漆酶在环境保护领域中的研究及应用进展

对漆酶催化活性中心的结构与功能进行分析,总结了漆酶活力检测及影响因素,介绍了漆酶在工业中的应用,详细阐述了在环境保护领域中的应用与研究。     

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.     

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。     

固定化漆酶磁性纳米材料的合成及对合成染料的降解

介绍了一种温和无损固定化漆酶的方法,并研究了其对合成染料的降解行为。首先采用共沉淀法合成乙二胺四乙酸(EDTA)功能化的磁性纳米粒子,并以Cu2+为桥基,通过螯合作用将漆酶固载于EDTA功能化的磁性纳米粒子表面。通过透射电镜、紫外-可见光谱仪等对磁性固定化漆酶纳米材料进行了表征。固定化漆酶磁性纳米材料尺寸在15 nm左右,具有良好的磁响应能力,漆酶固定化率可达223 mg/g;在最佳降解条件下,其对孔雀石绿和碱性品红均表现出良好的降解能力;同时固定化漆酶具有较高的稳定性和重复使用性,便于回收利用。     

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     

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.     

Trametes sp.LS-10C产漆酶发酵培养基优化及其漆酶对偶氮染料的脱色性能

为了提高菌株Trametes sp.LS-10C的漆酶产量并初步研究该酶对偶氮染料的脱色性能,本文通过单因素实验及均匀设计对菌株Trametes sp.LS-10C产漆酶培养基进行了优化,获得最优培养基配方为:葡萄糖14.4 g·L~(-1)、豆渣10.1 g·L~(-1)、麸皮100 g·L~(-1)、NH_4Cl_3g·L~(-1)、KH2PO41.4g·L~(-1)、CuSO_4’5H2O 1 g·L~(-1)、NaCl 1 g·L~(-1)、MgSO_40.8 g·L~(-1)、CaCl_20.5 g·L~(-1).菌株发酵至8 d时漆酶产量为595.15 U·m L~(-1),约是优化前的35.66倍.进一步研究表明,该漆酶-介体系统对酸性红GR、酸性蓝40和酸性铬蓝K等3种偶氮染料脱色10 h后脱色率分别高达96.86%、91.28%和86.31%.相比公开发表的文献,本研究所报道的Trametes sp.LS-10C利用优化培养基发酵产漆酶达到了较高水平,具有酶活力高和发酵时间短等特征,且该漆酶在处理偶氮染料废水脱色领域中具有进一步研发和应用价值.     

利用分子生物学技术监测环境污染的研究进展

分子生物学技术在环境中的应用日益广泛，综述分子监测技术，尤其是应用于环境监测中的各种分子技术．如电泳分离纯化技术，核酸探针检测技术，分子标记物，酶联免疫吸附测定技术，基因工程技术等，阐述了分子生物学技术在环境污染监测中的应用以及未来分子监测技术的开发方向和其他技术相结合，探索分子生物学技术在环境领域的发展趋势。     

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.     

杏鲍菇漆酶的诱导及其对苯并[a]芘的降解研究

杏鲍菇(Pleurotus eryngii)是一种常见的白腐真菌,具有产漆酶的能力。本研究采用液态方式培养杏鲍菇,考察了杏鲍菇的产漆酶性能和杏鲍菇培养液对苯并[a]芘的降解能力。研究结果发现铜离子对杏鲍菇产漆酶有明显的诱导作用,在液体培养基中添加1.0mmol/L铜离子,培养8天后漆酶活性提高8.3倍。杏鲍菇培养液对苯并[a]芘有较好的降解能力,培养7天后液体培养基中苯并[a]芘降解率达到89%。表明杏鲍菇在产漆酶和污染物降解方面具有良好的应用前景。     

植物内生真菌强化还田秸杆降解的研究

通过形态学和分子生物学相结合的方法 ,将内生真菌B3初步定为半知菌中的拟茎点霉属 (Phomopsissp .) .通过盆栽试验和扫描电镜观察表明 ,内生真菌B3有很好的降解秸秆的能力 ,尤其是对木质素的降解 ,而且对后季作物生长没有危害 .进一步研究木质素酶的性质表明 ,菌株B3分泌的漆酶有很好的耐热性 ,粗酶液在pH为 6 0— 8 0时 ,酶活较为稳定 .     

