漆酶来源与应用
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-1- 漆酶来源与应用
万云洋1,2
,杜予民2
1.中国石油大学(北京)资源与信息学院,北京(102249)
2.武汉大学资源与环境科学学院,武汉(430079)
E-mail:yunyangwan@126.com
摘 要:本文对漆酶来源,包括动物、微生物和植物,尤其是我国的特产资源漆树及其他植
物漆酶,酶的稳定化及固定化,生物整治、对木质素的作用以及其各方面的应用作一综述。
关键词:漆酶,漆树,生物整治,木质素,固定化
漆酶(EC1.10.3.2),对-二酚:(双)氧氧化还原酶,又名酚酶,多酚氧化酶,漆酚氧化酶
和等,是一种含铜的糖蛋白氧化酶,是多铜氧化酶的一种[1]
。对漆酶的研究已有一百多年的
历史,是有记载以来开发最早的酶之一:1883年,日本人吉田在研究生漆液成份时发现这
种酶成份,但当时他误为淀粉酶物质(diastatic matter),1898年,法国人Bertrand在研究越南
产漆液的时候,首次提出了漆酶(laccase)的概念并沿用至今[2-5]
;Reinhammar等[6;7]
、杜予民
等[8-12]
对漆酶及漆树液全成份的分离纯化作了很好的工作;另外,熊野等[13;14]
对漆酶反应机
理,黄葆同、甘景镐[15]
等对中国漆酶化学的发展,Morpurgo(意大利)[16;17]
,Solomon(美国)
等[18-24]
对漆酶铜原子中心的研究作出了各自的贡献。漆酶虽然是研究史中的老酶,但其各种
新功能也正在被发现和挖掘。本文结合自身工作实践,专门就漆酶来源、特别是植物漆酶来
源和其各方面的应用研究作一综述,进一步推动漆酶(尤其是植物漆酶)研究的发展。
Figure 1. Dominating distribution of lacquer trees in the world.
1. 漆酶的来源
1.1植物漆酶
由上述可知,对漆酶的研究首先就是从漆树来源开始的。漆树(Rhus vernicifera)
种属于75 90 105120135 15015 30
45http://www.paper.edu.cn
-2- 被子植物亚门双子叶植物纲蔷薇亚纲无患子目漆树属(Toxicodendron)漆树科
(Anacardiaceae),源产于我国,是我国的植物国宝。从图1上可见,漆树现在世界上的分布
主要在我国中西部以毛坝(东经109˚, 北纬30˚)为中心的地区,环我国东南的地区和国家(朝
鲜,韩国,日本,越南,缅甸,泰国,柬埔寨,老挝等),并集中分布在如图红线所示的三
角区域(东北至日本的八户,西北至不丹的锡金,南到越南胡志明)[25]
。目前全国被鉴定的漆
树良种46个,生漆的产量和出口量均占世界总量的85%左右,其中湖北恩施的毛坝漆、陕
西平利的牛王漆、浙江临安的严州漆享有世界声誉。漆树漆酶是目前从植物源-漆树-提取
的活性最高的漆酶,是我国的一种特产资源,我们对目前已知产漆酶的植物源作一概括,详
见表1。
1.2 微生物漆酶
微生物漆酶,包括真菌漆酶和细菌漆酶,已经被大量的研究和报道[26-29]
(表4),尤其是
真菌漆酶,据估计,已经报道产漆酶真菌不下于1000种[30]
。现在各国对此研究相当多和非
常的热,对于研究漆树漆酶很有借鉴作用。
目前报道的细菌漆酶来源有只有Bacillus sphaericus [31]
、Azospirillum lipoferum[29;32]
和地
中海生海洋性细菌Alteromonas菌株[33]
。不过Alexandre[34]
推断漆酶在细菌中也广泛存在,
并正在被不断发现[35]
。
1.3 动物漆酶
相对来讲,动物体中发现的漆酶很少。目前有报道的有猪肾、麻蝇(Phormia cegina, Musca
domestica, Lucilia sericata)、烟草天蛾(Manduca sexta)、绿头苍蝇(Calliphora vicina)、蚊子和
双翅目的迁移类蝗虫,昆虫等[29;36-38]
,不过对于此类漆酶还是要小心对待,因为很有可能是
一些具有类似催化性能的多酚氧化酶,而不是漆酶。
Table 1. Sources of plant laccases
Sources
中文名
References
Rhus vernicifera
漆树
Rhus succedanea
木蠟树(安南漆)
Melanorrhoea usitata
缅甸连加斯
Melanorrhoea laccifera
高棉漆 [25;39;40]
Manifera indica
檬果(芒果)
Schinus molle
加州胡椒树
Pistacia palaestina
巴勒斯坦黄连木
Pleiogynium timoriense
帖木李 [39;41]
Banana
香蕉 [42]
Peach
梨 [43]
Grape
葡萄
Lactuca virosa
毒莴苣
Digitalis purpurea
毛地黄 [39]
Coffer bean
咖啡豆
Mungbean hypocotyls
绿豆胚轴 [44]
Acer pseudoplatanus
悬铃木(大槭树) [45]
Pinus taeda
火炬松 [46]
Populus trichocarpa
西部香脂杨
Populus euramericana
黄杨 [47] http://www.paper.edu.cn
-3- Liriodendron lulipifera
马栗树
[48]
Aesculus parviflora
小花七叶树 [45]
Camella sinesis L.
