真菌漆酶的研究进展及其应用前景

真菌漆酶工程及其在有机合成中的应用摘要：漆酶是一种含铜的多酚氧化酶，广泛存在于真菌，高等植物及细菌中。

由于漆酶反应条件温和并具有广泛的专一性，被认为理想的绿色催化剂。

综述通过合理设计和定向改造真菌漆酶及漆酶工程并运用于有机合成领域的研究。

关键词：漆酶催化剂有机合成中图分类号：q554.9 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）003-078-03漆酶是一种含铜的蛋白酶，通过夺取底物一个电子能够催化酚类、多酚类和苯胺氧化，通过电子传递将氧气还原成水。

漆酶和漆酶介质体系在生物修复、纸浆漂白、纺织品生物整理和生物燃料电池等方面都有潜在的应用。

值得注意的是，漆酶具有在官能团的氧化与将异源分子连接到新的抗生素衍生物之间执行快速精密的转化的功能，或者催化合成复杂天然产物的关键步骤，因此可用于有机合成领域。

1 漆酶的性质1.1 生化特征漆酶是含有四个铜原子并与三个氧化还原位点（t1，t2和t3）相结合的典型单体胞外酶。

t1型cu在氧化还原测试中呈现绿色，与还原性底物的氧化作用有关。

三核簇（含有一个t2型cu和两个t3型cu）与t1位点相距12a，分子氧在此处被还原成水。

在不同的培养条件下，真菌合成漆酶会出现不同的同工酶。

大多数漆酶都是单体蛋白，不同来源的漆酶其分子被不同程度的糖基化，平均分子量在60-70kda，碳水化合物含量在10-20%，这有助于漆酶的高稳定性。

通常与酶通过共价键相连的碳水化合物包括甘露糖，n-乙酰葡糖胺和半乳糖。

氨基酸链含有包括n-末端分泌肽在内大约含有520-550个氨基酸。

1.2 生物学功能与工业应用漆酶生物学功能包括孢子抗病性，色素沉着，选择性的催化木质素降解，腐殖质脱毒过程等。

漆酶具有广泛的底物专一性，因此广泛应用与生物技术中。

在小分子介质存在的情况下，漆酶能显著增强其底物专一性。

通过使用漆酶介体体系可能扩宽漆酶工业应用的范围。

例如，漆酶和漆酶介体体系已经应用于纸浆造纸中的脱木质素和生物漂白，发电站废水处理，纺织和染印工业中纤维素酶学修饰和染料漂白，酶法交联木质素材料生产中密度纤维板等。

真菌漆酶的研究进展宋瑞（安徽大学生命科学学院合肥230039）【摘要】漆酶是一种蓝色多铜氧化酶，和植物中的抗坏血酸氧化酶，哺乳动物的血浆铜蓝蛋白属同族，能够催化多种有机底物和无机底物的氧化[1,2]，同时伴随分子氧还原成水。

漆酶广泛分布于真菌、高等植物、少量细菌和昆虫中，尤其在白腐真菌中普遍存在。

漆酶特有的结构性质和作用机理使其具有巨大的应用价值。

本文就真菌漆酶结构，功能的研究进展作一综述，并对其应用作简单介绍。

【关键词】真菌漆酶三维结构功能应用1真菌漆酶结构特征1.1 漆酶的组成漆酶是一种糖蛋白，肽链一般约由500个氨基酸组成[3]，糖基含量差异较大，占整个分子质量的10%—80%[4]，据相关报道，漆酶的热稳定性可能与其糖基化有关。

