漆酶催化不同小分子物质改善纤维性能
降解酶的功能

降解酶的功能降解酶的功能1. 引言降解酶(degrading enzymes)是一类能够降解生物体内大分子物质为小分子物质的酶。
它们在生物体的新陈代谢中扮演着重要的角色。
通过催化特定的化学反应,降解酶能够将蛋白质、多糖、核酸等高分子物质分解为较小的分子单元,这些单元可以被生物体吸收利用或进一步转化。
在本文中,我们将探讨降解酶的功能及其在不同领域的应用。
2. 降解酶的种类和功能降解酶广泛存在于生物界中,包括动物、植物、微生物等。
根据其催化反应的类型,降解酶可分为蛋白酶、糖酶和核酸酶等不同种类。
2.1 蛋白酶蛋白酶是一类催化蛋白质降解的酶。
它们能够将蛋白质分解为氨基酸或小肽链。
蛋白酶在生物体内参与多个生理过程,如消化系统中的胃蛋白酶、肠蛋白酶等能够将蛋白质分解为消化液吸收的小分子物质。
蛋白酶还能够调控细胞中的信号传导、基因表达等重要生物过程。
2.2 糖酶糖酶是一类催化多糖降解的酶。
它们能够将多糖如淀粉、纤维素等分解为单糖分子。
糖酶在植物的生长和发育中起着重要作用,如淀粉酶能够将植物体内的淀粉分解为可供能量利用的葡萄糖。
糖酶还被广泛应用于食品、医药、生物能源等行业中。
2.3 核酸酶核酸酶是一类催化核酸降解的酶。
它们能够将DNA或RNA分解为核苷酸单元。
核酸酶在细胞中起着DNA修复、RNA降解等重要生物过程。
核酸酶在实验室中的应用也非常广泛,如在基因工程中进行DNA 测序、基因克隆等方面。
3. 降解酶的应用领域由于降解酶能够将高分子物质降解为小分子物质,因此在许多领域都有重要的应用。
3.1 环境污染治理降解酶在环境污染治理中发挥着重要作用。
土壤中的有机物、污泥中的废物等可以通过添加合适的降解酶来加速降解。
这种生物修复技术在土壤修复、水体净化等方面具有潜在的应用前景。
3.2 生物能源开发降解酶在生物能源开发领域有着广泛的应用。
木质纤维素降解酶可以将植物细胞壁中的纤维素分解为可发酵的糖,进而产生乙醇等可再生燃料。
漆酶及其应用(PDF)

第10卷第4期2012年7月生物加工过程Chinese Journal of Bioprocess Engineering Vol.10No.4Jul.2012doi :10.3969/j.issn.1672-3678.2012.04.015收稿日期:2011-05-03基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2009AA02Z209);国家自然科学基金资助项目(21106165;21176241)作者简介:王锋(1979—),男,江苏镇江人,博士,助理研究员,研究方向:微生物发酵;刘春朝(联系人),研究员,E-mail :czliu@home.ipe.ac.cn 漆酶及其应用王锋1,刘英1,汪印2,许光文2,刘春朝1(1.中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京100190;2.中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室,北京100190)摘要:结合当今该领域的最新研究进展,综述了漆酶来源、结构、作用机制、介体系统及其在水相和非水相中的应用,以期为漆酶催化性能的进一步研究提供一定的借鉴和参考。
关键词:漆酶;催化;废水处理;水相体系;非水相机体系中图分类号:Q814.2文献标志码:A文章编号:1672-3678(2012)04-0070-07Laccase and its applicationsWANG Feng 1,LIU Ying 1,WANG Yin 2,XU Guangwen 2,LIU Chunzhao 1(1.National Key Laboratory of Biochemical Engineering ,Institute of Process Engineering ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100190,China ;2.National Key Laboratory of Multiphase Complex System ,Institute of Process Engineering ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100190,China )Abstract :Laccases are multicopper oxidases.It has received the widespread attention because of non-specific oxidation ability.On the basis of the latest research in this field ,the paper summarized source of laccase ,structure ,mechanism of action ,mediator and its application in aqueous system and non-aqueous system so as to provide a reference for further improvement of the laccase catalysis.Key words :laccase ;catalysis ;wastewater treatment ;aqueous system ;non-aqueous system 漆酶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同属于蓝色多铜氧化酶的家族[1]。