茶 [49]
Nicotiana tabacum
烟草 [50]
Arabidopsis thaliana
拟南芥 [48;51]
Podocarpaceae
罗汉松 [43]
Forsythia suspensa
连翘 [52-54]
1.4 漆酶同工酶
在讨论漆酶来源的时候不能不讲漆酶同工酶,是研究漆酶另一个很重要的方面,是漆酶
源的补充,也促进了漆酶研究的深入发展。同工酶研究的重要性可以从几个方面体现。首先,
可以发现一些新类型的酶。白漆酶和黄漆酶正是通过同工酶的研究而提出来的[55-57]
。其次,
可以对漆酶底物专一性进行对比考察。第三,对系统发育树研究。Ranocha[47]
在对杨属植物
研究时报道了两种分子量分别为90kDa和110kDa的同工酶,并对它们进行了生化特性,分
子克隆和表达研究,认为不同植物来源以及同种植物之间的漆酶序列同源性都很不同,pI
各不相同,体现了系统发育植物树的分散性。
漆酶同工酶的报道很多[58;59]
,尤其是真菌漆酶,几乎每一种被报道产漆酶的真菌,则必
定含有几种同工酶[26;60;61]
。Antorini等人[62]
从两种木质素分解真菌中分离纯化的几种同工酶
进行X-射线衍射分析。同工酶可以存在在同一细胞,同一组织,同一个体不同组织或者同
一种属中[63-66]
。相对来讲,植物漆酶中的同工酶报道不多[47;67]
,我们首次报道了中国漆树漆
酶的两种同工酶[11;12]
。各种同工酶的差异可能主要体现在糖链部分。现在同工酶的研究已经
成为细胞分化及形态遗传学的重要内容[68]
。
2. 酶稳定技术和固定化
酶的稳定性,指的是在操作使用的时候,酶的催化能力不随着储存,使用频率,应用环
境的改变而下降的能力,仍然是目前生物技术研究的一个关键问题。酶作为一种生物物质,
要完全不改变是不可能的,但是将损失尽量降低则是有可能的。为了改善和提高漆树漆酶的
催化能力,应该借鉴和参考其他的行之有效的手段,比如上面提到的酶表面活性剂改性,蛋
白质工程技术,化学改性(比如交联,共价吸附,表面修饰等)[69;70]
,添加外源物质等[54;71]
。
酶的固定化实际上只是酶和蛋白稳定化的一种技术,也是对酶进行改性的一种常规手
段。由于其本身的问题和对环境敏感的特点,并由于固定化漆酶在多方面的应用,使得酶固
定化的研究得到了深入的发展[72]
。
将漆酶固定在电极上是很好的方法,这种方法对于微量的无溶剂检测尤其适用[73-76]
。将
漆酶和葡萄糖脱氢酶固定在一个Clark氧电极上,构造出一种酶传感器,可以在不到1min
之内同步区分可待因和吗啡[77]
,以及可以检测肾上腺素类物质[78;79]
。
将漆酶固定在可以再生利用的铜螯合载体上,可用于去除酒类生产中的酚[80]
。漆酶固
定在尼龙海绵体上,可以对聚合染料聚R-478脱色90%[81]
。固定化的方法很多,表4对漆
酶的固定化研究作了枚举。
由于大多数酶都是水溶性的,不溶或者难溶于有机溶剂,所以对酶进行化学物理改性是最常
见的手段,固定化技术实质上也是一种改性方法。但是这些手段往往是以牺牲酶活为代价的,
近年来发展的一种非离子型表面活性剂双十二烷基N-D-葡糖酸-L-谷氨酸酯(DHAD)改性酶
漆酶的分离纯化及其应用研究
漆酶的分离纯化及其应用研究
漆酶是一种生物催化剂,被广泛应用于漆木器、皮革、纺织品、造纸、食品等领域。漆酶的分离纯化及其应用已经成为当前生物技术领域研究的热点之一。
一、漆酶的分离纯化方法