糖组成包括半乳糖、葡萄糖、甘露糖、岩藻糖、氨基己糖和阿拉伯糖等。

Mayer[5]认为漆酶并不均一，它由多条5000~7000分子量的糖肽链基本结构单元组成。

由于结构单元之间的缔合度不同，造成了各种漆酶分子量的不同。

另外，分子中的糖基的差异，也会引起漆酶的分子量随来源不同会有很大的差异，从59—390ku不等。

真菌漆酶约含19种氨基酸，绝大部分为单体酶，但也有例外，如双孢蘑菇和长绒毛栓菌漆酶由两个亚基组成[6]，而柄孢壳漆酶I由四个亚基组成。

漆酶种类繁多，不同种类的真菌产生的漆酶种类不同，即使同一种真菌在不同环境下也产生不同种漆酶。

1.2漆酶的晶体结构由于漆酶是含糖蛋白质，且糖质量分数较高，一直以来很难获得X-衍射分析所用的单晶体，因此阻碍了关于漆酶结构的研究进展。

1998年第一个漆酶晶体是Ducros V[7]制备的来自灰盖鬼伞(Coprinus cinereusv)T1Cu缺失型漆酶晶体，并分析了其结构。

至今为止，Bacillus subtilis(CoA)[8]；Melanocarpus albomyces(MaL)[9]；Rigidoporus lignosus(RiL)[10]；Pycnoporus cinnabaricus(PcL)[11]；Coprinus cinereus(CcL)[12]和Trametes versicolor(TvL)[13]漆酶的三维结构已相继被报道。

漆酶高产菌研究进展及应用
漆酶高产菌研究进展及应用
综述了漆酶高产菌的研究现状,提出了今后漆酶高产菌的研究方向,同时也对漆酶在环境保护、生物检测和电化学分析、造纸工业、食品工业和智能包装等方面的应用价值进行了概述.
作者：秦鹏吴振强 QIN Peng WU Zhen-qiang 作者单位：华南理工大学生物科学与工程学院,广东,广州,510640;华南理工大学纸浆造纸工程国家重点实验室,广东,广州,510640 刊名：河北农业科学英文刊名：JOURNAL OF HEBEI AGRICULTURAL SCIENCES 年，卷(期)：2008 12(10) 分类号：Q55 关键词：漆酶高产菌研究进展应用。

漆酶的研究进展及其应用作者：刘岩刘锐苏新国赵冠里杨昭来源：《安徽农学通报》2016年第13期摘要：漆酶是一种多酚氧化酶，由于其在自然界分布广泛，并且在环保、纺织、印染、食品、化学合成等方面都具有广泛的应用前景，近年来得到了广泛的关注和研究。

该文主要综述了国内外漆酶的研究进展及其应用，为细菌漆酶提供新的应用前景和方向。

关键词：漆酶；研究进展；应用中图分类号 Q814 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）13-0025-041 引言漆酶（EC 1.10.3.2）又名蓝色多铜氧化酶，可以氧化包括酚类物质、多酚类物质、苯胺、木质素、多环芳香烃甚至无机物等一系列物质，以分子氧气为电子受体，生成反应过程中唯一的副产物水。

因此，其在有毒废水处理、染料脱色、纺织、造纸、酒及饮料、生物传感器、抗癌药物及化妆品合成等方面都具有广泛的应用前景，从而受到了科学界的重视。

当前应用最多的是真菌漆酶，但由于真菌漆酶不耐高温，在碱性条件下迅速失活，存在多种抑制剂，严重限制了其工业化应用。

真菌漆酶一般为含有糖基的糖蛋白，形成了基因工程改造及异源表达上的障碍。

细菌漆酶一般为单体蛋白，且具有耐高温，在碱性条件下稳定，抑制剂少等优点，可以克服真菌漆酶应用的缺点，具有巨大的应用潜力。

2 国内外研究现状及进展漆酶为蓝色多铜氧化酶中最大的一类，具有通过铜粒子将多酚物质氧化，同时将氧气还原成水的催化特性[1]。

早在1883年，Yoshida第一次在日本漆树中发现了漆酶，成为世界上最早的被发现的酶类之一[2]。

植物漆酶由于缺少工业应用价值，而长期被忽视。

在现代工业废水中去除多酚类有毒物质，在纺织印染中去除木质素、色素等生物技术的不断研发中，由于漆酶具有利用氧气作为电子受体，能够氧化多酚类、木质素等多种化学物质，同时生成唯一的副产物水，这些自身具备的优质条件使得漆酶的催化性质在环保、纺织、印染、食品、化学合成方面具有广泛的应用前景，成为最近10年科学界最关注的焦点之一[3]。

