漆酶的研究进展及其应用
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１ 漆酶的作用机制
漆酶为单蛋白体分子量差异较大的糖蛋白，结构是相似的 球状，由三个含有 β圆桶状的杯结构，及带有 ４个铜离子的活 性中心组成。４个铜离子分别是 Ｔ１Ｃｕ、ＴＣｕ３ｂ、Ｔ２Ｃｕ、Ｔ３Ｃｕ３ａ。 顺磁共振光谱下，漆 酶 显 蓝 色 且 含 有 叫 宽 的 超 精 细 裂 分，蓝 色 是由组氨酸、半胱氨酸等构成的 Ｃｙｓ→Ｔ１Ｃｕ电子转移带呈现， 超精细裂分是因 Ｔ２Ｃｕ上水与咪唑配位形成。ＴＣｕ３ａ与 ＴＣｕ３ｂ 由氢氧化物与组氨酸搭桥连接，其氢氧化物获得一个 Ｈ＋生成 水，底物形成自由基，发生非酶催化反应，机制为乒乓反应［６］。
３．３ 漆酶在生物技术的应用
在生物监测方面，主要体现在免疫检测和生物传感器两个 方面。免疫检测过程中，漆酶可能会替代辣根过氧化物酶作为 新的标记酶。还可以运用 ＤＥＡＥ－纤维素固定漆酶，制成不同 类型的高活力的 稳 定 器，用 来 监 测 监 视 茶 叶 中 茶 酚 的 情 况，并 且这种类型的高 灵 敏 度 传 感 器 可 以 被 用 来 对 来 自 石 油、煤 炭、
３．２ 工业应用
制浆造纸工业作为传统污染工业，会产生大量污染环境的 废弃物。目前，污水处理、纤维循环再造，环境污染漂白等是其 主要问题。漆酶作为生物制剂，可用于纸浆漂白、废纸脱墨、废 水处理等。漆酶在介体 ＨＢＴ作用下，在蒸煮前对麦草进行预处 理，可降低纸浆的卡伯值，提高纸浆的白度和强度［２０］。漆酶 － 介体体系在氧气 的 辅 助 下，与 纸 浆 作 用，具 有 良 好 的 除 去 木 素 的效果，可引起纸 浆 卡 伯 值 的 下 降，有 利 于 实 现 少 氯 或 无 氯 漂 白，减少工业上的污染。酶法脱墨是一种非常经济有效的脱色 方法，能降低化学 脱 墨 引 起 的 环 境 污 染，可 用 于 纺 织 工 业 中 的 脱色环节。ＧｈｉｎｄｉｌｉｓＡＬ等［２１］使用固定化漆酶处理纸厂废水， 可除去甲基酚与部分木素，降低废水色度。
漆酶是一类 含 铜 多 酚 氧 化 酶，可 与 抗 坏 血 酸、胺 类 等 物 质 反应 ［１］。Ｙｏｓｈｉｎｉｄａ［２］首 次 在 紫 胶 漆 树 漆 液 中 发 现 漆 酶。 漆 酶 属食用菌胞外酶系，催化氧化反应只生成 Ｈ２Ｏ，因此可作为绿 色生物催化剂。目前，漆酶的主要研究为分子结构、作用机制、 催化底物、食品应 用、工 业 废 水 应 用 等 方 法，是 一 类 发 现 较 早， 研究较透彻、工业生产应用较广泛的酶类 。 ［３－５］
ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＬａｃｃａｓｅ
ＬｉｕＬｉａｎ，来自百度文库ａｎｇＱｉｎｇ
（ＳｈｅｎＱｉＥｔｈｎｉｃＭｅｄｉｃｉｎｅＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧｕｉｚｈｏｕＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｃｃａｓｅｉｓａｃｏｐｐｅｒ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅｏｘｉｄａｓｅｗｉｄｅｌｙｅｘｉｓｔｉｎｇｉｎｆｕｎｇｉ，ｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｉｎｓｅｃｔ．Ｌａｃｃａｓｅｈａｓｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ｕｓｅｖａｌｕｅｉｎｆｏｏｄ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｂｉｏ－ｅｎｅｒｇｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｃｃａｓｅ；ｆｏｏｄ；ｃａｔａｌｙｔｉｃ
ｇ时，对双孢菇漆酶固定化收率最高，相较游离漆酶，可重复使 用 ４～９次。
３ 漆酶的应用 ３．１ 食品应用
酒类中的多酚物 质，主 要 是 花 色 素 原 和 聚 合 单 宁，会 影 响 其风味，澄清度。漆酶可催化氧化多酚类物质，使其澄清透亮， 提高酒的感官品质，进而延长酒的保质期。２０世纪初，漆酶已 应用于葡萄酒生产，提高其稳定性。多孔属杂色真菌漆酶在黑 色葡萄酒液溶液中，处理 ３ｈ，能够去除 ６５％以上的儿茶酚和 ９０％以上的花色素，除去 ５０％的总多酚类，同时添加聚乙烯吡 咯烷酮及硅藻土，可进一步提高葡萄酒的稳定性 。 ［１５－１６］ 果汁 方面，漆酶不 仅 可 除 去 其 中 的 酚 类 物 质，改 善 其 风 味、感 官 品 质，提高稳定性，同时不会破坏酪氨酸［１７］。在牛奶凝胶化中，漆 酶可使牛奶中的 蛋 白 质 发 生 氧 化 交 联，使 牛 奶 凝 胶 化，改 变 牛 奶品质，形成新的风味，且粘度及保质期不受到影响 。 ［１８－１９］
·６０·
山 东 化 工 ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１９年第 ４８卷
漆酶的研究进展及其应用
刘 恋，杨 清
（贵州医科大学 神奇民族医药学院，贵州 贵阳 ５５０００５）
摘要：漆酶是广泛存在于真菌、细菌、昆虫体内的一种含铜的多氧化酶，广泛应用于食品、工业加工、生物能源开发。 关键词：漆酶；食品；催化 中图分类号：Ｑ８１４．９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）０３－００６０－０２
２ 漆酶的催化底物
目前，关于漆酶催化底物的研究较多，近 ３００种。其中，催 化底物最多为酚类及其衍生物，其次为羧酸、芳胺。生物色素、 金属有机化合物、非酚类化合物等较少［７－１１］。王旭等 研 ［１２］ 究 漆酶对纤维素酶降解玉米秸秆影响，发现漆酶浓度与得糖率呈 负相关，在与秸秆底物 ３７℃保温 ２４ｈ条件下，最大可使糖得率 由 ３０．４０％ 降低至 ２３．８７％，证实漆酶能抑制纤维素酶发挥作 用。因漆酶在实际的应用中存在着环境耐受性差、易失活等缺 点，研究人员发现 漆 酶 中 一 些 物 质 可 延 长 酶 活 性，提 升 环 境 耐 受性和催化速率，这类物质称为介质，即漆酶 －介质体系，可实 现对更多小分子底物的催化氧化。何小勇 研 ［１３］ 究发现多羟基 化合物能与漆酶 分 子 形 成 氢 键，增 强 了 漆 酶 的 稳 定 性，从 而 使 其保持良好的催化性能。佟硕秋等 研 ［１４］ 究证实，介体 ＡＢＴＳ对 漆酶处理甲基蓝的脱色有促进效果，不加 ＡＢＴＳ时，脱色率为 ２２．０２％；加 ＡＢＴＳ时，脱色率提升至 ６０．８６％。因漆酶酶活稳定 性差，研究人 员 利 用 多 种 稳 定 性 物 质 作 为 固 定 化 载 体 固 定 漆 酶，提高漆酶利用率。鲍炳鑫［１５］以纳米级二氧化硅为固定化载 体，发现在 ６５℃，ｐＨ值为 ２．２，纳米 ＳｉＯ２颗粒的负载量为 ６Ｕ／