漆酶在微生物中的合成量较少,因此,为了进行漆酶的高效生产和利用,需要对漆酶进行分离纯化。常见的漆酶分离纯化方法有:超滤法、离子交换层析法、凝胶过滤层析法等。
超滤法是通过超滤膜将酶与其他杂质分离,可以得到相对较为纯净的漆酶。离子交换层析法是利用离子交换树脂将需要分离的物质分离出来。凝胶过滤层析法则是利用化学性质不同的凝胶将需要分离的物质分离出来。
二、漆酶的应用研究
漆酶的应用研究主要集中在以下几个领域:
1.漆木器颜色、光泽度的成型
漆木器的颜色和光泽度可以通过打磨、上光等方式达到,但这种方法比较费时费力,而且不够持久。采用漆酶涂料,可以使漆木器的颜色和光泽度更加饱满,而且能够更持久地保持。
2.制作皮革中的保护剂
对皮革进行漆酶处理,可以使皮革更加柔软、舒适,同时具有保护作用,可以延长皮革的使用寿命。
3.纺织品整理 在染色后,使用漆酶整理纺织品,可以提高纺织品的匀染性和光泽度,使其更加柔软舒适。
4.造纸生产
漆酶在造纸生产中也起着重要的作用。已经有不少研究表明,使用漆酶可以比传统方法更加高效地从纸浆中分离木质素,使得纸张更加柔韧、实心、白度高。
5.食品加工
漆酶被广泛应用于味精、酱油等食品加工领域。将其添加到食品中可以改善食品口感和口感质量。
结语
漆酶具有一定的生物技术优势,不仅能够提高生产效率和质量,而且还能够在生态保护方面发挥重要的作用。不过,需要在其分离纯化和应用研究方面进一步深入探索,以更好地推动其应用。
漆酶用于环境修复的研究及应用前景
龙源期刊网
漆酶用于环境修复的研究及应用前景
作者:马现成 张芳芳 林茹 崔豹 马海燕 李凡 张跃华
来源:《农业与技术》2015年第03期
摘要:本文对漆酶的来源、种类、结构及应用进行了叙述,漆酶最初是从植物中发现的,随后在动物和细菌中也发现了它的存在,真菌是漆酶的主要分泌者。漆酶作为多铜氧化酶家族的一份子,可以降解酚类、芳香类等化合物。漆酶在酒类制造、饮料制造、面制品制造及食用菌生产等食品行业有着广泛的应用;在造纸工业、染料降解、生物修复等环境修复领域也有着重要的应用前景。但在环境修复方面的实际运用与推广还需要更加深入的探究。
关键词:漆酶;种类;结构;应用
中图分类号:Q89文献标识码:A
漆酶作为多铜氧化酶家族的一部分,是一种含铜多酚氧化酶,跟其同源的蛋白质有抗坏血酸氧化酶和哺乳动物血浆铜蓝蛋白[1]。日本学者Yoshi在紫胶漆树(Rhus vernicifera)漆液中最早发现漆酶[2]。19世纪末,G.Betranel第一次将其以生漆固化的活性物质分离出来,并命名为漆酶(Laccuse)。自然界中的漆酶根据生产者的不同可分为植物漆酶、动物漆酶、细菌漆酶以及真菌漆酶,其中真菌漆酶是目前研究较多的一类。漆酶能催化氧化超过200种不同种类型的物质,广泛运用于食品工业,造纸行业、生物修复、生物燃料电池[3]等方面。
细菌产生的漆酶主要存在于细胞内,而真菌分泌的漆酶通常为胞外酶。国内外对于真菌漆酶和植物漆酶研究已有大量的报道,而对于细菌漆酶和动物漆酶的研究较少。
1漆酶的种类
1.1植物漆酶
在6000a前的中国,人们已经开始有意识的使用漆酶了。当时中国的艺术家们利用漆树受伤部位的分泌物,也就是利用漆酶的聚合作用来制造艺术品。漆树漆酶是最早被报道的漆酶,同时也是植物漆酶中活性最高的漆酶。近年来在杨树漆酶被报道的同时,无花果、烟草、棉花、大槭树[4]等植物中也都相继发现了漆酶的存在。
漆酶的结构与催化反应机理
漆酶的结构与催化反应机理