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。
漆酶以及二氧化钛对木质素降解作用的研究

漆酶以及二氧化钛对木质素降解作用的研究摘要木质素的降解受到生物催化与光催化的作用,那么它们二者到底是单独还是共同作用的时候对木质素的降解更为高效呢,我们这里予以考察。
在这里漆酶作为一种生物催化降解剂,而二氧化钛则是作为光催化降解剂。
它们被用于单步反应以及双步反应中。
为了方便对比,我们考察了漆酶以及二氧化钛分别单独作用时对木质素的降解效果。
反应条件控制为50 ±1 °C, pH 5.0,木质素(分子质量约16000—175000)浓度为1.0 g/L,双氧水在这里被用作催化剂,来增强漆酶以及二氧化钛的降解效力。
结果显示双氧水在二氧化钛降解木质素的过程中有着显著的作用:脱木质素效率达到了百分之百。
通过气相色谱法我们发现双氧水与二氧化钛形成复合物的过程。
此外,实验过程中我们发现漆酶和二氧化钛不仅能完成对木质素的降解,在降解过程中还产生了一些非常有用的副产品,例如琥珀酸和丙二酸。
实验中发现这点也是十分值得作进一步研究讨论的。
1介绍木质素在自然界含量丰富,树木、植物以及农作物中都含有木质素,木质素与纤维素、半纤维素一起构成了植物组织的主要成分。
木质素是由四种醇单体形成的一种复杂酚类聚合物。
木质素难以被消化或破坏,而且因为木质素的棕色色泽,它在造纸工业长期被当做一种废料,传统的白色纸张制造工艺中经常利用氯或氯化物的漂白作用来移除木质素,而这样的工艺就会产生许多氯废料,例如氯酚一类物质,这些有毒物质都不能直接排放,必须得经过处理解毒后才能避免对环境的污染。
保留的残渣由纤维素、半纤维素以及其他碳水化合物组成。
虽然木质素经常被认为是一种没用的产品,但它却含有碳、氢、氧这些非常有用的元素。
通过正确的处理过程,木质素可以作为生物燃料的原料。
然而,木质素的高度异构化及其复杂的化学成分使得它需要通过降解来提高它的可用性。
关于木质素的生物降解,之前已经有过这方面的研究,即从白腐真菌分离出的一种胞外酶对木质素的降解作用。
漆酶的研究进展

摘要:漆酶是一种金属糖蛋白,属于多铜氧化酶家族,它分布于动物、植 物、真 菌、细 菌 当 中。 漆 酶 能 够 通 过 自 由 基 - 催 化 反应机制利用氧气作为电子受体直接氧化芳香族化合物 底 物 或 者 介 体,然 后 在 介 体 的 介 导 作 用 下 氧 化 大 分 子 的 木 质 素 或 者 氧化还原电势较高的非酚型芳香族化合物。漆酶在纸 浆 造 纸、印 染 废 水 处 理、食 品 工 程、有 机 合 成 以 及 生 物 能 源 当 中 有 着 重 要的应用前景。
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山东林业科技
曹 明 乐 等 :漆 酶 的 研 究 进 展
2012 年 第 3 期
理、印染污水处理、食 品 饮 料 行 业、有 机 合 成 以 及 生 物能源等领域中。
1 漆 酶 的 结 构 和 光 谱 学 特 征
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[3],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 。 [4] 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。
漆 酶(EC1.10.3.2 苯 二 酚 :氧 气 氧 化 还 原 酶) 属 于 多 铜 氧 化 酶 家 族 中 的 一 大 类 ,利 用 分 子 氧 通 过自由基-催化反应机制来氧化各种芳香族和非 芳 香 族 化 合 物[1],是 一 种 糖 蛋 白 。 漆 酶 是 最 早 被 人 们 研 究 应 用 的 蛋 白 之 一 ,最 早 的 应 用 是 在 6,000 年 以 前 的 中 国 ,当 时 的 艺 术 家 们 能 够 利 用 漆 树 受 损伤 部 位 的 分 泌 物(利 用 漆 酶 的 聚 合 作 用 )来 制 造 他 们 的 艺 术 品 。 [2] 漆 酶 最 早 被 人 们 所 认 识 是 由 日 本 人 Yoshida(1883)于 植 物 漆 树 (Rhus vernicif- era)中 ,并 因 此 而 定 名 。Bertrand(1985)首 次 鉴 定 漆 酶 为 一 种 金 属 蛋 白 ,每 个 单 体 中 含 有 四 个 离 子 ,极 少 数 漆 酶 也 含 有 其 它 的 金 属 离 子 如 :铁 离 子 、锰 离 子 、锌 离 子 等 。 漆 酶 是 一 种 糖 蛋 白 ,单 体 的 分 子 量 从 40kD 到 110kD 大 小 不 等 ,含 糖 量 大 概 占 分 子 量 的 10% ~45% 不 等 ,而 且 在 同 一 种 物 种 中 漆 酶 的 糖 基 化 程 度 可 能 相 差 很 大 。 [1] 目 前 发 现
