炭基材料固定化真菌漆酶在污水处理领域的应用

漆酶是一种多功能含铜氧化还原酶,被广泛研究或应用于多个学科领域.然而,实际应用中,漆酶因成本昂贵、易流失,稳定性不足等缺陷,限制了其工业化应用和商业化价值.炭基材料固定化真菌漆酶技术提供了一种值得探索的途径,来改善真菌漆酶的贮存稳定性、催化氧化活性、以及重复使用的性能.本文详细介绍了真菌漆酶的来源、结构和性质;系统归纳了生物炭、活性炭、碳纳米管、石墨烯等炭基材料固定化真菌漆酶的物理-化学方法(物理吸附、诱捕包埋、共价结合、交联聚合);概述了酚类、雌激素、染料、药物等环境有机污染物在炭基固定化真菌漆酶复合材料上的去除效果和循环性能,并深入讨论了化合物在炭质界面的吸附机制(如疏水性作用、π-π作用、孔隙填充等)和固定化真菌漆酶利用氧化还原电势差催化氧化有机物的反应机制.本文旨在为真菌漆酶固定化载体材料的选择提供参考依据,也将为开拓固定化真菌漆酶应用于有机污染治理的视野提供技术支撑.

真菌漆酶的酶活测定方法评价

目前真菌漆酶酶活的测定方法多样,没有统一的标准,致使不同研究之间的漆酶酶活无法进行比较分析,也造成漆酶产品在酶活质量意义上的混乱。因此,对测定真菌漆酶酶活的各种不同的分光光度法进行了综述和比较分析,认为采用ABTS法作为测定漆酶酶活的方法较具合理性和科学性,建议作为漆酶酶活测定的统一方法。

壳聚糖固定化真菌漆酶及其用于处理酚类污染物的研究

Trametessp.AH2 8 2在液体培养条件下经邻甲苯胺诱导能有效合成漆酶同工酶A。以壳聚糖为载体 ,戊二醛为交联剂进行了漆酶A的固定化研究 ,确定酶固定化适宜条件为 :0 1g壳聚糖与 1 5mL 5 %戊二醛交联 8h后 ,加入 30 0U酶固定 1 2h。在此条件下获得的固定化漆酶催化能力为 1 76 4U g载体 ,酶活回收率 5 8 5 %。与游离酶相比 ,固定化漆酶与作用底物愈创木酚的亲和力降低 ,但固定化酶的稳定性有明显改善。固定化漆酶的最适温度为5 5℃ ,比游离酶提高 5℃ ;70℃条件下保温 8h ,固定化酶保留酶活 5 6 5 % ,而在相同条件下游离酶酶活明显下降。使用固定化漆酶反应装置进行酚类化合物转化实验 ,连续进行 1 2批次操作 ,固定化酶酶活仍保持 60 %以上 。

真菌漆酶的结构与功能

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,能催化氧化酚类和芳香类化合物,同时伴随4个电子的转移,并将分子氧还原成水。漆酶结构的解析是阐明其催化作用机理、了解蛋白质结构与功能关系的基础。综述近年来对真菌漆酶蛋白结构及其功能研究的进展。

白腐真菌漆酶的固定化及其应用研究

以尼龙网为载体 ,戊二醛为交联剂 ,进行固定化真菌漆酶的条件优化和性质研究 ,优化条件为 :尼龙网在 5 %的戊二醛溶液中交联 6h后 ,加入 30U漆酶溶液固定 8h ,酶活回收率为 5 0 3%。与游离酶相比 ,固定化漆酶的热稳定性明显提高 ,最适pH值略有下降。用该固定化漆酶处理低浓度造纸废水 ,经过 8批次连续试验 ,酶活保留 5 2 %。

1株真菌漆酶高产菌株的筛选及其漆酶的纯化和性质研究

使用愈创木酚筛选平板筛选分离获得1株真菌漆酶高产菌株，通过形态学观察和5．8S rDNA—ITS序列分析，将该菌株鉴定为栓菌属真菌。初步摇瓶发酵研究结果表明该菌株发酵至第10天时，漆酶活力达到20．3U／mL。发酵液经硫酸铵盐析和DEAE FF柱层析方法纯化后，该酶蛋白分子质量约为65kDa。性质研究表明，该酶在60℃以下及pH3．5～5．0较为稳定，其Vmax和Km分别为31．06mmol／（L·min）和152μmol／L。筛选得到的栓菌菌株具有产酶速率快、发酵周期短等特点。

真菌漆酶的酶活测定及其在织物染料生物脱色中的应用

较为详细地介绍了漆酶常用的定性和定量分析方法,并阐述了漆酶在织物染料脱色中的应用.漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,按其主要来源分为漆树漆酶和真菌漆酶两大类.研究表明,漆酶可作用的底物范围广.它可应用于生漆的干燥成膜和毛发染色,纸浆生产中木质素的降解,废水处理,生物传感器,酶法免疫分析,有机合成,土壤的修复等方面.