漆酶是天然漆主要成分之一,含量约为10%。存在于天然漆的含氮物质中,俗称生漆蛋白质、氧化酶。是天然漆在常温下干燥时不可缺少的天然有机催化剂。不溶于水,也不溶于通用有机溶剂,而溶于漆酚。含氮物质接触乙醇后,能不可逆地从生漆中析出。漆酶是一种氧化酶(能与分子氧起作用),而不是过氧化酶,漆酶能受HCN的影响,而过氧化酶则不受其影响。漆酶可促进多羟基酚及多氨基苯的氧化,而不能促进单酚的氧化。因漆酶的催化氧化作用,可以促进漆酚的氧化聚合,从而形成干固的膜。漆酶对下述物质敏感:过氧化氢、氢氰酸、羟胺、硫化氢、氰化 钾、重氮化钾(或钠)等。漆酶在其他植物(土豆、蘑菇、苹果)中也有发现。
结构[2]
典型的漆酶有三个结构域,其中T1铜离子位于结构域3、三铜离子中心位于结构域1和结构域3之间,此外还有结构域2,主要起联结作用以及与底物的结合作用。但也有报道发现仅存在两个结构域(结构域1和结构域3)的漆酶蛋白,并且该蛋白质展现出较高的pH 稳定性和漆酶的其它氧化还原特性。人们习惯上称蓝铜为T1铜离子,这个铜离子是人们通过光谱学的手段最早发现的铜离子。T1位点的几何结构与普通的金属蛋白铜位点的几何结构有所不同,它是一个扭曲的四面体,通过半胱氨酸形成一个S-Cu健,此外还有两个组氨酸(HiS)的N原子以及甲硫氨酸的S原子成健。
催化氧化机理[2]
漆酶的催化氧化是非常复杂的。一方面,由于漆酶同过氧化酶和其它多酚氧化之间作用底物的相似性,比如现在经常被用作真菌漆酶的特征底物的丁香醛连氮和ABTS(2 ,2-连氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)),但是实际上过氧化酶也能够催化氧化它们;不过相对这些酶来说,漆酶反应过程中并不产生有害的过氧化氢和活性氧(ROS),但同时产生醌或半醌等强抗氧化剂,是非常绿色的反应。许多报道为漆酶催化氧化的反应,经常缺乏进行它们之间有区别的实验报道。不过,现在已经有一些学者注意到了这个问题的复杂性。另一方面,技术的发展或许已经到了任意改变漆酶特性的程度。通过对Myceliophthora thermophilica 真菌漆酶的定点诱变工作表明,不但其抑止性而且催化特性都显著改变。也就是说,改变漆酶的氨基酸序列或者改变糖部分的组成,就可任意的改变漆酶的特性。另外物理方法,比如电子顺磁共振,也能够使漆酶蛋白的二级结构发生改变,从而使其底物专一性发生改变。
漆酶及其在纺织工业中的应用
印染(2010 No.12) WWW.cdfn.COIII.ell
漆酶及其在纺织工业中的应用
王石磊 ,张建波 ,张建英 ,董朝红
f1.青岛大学“纤维新材料及现代纺织”国家重点实验室培育基地,山东\
\ 青岛266071;2.太原理工大学轻纺美院,山西太原03oo24 /
摘要:介绍了漆酶的生物特性及作用机理,并对其在纺织工业中的应用作了扼要的综述,对漆酶的发展趋
势作了展望。漆酶作为一种氧化酶,可以催化酚型及芳香胺类物质的氧化,因此在纤维改性、织物前处理、染
色、拔染印花及抗菌整理和牛仔服装的水洗等方面都有所应用。研究表明,结合一些介体物质,漆酶对纺织
品的作用效果更佳。 关键词:染整;漆酶;介体;应用
中图分类号:髑19O.2 文献标识码:A 文章编号:1000—4017(2010)12—0052~04
Laccase and its applications in textile industry
WANG Shi—lei ,ZHANG Jian—be 。ZHANG Jian—ying2。DONG Zhao—hong‘