漆酶为单蛋白体分子量差异较大的糖蛋白，结构是相似的 球状，由三个含有 β圆桶状的杯结构，及带有 ４个铜离子的活 性中心组成。４个铜离子分别是 Ｔ１Ｃｕ、ＴＣｕ３ｂ、Ｔ２Ｃｕ、Ｔ３Ｃｕ３ａ。 顺磁共振光谱下，漆 酶 显 蓝 色 且 含 有 叫 宽 的 超 精 细 裂 分，蓝 色 是由组氨酸、半胱氨酸等构成的 Ｃｙｓ→Ｔ１Ｃｕ电子转移带呈现， 超精细裂分是因 Ｔ２Ｃｕ上水与咪唑配位形成。ＴＣｕ３ａ与 ＴＣｕ３ｂ 由氢氧化物与组氨酸搭桥连接，其氢氧化物获得一个 Ｈ＋生成 水，底物形成自由基，发生非酶催化反应，机制为乒乓反应［６］。
３．３ 漆酶在生物技术的应用
在生物监测方面，主要体现在免疫检测和生物传感器两个 方面。免疫检测过程中，漆酶可能会替代辣根过氧化物酶作为 新的标记酶。还可以运用 ＤＥＡＥ－纤维素固定漆酶，制成不同 类型的高活力的 稳 定 器，用 来 监 测 监 视 茶 叶 中 茶 酚 的 情 况，并 且这种类型的高 灵 敏 度 传 感 器 可 以 被 用 来 对 来 自 石 油、煤 炭、
３．２ 工业应用
制浆造纸工业作为传统污染工业，会产生大量污染环境的 废弃物。目前，污水处理、纤维循环再造，环境污染漂白等是其 主要问题。漆酶作为生物制剂，可用于纸浆漂白、废纸脱墨、废 水处理等。漆酶在介体 ＨＢＴ作用下，在蒸煮前对麦草进行预处 理，可降低纸浆的卡伯值，提高纸浆的白度和强度［２０］。漆酶 － 介体体系在氧气 的 辅 助 下，与 纸 浆 作 用，具 有 良 好 的 除 去 木 素 的效果，可引起纸 浆 卡 伯 值 的 下 降，有 利 于 实 现 少 氯 或 无 氯 漂 白，减少工业上的污染。酶法脱墨是一种非常经济有效的脱色 方法，能降低化学 脱 墨 引 起 的 环 境 污 染，可 用 于 纺 织 工 业 中 的 脱色环节。ＧｈｉｎｄｉｌｉｓＡＬ等［２１］使用固定化漆酶处理纸厂废水， 可除去甲基酚与部分木素，降低废水色度。
漆酶是一类 含 铜 多 酚 氧 化 酶，可 与 抗 坏 血 酸、胺 类 等 物 质 反应 ［１］。Ｙｏｓｈｉｎｉｄａ［２］首 次 在 紫 胶 漆 树 漆 液 中 发 现 漆 酶。 漆 酶 属食用菌胞外酶系，催化氧化反应只生成 Ｈ２Ｏ，因此可作为绿 色生物催化剂。目前，漆酶的主要研究为分子结构、作用机制、 催化底物、食品应 用、工 业 废 水 应 用 等 方 法，是 一 类 发 现 较 早， 研究较透彻、工业生产应用较广泛的酶类 。 ［３－５］
ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＬａｃｃａｓｅ
ＬｉｕＬｉａｎ，来自百度文库ａｎｇＱｉｎｇ
（ＳｈｅｎＱｉＥｔｈｎｉｃＭｅｄｉｃｉｎｅＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧｕｉｚｈｏｕＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｃｃａｓｅｉｓａｃｏｐｐｅｒ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅｏｘｉｄａｓｅｗｉｄｅｌｙｅｘｉｓｔｉｎｇｉｎｆｕｎｇｉ，ｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｉｎｓｅｃｔ．Ｌａｃｃａｓｅｈａｓｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ｕｓｅｖａｌｕｅｉｎｆｏｏｄ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｂｉｏ－ｅｎｅｒｇｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｃｃａｓｅ；ｆｏｏｄ；ｃａｔａｌｙｔｉｃ