基因工程菌漆酶对蒽醌染料的脱色研究

利用基因工程菌甲醇毕赤酵母(PMAD16/pMETαA-Lcc1)培养产生的重组漆酶,研究了重组漆酶对蒽醌染料Remazol Brilliant Blue R脱色的影响。结果表明:重组漆酶对蒽醌染料RBBR脱色的最佳pH值为4.5,温度为45℃,当溶液中漆酶活力为10.0U/mL时,在最适脱色条件下作用14h,粗漆酶和纯化漆酶对蒽醌染料RBBR(80mg/L)的脱色率分别为95.2%和87.5%,重组漆酶可有效地使蒽醌染料RBBR脱色。     

农业废物堆肥中高产漆酶新菌株的分离鉴定及酶学性质研究

从农业固体废物堆肥中分离得到1株高产漆酶的新菌株,通过对其形态特征和ITS序列分析,鉴定该菌株为哈茨木霉(Hypocrea lixii).以Cu1AF和Cu2R为引物对该菌株的漆酶基因进行扩增,PCR产物回收克隆后测序得到长度为148 bp的漆酶基因片段.在液体培养条件下,菌株漆酶活力可达到67.5 U.mL-1.对该菌株的漆酶酶学性质初步研究显示:漆酶相对分子质量大约为60×103,酶反应的最适温度为35℃,最适pH为4.0;在60℃时漆酶半衰期>1 h;漆酶氧化2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)的米氏常数(Km)值为1.00 mmol.L-1;金属离子对酶活的影响很大,Na+、Fe2+、Fe3+、Pb2+、Zn2+对酶活都有抑制作用.该菌株有很好的应用潜力来作农业废物堆肥处理系统的强化菌剂.     

漆酶介体系统对孔雀绿的脱色研究

研究了漆酶介体系统对代表性三苯甲烷类染料孔雀绿的脱色处理。漆酶介体系统对孔雀绿的脱色效率比单独使用漆酶要高出10倍。高浓度的孔雀绿对漆酶介体系统的脱色效率有抑制作用,最适的pH值和温度分别在4.2和32°C左右。介体浓度的提高可促进脱色率的增加,但高浓度的介体会抑制脱色效率。漆酶和漆酶介体系统对孔雀绿的脱色机制上存在不同,前者的作用机制为脱甲基反应,而后者的脱色机制为自由基介导的聚合反应。     

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。     

大孔树脂共价固定化漆酶及其对孔雀石绿的脱色研究

以大孔树脂为固定化载体,戊二醛为表面活化剂,采用共价结合法固定漆酶。以ABTS为漆酶底物,通过对固定化漆酶活性的测定,确定大孔树脂固定漆酶的最佳固定条件为：戊二醛浓度=2%、pH=6、活化时间=2 h、固定时间=10 h。在此条件下制备的固定化漆酶能够保持79%的初始活性,获得的固定化漆酶活力能够达到1．94 U·g-1。在酸性条件(pH=3)下,游离漆酶的活性在3 h内丧失71%,而固定化漆酶仅丧失37%,显示出固定化漆酶良好的环境稳定性。固定化漆酶对孔雀石绿染料的脱色率在5h内可达到96%。     

复配逆胶束体系中漆酶催化性能研究

在由鼠李糖脂和Tween-80构建而成的复配逆胶束媒介研究了漆酶的催化性能.采用紫外法考察了Tween-80摩尔含量、逆胶束含水量、水相酸碱度、水相盐度以及助表面活性剂种类等反应条件对漆酶催化性能的影响.研究结果表明,反应的最佳条件:Tween-80的摩尔含量为30%,体系含水量为20,缓冲溶液pH为4.5,KCI浓度为70mmol/L,助表面活性剂正己醇.并且在最佳条件下,漆酶在复配逆胶束体系中的酶活比在单相鼠李糖脂逆胶束中高1.44倍,比在水溶液中高4.35倍,研究结果表明复配表面活性剂在构建胶束酶学上具有很大的潜力.     

Cd对不同形态漆酶修复DDT污染土壤的影响

研究了重金属Cd对游离漆酶和同定化反胶团漆酶修复土壤有机氯农药DDT污染的影响.结果表明.游离漆酶对土壤中DDT各组分均有不同程度降解,且均随着cd浓度的增大而降低,含量越高的组分降解率越高.受到Cd污染的影响也越大(P,P'-DDT>P,P'-DDD>0.P'-DDT>P,P'-DDE);当Cd浓度分别为0、0.5、1和2 mg·kg-1时,游离漆酶对土壤中DDT总量的降解率分别为50.68%、32.50%、14.92%和13.40%.固定化反胶团漆酶比游离漆酶能更有效地降解DDT,DDT降解率在无Cd和有Cd存在时(Cd浓度为0.5 mg·kg-1)分别提高20%和30%左右.