漆酶在造纸工业中应用的最新研究

漆酶是近年发现在造纸工业中最具潜力的生物酶,具有催化氧化木素的能力。文章综述了漆酶在制浆造纸工业中应用的最新研究进展,例如漂白、造纸废水处理、去除树脂、增加湿强度等诸多方面。     

The haustorium and the chemistry of host recognition in parasitic angiosperms

Two parasitic angiosperms,Agalinis purpurea (Scrophulariaceae) andStriga asiatica (Scrophulariaceae), are compared as to the chemical recognition events involved in host selection.Agalinis is a hemiparasite which can mature to seed-set without a host, whereasStriga is a holoparasite and survives for only a very limited time without a host. Both parasites, however, attach to a host through a specialized organ known as the haustorium and regulate the development of this organ through the recognition of chemical factors from host plants. We now describe the discovery of 2,6-dimethoxy-p-benzoquinone (2,6-DMBQ) as an haustoria-inducing principle fromSorghum root extracts. Our investigation of this compound has led us to suggest that one level of host recognition in these parasitic plants is mediated through their enzymatic digestion of the host root surface. Degradation of surface components liberates quinonoid compounds, such as 2,6-DMBQ, which in turn trigger haustorial development.     

漆酶改善分离木素和OCC纸浆特性的研究

应用漆酶处理纤维素酶分离酶解木素和OCC(Old corrugated containers)纸浆,结果表明:木素在漆酶处理过程中会发生降解,经漆酶处理后再经加热处理会使木素发生聚合,木素降解主要发生在高分子量木素部分,而聚合作用主要发生在低分子量木素之间;木素经漆酶处理后,酚羟基的含量略有增加,这是由于在漆酶处理木素的过程中,木素不但发生酚氧自由基的离域现象,而且还有高分子量的木素发生降解产生了新的酚羟基;经不同用量的漆酶处理的OCC纸浆手抄片的湿环压指数和湿抗指数与对照样相比均有明显提高,特别是漆酶用量为24 U/g时,湿环压指数达到4.1 N.m/g,提高了41%。经不同用量的漆酶处理的OCC纸浆干环压强度和干抗张强度与对照样相比略有提高,但提高的幅度不大。     

白腐菌降解焦化废水的研究

介绍了白腐菌在焦化废水中的驯化生长和产酶条件优化,考察了白腐菌及其酶类对焦化废水的降解能力,结果表明:白腐菌在培养条件下能够产生白腐菌漆酶,是降解焦化废水中的多环芳香化合物的主要活性成分。经过白腐菌和活性污泥混合,得到较好的处理效果:实验时间内COD去除率达到89%,NH3-N达到88%,较单纯活性污泥效率高。     

Klebsieila sp．601细菌漆酶的鉴定及性质

从森林树木根部土壤中分离得到一株具有2，6-二甲氧基酚（DMP）和2，2＇-连氮基-双（3-乙基苯丙噻唑啉-6磺酸（ABTS）氧化活性的细菌。Cu^2＋、Ca^2＋、Mn^2＋、Fe^2＋和Mg^2＋可诱导细菌表达活性的胞质可溶性单体酶蛋白。该酶进行DMP或ABTS氧化时需要铜离子的协助，在pH5．0～7．5范围内氧化DMP，在pH4．0～4．5范围内氧化ABTS，但不能氧化酪氨酸。SDS-PAGE估测酶蛋白分子量大约为55kD。经60℃处理4h或pH10条件下透析20h仍能保持酶活性。16S rDNA序列分析结合常规细菌形态学分析，表明该细菌属于克雷伯氏菌（Klebsiella）属，并命名为Klebsiella sp．60l。这是首例报道Klebsiella细菌菌株具有漆酶活性。     

漆酶对微生物溶煤作用的研究

为进一步探讨漆酶在煤炭微生物溶解过程中的作用,考察了溶煤菌种在溶解褐煤过程中漆酶的表达量,以及另外两株产漆酶菌的漆酶表达量与溶煤效果的关系.结果表明:溶煤过程中三株溶煤菌种均未检测到明显的漆酶表达,而两株产漆酶菌尽管具有较高的漆酶表达量,却未表现出明显的溶煤活性,即漆酶在微生物溶煤过程中不起关键作用.     

漆酶氧化还原介质系统的作用机理及其应用

对漆酶-氧化还原介质系统作用机理及其应用的研究进展进行了综述。漆酶的催化反应发生在铜离子形成的活性中心,当介质存在时通过介质中间体传导电子使得反应的速度加快,效率提高,氧化底物范围可进一步扩大。这种漆酶介质系统作为新型的生物制剂在纸浆漂白、纺织品生物整理、环保等方面具有重要的应用价值。     

葡聚糖修饰漆酶的制备及其催化特性和稳定性

将经NaIO₄氧化处理的葡聚糖（500×10³）连接在漆酶分子上以提高漆酶在酸性溶液环境中的稳定性。HPLC和SDS-PAGE分析表明葡聚糖修饰漆酶的分子量在200×10³以上。荧光光谱和圆二色性光谱分析表明修饰漆酶保持了天然漆酶的三级和二级结构。酶催化反应显示修饰漆酶与天然漆酶具有类似的底物亲和性和催化活性，而其在酸性条件下的稳定性显著提高。通过葡聚糖修饰使得漆酶在pH 3,50℃下的酶活半衰期从0. 07 h提高到17. 1 h，在含30%（体积）乙腈, pH 3下的酶活半衰期从0. 11 h提高到10. 3 h。在不同pH下测定修饰漆酶在216 nm处的圆二色性光谱，结果显示偶联葡聚糖增强了漆酶分子的结构稳定性，提高了其在高温及有机溶剂存在下的催化活性。     

芦苇烧碱-蒽醌浆生物漂白的研究

对芦苇烧碱-蒽醌浆进行漆酶/介体体系脱木素处理结合过氧化氢漂序进行漂白。结果表明,分别利用三种介体HBT、VIO和NHA辅助漆酶脱木素,导致浆的白度均有不同程度的降低,降低的幅度与介体种类和用量有关。在相同浓度时,浆白度的降低幅度随介体的氧化还原电势的增大而增大。根据过氧化氢漂白的结果,可以认为LMS-QP最佳处理条件为使用介体NHA,用量为0.5%,漂白时间为2 h。对用2%VIO为介体脱木素后的浆残余木素分析表明,经过漆酶/介体体系处理浆料,浆残余木素中的羰基含量相对提高。     

杂色云芝漆酶的分离、纯化和酶学特性研究

杂色云芝发酵液,经超滤、DEAE-Sephadex A250柱层析两步分离、纯化出两型漆酶。以愈创木酚与酶带在适当条件下反应呈棕红色谱带鉴定出漆酶谱带。两型漆酶分别命名为LacA和LacB。经测定两漆酶亚基的分子量分别为66.0kDa和30.7kDa;等电点pI分别为4.79和5.18;LacA的最适作用温度是40℃,LacB为50℃;保温2h, LacA的半失活温度为60℃,LacB为90℃;LacA和LacB催化愈创木酚的酶活最适pH值均为4.0; 二者的稳定pH值也都在2.5~5.5之间。LacA催化氧化愈创木酚的Km和Vmax分别为286.5molL-1和292.4nmol mL-1 min-1;LacB催化氧化愈创木酚的Km和Vmax分别为813.0mol L-1和127.4nmol mL-1 min-1。