ｇ时，对双孢菇漆酶固定化收率最高，相较游离漆酶，可重复使 用 ４～９次。
３ 漆酶的应用 ３．１ 食品应用
酒类中的多酚物 质，主 要 是 花 色 素 原 和 聚 合 单 宁，会 影 响 其风味，澄清度。漆酶可催化氧化多酚类物质，使其澄清透亮， 提高酒的感官品质，进而延长酒的保质期。２０世纪初，漆酶已 应用于葡萄酒生产，提高其稳定性。多孔属杂色真菌漆酶在黑 色葡萄酒液溶液中，处理 ３ｈ，能够去除 ６５％以上的儿茶酚和 ９０％以上的花色素，除去 ５０％的总多酚类，同时添加聚乙烯吡 咯烷酮及硅藻土，可进一步提高葡萄酒的稳定性 。 ［１５－１６］ 果汁 方面，漆酶不 仅 可 除 去 其 中 的 酚 类 物 质，改 善 其 风 味、感 官 品 质，提高稳定性，同时不会破坏酪氨酸［１７］。在牛奶凝胶化中，漆 酶可使牛奶中的 蛋 白 质 发 生 氧 化 交 联，使 牛 奶 凝 胶 化，改 变 牛 奶品质，形成新的风味，且粘度及保质期不受到影响 。 ［１８－１９］
·６０·
山 东 化 工 ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１９年第 ４８卷
漆酶的研究进展及其应用
刘 恋，杨 清
（贵州医科大学 神奇民族医药学院，贵州 贵阳 ５５０００５）
摘要：漆酶是广泛存在于真菌、细菌、昆虫体内的一种含铜的多氧化酶，广泛应用于食品、工业加工、生物能源开发。 关键词：漆酶；食品；催化 中图分类号：Ｑ８１４．９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）０３－００６０－０２
２ 漆酶的催化底物
目前，关于漆酶催化底物的研究较多，近 ３００种。其中，催 化底物最多为酚类及其衍生物，其次为羧酸、芳胺。生物色素、 金属有机化合物、非酚类化合物等较少［７－１１］。王旭等 研 ［１２］ 究 漆酶对纤维素酶降解玉米秸秆影响，发现漆酶浓度与得糖率呈 负相关，在与秸秆底物 ３７℃保温 ２４ｈ条件下，最大可使糖得率 由 ３０．４０％ 降低至 ２３．８７％，证实漆酶能抑制纤维素酶发挥作 用。因漆酶在实际的应用中存在着环境耐受性差、易失活等缺 点，研究人员发现 漆 酶 中 一 些 物 质 可 延 长 酶 活 性，提 升 环 境 耐 受性和催化速率，这类物质称为介质，即漆酶 －介质体系，可实 现对更多小分子底物的催化氧化。何小勇 研 ［１３］ 究发现多羟基 化合物能与漆酶 分 子 形 成 氢 键，增 强 了 漆 酶 的 稳 定 性，从 而 使 其保持良好的催化性能。佟硕秋等 研 ［１４］ 究证实，介体 ＡＢＴＳ对 漆酶处理甲基蓝的脱色有促进效果，不加 ＡＢＴＳ时，脱色率为 ２２．０２％；加 ＡＢＴＳ时，脱色率提升至 ６０．８６％。因漆酶酶活稳定 性差，研究人 员 利 用 多 种 稳 定 性 物 质 作 为 固 定 化 载 体 固 定 漆 酶，提高漆酶利用率。鲍炳鑫［１５］以纳米级二氧化硅为固定化载 体，发现在 ６５℃，ｐＨ值为 ２．２，纳米 ＳｉＯ２颗粒的负载量为 ６Ｕ／