真菌漆酶高级结构研究进展

白腐菌分泌的木质素降解酶主要有木质素过氧化物酶、锰依赖过氧化物酶和漆酶3种。漆酶属于蓝色多铜氧化酶家族,可以催化氧化多种有机化合物,伴随着分子氧还原成水,但不同来源的漆酶降解能力差异很大,而此恰与漆酶的结构密切相关。作者综述了漆酶尤其是真菌漆酶结构特征、催化活性中心和高级结构等方面的研究进展。

真菌漆酶研究进展

综述了真菌漆酶尤其是食药用真菌漆酶的生物学性质、分子生物学及应用等方面的研究进展,指出今后在注重真菌漆酶理论研究的同时,尤其应侧重其应用研究。

固定化真菌漆酶对铬蓝黑R的脱色条件

利用树脂D380固定化的真菌漆酶对染料铬蓝黑R进行脱色条件的探讨,考察常温下酶用量、反应时间和pH值对脱色率的影响.结果显示:在酶用量0.5g,反应时间40min,pH值为5的条件下,固定化漆酶对铬蓝黑R的脱色率可达96.85%.重复利用固定化漆酶处理铬蓝黑R,第8次使用后脱色率仍在94%以上.

真菌漆酶及其应用

漆酶是一种含铜多酚氧化酶 ,在白腐菌中普遍存在 ,少数低等真菌和植物中也产生 ,多为分泌型糖蛋白。至少 2 0种漆酶得到了分离和纯化。该酶是一种氨基酸残基在 5 0 0个左右的单体酶 ,一般都为酸性蛋白 ,含有 4个铜离子 ,形成 3个活性区域 ;表面一些氨基酸被不同程度地糖基化。晶体结构和其它一些波谱学研究解释了其空间结构和可能的电子传递机制。运用PCR技术和cD NA文库技术 ,越来越多的漆酶基因被克隆 ,许多来源的基因都是以家族形式存在于染色体上的。已研究的漆酶基因中都含有 10个左右的内含子 ,这些内含子在活性域位置上有比较高的保守性。一些特殊序列的存在与否决定了该酶的表达形式 -诱导型或组成型 ,诱导型菌株的调控序列中含有一段受酚类化合物作用的序列 ,而不含有该序列的酶基因则都是组成型表达的。漆酶在S .cere visiae、Trichodermareesei、A .oryzaeTATAamylase和Pichiapasti等异源表达系统中有成功表达的报道。漆酶的应用集中在以下几方面 :漆酶参与的有机合成 ;生物检测 ;有毒化合物的消除 ;工业废水处理 ;纸浆的生物漂白 ;等等。

包埋法固定化真菌漆酶及其应用研究

采用海藻酸钠包埋法固定真菌漆酶,海藻酸钠和CaCl2的最佳浓度分别为3%和4%,最佳给酶量为30U,最大回收率为48.0%。与游离漆酶相比,固定化漆酶的热稳定性有明显改善,最适反应pH向酸性方向漂移0.5,最适反应温度提高了5℃。使用固定化酶处理低浓度造纸废水,运行8批次后残留酶活为64%。

固定化真菌漆酶降解氯苯嘧啶醇农药

在葡萄糖培养基中,栓菌420(Trametes sp.420)经6mmol/L邻甲苯胺诱导,漆酶活力达到4535U/L(愈创木酚法)。用弱阴离子交换层析可分离得到纯化漆酶。以壳聚糖为载体,戊二醛为交联剂对漆酶进行固定化,30g壳聚糖与30U漆酶混合,酶活回收率高达69%。在酸性条件下,固定化漆酶对农药氯苯嘧啶醇具有良好的降解作用。

真菌漆酶在绿色化学中的研究进展

漆酶主要是由真菌分泌的一类胞外多铜氧化酶,因其具备多功能特性而被广泛地应用于绿色环境化学。漆酶能够以分子氧作为电子接受体,催化氧化多种酚类和非酚类底物形成自由基中间体,随后这些自由基中间体涉及到氧化耦合或键断裂,最终导致底物发生氧化、分解或聚合反应。目前,主要采用包埋、吸附、共价绑定和交联结合等方法制备固定化漆酶,以增强漆酶在实际环境中的催化活性、稳定性和循环再利用功效。概述了真菌漆酶的分子组成、结构特性及其催化氧化不同底物的作用机理,系统地比较了漆酶的固定化技术及其利弊,重点阐述了漆酶在有机污染物去除、合成染料脱色、造纸废水、食品加工、生物传感器和环境质量指示器等领域的研究进展,旨在为拓展和开发真菌漆酶在绿色环境化学中的多功能应用提供新的理论依据和指导思想。