,1.Laboratory ofNew Fiber Materials and Modern Textile,the Growing Basefor State Key Laboratory。Qingdao University, 、 Qingdao 266071,China;2.College of Textile Engineering and Arts。Taiyuan Unwe=i ̄of Technology。Taiyuan 030024。China]
Abstract:The characteristics of laccase and its catalytic mechanism were introduced。and its applications in textile industry were overviewed.As a kind of oxidase。laccase can catalyze the oxidation of substrates like phenols and aromatic amines.For this。laccase was widely used for modification of natural fibers,pretreatment,dyeing。discharge printing。anti-bacterial finish, and washing of denim.The results showed that with the combination of some mediators。the effects produced by laccase would be better.At last。the trend of development of laccase was forecasted
漆酶的应用技术(可编辑)
漆酶的应用技术
. . 第 卷 第 期 中国生漆 年 月. . / . . . . .
漆酶的应用技术
靳 蓉,张飞龙 西安生漆涂料研究所,陕西 西安
摘 要:漆酶是一种广泛分布的多酚氧化酶,催化底物具有广谱性,被应用于造纸、环保、食品、医药、纺织等各个
领域。漆酶既能催化木质素聚合,又能促进木质素降解;既被用于生漆固化成
膜,木质素聚合改性、提高纤维素间的自 粘合性、纸张漂白、纺织废水处理和染料合成,又被用于果汁和酒类澄清,
改善饮料的色泽和口感。漆酶催化反应形成 的自由基对癌细胞有杀伤作用,可制备抗癌药物。在免疫检测中,利用漆酶催
化的氧化反应特性能去除胆红素和抗坏
血酸等干扰物质,还可替代过氧化物酶作为新的标记酶。在生物修复中漆酶可有效降解酚类等污染物。随着分子生
物学进展,漆酶的新用途将会被不断挖掘,给人类带来福音。 关键词:漆酶;多酚氧化酶;应
用 : ,, ,,, . ? , ? ;, , , , , ,, ., ,? . , , . .. , , .: ;;
漆酶 , ,. . . ,即对一二酚: 随着分子生物学的发展,利用微生物作为载体, 双 氧氧化还原酶,是 年 本学者吉田 构建漆酶的功能性表达系统,可使得
漆酶的大规模 从漆树的漆液中发现的一种含 生产成为可能,有助于改善目前漆酶产量低、价格昂
铜的糖蛋白氧化酶。在过去的几十年,漆酶因其广 贵、不能大范围产业化的现状。另外极端环境微生
泛而环保的应用价值,备受研究者和生产加工者的 物研究的进展,有助于适
应极端环境下应用的新型 关注,其身影几乎出现在化学、生物学、环境科学和 漆酶形成,将给一些特
殊领域的工业化应用带来福 医药等各个领域¨ 。 音。
收稿日期:一 ?