真菌漆酶的研究进展及其应用前景摘要：漆酶生产菌株多为白腐真菌，常用的漆酶活性测定方法有分光光度法、abts法、微量热法等，其降解工业“三废”中的有毒有害物质被认为是一种效率较高，成本较低的且最有前途的方法，其对环境保护的研究以逐渐成为国内外研究的热点，本文阐述漆酶的性质、活性中心、结构特点以及其在环境治理方面的应用。

关键词：漆酶；结构；活性中心；环境修复中图分类号：x592文献标识码：ａ基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目资助（项目编号：12521573）为本文通讯作者漆酶最早由yoshi从日本紫胶漆树（rhus vernicifera）漆液中发现。

19世纪末，g.betranel首次将能够使生漆固化的活性物质进行分离，命名为“laccuse”，即漆酶。

漆酶属蓝色多铜氧化酶家族［1，2］，与抗坏血酸氧化酶和哺乳动物血浆中铜蛋白同源。

人们将自然界中得到的漆酶分为漆树漆酶和真菌漆酶，其中真菌漆酶极具研究价值。

漆酶在生物制浆、污水处理、防腐剂、杀虫剂等化工产品的降解效果显著，用于环境保护、环境监测等领域，在食品工业等方面也有应用［3］，已逐渐成为自然科学的研究热点之一。

漆酶催化氧化不同种类型的底物已达200余种，广泛用于食品、废水处理、造纸等领域。

国内外真菌漆酶研究主要是以担子菌、子囊菌、脉孢霉、柄孢壳菌和曲霉等真菌来研究漆酶的生物学活性，细菌和放线菌的研究较少，现已在细菌生脂固氮螺菌（azospirillum lipoferum）中发现了漆酶的存在。

而高等担子菌中的研究对象包括白腐真菌、杂色云芝、平菇、变色栓菌，其中白腐真菌所产的漆酶为胞外酶，可作为主要的产酶者和研究对象。

１漆酶的性质1.1理化性质漆酶是一种含铜的多酚氧化酶，不同来源的漆酶铜含量也有所不同，多含有4个铜原子［4］。

漆酶多为1条多肽链组成的单聚体，由500～550个氨基酸分子所组成，相对分子质量主要集中在50～80kd，其碳水化合物约占15％～20％，等电点pi为3～6，反应温度为30～60℃，ph低的环境，漆酶的生物活性较高［5-7］。

漆酶的研究进展及其应用刘岩;刘锐;苏新国;赵冠里;杨昭【摘要】Laccase is a kind of polyphenol oxidase. Because of its wide distribution in nature,laccase has broad ap⁃plication prospects in environmental protection,textile,printing and dyeing,food and chemical synthesis,etc. It has received extensive attention and research in recent years.This paper introduces the research progress and outstand⁃ing application of laccase,providing the new prospects and direction for bacterial laccase.%漆酶是一种多酚氧化酶，由于其在自然界分布广泛，并且在环保、纺织、印染、食品、化学合成等方面都具有广泛的应用前景，近年来得到了广泛的关注和研究。

该文主要综述了国内外漆酶的研究进展及其应用，为细菌漆酶提供新的应用前景和方向。

【期刊名称】《安徽农学通报》【年(卷),期】2016(022)013【总页数】4页(P25-27,159)【关键词】漆酶;研究进展;应用【作者】刘岩;刘锐;苏新国;赵冠里;杨昭【作者单位】广东食品药品职业学院，广东广州 510520;仲恺农业工程学院，广东广州 510225;广东食品药品职业学院，广东广州 510520;广东食品药品职业学院，广东广州 510520;广东食品药品职业学院，广东广州 510520【正文语种】中文【中图分类】Q814漆酶（EC 1.10.3.2）又名蓝色多铜氧化酶，可以氧化包括酚类物质、多酚类物质、苯胺、木质素、多环芳香烃甚至无机物等一系列物质，以分子氧气为电子受体，生成反应过程中唯一的副产物水。

