漆酶
漆酶
催化机制
漆酶是单电子氧化还原酶，其催化氧化反应机理主要 表现在底物自由基的生成和漆酶分子中四个铜离子的 协同作用。
整个反应过程需要连续的单电子氧化来满足漆酶的 充分还原，还原态的酶分子再通过死电子转移传递给 分子氧。
国内外进展
○国内进展 • 漆酶就国内目前而言，还未见产业化的报道。但现在深圳市构思生物技术 有限公司研制成功的漆酶GTBio L01与传统漆酶相比，具有产量大、酶活高 和生产周期短等特点，目前已获得国家专利。 • 研究主要集中在菌种选育，工艺条件的优化，处于实验室阶段，漆酶基因 的克隆表达等分子生物学研究已经开展。中科院微生物所从血红密孔菌 （Pycnoporus sanguineus）双核菌株中分离到的一株漆酶高产的单核菌株 P.sanguineus MK528，且已经获得国家专利。 分离到的该漆酶高产单核菌株与其他已报道的生产漆酶的真菌菌株相比有以 下优势： 第一，其摇瓶发酵漆酶单位体积产酶能力为63U/mL，达国内领先水平； 第二，发酵液中不含有同工酶，这利于提取分离纯化漆酶，减少纯化步 骤，降低纯化成本。
漆酶
Laccase
2011-9-28
◇ 漆酶的定义 ◇ 漆酶的性质 ◇ 漆酶的催化机制 ◇ 国内外进展 ◇ 存在的问题
定 义
漆酶(Laccase，p-ben源自enediol：oxygenoxidoreductase，EC1.10.3.2)
即对苯二酚：氧氧化还原酶，在催化底物的氧 化反应过程中，以分子氧作为电子受体，是含 4个铜的一类多酚氧化酶。 普遍分布于植物、昆虫、真菌和细菌中
○国外进展
•目前，国际上漆酶已经发展菌种定向优化，基因筛选克隆，表达宿主 的筛选，生产工艺优化，漆酶的固定化，漆酶结构、催化机理与理化 性质的研究。 •诺维信公司是通过基因工程改性的黑曲酶经深层发酵来生产漆酶，产 品酶活力1200IU/ml，另外欧洲某公司从食用菌中开发出一株高产菌 株，发酵水平是550IU/mL（1ml＝1g）
漆酶
作者：彭楚轩 指导老师：尚洁
北方民族大学
主 要 内 容
一：漆酶的结构 二：漆酶的催化机理
二：漆酶的应用
三：固定化漆酶的方法
漆酶是一种含铜的多酚氧化酶，能够催化芳 香胺和酚类等多种芳香化合物的氧化同时伴随 分子氧还 昆虫和细菌中。 二：按漆酶来源可分为漆树漆酶和真菌漆酶两大类。 三：最大的共性是含有4个铜离子的活性中心结构。
二 漆酶的催化机理
漆酶催化机制比较复杂，不同的反应有不 同的机理，能够归纳的只有一点，即：漆酶催 化苯酚类、芳香胺和其他富含电子的底物单电 子氧化，同时将氧分子还原成水，如下式所示：
影响漆酶活性因素与其它酶类似，即 1：温度 2:PH 3:金属离子
造纸工业中的应用
利用木质素分解酶进行木浆 的前处理，能有效的进行脱木质 化措施，还能够保证纤维素的完 整，并且使用方便。
食品工业中的应用
利用漆酶预先处理过的麦汁， 可显著提高啤酒透明度和质量。 处理过的苹果汁，可以长期贮 存，保持澄清。
漆酶的固定化研究进展
物理吸附法 包埋法
指将酶液与活泼吸附剂接 指将酶或细胞包埋在能固化的 触，使酶通过分子间相互作用 载体中的一种固定化酶的方法。 力吸附在载体上的固定化方法。
交联法
共价结合法
酶分子上的官能团与载体上 借助双功能团或多功能团试 剂与酶分子之间发生交联作用， 的活化基团反应，形成稳定的化 学共价键的固定化酶的方法。 制成网状结构来固定化酶的方法。
问题：
一：影响漆酶的分子结构原因？ 二：不同漆酶的作用机理 三：不同微生物分泌漆酶 四：如何增加真菌凄美的产量
前景：
一：食品饮料方面应用 二：环境保护方面，有毒物质分解 三：燃料电池