没食子酸酶法聚合

应用化工Applied Chemical IOnstp Vol.80No.7 Fed.702)第50卷第2期202)年2月I分析测试I没食子酸酶法聚合丁若男0李楠楠0傅佳佳50,苏静53.江南大学江苏省功能纺织品工程技术研究中心,江苏无锡014120;21江苏阳光集团,江苏江阴214426)摘要:基于漆酶催化小分子酚类单体聚合反应特性,建立在44C下酶法催化没食子酸聚合的微量反应体系,并对聚合产物性能进行探究和表征。
通过UV半p、FTIR、H NMR、MALDYTOF等手段,及游离酚-基含量、聚合物粒径对聚合产物结构进行测试表征,通过TGA、DSC对聚合产物热性质进行测定分析。
结果表明,没食子酸在漆酶催化作用下酚-基被氧化,苯环上部分氢原子也参与反应,得到的物质是含有不同聚合度的低聚物混合物,且具有较好的热稳定性。
关键词:漆酶;没食子酸;聚合;氧化中图分类号:TQ0374;TQ07.5;Q554*.1文献标识码:A文章编号0071-3742(202))02-055)-04Enzymatic polymerization of gallic acidDING Ruo-nan,LI Nan-nan,FU Jia-jia9,SU Jing1(1.Jiangsu EngineePng Technologo Research Center Or Func/onai Textiles,liangnan University,Wuti2772,China;.Jiangsu SunsPinc Gmup,Jiangyin210426,China) Abstraci:The mOmwvtOu system for enzyme-catalyzed polyme/zaPon of gallic aOn a-47C was con-stpcted based on the characters of lacchsv-catalyzed polyme/zation of small phenolic moomus.The poi-ymuizVou hwCucts oCtaiued by the reaction system were iuvestipated and chvvO/zU.TUpuph UV-Vis,FTIR,(H NMR,MALDYTOF,vd other meaus;as wel l as the content of free phenolic hyOpxyt gpnps and the paPiciv size of the polymer,the stpctura of the polymer ppPucl was tested and character-izU.The thevnai pppePias of the polyme/zaPon ppPucl were tested and analyzed tUmuph TGA and DSC-The results showed tha-gallic aOn was oxidized undvr the catalysis of Fccasa, and some of the—-dpged atoms on the Unzeue dng also paPiciyated in the wv/ou.The oCtaiued mate/ai was au o/pomar mixture with diPerenl peyrevs of polyme/zaPon and presented good thevnai300:/0.Key worit:jacchsa;gallic aOn;polyme/zation;oxiSakon没食子酸是一种天然多酚,又称作309-三-基苯甲酸,因其抗氧化抗炎、抑制细胞活性⑶和抗癌活性⑷而被广泛应用。
漆酶的特性及其在工业中的应用

氨基酸序列也存在一定的差异, 但和 4个铜原子连接的 1个 半胱氨酸和 10 个组氨酸 及其周 围相关的 氨基酸 非常保 守 。 [ 1, 16, 26] 3 漆酶的作用机理
不同来源的漆酶在底物专一性方面也存在较大的差异, 但底物范围相当广泛, 据初步统计, 能够被漆酶氧化的底物 已达 250种, 而且还在不断增加。按照底物的化学结构可以
39卷 4期
杜东霞 漆酶的特性及其在工业中的应用
1905
