漆酶介体系统催化碱木质素降解及其结构演变研究

漆酶介体系统(Laccase-mediator system,LMS)以介体为电子穿梭体,对底物有较高的催化效率,被广泛应用于环境污染物的降解。本研究系统探究了漆酶及漆酶/H_(2)O_(2)、漆酶/HBT (1-羟基苯并三唑)和漆酶/ABTS (2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐) 3种介体系统对碱木质素的降解效果,探究了漆酶/ABTS介体系统降解碱木质素的影响因素,并对漆酶和3种LMS反应前后的碱木质素进行了结构表征分析。结果表明,漆酶/ABTS介体系统的碱木质素降解率最高,在32℃、pH值=5、ABTS浓度2 mmol/L、反应时间24 h的条件下,碱木质素降解率可达39%;漆酶处理所得碱木质素的官能团种类未发生变化,但多分散系数减小,分子质量增加;LMS处理所得碱木质素的多分散系数和分子质量进一步减小,尤其是漆酶/ABTS处理后,碱木质素的数均分子质量减少了50.5%;LMS处理后碱木质素化学键发生了不同程度的断裂,引起了C—O、β-O-4连接键断裂,脱甲基反应,苯环开环等变化。

共同固定化漆酶介体高效降解磺胺甲恶唑

鉴于水环境中抗生素的污染问题,设计并开发了一种利用沸石咪唑框架-8(ZIF-8)共同固定化漆酶和丁香醇的固定化漆酶介体系统。采用正交设计方法优化了LMS@ZIF-8的合成条件,并通过多种表征技术验证了该材料的结构与功能。实验结果显示,与游离漆酶相比,LMS@ZIF-8在磺胺甲恶唑(SMX)的降解过程中显著提高了效率。在重复使用性测试中,LMS@ZIF-8即使经多次循环使用仍保持高达90.9%的酶活性。此外,LMS@ZIF-8的合成和应用过程中减少了小分子介体和漆酶的直接使用,有助于降低环境污染和成本。本研究不仅揭示了基于MOF的固定化漆酶系统在水处理领域的潜在应用前景,还为漆酶在环境治理中的实际应用开辟了新策略。

漆酶/介体系统漂白尾叶桉硫酸盐浆的初步研究

利用从白腐菌Panusconchatus产生的酶液中分离纯化出漆酶 ,在一种新的介体NHA的存在下进行尾叶桉硫酸盐浆生物漂白 ,结果显示 :经漆酶 /NHA处理 ,纸浆的卡伯值降低 30 % ;碱抽提后 ,纸浆的卡伯值又降低 13% ;生物处理后再经过 2 %的H2 O2 漂白 ,纸浆的卡伯值降低 56 % ,白度达 81%ISO。在漆酶处理时加入表面活性剂可以增加木素的溶出并且提高纸浆的白度。

蔗渣硫酸盐浆漆酶/介体(LMS)生物漂白的影响因素

进行了蔗渣硫酸盐浆漆酶 /介体 (LMS)生物漂白的研究 ,分析了漆酶用量、NHA用量、氧压、pH值、处理温度和时间对漂白效果的影响 。

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。

白腐菌Pleurotus ostreatus漆酶对蒽醌染料SN4R脱色研究

利用白腐菌Pleurotusostreatus324粗漆酶和纯漆酶进行蒽醌染料SN4R的脱色研究.粗漆酶可使蒽醌染料SN4R脱色,最适脱色pH、温度和漆酶酶活分别为4.0、40℃和30IU/mL,12h染料脱色率为55%.纯漆酶不能使SN4R脱色,但小分子介体物质可介导纯漆酶对染料SN4R的氧化脱色,在最适条件下4h染料脱色率可达80.6%.粗漆酶添加适当浓度的介体物质,可使染料完全脱色.因此,小分子还原介体物质的存在有助于染料废水的降解和脱色.

漆酶/介体催化体系中介体的反应性能

对用于漆酶／介体催化体系的介体N-羟基-N-乙酰基苯胺（NHA）的氧化还原势以及在反应体系中的可逆性进行了研究，比较了NHA和1-羟基苯并三唑（HBT）与漆酶氧化藜芦醇的反应动力学，并且比较了几种介体在漆酶／介体体系中的脱木素效果。结果表明NHA与漆酶构成的催化体系具有较强的脱木素性能。

蔗渣硫酸盐浆漆酶/介体生物漂白流程与工艺的研究

进行了蔗渣硫酸盐浆漆酶 /介体 (LMS)生物漂白流程与工艺的研究。讨论了漆酶的存在和纯化、表面活性剂对LMS的影响 ,分析了碱抽提、螯合处理、酸处理以及压力过氧化氢漂白对漂白结果的影响。