在论文写作过程中，我遇到了诸多问题，都是在尚洁老师的帮助 下解决的，在此，诚心的向尚洁老师以及四年来教导我的老师们说一 声谢谢。 由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老 师和学友批评、指正！
漆酶的作用机制
漆酶的作用机制
1.结构特征与催化中心：
-漆酶的活性部位包含四个铜离子，它们排列成一个多铜氧化酶活性中心，其中包含一个类型1铜（CuT1）、一个类型2铜（CuT2）和两个类型3铜（CuT3）。
这四个铜离子形成了一个四面体结构，其中每个铜离子在电子传递过程中起着不同的作用。
2.电子转移过程：
-漆酶催化酚类底物（如苯酚或其衍生物）氧化时，底物的酚羟基会与活性中心的铜离子发生作用，释放出一个电子，这个电子沿着特定路径依次传递到各铜离子，最后传递给氧气。
3.氧化反应：
-在电子传递的同时，底物的酚羟基被氧化成邻位或对位的醌类化合物，同时氧气接受这些电子后被还原成水。
漆酶催化反应的一个特点是不需要额外的辅助因子，如过氧化氢或氧气受体，可以直接利用空气中的氧气完成氧化反应。
4.底物多样性和立体选择性：
-漆酶能催化多种酚类化合物以及某些芳香胺和脂肪胺的氧化，显示了一定的底物多样性和一定程度的立体选择性，这对于环境净化、生物催化合成等方面有着重要意义。
5.环境友好催化：
-漆酶催化反应过程中唯一排放的副产品是水，因此漆酶作为一种绿色催化剂，被广泛应用于生物降解、木质素改性、废水处理、纸浆漂白以及有机合成等领域。
漆酶的结构与催化反应机理
漆酶的结构与催化反应机理漆酶是天然漆主要成分之一，含量约为10%。
存在于天然漆的含氮物质中，俗称生漆蛋白质、氧化酶。
是天然漆在常温下干燥时不可缺少的天然有机催化剂。
不溶于水，也不溶于通用有机溶剂，而溶于漆酚。
含氮物质接触乙醇后，能不可逆地从生漆中析出。
漆酶是一种氧化酶(能与分子氧起作用)，而不是过氧化酶，漆酶能受HCN的影响，而过氧化酶则不受其影响。
漆酶可促进多羟基酚及多氨基苯的氧化，而不能促进单酚的氧化。
因漆酶的催化氧化作用，可以促进漆酚的氧化聚合，从而形成干固的膜。
漆酶对下述物质敏感：过氧化氢、氢氰酸、羟胺、硫化氢、氰化钾、重氮化钾(或钠)等。
漆酶在其他植物(土豆、蘑菇、苹果)中也有发现。
结构[2]典型的漆酶有三个结构域，其中T1铜离子位于结构域3、三铜离子中心位于结构域1和结构域3之间，此外还有结构域2，主要起联结作用以及与底物的结合作用。
但也有报道发现仅存在两个结构域（结构域1和结构域3）的漆酶蛋白，并且该蛋白质展现出较高的pH 稳定性和漆酶的其它氧化还原特性。
人们习惯上称蓝铜为T1铜离子，这个铜离子是人们通过光谱学的手段最早发现的铜离子。
T1位点的几何结构与普通的金属蛋白铜位点的几何结构有所不同，它是一个扭曲的四面体，通过半胱氨酸形成一个S－Cu健，此外还有两个组氨酸（HiS）的N原子以及甲硫氨酸的S原子成健。
催化氧化机理[2]漆酶的催化氧化是非常复杂的。
一方面，由于漆酶同过氧化酶和其它多酚氧化之间作用底物的相似性，比如现在经常被用作真菌漆酶的特征底物的丁香醛连氮和ABTS(2 ，2-连氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸))，但是实际上过氧化酶也能够催化氧化它们；不过相对这些酶来说，漆酶反应过程中并不产生有害的过氧化氢和活性氧(ROS)，但同时产生醌或半醌等强抗氧化剂，是非常绿色的反应。
许多报道为漆酶催化氧化的反应，经常缺乏进行它们之间有区别的实验报道。
不过，现在已经有一些学者注意到了这个问题的复杂性。
漆酶
漆酶性质及应用漆酶(1accase)是一种含铜的多酚氧化酶，通常由500个氨基酸单一多肽组成,其中含有19种氨基酸，漆酶有一定的含糖量[1]。