作者简介:靳蓉,女,年毕业于北京协和医学院,获硕士学位,研究方向为漆树资源
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划项目,项目编号:年第 期 靳 蓉等:漆酶的应用技术
目前,已发现在有机溶剂存在的条件下,漆酶可
漆酶在食品领域的研究进展
漆酶在食品领域的研究进展
作者:游月丽 梁秀贤
来源:《中国食品》2021年第18期
酶是一种具有催化作用的蛋白质,一种酶可以催化一种或一类反应,具有高度专一性、作用条件温和、催化效率高等特点。酶的化学本质是蛋白质或RNA,具有一级、二级、三级甚至四级结构,其中酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整,如果酶分子变性或亚基解聚,均会导致酶活性丧失。
酶的种类有很多,漆酶是其中之一。作为一种含铜的多酚氧化酶,漆酶可以催化酚类、多氨基苯等物质,甚至可以催化氧化非酚类物质,在有氧条件下,不需要过氧化氢的参与就可直接氧化底物。漆酶独特的催化特性使其广泛应用于食品、造纸、废水处理等领域,尤其在食品工业领域有极大的优势,而且漆酶来源广泛、易提取,其反应副产物也对环境无污染。
随着生物技术的深入研究,食品的安全、营养及感官功能越来越得到重视,为了研究对人体健康有益的食品,相关研究人员积极寻找突破口。本文主要论述了漆酶在食品领域的研究进展,以期为漆酶的开发利用提供一定的参考。
一、漆酶概述
漆酶是一种由肽链、糖配基组成的含铜多酚氧化酶,一般含有四个铜离子,铜离子是漆酶氧化的活性部位,在有氧条件下,利用铜离子的氧化能力氧化还原性底物,将电子传递给氧,氧被还原成水。漆酶的本质是一种环保型酵素,因为其发生反应后唯一的产物就是水,对环境的影响较小。
漆酶的来源有很多,广泛存在于菇、菌及植物中,也有的存活于空气中。真菌漆酶的特性最好,其热稳定性、催化氧化性比细菌漆酶、植物漆酶更好。
漆酶的催化方式有三种,最广泛的是含有介体的催化。在介体的参与下,漆酶先氧化介体,再由氧化的黄素酶对底物进行催化氧化,氧化的黄素酶又可再生,不同的介体能够参与多种催化过程。漆酶独特的催化特性使其在生物检测中有广泛的应用,作为高效的生物检测器而成为底物、辅酶、抑制剂等成分分析的有效工具和手段。
产漆酶真菌以及漆酶的研究
产漆酶真菌以及漆酶的研究
摘要:漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,在细菌、真菌、放线菌、植物中都有报道,
但报道最多的为真菌,尤其是白腐真菌。漆酶能够降解环境中的木质素,在纸浆
漂白、废水处理中意义重大。漆酶通常情况下漆酶含有4个铜原子结合位点,通
过电子在这四个铜原子间相互传递达到分解底物的目的。漆酶基因的异源表达已
经吸引了广大学者的目光,至今为止,数十种真菌的漆酶基因已经成功在酵母等
异源表达系统中表达,我们可以预见漆酶在人类未来的生活中将发挥重要作用。
关键词:漆酶,白腐真菌,铜原子结合,异源表达 现如今,环境污染已严重影响了人类的生存,造纸厂、纺织厂排出的废水则
是重要的污染源之一。木质素是使废水颜色发黑的主要原因[1],倘若在工厂排出
废水前先将木质素出去,将会大大降低废水的毒性。木质素是由聚合的芳香醇构
成的一类物质,存在于木质组织中,是世界上仅次于纤维素的第二位最丰富的有
机物。木质素作为纤维素的粘合剂,能增强植物体的机械强度,利于输导组织的
水分运输和抵抗不良外界环境的侵袭。木质素外观上是一种白色或接近无色的物
质,相对密度大约在1.35~1.50 之间,非常坚硬,难溶于各种无机或有机溶剂[2]。
木质素属天然芳香族高分子聚合物,是一类在自然界存在量很大但是又较难降解
的可再生资源,木质素不含易水解的重复单元,因而不受水解酶的攻击,不仅如
此,它还和半纤维素以共价键形式结合,将纤维素分子包埋在其中,形成一种天
然屏障,使纤维素酶不易与纤维素分子接触,给纤维素的降解也造成了困难[3]。
因此去木质素成为目前人们面临的一大难题。 1 白腐真菌降解木质素
研究表明,在自然界中,木质素的完全降解是真菌、细菌、放线菌及相应微
生物群落共同作用的结果。其中,真菌起主导作用[4],某些真菌能够有效的降解
木质素,尤其是白腐真菌(white-rot fungus)可通过一系列的酶促反应实现对木
质素的彻底降解。白腐真菌是一类丝状真菌,分类学上属于真菌门,绝大多数为
农药 漆酶 纳米酶
农药 漆酶 纳米酶
摘要:
1.农药的概述和问题
2.漆酶的概念和作用
3.纳米酶的介绍和特点
4.漆酶和纳米酶在解决农药问题中的应用
5.未来发展前景和挑战
正文:
农药是农业生产中必不可少的一种物质,可以有效地杀灭病虫害,保障农作物的生长。然而,农药的过度使用和残留问题,也给环境、生物和人类健康带来了严重的威胁。因此,如何解决农药问题,已成为当今世界面临的重要课题。
漆酶,是一种具有广泛应用前景的生物酶,具有分解农药的功能。漆酶可以有效地降解有机磷农药,而这类农药正是目前使用最广泛的农药之一。通过漆酶的作用,可以有效地降低农药残留,减轻对环境和生物的影响。