漆酶和聚木糖酶协同漂白蔗渣硫酸盐浆的研究

进行了蔗渣硫酸盐浆漆酶 /介体 (LMS)生物漂白的研究 ,分析了漆酶 /介体体系和聚木糖酶在漂白流程中作为前后漂段或在同一段中同时使用对漂白效果的影响。漆酶 /介体体系与聚木糖酶同时或前后处理蔗渣硫酸盐浆 ,在一定程度上提高了纸浆的漂终白度和强度 。

漆酶/HBT介质系统对靛蓝染料及废水脱色的初步研究

以云芝(Trametes versicolor)1126发酵所得漆酶粗酶液与1-羟基苯并三唑(HBT)组成的漆酶/HBT介质系统对靛蓝染料进行脱色实验,分别考察了温度、转速、pH和HBT与漆酶的加入量等条件对靛蓝染料脱色的影响。最终确定的优化脱色条件为:温度60℃,转速200r/min,pH4.5,100mL靛蓝染料"溶液"中粗酶液和HBT溶液分别加入2mL。以上述脱色条件对靛蓝印染废水进行脱色实验,反应80min,脱色率可达90.1%。

解淀粉芽孢杆菌芽孢漆酶在染料脱色中的应用

解淀粉芽孢杆菌LC03的芽孢漆酶具有较好的稳定性,通过制备具有漆酶活性的芽孢悬液,研究了芽孢漆酶对4种合成染料RB亮蓝、活性黑、靛红和结晶紫的脱色效果,并筛选出促进染料脱色的漆酶介体,同时考察了酶浓度、介体浓度对模拟染料废水脱色的影响。结果表明:RB亮蓝﹑活性黑和靛红在无介体时不能被脱色,在乙酰丁香酮(ACE)介导下的脱色率都超过了60.00%;在pH9.0时,芽孢漆酶-介体系统对模拟染料废水脱色的酶浓度和介体浓度分别为88.64U/L和0.5mmol/L时,2h后脱色率可超过80.00%,表明该芽孢漆酶在染料废水的处理上具有较好的应用前景。

固定化漆酶在染料脱色中的应用

为了使解淀粉芽孢杆菌LC03的芽孢漆酶对染料废水有更好的脱色作用,将其固定于海藻酸钙的凝胶中,测定其最适温度和最适pH及操作稳定性,并对RBBR、靛红(IC)、活性黑(RB5)、结晶紫(CV)等4种单染料进行脱色;通过加入漆酶介体,研究固定化漆酶-介体系统对单染料及模拟染料废水脱色的影响。结果表明:固定化漆酶最适温度65℃,最适pH为6.2,重复利用10次酶活还在80%以上;固定化小球对染料CV脱色作用尤为明显,脱色1 h后脱色率就达到80%以上,对其他3种染料也有一定的脱色作用;漆酶介体对染料的脱色均有促进作用,对染料IC、RBBR和RB5的促进作用尤为明显,且随着介体浓度的升高脱色率增大;固定化小球提高了漆酶的重复利用率,增加了漆酶的稳定性,在酸性、碱性、中性条件下,对单染料和模拟染料废水都有很好的脱色效果。

一色齿毛菌漆酶—介体系统在染料脱色中的应用

本文通过一色齿毛菌LS0547漆酶粗酶液与紫脲酸(VA)或乙酰丁香酮(Ace)组成的漆酶--介体系统对结晶紫、靛红、活性黑KN--B染料进行脱色试验,探索pH、温度、染料浓度和漆酶浓度等条件对其脱色效果的影响。结果表明:在介体乙酰丁香酮(Ace)作用下,漆酶脱色靛红和活性黑KN--B效率高;在介体紫脲酸(VA)作用下结晶紫脱色效果好。pH4.0、50℃结晶紫的脱色率为95.42%,40℃靛红脱色率为99.86%,且基本不受pH限制;pH6.0、40℃活性黑KN--B脱色率达92.38%,表明一色齿毛菌漆酶在介体参与下可有效用于工业染料废水的处理。

贝壳状革耳菌诱变提高产漆酶能力及其生物漂白的研究

本研究从贝壳状革耳菌(Panus conchatus,是一株具有选择性降解木素的白腐菌)菌株出发,通过原生质体融合和紫外诱变技术处理,获得产漆酶酶活较高的诱变融合菌株,诱变株28-7的漆酶酶活高峰达17290 IU/L,比原始菌的酶活高峰2318 IU/L提高约7.5倍。诱变菌株分泌的漆酶预处理荻苇浆、麦草浆和芦苇浆,LQP浆和OLQP浆的白度较未经处理的高,卡伯值下降,黏度变化不大。经过漆酶/介体生物处理可提高纸浆的可漂性,对后续漂白有促进作用。实验结果初步证明,原生质体融合和紫外诱变技术可以作为改良白腐菌Panus conchatus的手段。