真菌漆酶是一种糖蛋白，由肽链、糖配基和Cu2+三个部分组成，分子量在60-390kDa之间[2]。
肽链一般由500-550个氨基酸组成[3]，糖配基有氨基己糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、岩藻糖和阿拉伯糖，占整个分子重量的10%-80%。
糖配基组成及含量的不同是漆酶分子量存在较大差异的主要原因。
漆酶一般含有4个铜离子(P. radiate漆酶除外,仅含2个铜离子,无3号铜离子)。
根据其光谱特征,可划分为3种类型的铜: 1号铜(只有一个铜离子,顺磁性)具有典型的蓝铜谱带:紫外可见光谱上600nm [ε: 5000 (mol·L-1cm)-1]处出现峰值,在EPR (电子顺磁共振)谱上有一个小的平行超精细耦合结构[A11:(4070) * 10-4cm-1],它参与分子内的电子传递,把电子从底物传递到其他铜原子上; 2号铜(只有一个铜离子,顺磁性)只具一般的EPR谱带(A11>140×10-4m-1); 3号铜由2个3号铜原子通过一个OH桥配位连接起来,组成双核铜区,具有抗磁性,因而在EPR上无谱带,紫外可见光谱上330nm处的肩峰是3号Cu2+的特征峰。
漆酶空间结构更详细的资料来自其晶体衍射的研究。
含四个铜原子的酶分子是常见的形式,而某些酶蛋白的辅基有例外的情况。
Karhunen E[4]等的研究指出,phlebia radiata产生的漆酶中只含有2个铜原子，另外还有一分子的有机小分子辅基吡咯喹琳醌(pyrroloquinolin-equi-none, PQQ),该辅基在分子中扮演类似Ⅲ型铜原子的功能。
漆酶能够催化酚类、芳胺类、羧酸类、甾体类激素、生物色素、金属有机化合物和非酚类物质生成醌类化合物、羰基化合物和水，属于铜蓝氧化酶(或称为铜蓝蛋白酶)中的一小族，广泛存在于真菌、植物和昆虫中，有报道细菌也能产生漆酶I21。
漆酶的介绍
漆酶在烘焙中的应用
漆酶在感官品质提升中的应用
漆酶在葡萄酒中澄清的应用
漆酶能够去除啤酒、葡
萄酒、果蔬汁在生产和储存
期间存留的酚类化合物， 从而避免酚类化合物与蛋白 质聚合而产生的二次混浊现 象
漆酶在烘焙中的应用
在面包加工方面，漆酶的使用 可以增加面包体积，改善面
包结构和柔软性，同时可以
提高加工时面团的机械强度、稳定 性，并能降低粘性。对于质量较差
1.漆酶的简介
2.漆酶的工作原理
3.漆酶在生活中的应用 4.关于漆酶的总结与展望
1.漆酶
(Laccase，p-benzenediol：oxygen oxidoreductase，EC1.10.3.2)
即对苯二酚：氧氧化还原酶，在催化底物的氧化 反应过程中，以分子氧作为电子受体，是含4个铜的一
类多酚氧化酶。
普遍分布于植物、昆虫、真菌和细菌中。
2.漆酶的工作原理
漆酶是单电子氧化还原酶，其催化氧化反应 机理主要表现在底物自由基的生成和漆酶分子中
四个铜离子的协同作用。
整个反应过程需要连续的单电子氧化来满足 漆酶的充分还原，还原态的酶分子再通过死电子 转移传递给分子氧。
3.漆酶在生活中的应用
漆酶在葡萄酒中澄清的应用
的面粉，能明显改善面团的机械加
工性能。
漆酶在感官品质提升中的应用
漆酶能催化食品中固有的漆酶底物发生聚合或交
联，从而改善食品品质 。如催化甜菜胶中的阿魏酸氧
化交联形成凝胶；肉品中的酪氨酸交联形成胶冻；漆
酶氧化面筋蛋白中的巯基为二硫键使面筋蛋白发生交
联，从而改善面团的功能性质；脱除油或含油产品中 的氧气而提高品质等
4.应用中的问题总结
农药 漆酶 纳米酶
