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漆酶简介

文章来源:夏盛集团发布时间:2017-02-22浏览量:


 漆酶简介:

    漆酶是一种含铜的氧化还原酶,学名为对二酚-二氧氧化还原酶,属于氧化酶的蓝铜家族。这类酶最初发现于漆树的树脂中,因此而得名。漆酶以分子氧作为最终电子受体,能催化一大类酚类及芳胺类物质的聚合、降解及转化。作为一种绿色生物催化剂漆酶在工业、农业、食品、环保和医药等领域均有巨大应用潜力,具有广阔的市场前景。

作用机理:

    漆酶具有广泛的底物作用性,能催化一系列底物的氧化,诸如单酚、二酚、多酚、二胺、芳香胺、甲基酚、抗坏血酸及非酚类的化合物等,其主要机理为通过单电子的转移体系并伴随分子氧作为电子受体进而还原为水。漆酶分子中的铜离子在催化过程中起着重要的作用,漆酶介导的催化过程主要有3步:①底物将类铜离子还原;②类铜离子将电子传递给含有二类和三类铜原子组成的三核中心;③在三核中心氧被还原为水。

 

漆酶对酚类底物的催化过程

 

    有机溶剂中如二硫苏糖醇、疏基乙醇、叠氮化钠、L-半胱氨酸和碘化钾等对漆酶抑制效果比较大,甲醇、乙醇和乙腈等对漆酶影响不大,二甲亚砜则明显抑制漆酶的活力。不同的抑制剂对漆酶的抑制机理互不相同,如羟基甘氨酸和脂肪酸通过阻碍底物进入漆酶的结合部位而抑制了漆酶的催化能力,卤化物则阻碍了电子通往三核铜位点的路径。

漆酶的应用:

    葡萄酒贮存一段时间后,往往会出现酒体浑浊、颜色变深、酒的味道变化的现象,这是酒体中的醛、氨基酸和蛋白质发生了氧化反应,从而使葡萄酒的品质发生改变。漆酶的添加可以有效的减少这种情况的发生。

    在饮料加工中,漆酶主要用于饮料的澄清与色泽控制 避免冷浑浊现象,进而提高啤酒与果蔬饮料的稳定性。

    此外, 漆酶可以改善生面团中的面筋强度,降低面团的黏性,使面包的单位体积增大,不易产生面包屑。如果面粉的质量不好时,通过使用漆酶可以大大改善生面团的机械加工性能。

2造纸工业: 在漂白过程中去除木质素可提高纸张的质量及色泽,传统的纸浆漂白过程采用氯化物对木质素选择性的降解,但副产物如二恶英等则对环境形成一定的负面影响。漆酶及漆酶介体系统可以作为传统试剂的替代剂对纸浆处理达到较好的漂白效果。

3染料脱色: 合成类染料种类繁多、结构复杂且难降解,具有生物毒性及致畸作用,利用漆酶能有效的对染料进行降解,且多数在10min内即可达到 80%以上的脱色率。在废水处理过程中,可利用酶的固定化技术提高效率、降低成本。

4生物修复: 漆酶在去除环境水体及市政污水中的固醇类激素方面表现出了潜力,这些激素包括雌酮、雌二醇、雌三醇。在橄榄油生产过程中排放的废水中含有多种酚类化合物、漆酶及介体系统可以将大部分此类化合物转化、降解。抗生素等药物在真菌漆酶的催化下也可以有效去除。

5化学合成: 漆酶能将底物 3-氨基-4-羟基苯磺酸聚合, 形成新的产物吩恶嗪酮染料。 4--2 甲氧基酚在漆酶的介导下通过去氟、聚合反应生成具有荧光性的物质,在胶片生成方面表现出了巨大潜力。
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园艺方面: 沙质土壤出现斥水性( SWR) 是高尔夫球场草坪维护管理中的难题之一,斥水土壤将导致草皮的大面积死亡进而导致草坪质量下降及管理成本增加。漆酶处理斥水性较强的高尔夫球场浅层土壤可有效去除其斥水性,有望结合或替代传统保水剂的使用来提高草坪的管理水平、降低管理成本成立。同时漆酶的喷洒可以减少草坪浅层土壤中的有机层厚度及有机质含量,利于草坪的生长及维护。