漆酶及其在有机合成中应用的研究进展

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,可催化酚类、芳胺类等单体聚合,也可催化合成多种具有生物活性的物质,且唯一的副产物是水,因其催化过程对环境污染小而受到青睐。本文综述了漆酶的催化结构特征、生产现状及其在有机合成中的应用,着重探讨漆酶结构上的特征和漆酶氧化还原电势的影响因素,以及漆酶介质体系中的反应机理;分类介绍了漆酶催化的聚合反应、酚类和芳胺类底物及非酚类底物的氧化反应。并对目前漆酶的研究现状和发展趋势进行了评述。

漆酶/ABTS介体系统对吲哚的降解研究

采用纯漆酶与介体2,2-连氮-双-(3-乙基苯并噻吡咯啉-6-磺酸)(简称ABTS)组成的漆酶/ABTS介体系统对低浓度吲哚进行降解实验。综合考虑,选取降解条件为pH 3、ABTS 0.5 mmol/L,漆酶添加量1 U/mL时,对低浓度吲哚溶液的降解效果最佳,降解率达到80%以上。介体ABTS的加入对降解率的提高发挥了重要作用。体系中决定吲哚降解率高低的重要因素为pH和介体浓度,漆酶添加量影响较小。在HPLC谱图2.4 min和2.7 min出现的新物质可能是氧化吲哚和靛红。

重组血红密孔菌漆酶的纯化、酶学性质及染料脱色研究

为了研究血红密孔菌漆酶重组表达后的酶学性质和染料脱色效果,利用超滤、阴离子交换层析和凝胶层析从毕赤酵母发酵液中纯化出重组漆酶。结果表明:重组漆酶分子质量为62.8kD,氧化底物2,2′-连氮-二(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)、丁香醛连氮和2,6-二甲氧基苯酚的最适pH分别为2.2、4.2和4.0,动力学常数Km分别为20.73、48.48和1252.39μmol/L;该漆酶在有机溶剂中的活性稳定性:甲醇>乙醇>丙酮>二甲基亚砜;在铜离子和铝离子中酶活比较稳定,汞离子对酶活有较强的抑制作用;纯化的重组漆酶在无介体时可有效脱色RB亮蓝,但对靛红和结晶紫的脱色较为缓慢;当添加介体ABTS或紫脲酸时,可在短时间内实现对靛红和结晶紫的脱色,显示出该重组漆酶在染料废水处理中具有较好的应用前景。

旧报纸纤维素酶/半纤维素酶与漆酶协同脱墨工艺

对旧报纸纤维素酶 /半纤维素酶和漆酶协同脱墨进行了研究。实验结果表明 ,使用纤维素酶与漆酶进行脱墨 ,脱墨浆漂白后白度较单独使用纤维素酶和漆酶分别提高了 2 4%ISO和 3 8%ISO ,裂断长较单独使用纤维素酶提高了约 30 % ;使用半纤维素酶与漆酶进行脱墨 ,脱墨浆漂白后白度比单独使用半纤维素酶和漆酶分别提高了 2 7%ISO和 8 3 %ISO ,裂断长较单独使用半纤维素酶提高了 2 0 %。

一种产漆酶真菌的鉴定及其漆酶在生物漂白中的应用

在实验室分离纯化的一株产漆酶白腐菌,通过形态观察实验和扩增18s rDNA序列分析,研究了其子实体、担孢子形态及分子特征,对菌种进行分类鉴定,得知该菌种属革耳菌。该菌种稻草固体发酵产生漆酶高峰出现在第21d,酶活为3895 IU/L,漆酶协同介体ABTS处理硫酸盐竹浆,后经过氧化氢全无氯漂白,结果表明,经LQP和OLQP漂白的纸浆比未经漆酶处理的QP或OQP漂白的纸浆白度提高4～7个百分点,卡伯值下降,并保持较高黏度。这表明该菌产生的漆酶在介体存在时可用于竹子硫酸盐浆的生物漂白。

酶催化介体在纸浆LMS生物漂白中的作用

漆酶 /介体系统 (LMS)脱木素是近年生物漂白研究的热点之一。本文介绍在LMS生物漂白中常用的酶催化介体及作用。