农药漆酶纳米酶摘要：一、漆酶简介1.漆酶定义2.漆酶作用3.漆酶应用领域二、纳米酶概述1.纳米酶定义2.纳米酶特点3.纳米酶应用三、农药与漆酶、纳米酶的关系1.农药需求2.漆酶、纳米酶在农药领域的应用3.农药发展前景四、漆酶、纳米酶在农药中的优势与挑战1.优势1) 高效2) 环保3) 低毒2.挑战1) 技术难题2) 法规限制3) 市场推广五、我国农药漆酶、纳米酶研发与展望1.研发现状2.政策支持3.发展趋势正文：一、漆酶简介漆酶，是一种存在于生物体内的酶，具有高度的专一性和高效性。
漆酶主要作用于生物体内的化学反应，促使生物大分子发生降解、合成等过程。
在农业领域，漆酶的应用广泛，如农药、肥料等。
漆酶在农药领域的应用具有显著效果。
它能提高农药的活性，增强农药的持效性，降低农药的使用量，从而减少对环境的污染。
此外，漆酶还能提高农作物的抗病虫害能力，促进农作物生长，提高产量。
二、纳米酶概述纳米酶，是一种基于纳米材料制备的酶类生物制剂。
纳米酶继承了漆酶等酶类的高效、专一性特点，同时具有纳米材料的独特性能，如大比表面积、高活性等。
纳米酶在农业、环保、医药等领域具有广泛的应用前景。
纳米酶在农药领域的应用，可以提高农药的利用率，降低农药的毒性，减少环境污染。
此外，纳米酶还可以实现对农药的控释，延长农药的有效期，降低农药的使用频率。
三、农药与漆酶、纳米酶的关系随着农业的发展和环境保护意识的提高，农药的需求日益增长。
然而，传统农药往往存在毒性较高、环境污染严重等问题。
漆酶和纳米酶的出现，为农药领域带来了新的机遇。
漆酶和纳米酶在农药领域的应用，可以提高农药的活性、稳定性和持久性，降低农药的毒性，减轻对环境的污染。
此外，漆酶和纳米酶还可以实现对农药的控释，减少农药的使用量，降低农药对环境的压力。
四、漆酶、纳米酶在农药中的优势与挑战1.优势漆酶和纳米酶在农药领域具有以下优势：（1）高效：漆酶和纳米酶具有高度的专一性和活性，可以提高农药的防治效果。
漆酶的反应条件
漆酶的反应条件漆酶是一种重要的酶类催化剂，广泛应用于工业生产和科学研究中。
它能够在特定的反应条件下，催化各类底物的氧化反应，从而实现生物催化合成的目的。
本文将从温度、pH值、底物浓度和酶浓度四个方面探讨漆酶的反应条件。
温度是影响漆酶反应的重要因素之一。
一般来说，催化剂的活性随温度的升高而增加，因为温度的升高可以提高反应物分子的活动性和运动速率。
然而，过高的温度会导致酶蛋白的变性，使其失去催化活性。
因此，在选择漆酶的反应温度时，需要考虑到酶的稳定性和活性之间的平衡。
根据不同的底物和反应条件，漆酶的最适温度一般在30-50摄氏度之间。
pH值是另一个重要的反应条件。
不同的酶对于酸碱环境的适应性不同，漆酶也不例外。
漆酶在不同的pH值下，其催化活性会有所差异。
一般来说，漆酶的最适pH值在中性到弱碱性环境范围内，约为7.0-8.0。
此外，酶的催化活性还受到pH值的稳定性的影响，过高或过低的pH值都会导致酶的变性和失活。
底物浓度是影响漆酶反应速率的重要因素之一。
底物浓度过低会限制反应物的供应，从而降低反应速率。
而底物浓度过高则会导致反应物之间的竞争性反应增加，降低酶对特定底物的选择性和催化效率。
因此，在进行漆酶催化反应时，需要根据底物的特性和反应的要求，选择适当的底物浓度，以保证反应的高效进行。
酶浓度是影响漆酶反应速率的另一个重要因素。
酶浓度越高，提供给底物的催化剂浓度就越高，反应速率也就越快。
然而，过高的酶浓度可能会导致底物的饱和，从而降低反应速率。
因此，在选择漆酶浓度时，需要根据实际反应条件和需求来确定，以达到最佳的催化效果。
总结起来，漆酶的反应条件包括温度、pH值、底物浓度和酶浓度。
在进行漆酶催化反应时，需要综合考虑这些因素，以达到最佳的反应效果。