将它们划分为 7类: 酚类及其衍生物。酚类及其衍生物是 漆酶的主要底物, 约占漆酶底物总量的一半, 主要是一些多 元酚 (如邻 - 苯二酚和对 - 苯二酚等 ) 及其衍生物, 取代基 的位置主要在酚羟基的邻对位。 芳香胺及其衍生物。其 结构和酚类类似, 主要是一些多氨基苯及其衍生物。 芳香 羧酸及其衍生物。主要包括在芳环羧基的邻或对位连有羟 基、氨基或烷氧基的芳香羧酸以及碳链上连有酚基或芳胺基 团的非芳香酸。 偶氮类色素。如活性黑 5和活性紫 5等。
漆酶与ABTS间的结合模式与作用机制研究

漆酶与ABTS间的结合模式与作用机制研究陶国翔;李爱秀;张敏;刘子泉【摘要】选择常见的电子转移介质2,2′-连氮基-双(3-乙基-苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)为研究对象,通过探究漆酶与ABTS之间的结合模式,在分子水平上揭示两者的相互作用机制,为发掘漆酶新介质、拓宽漆酶应用范围奠定理论基础.首先,基于分子对接建立变色栓菌漆酶-ABTS复合物模型;然后,与枯草芽孢杆菌漆酶-ABTS复合物晶体结构进行对比,综合两复合物结合特点,在分子水平上阐明漆酶与ABTS间的作用机制.结果表明,ABTS结构中的富电子基团深入活性位点,且靠近电子接收位点组氨酸;漆酶活性位点内多个中性氨基酸与ABTS发生疏水作用,稳定结合构象;最终在漆酶作用下ABTS生成阳离子中间体发挥介导作用.%In order to find new mediators and provide a theoretical basis for further study on extending the application scope of laccase,we selected the electron transfer mediator—2,2′-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS)as an object to reveal the binding mode and interaction mechanism at the molecular level between laccase and ABTS.On the basis of molecular docking,we built a complex model of Trametes versicolor laccase-ABTS,and compared the crystal structure of Bacillus subtilis laccase-ABTS complex.Moreover,we ex-plained the interaction mechanism of laccase and ABTS at the molecular level with the binding characteristics of two complexes.The results indicated that the rich electronics group in ABTS penetrated into the laccase active site,and approached the electron acceptor histidine.Many neutral amino acids interacted with ABTS by hydro-phobic interaction at laccase active site,and stablilized the bindingconformation.Finally,ABTS turned into cat-ionic intermediate and played a mediated role under the action of laccase.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2017(034)011【总页数】4页(P23-26)【关键词】漆酶;ABTS;漆酶-ABTS体系;分子对接;作用机制【作者】陶国翔;李爱秀;张敏;刘子泉【作者单位】武警后勤学院基础部药物设计实验室,天津 300309;武警后勤学院基础部药物设计实验室,天津 300309;武警后勤学院科研部,天津 300309;武警后勤学院附属医院全军灾害应急救援医学重点实验室,天津 300162【正文语种】中文【中图分类】O641;Q814.9漆酶(laccase,EC1.10.3.2)作为一种含铜氧化酶,主要存在于真菌、细菌、植物或昆虫的分泌物中[1-2],其中真菌漆酶由于稳定性强、产量大、氧化电势高等优势,其理化性质得到深入研究,目前已有100种真菌漆酶得到纯化,38个真菌漆酶晶体结构得到解析[3]。
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( j j yL b rtr f u dP prC l g f t il c neadC e cl n i ei , Ta i Ke aoa yo l a ae , o e e e a S i c n hmi gn r g nn o Ppn l o Mபைடு நூலகம் r e aE e n Taj nv ri f cec i i U ies yo S i e& T cn lg ,i j 0 4 7 C ia nn t n eh oo yTa i 3 0 5 ,hn ) nn
