高温灭菌后仍能刺激菌株55的漆酶分泌,加入20mL后酶活比对照高4.60倍;Native-PAGE活性染色结果表明组合后同工酶种类未发生变化,但有3种同工酶的浓度升高.     

Production of laccase by Coriolus versicolor and its application in decolorization of dyestuffs : (Ⅰ) Production of laccase by batch and repeated-batch processes

The production of laccase by Coriolus versicolor was studied.The effect of cultivation on laccase production by Coriolus versicolor was examined to obtain optimal medium and cultivation conditions.Both batch and repeated-batch processes were performed for laccase production.In repeated-batch fermentation with self-immobilized mycelia, total of 14 cycles were performed with laccase activity in the range between 3.4 and 14.8U/ml.     

Production of laccase by Coriolus versicolor and its application in decolorization of dyestuffs: (Ⅰ) Production of laccase by batch and repeated-batch processes

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＮｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙａｒｏｍａｔｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓｂｙｌｉｇｎｉｎｏｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅｓｆｒｏｍｌｉｇｎｉｎ ｄｅｇｒａｄｉｎｇｗｈｉｔｅ ｒｏｔｆｕｎｇｉｈａｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙａｔｔｒａｃｔｅｄａｔｔｅｎｔｉｏｎｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓａｂｉｌｉｔｙｔｏｍｅｔａｂｏｌｉｚｅａｗｉｄｅｒａｎｇｅｏｆｏｒｇａｎｉｃｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ(Ｋａｃｓｔｎｅｒ,2 0 0 0 ) .Ａｍｏｎｇｔｈｅｍ ,ｌａｃｃａｓｅ ,ａｌｓｏｃａｌｌｅｄｐｈ…     

平菇漆酶对不同重金属胁迫的响应

平菇是一种重要的白腐真菌,可以合成包括漆酶在内的多种木质素纤维素降解酶. 以平菇(ACCC 52857)为材料,通过在培养基中分别添加不同浓度的重金属离子(Cu2+、Pb2+、Cd2+),考察菌体生长及培养基中漆酶活性的变化情况,并利用非变性聚丙烯酰胺电泳检测不同重金属离子对平菇漆酶同工酶(Lacc2和Lacc10)活性的影响. 结果表明:在培养基中添加Cu2+、Pb2+、Cd2+对平菇漆酶活性均有不同程度的增强作用. 培养至第9天时,对照组漆酶活性达到最大值,为(565.6±5.2)nkat/mL;而添加重金属离子的各组漆酶活性仍在上升,Cu2+、Pb2+、Cd2+分别以终浓度为3 000、2 000、150 μmol/L时对漆酶活性的增强作用最大,培养至第20天、第15天、第17天时,漆酶活性达到最大值,分别为(8 612.1±840.0)、(2 204.0±347.0)、(2 928.0±217.7)nkat/mL. 非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示,3种重金属离子对液体培养条件下Lacc2和Lacc10这2种漆酶同工酶活性的影响不同. 培养基中较高c(Cu2+)可以显著增加Lacc10活性;随着c(Pb2+)的升高,Lacc2活性升高;随着c(Cd2+)不断增加,Lacc2活性略有降低,但Lacc10活性逐渐增加. 研究结果有助于进一步解释漆酶的生理功能和漆酶基因的表达调控机制.      

Enhanced oxidation of benzo[a]pyrene by crude enzyme extracts produced during interspecific fungal interaction of Trametes versicolor and Phanerochaete chrysosporium

The effects of interspecific fungal interactions between Trametes versicolor and Phanerochaete chrysosporium on laccase activity and enzymatic oxidation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were investigated. A deadlock between the two mycelia rather than replacement of one fungus by another was observed on an agar medium. The laccase activity in crude enzyme extracts from interaction zones reached a maximum after a 5-day incubation, which was significantly higher than that from regions of T. versicolor or P. chrysosporium alone. The enhanced induction of laccase activity lasted longer in half nutrition than in normal nutrition. A higher potential to oxidize benzo[a]pyrene by a crude enzyme preparation extracted from the interaction zones was demonstrated. After a 48 hr incubation period, the oxidation of benzo[a]pyrene by crude enzyme extracts from interaction zones reached 26.2%, while only 9.5% of benzo[a]pyrene was oxidized by crude extracts from T. versicolor. The oxidation was promoted by the co-oxidant 2,2'-azinobis-3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate diammonium salt (ABTS). These findings indicate that the application of co-culturing of white-rot fungi in bioremediation is a potential ameliorating technique for the restoration of PAH-contaminated soil.     

黄孢原毛平革菌在多种氨氮浓度下木质素降解酶的产生

在氨氮浓度0．0308-0．924g／L，下对黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)在空气环境中进行自由悬浮振荡培养，在氨氮浓度0．0308-0．308g／L下可检测到木质素过氧化物酶活性，最高酶活为42．8U/L；在氨氮浓度0．0308g／L和0．154g/L下可检测到漆酶活性，最高酶活为35．0U／L，在氨氮浓度不低于0．154g/L时，葡萄糖消耗速率大致相当，明显高于在氨氮浓度0．0308g／L下的葡萄糖消耗速率；氨氮在葡萄糖耗尽时达到最低值，然后开始增大；木质素过氧化物酶和漆酶的活性峰与葡萄糖和氨氮的最大消耗基本对应。实验结果对木质素降解酶发酵和白腐真菌在环境工程中的直接应用具有启发意义。