白腐真菌及其漆酶的应用研究白腐真菌是一类产生漆酶的真菌，广泛存在于自然界中，能够分解植物纤维素和木质素。

漆酶是一种蛋白质，具有高度催化活性，能够氧化各种有机物质。

因此，白腐真菌及其漆酶的应用研究在多个领域具有重要意义。

首先，在生物质能源转化中，白腐真菌及其漆酶的应用得到了广泛关注。

生物质能源是可再生能源的重要组成部分，其潜在资源非常丰富。

然而，植物纤维素和木质素的高度结晶性和抗酶解性限制了生物质的高效转化。

而白腐真菌及其漆酶能够有效降解植物纤维素和木质素，促进生物质的降解和转化。

因此，基于白腐真菌及其漆酶的生物质能源转化技术可以有效提高生物质的利用效率。

其次，在环境污染治理中，白腐真菌及其漆酶的应用也具有潜力。

许多有机污染物，如农药、染料和有机废物等，对环境和人类健康造成了严重威胁。

传统的污染物处理技术通常昂贵且不具备高效环保的特点。

而白腐真菌及其漆酶通过催化氧化有机物质，能够将有机污染物降解为无毒的物质。

因此，基于白腐真菌及其漆酶的环境污染治理技术有望成为一种高效、经济和环保的处理方法。

此外，白腐真菌及其漆酶的应用还可以推动生物医药领域的发展。

近年来，特别是在抗癌药物的研发方面，白腐真菌及其漆酶被广泛用于合成生物活性化合物。

漆酶作为一种催化剂，具有选择性催化和高效的特点，能够催化各种有机合成反应，合成具有药理活性的化合物。

因此，基于白腐真菌及其漆酶的生物活性化合物合成技术极大地推动了新药研发的进程。

综上所述，白腐真菌及其漆酶在生物质能源转化、环境污染治理和生物医药等领域的应用研究具有重要的意义。

随着对可再生能源、环境保护和药物研发的需求不断增加，相信白腐真菌及其漆酶的应用将继续得到进一步的研究和开发。

收稿日期:2008204230;修回日期:2008211210作者简介:左斌(19862),男,2004级基础医学专业学生。

E 2mail::zbredeye2000@真菌漆酶基因研究进展左斌,王海斌,葛俊综述;贾文祥审校(四川大学华西基础医学与法医学院,成都　610041)摘　要:漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,也是木质素生物合成的关键酶之一,目前已发现多种生物能产生漆酶,包括植物、真菌、昆虫、细菌等。

其中,以真菌中的白腐菌研究最多。

近年来,由于漆酶在生物漂白、农作物秸秆利用以及环境垃圾处理方面具有广阔的应用前景,漆酶研究越来越受到国际上的重视。

同时,随着分子生物学相关技术的发展,漆酶研究已深入基因水平,已有多种漆酶基因获得克隆,一些漆酶基因也实现了异源表达。

本文概述了真菌漆酶基因研究的最新进展。

关键词:漆酶;多酚氧化酶;木质素;异源表达中图分类号:R379文献标识码:A文章编号:100525673(2009)0120072205 漆酶(Laccase )是最简单的一种多铜氧化酶(p 2di phenol oxidase EC .1.10.3.2),一般含有4个铜原子,分布于3个高度保守的不同结合位点,每个铜原子在催化机制中都有很重要的作用。

漆酶能催化O 2通过4个电子还原成水,并且伴随着一些酚类底物的氧化。

漆酶最早是由日本的吉田1883年在漆树的分泌物中被发现,随后Laborde (1893)又证实在一些真菌中也含有这种酶。

目前研究发现,漆酶不仅广泛存在于真菌和植物中,而且某些昆虫、细菌也能分泌漆酶〔2〕。

其中对属于白腐菌类的担子菌研究最多。

根据漆酶的来源主要分为漆树漆酶(Rhus Laccase )和真菌漆酶(Fungal laccase )两大类,不同来源的漆酶核苷酸序列差异很大〔3〕,本文综述了真菌漆酶基因克隆与表达的最新进展。

1漆酶基因的克隆1988年Fr oh man 等发明快速扩增c DNA 技术(RACE 技术),随后该方法被广泛用于漆酶基因的克隆〔2,3〕。