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漆酶催化不 同小分子物质 改善纤维性 能
张鑫璐 ,裴 继诚 ,张方东 ,于秀玲
( 天津市制浆造纸重点实验 室 ,天津科 技大学材料科学与化学工程学院 ,天津 3 0 5 ) 04 7
摘 要 :以 紫丁香 醇和 三 苯 丙氨 酸 作为 酚类物 质和 氨基 酸 的代表 物 质 , 一 比较 了漆 酶/ 类物 质和 漆酶/ 基 酸对 酚 氨
Fi rM o i c to t c a ei e e eo fe e be d f a i n wih La c s n Pr s nc fDif r nt i Lo M o e ul r W e g m po w lc a — i htCo und s
ZHANG n l P ic e g, Z Xi — u, EI — h n J HAN G a g d n F n - o g, YU u l g Xi —i n
Ab t a t S rn i lo o n p e y aa i e we e s lc e sr p e e ttv f h n l u sa c sa d a n c d o sr c : y i g c ac h l dL— h n l ln n r ee t d a e r s n ai e o e o i s b t n e n mi o a i st a p c
成 纸 强 度 , 别 是 湿 环 压 强度 提 高 更 为 明 显 . 特
关键 词 :漆酶 ;酚类物质 ;氨基酸 ;纤维性 能
中 图 分 类 号 :T 7 S1 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 : 17 —5 0 2 1) 403 —4 6 26 1 (0 1 0—0 10
OC 废 瓦楞 箱板 纸) 浆纤维表面性能 的改善 效果. C( 纸 使用红外光谱 分析 、 扫描 电镜 、 纤维形 态分析对纤维表面形貌进
行观 察. 并对漆酶和 小分子物质 共同处理 后的 OC 纸 浆进行 物理性能检 测. C 纤维形 态分析和表 面电镜 的测定证 明了
酚类物质和氨基 酸可 以接枝到 纤维表面 , 表现 为纤维粗 度增加 , 纤维表 面 出 沉积物及纤维 间连接膜 生成 , 现 从而提 高
iv siae tei r v me trs l fOCC (l or g tdc nan r up wi a c s/h n la d lc aea n cd n et t h mpo e n eut o g s odc ru ae o tie )p l t lc a ep e o n ac s/mio a i . h
F b r c a a t rsi n h sc l p o ete f t e h n s e t we e mo i r d b T R , EM , i e e tr a d tsi g i e h r c e it a d p y ia r p r s o h a d h e r c i nt e y F I S o F b r T se n e t n i sr me t o a e r d cs r s e t e y h e u t n i ae h tt e g a t g r a to ewe n s l mo e u a o nt u n f p p r p o u t e p ci l .T e r s l i d c td t a h r fi e ci n b t e mal v s n lc lr c m— p u d n i n n o c re y lc a e c t l t x d t n Fi e o re e s i c e s d o v o sy Fie s s r a e a p a e o n s a d l i c u d b a c s a ay i o i ai . b r c a s n s n r a e b i u l . b r u fc p e r d g c o r u h a d a s ra ea h so ewe n f e swa b e v d M o e v re h n ig t e s e t te gh, s e i l t i g c u h o g n u f c d e i n b t e b r so s r e . i r o e n a c n h e r n t e p c al we n r s h s y r
第 2 6卷
第 4期
天 津科 技大学 学报
J u n l f in i nvri f ce c & T c n lg o r a a jnU ies yo ine oT t S eh oo y
、0 . 6 N o 4 ,1 2 .
Aug. 01 2 1
2 1 年 8月 01