锰酶及其模拟物研究进展

对生物体内和模拟的含锰金属酶,即含锰超氧化物歧化酶(MnSOD)、含锰的过氧化氢酶(Mncatalase)及含锰的光合成氧释放配合物(MnOEC)的结构、活性部位、催化作用机理及其模型化合物的研究进展进行了综述.

白腐真菌产锰酶及对酸性蓝45的脱色

为提高白腐真菌在自由悬浮条件下锰过氧化物酶(MnP)的产量,在培养液中投加打结棉线载体,通过载体投加量和培养条件的调整,在载体投加量370g·L-1、转速130r·min-1、温度37℃,葡萄糖和酒石酸氨的质量浓度分别为10g·L-1和0.8g·L-1条件下,MnP产量从自由悬浮培养的7.10提高到24.5mkat,初始MnP也提前3d出现。以370g·L-1载体投加体系为例,考察其对不同含量酸性蓝45的脱色效果,2d内各含量染料的脱色率均超过94%,同时该体系对酸性蓝45具有一定重复脱色能力,重复脱色次数与染料的含量有关。

固定化表面展示锰过氧化物酶对甲基橙的吸附特性

将酵母细胞表面展示载体pYD1-MnP经LiAC法转化至酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)EBY100,经SDS-PAGE及免疫荧光检测表明,MnP蛋白已成功锚定于酵母细胞表面,体外诱导转化子产锰过氧化物酶活性。为偶氮染料废水的降解提供优良的微生物资源。经2,6-二甲氧基苯酚(DMP)法测定酶活并通过选取不同培养时间、培养温度、pH、碳源、氮源、碳氮源的浓度等因素对酶活影响进行测定,并以海藻酸钠将游离酶进行固定化。锚定成功的转化子PM-2体外诱导产锰过氧化物酶的最适培养时间为60 h、诱导产酶最适温度为40℃;最适pH值为4.5,最适碳源为半乳糖,最适氮源为YNB,碳源浓度为0.02 g/mL,氮源浓度为0.0072 g/mL;经海藻酸钠固定化后对甲基橙模拟废水进行吸附性能研究,吸附动力学表明,吸附过程符合准二级方程;与Freundlich等温吸附方程拟合效果更佳。锚定成功的转化子PM-2具有产锰过氧化物酶活性的能力,可在偶氮染料的生物降解过程中发挥作用。

锰过氧化物酶的耦合固定化及其性质研究

分别采用海藻酸钠、明胶和壳聚糖为载体，并以戊二醛为交联剂，通过包埋-交联和吸附-交联两种耦合固定化方法制备固定化锰过氧化物酶。探讨了酶的不同固定化条件和固定化酶的部分性能。与游离酶相比，制备的3种固定化酶最适反应pH分别由7．0降低到5．0、5．0和3．0，最适反应温度分别由35℃升高到75℃、55℃和75℃。3种固定化酶的耐热性都显著提高，其中用壳聚糖制成的固定化酶在pH2．2～11的宽范围内表现出很好的酸碱耐受性。30℃连续测定6～9次酶活力，重复使用的3种固定化酶显示出良好的稳定性。将固定化酶应用在偶氮染料的脱色中，用明胶制成的固定化酶在静置和摇床条件下，以及用海藻酸钠制成的固定化酶在摇床条件下，均表现出与游离酶相近的脱色能力，并且在重复进行的摇床实验中，脱色能力未降低，反应前后的酶活力均没有损失。

变色栓菌产锰过氧化物酶的条件优化

研究了多种培养基组分及培养条件对变色栓菌产锰过氧化物酶(MnP)的影响。当培养基中果糖浓度为20g/L,酒石酸铵浓度为10mmol/L,吐温80浓度为1·0g/L,MgSO4·7H2O为0·43g/L,最终pH为4·5,500mL三角瓶装液量为100mL,接种量为10片(8mm)菌苔,培养温度为30℃,转速为280r/min时,MnP的活力有了很大程度的提高,最高酶活力可达2,270U/L。

愈创木酚法测定锰过氧化物酶活力

拟定了用愈创木酚测定锰过氧化物酶活力的方法。本方法通过测定465nm 处吸光度的变化,能直接反映愈创木酚被酶氧化的过程,而且,在吸收谱线的直线范围内,可以比较精确地计算出酶的活力。本方法的最适条件为:0.4mmol/L 愈创木酚,0.1mmol/L H_2O_2,0.2mmol/LMnS0O_和50mmol/L 琥珀酸钠缓冲液,pH4.0—4.5。

白腐菌产锰过氧化物酶条件的研究

白腐菌phanerochaetechrysosporiumMIG.383降解桉木时具有显著的选择性，30天内降解37．23％Klason木素，7．29％综纤维素。该菌株产胞外锰过氧化物酶，并在高碳低氧培养基中显示较高酶活。静置液体培养的优化培养条件是（L^(-1)）：10g葡萄糖，2mmol酒石酸铵，10mmolpH4．5醋酸钠缓冲液，1g吐温80，2gKH_2PO_4，0.5gMgSO_4·7H)2O，0．1gCaCl_2·ZH_2O，lmgVB1，70ml微量元素混合液：最适产酶温度是37℃。上述条件下，该菌接种后静置培养4天，产锰过氧化物酶活达1840U／L。酶作用最适温度是37℃，最适pH是3．5。

