Physisporinus sp漆酶纯化、性质及对染料的脱色研究

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漆酶是一类含铜的氧化还原酶,它能催化酚类化合物,将酚类化合物进行单电子氧化,形成酚自由基,进而产生非酶催化的自由基反应。由于漆酶特殊的催化性能和广泛的底物范围,在生物技术领域中得到广泛的应用。本实验以Physisporinussp.为出发菌株,研究了在液体培养体系下,不同碳源、氮源和诱导物对其产漆酶的影响,对其胞外漆酶进行了分离纯化和酶学特性的研究,并将纯化的漆酶应用于偶氮类染料的脱色,主要结论如下:本文研究了不同碳源、氮源和诱导物对Physisporinus sp.胞外产漆酶的影响,研究发现最适碳源和最适氮源分别为葡萄糖和胰蛋白胨,藜芦醇为该菌株胞外产漆酶的最佳诱导物。通过盐析、疏水层析和离子交换层析,可以将胞外漆酶进行分离纯化。通过80%饱和度的盐析操作,漆酶比活为116.4U/mg,收率80.8%,纯化倍数为1.5倍;疏水层析后收率为42.1%,纯化倍数为10.1倍,漆酶比活为781.9U/mg;采用阴离子交换层析,最终的收率为20.4%,纯化19.6倍,漆酶比活为1515.1U/mg。SDS-PAGE结果显示三步分离后的漆酶蛋白达到电泳纯,其表观分子量为62KDa。以ABTS为底物,该漆酶的最适pH值为3.0,最适反应温度为60℃。该漆酶在40℃条件下保持稳定,50℃下保存1h剩余酶活为84%,60℃下保存1h剩余酶活为50%,表现出良好的温度稳定性。该漆酶在pH﹥6.0条件下比较稳定。以ABTS和DMP为底物测定其动力学常数,结果表明,与DMP相比,该漆酶对ABTS显示较好的亲和力,其Km值和Vmax值分别为1.27×10-3和16.87μM/(L﹒min),而以DMP为底物,其Km值和Vmax值分别为2.82×10-3和5.24μM/(L﹒min)。多数的金属离子对漆酶的活性略有提升,而Fe2+、Ni2+、Co2+和Hg2+能显著抑制漆酶的酶活。有机溶剂能够显著抑制漆酶的酶活,其中5%的甲醇抑制效果最弱。纯化后的漆酶应用于偶氮类染料SY,,DR5B,CB38和DB22的脱色,实验显示在没有介体存在下,该漆酶对四种偶氮染料显示出较低的脱色能力,3小时后四种染料的脱色率分别为13%,2%,7%和12%。然而在丁香醛作为介体的条件下,该漆酶对四种偶氮类染料显示出较好的脱色能力。在丁香醛浓度为0.5mM时,10min该漆酶对SY的脱色率为98%;0.1mM的丁香醛存在下,10min该漆酶对DR5B的脱色率则可以达到97%;丁香醛浓度为0.1mM时,10min该漆酶对CB38和DB22的脱色率分别为53%和48%。然而随着染料浓度的增加,该漆酶对四种染料的脱色效果逐渐降低。
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