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漆酶(Laccase,EC1.10.3.2)是一种含铜的多酚氧化酶,具有广泛的底物,不仅能催化氧化多种芳香族化合物,还能降解木质素、去除许多有毒酚类物质如苯氧基类除草剂等的毒性,还可以使多种染料脱色及去除石油工业废水的毒性;因此在造纸、环保、食品、医药卫生、生物检测等领域具有较大的研究和应用价值。
本文利用平板筛选法,从广东省采集的干枯木头样品中分离得到一株产漆酶活力较高的真菌,经18S rDNA鉴定,确定该菌为变色栓菌属,命名为Trametes sp.SYBC-L3。
对菌株Trametes sp.SYBC-L3产漆酶的液态发酵培养基和发酵条件进行了研究。确定其最适液态发酵培养基组成为(g/L):麦芽糖12,豆粕6,CuSO40.4,KH2PO41,Na2HPO40.2,MgSO4·7H2O0.5,MnSO40.034,愈创木酚0.8 mmol/L,吐温-800.5;最佳的发酵条件为:250 mL三角瓶中装80 mL培养基,培养基初始pH4.0,接种量10%,转速200 r/min,培养温度30℃,培养时间8d。以优化后的培养基在最佳的培养条件下发酵8d,菌株Trametes sp.SYBC-L3产漆酶酶活达到60.13 U/mL,比优化前1.432U/mL提高了约42倍。
菌株Trametes sp.SYBC-L3液态发酵所产的漆酶通过硫酸铵分级沉淀、离子交换层析两步分离纯化后,得到电泳纯的漆酶,纯化倍数为8.98,回收率为24.88%,其分子量约58 kDa。以DMP(2,6-二甲氧基酚)为底物时,测定该酶的米氏常数Km值为0.78mmol/L,最大反应速度Vmax为10,000 U/mg。
纯化后的漆酶最适温度为50℃,在70℃以下保温1h仍能保存80%以上的活力,温度稳定性较好;最适pH为3.5,pH稳定性范围广,在pH4.0~7.5的范围内于30℃保温24 h仍能保存80%以上的活力;Mn2+、Cu2+对漆酶酶活有促进作用,Al3+、Mg2+、K+、Ca2+、Fe3+、Fe2+对漆酶酶活有抑制作用。
初步研究了漆酶粗酶在毛纺废水脱色中的作用,用漆酶处理毛纺废水,20 min脱色率达到70%,有较好的脱色效果,显示了其在毛纺废水脱色中的潜力。