改良壳聚糖固定化真菌漆酶的研究

以改良壳聚糖-壳聚糖铜为载体,戊二醛为交联剂对真菌漆酶进行了固定化研究,探讨了其固定化条件及固定化酶的部分性质。结果表明:戊二醛最适浓度为0.5%,交联最佳时间14 h,最佳给酶量约1.3 mg,固定时间12 h或0.5 h。在此条件下获得的固定化漆酶酶活回收率分别为56.4%与51.2%。与游离酶相比,固定化漆酶与作用底物邻联甲苯胺的亲和力降低,但固定化漆酶的稳定性有明显改善。最适温度分别为40℃和80℃,分别比游离酶提高10℃和50℃;90℃条件下保温5 h后固定化酶活保留率分别为57.4%和40%,而相同条件下游离酶酶活明显下降。

漆树漆酶和真菌漆酶的异同研究

本文在文献的基础上 ,比较了漆树漆酶和真菌漆酶在结构、催化活性、氧化还原电势、等电点、反应动力学参数、分离纯化方法、生物学功能等方面的异同 ,并对此进行了解释 ;

不同真菌漆酶的性质研究

为了更好开发利用漆酶 ,用邻联甲苯胺法比较分析了彩绒革盖菌、毛栓菌和多孔菌在液体培养时的产酶曲线、酶作用的最适pH值、最适酶解温度及无机离子对酶活的影响。结果表明 ,不同漆酶产酶曲线不同 ,彩绒革盖菌和多孔菌 ,第 9d达产酶高峰 ,峰值活力分别达 395 6u ml和 4 12 2u ml;毛栓菌 ,第 11d达到产酶高峰 ,峰值酶活较不同真菌漆酶的性质研究高达 5 5 4 6u ml。漆酶性质有明显差别 ,最适酶解温度不同 ,彩绒革盖菌和多孔菌漆酶最适酶解温度为 2 5℃ ;毛栓菌为 30℃ ;最适酶解pH值有差异 ,彩绒革盖菌漆酶最适酶解pH值为 4 5 ,毛栓菌为 4 0 ,多孔菌为 4 2 ;不同离子对酶活的影响不同 :K+ 、Zn2 + 、对彩绒革盖菌所产漆酶有激活作用 ;K+ 、Zn2 + 、Cu2 + 对毛栓菌所产漆酶有激活作用 ;Mn2 + 、Mg2 + 对多孔菌所产漆酶有激活作用 ;Ag+ 、Fe3+

影响真菌漆酶表达调控因素的研究进展

同一真菌菌株存在着动力学、理化性质各异的多个漆酶同工酶。外界环境中的碳氮源、金属离子、芳香化合物和其他化学物质处理的菌株等多种因素对漆酶同工酶的选择性诱导效应,以及在分子水平上漆酶基因的转录调控。本文主要阐述影响真菌漆酶表达及其活性的因素的相关研究进展。

灰盖鬼伞中过表达的碱性真菌漆酶在高盐染料废水中的应用潜力

【目的】本研究利用双孢菇(Agaricus bisporus)gpdII启动子,实现了碱性真菌漆酶PIE5(CcPIE5)在灰盖鬼伞(Coprinopsis cinerea)FA2222中的同源过表达。【方法】在mKjalke液体培养基中37℃培养7 d,漆酶活力达到(24.2±1.1)U/mL。纯化的CcPIE5在pH 8.0和60℃下表现出最佳催化活性。【结果】与已经研究报道的真菌漆酶不同,CcPIE5能耐受高浓度NaCl,当NaCl浓度从0升至1.5 mol/L时,CcPIE5的k_(cat)和K_(m)均呈下降趋势,表示CcPIE5在纺织印染废水脱色中有潜在应用价值。进一步在染料废水脱色应用中,以丁香酸作为介体,CcPIE5在pH 8.5和60℃条件下可高效降解(92.9±2.3)%的靛蓝胭脂红。通过LC-MS分析确认,Isatin 5-sulfonic acid(ISA)是靛蓝胭脂红降解的主要副产物。【结论】CcPIE5在高温、碱性和含盐条件下高效脱色染料,是处理环境和工业特定应用的理想选择。

液态生产胞外漆酶大型真菌高产菌株筛选

依照真菌漆酶催化特定作用底物进行氧化还原反应结果的特性,设计了一个采用愈创木酚和α-萘酚作为酶反应显色判别依据和产酶菌株筛选的限制性驯化剂,同时结合选用木质素作为产酶诱导强化因子的筛选分析模版,对保藏和外购的常见大型担子菌和食用真菌进行产酶性能分析。结果发现,这些菌株均不能有效地生产漆酶或酶活性很低,以该模版作为初筛手段从杨树林等野生菌菇生长地中分离得到15株产酶野生微生物,经反复筛选得到3株酶活性较高的大型真菌株A21、X18和Y11,其胞外漆酶活力分别为255.9、248.7和277.3U.ml-1,具有可观的产业化生产开发应用潜力。