变色栓菌锰过氧化物酶同工酶的纯化及其性质研究

变色栓菌(Trametes versicolor)胞外产酶培养液经硫酸铵沉淀、DEAE-cellulose DE52离子交换柱层析后,获得两个活性组分D1和D2,其中活性组分D2经Phenyl Sepharose TM 6 Fast Flow疏水层析后,所得样品MnP1经SDS-PAGE检测已达到电泳纯.活性组分D1经Phenyl SepharoseTM 6 Fast Flow疏水层析、Sephacryl S-200HR凝胶过滤层析后,所得样品MnP2经SDS-PAGE检测已达到电泳纯.两种同工酶MnP1及MnP2,各自的比活力为579.09、425.00U/mg;纯化倍数为17.51、12.85;活力回收率为6.17%、2.47%.由SDS-PAGE法测得MnP1及MnP2的表观分子量分别为46.3kD、43.0kD.两种同工酶催化DMP(2,6-二甲氧基酚)氧化反应的最适pH值及最适反应温度有所不同,最适pH值分别为pH5.8、pH6.2,最适反应温度分别为60℃、65℃.在45℃以下,pH4.0～7.0之间,MnP1及MnP2的稳定性好.DMP为最佳酶促反应底物,以DMP为底物的Km分别为13.43μmol/L、12.45μmol/L.在无Mn2+存在的条件下,酶促反应几乎不发生.EDTA在较高浓度时抑制酶的活性,DTT在所试浓度下都完全抑制酶的活性.

木质层孔菌产锰过氧化物酶条件的优化及酶学性质研究

试验选用白腐真菌中能产生较高锰过氧化物酶的菌株——木质层孔菌,采用单因子试验分析了木质层孔菌产锰过氧化物酶的最佳培养条件,并对其部分酶学作用特性进行了研究。试验结果表明,木质层孔菌产锰过氧化物酶的最佳培养条件是:最佳培养温度为35℃;最佳碳源是小麦秸粉,最佳氮源是胰蛋白胨;最佳培养时间是192 h。锰过氧化物酶作用的最适反应温度是52℃;最适pH值是4.5;金属离子Zn2+和Ca2+对锰过氧化物酶的活性有促进作用;Mg2+对锰过氧化物酶的活性影响不是很大;Cu2+、Fe2+和Ag+对锰过氧化物酶活性具有抑制作用,其中Fe2+的抑制作用最强。

黄孢原毛平革菌选择性合成木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶

在黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium)的限氮浸没式培养中，研究了不同条件对选择性合成木质素过氧化物酶（LiP)和锰过氧化物酶（MnP)的作用，LiP只在很窄的氮源浓度范围内（0.8-1.8mmol/L)才能测到，而MnP在较宽浓度范围内（0.4-1.8mmol/L)表面出较高的酶活水平，培养基中缺乏Mn^2+不能合成MnP，但可以得到活力较高的LiP.[Mn^2+]在0.06-0.84mmol/L时可获得LiP.添加微量Mn^2+即可获得较高活力的MnP，此后增加Mn^2+对MnP的活力影响不大，直至浓度为3.36mmol/L才表现出明显的抑制作用，通纯氧可使LiP活力提高50％，但对MnP影响不大。

锰过氧化物酶的固态发酵及其对染料的脱色作用

采用稻壳作为基质,利用裂褶菌F17固态发酵产锰过氧化物酶(MnP),通过正交实验对发酵条件进行优化,并对5种不同结构类型的染料进行脱色.结果显示,含水率、温度、Mn2+、Cu2+对裂褶菌F17产MnP有显著影响;MnP发酵的最优化条件为稻壳27g、黄豆粉3g、MnSO40.4mg.g-1、含水率150%、接种量50%、培养温度22℃,pH不调节,优化后酶活达到16.39U.g-1,比优化前的酶活9.20U.g-1提高了78.2%.优化后的发酵体系对染料刚果红、茜素红、PolyR-478、中性红和结晶紫的24h脱色率分别达到92.6%、90.3%、93.1%、87.3%和95.6%.