近年来,随着纳米技术的发展,纳米酶应运而生。纳米酶是一种具有高催化活性的纳米材料,其尺寸在纳米级别,具有极大的比表面积和优异的催化性能。纳米酶可以广泛应用于农药的降解,既可以降解有机磷农药,也可以降解其他类型的农药,如草甘膦等。
漆酶和纳米酶在解决农药问题中的应用,为我国农业生产提供了新的可能。利用这两种酶的特性,可以有效地降解农药残留,提高农业生产的安全性和环保性。同时,漆酶和纳米酶的应用,也为我国农业可持续发展提供了新的技术支持。
然而,漆酶和纳米酶在应用中也存在一些问题,如酶的稳定性、催化效率和成本等。因此,如何提高酶的性能,降低成本,将是未来研究的重点。同时,随着科技的进步,漆酶和纳米酶在农药降解领域的应用也将更加广泛,为我国农业生产提供更大的支持。
总的来说,漆酶和纳米酶在解决农药问题中的应用,为我国农业生产提供了新的可能性。
漆酶及其在酿酒工业中的应用研究进展
漆酶及其在酿酒工业中的应用研究进展
常晨;梁敏;包怡红
【摘 要】Laccase is a copper-containing polyphenol oxidase,being widely
researched and used in papermaking,biological bleaching,food industry
and other areas.The source and distribution,structure and property of
laccase and research progress of its application in alcoholic drink industry
were summarized,including the stability of beer,the clarification of wine,the
determination of certain compounds in wine,as the indicator of Botrytis
cinerea infection,and the development prospect of laccase in the alcoholic
drink industry was prospected.%漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,在造纸、生物漂白和食品等领域得到了广泛研究与应用.该文综述了漆酶的来源与分布、结构、性质以及其在酿酒工业的应用研究进展,包括在保持啤酒稳定性、葡萄酒澄清、测定葡萄酒中某些化合物和作为葡萄孢灰霉感染指示剂等方面,并展望了漆酶在酿酒工业的发展前景.
【期刊名称】《中国酿造》
【年(卷),期】2017(036)007
【总页数】4页(P18-21)
【关键词】漆酶;酿酒工业;应用;研究进展
【作 者】常晨;梁敏;包怡红
【作者单位】东北林业大学林学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学林学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学林学院,黑龙江哈尔滨150040 【正文语种】中 文
真菌漆酶及其应用
《生物工程进展》200l,v01.21,No.5
真菌漆酶及其应用
钞亚鹏钱世钧
(中国科学院微生物研究所酶室,北京100080)
摘要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20种漆酶得到了分离和纯化。该酶是一种氨基酸残基在500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一诱导型或组成型,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,而不合有该序列的酶基因则都是组成型表达的。漆酶在s.cere一口括矗比、舭^o如,7mn螂西、A.om僦’rA’rAamylase和尸泓施_p嬲矗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。关键词漆酶特性应用
1前言
漆酶(苯二醇:氧氧化还原酶,Ec1.10.3.2)是
一种含铜的多酚氧化酶,和植物中的抗坏血酸氧化
酶、哺乳动物的血浆铜蓝蛋白属铜蓝氧化酶(blue
c叩peroxidases)家族中的同一小族,在结构和功能上
存在着许多相似之处。它最早是从日本漆树(Japa.
nesetree鼢wvennicifen)的汁液中发现的,后来也发现其存在于真菌中,特别是白腐菌中分布更广泛¨1。
但是,关于该酶在原核生物中的表达则鲜有报道.。1994年Givaudan等在细菌锄即imzumz咖币mm中找
到一种类似漆酶的多酚氧化酶,其具体性质尚未可
知心o。后来又有人从地中海中分离到一株细菌,检