白腐菌产锰过氧化物酶培养基的优化

黄孢原毛平革菌 (PhanerochaeteChrysosporium) 5 .776在初始发酵培养基中产胞外锰过氧化物酶活力极低。为了显著提高锰过氧化物酶活力 ,对初始发酵培养基进行优化。通过调整培养基中碳源、氮源种类和含量 ,吐温 80添加量 ,Mn2 + 终浓度 ,静置培养温度、时间 ,采用分光光度计法测定酶活力 ,发现黄孢原毛平革菌在限氮高锰培养基中产生较高的锰过氧化物酶。静置液体培养的优化条件是 :葡萄糖 10g/L ;酒石酸铵 2mmol/L ;吐温 80 1g/L ;Mn2 + 9.9μg/L ;于 34℃静置培养 5d;产MnP活力达 12 0 0U/L ,比优化前提高了近

锰过氧化物酶产生菌的发酵优化及酶学性质研究

采用愈创木酚初筛平板从无锡惠山、龙山等地筛选出6株阳性菌株,通过摇瓶复筛从中得到一株产MnP活性较高的菌株SYBC-M3;同时进行部分发酵产酶条件的研究。在此基础上,对得到的MnP进行了粗酶的部分酶学性质研究。结果表明,当培养基中豆粕20 g/L、蛋白胨10 g/L、Tween-200.5 g/L、Mn2+1.5 mmol/L,起始pH 5.0时,MnP的活力有较大程度的提高,可达1 775 U/L;其最适作用温度55℃,最适pH 5.0;同时其温度和pH稳定性也较好;pH 9.0下24 h还可保持90%以上的活性。

黄孢原毛平革菌合成锰过氧化物酶的工艺

研究了多种营养条件及培养条件对黄孢原毛平革菌 (Phanerochaetechrysosporium )WX2 13合成锰过氧化物酶的影响 .当培养基中葡萄糖质量浓度为 10 g/L ,酒石酸铵质量浓度为0 .2 g/L,吐温 80质量浓度为 1g/L ,MnSO4 ·H2 O为 0 .14g/L ,采用苯二甲酸缓冲液 ,最终pH 4 .5 ,2 5 0mL的三角瓶装液量 90mL ,接种量为 1.2× 10 6mL- 1时所获酶活较高 .经条件优化后锰过氧化物酶的活力达到 5 5 9U/L ,比未优化前提高了 36% .加入染料培养 ,发现该酶对所选用的偶氮染料、三苯甲烷类染料。

锰过氧化物酶对结晶紫脱色的研究

利用茯苓Poria cocos在液体发酵条件下产锰过氧化物酶,并对其用于染料结晶紫降解脱色,确定其最适工艺条件.结果表明:茯苓产的锰过氧化物酶对染料结晶紫的最适脱色条件为H2O2浓度0.15 mmol/L,pH5.0,反应温度40℃.

锰过氧化物酶的结构与功能

综述了木素降解的关键酶之一锰过氧化物酶的三维分子结构和催化反应性能 ,综合概述了通过定点诱变等方法对锰过氧化物酶的结构和功能的研究进展。

锰过氧化物酶应用的研究进展

介绍了锰过氧化物酶(MnP)及其产生菌的研究概况,综述了近年国内外关于MnP在纸浆的生物漂白、有机污染物的降解、染料的脱色、褐煤的生物降解、农业废弃物的处理和催化聚合反应等方面应用的研究进展。

黄孢原毛平革菌产锰过氧化物酶培养基优化

黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)5.776在限氮高锰培养基中产生较高的锰过氧化物酶。通过对初始发酵培养基的优化条件研究,对原培养基进行优化/g·L-1):葡萄糖,10;酒石酸铵,0.37(2mmol);吐温80,1;Mn2+,9.9×10-6;于34℃静置培养5d;产MnP活力达1200U·L-1,比优化前提高了近17倍。

白腐菌锰过氧化物酶对2,2’,4,4’-四溴联苯醚的降解

多溴联苯醚(PBDEs)是一类在环境中普遍存在的全球性有机污染物,对这类污染物环境行为的研究虽然已有较多报道,但是微生物降解方面尤其是针对单一胞外酶降解的研究还比较少。文章以白腐菌模式菌种Phanerochaete chrysosporium为对象,研究其分泌的胞外酶锰过氧化物酶(MnP)对环境中最常检测到的2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE47)的好氧降解,考察不同β-环糊精浓度对该酶降解BDE47的影响,并初步探讨了胞内细胞色素P450的作用。结果表明,MnP能有效降解BDE47,在培养15 d后,扣除空白损失,降解率达到70%左右。低浓度和高浓度的环糊精对MnP降解BDE47无显著性影响。胞内细胞色素P450对BDE47的降解没有明显贡献。

黄孢原毛平革菌合成的木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶及其菌球在染料脱色过程中的作用

在黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)限氮浸没式培养中,获得了含木质素过氧化物酶(LiP)和锰过氧化物酶(MnP)、只含LiP或MnP以及无LiP和MnP的4种培养物,考察了LiP,MnP及菌球在染料脱色过程中的作用. 结果表明,4种培养物对6种染料都有明显的脱色效果,甲基橙、橙I、次甲基蓝脱色率在90%左右,刚果红、直接湖蓝脱色率在80%左右,结晶紫脱色率在60%左右. 无酶情况下染料的脱色主要是菌球的吸附,有酶情况下染料的脱色主要是酶的降解. 菌球在脱色过程中除了吸附染料外,还起到提供HO和藜芦醇的作用,促进了染料的降解.