通过优化反应条件，可以提高漆酶的催化效率，实现高效、绿色的生物催化合成。
漆酶 羟基自由基
漆酶羟基自由基漆酶是一种常见的化学物质，它是一种聚合物，可以用于制造各种涂料、油漆、胶水等。
而羟基自由基则是一种反应中的中间体，它在许多化学反应中都扮演着重要的角色。
本文将介绍漆酶和羟基自由基的相关知识。
漆酶的结构和性质漆酶是一种聚合物，它的分子结构中含有许多的羟基（-OH）和甲基（-CH3）基团。
漆酶的分子量很大，通常在几千到几十万之间。
漆酶的性质与其分子量有关，分子量越大，漆酶的粘度越高，固体含量也越高。
漆酶可以用于制造各种涂料、油漆、胶水等。
它的主要作用是增加涂料的粘度和附着力，使其更容易涂抹在物体表面上，并且能够形成坚固的涂层。
漆酶还可以用于制造各种塑料、橡胶等材料，以及医药、食品等领域。
羟基自由基的生成和反应羟基自由基是一种反应中的中间体，它在许多化学反应中都扮演着重要的角色。
羟基自由基的生成通常是通过光化学反应或热化学反应来实现的。
在光化学反应中，通常使用紫外线或可见光来激发分子中的电子，从而产生羟基自由基。
在热化学反应中，通常使用高温或高压来促进反应，从而产生羟基自由基。
羟基自由基在许多化学反应中都扮演着重要的角色。
例如，在氧化反应中，羟基自由基可以与氧气反应，形成羟基过氧化物自由基，从而促进反应的进行。
在还原反应中，羟基自由基可以与其他分子反应，从而将它们还原为更简单的物质。
在聚合反应中，羟基自由基可以与其他分子反应，从而形成更大的分子。
漆酶和羟基自由基的应用漆酶和羟基自由基在许多领域都有广泛的应用。
例如，在涂料和油漆中，漆酶可以增加涂料的粘度和附着力，从而使其更容易涂抹在物体表面上，并且能够形成坚固的涂层。
羟基自由基可以用于制造各种聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯等。
在医药领域，漆酶和羟基自由基可以用于制造各种药物，例如抗生素、抗癌药物等。
漆酶和羟基自由基是两种非常重要的化学物质，它们在许多领域都有广泛的应用。
通过深入了解它们的结构和性质，我们可以更好地利用它们的特性，从而推动各个领域的发展。
漆酶在制浆造纸工业中的应用
漆酶在制浆造纸工业中的应用漆酶在制浆造纸工业中的应用漆酶(Laccase)是一种多基因聚合蛋白，具有发光、氧化、转化和修复等多项功能，常被用于制浆造纸、纤维素转化、木材防腐、代谢工程、环境污染修复等方面。
特别是近年来，漆酶在制浆造纸工业中的应用日益受到重视。
漆酶在制浆造纸工业中主要用于去除漂白剂和污染物，从而达到净化浆料和节省能源的效果。
漆酶作为一种生物酶技术，可以实现对漂白剂和污染物的高效降解，减少对浆料的污染，改善浆料的质量，提高造纸企业的生产效率。
漆酶主要分为三类：单形的漆酶、多形的漆酶和双形的漆酶。
单形的漆酶可以用于去除水中的氟化物和有机污染物，如氯代烃、芳烃、醇类、醛类等。
它具有极强的氧化性，可以在低温条件下有效地去除这些污染物，从而减少对浆料的污染。
多形的漆酶也可以用来去除水中的氟化物和有机污染物，但它的氧化性比单形的漆酶要弱得多，所以通常不被用于降解污染物。
双形的漆酶具有极强的氧化性，可以有效降解水中的氟化物和有机污染物，从而有效地净化浆料。
此外，漆酶还能够改善造纸浆料的纤维抗拉强度，从而提高造纸企业的生产效率。
漆酶能够分解浆料中的纤维素聚合物，使纤维素更易于被洗涤和润湿，从而提高纤维素的抗拉强度。
此外，漆酶还能够改善浆料的纤维素形态，使得浆料的抗拉强度大大提高，从而提高造纸企业的生产效率。
另外，漆酶还可以用于降低空气中的有毒污染物，从而减少空气污染。
漆酶具有高效氧化作用，可以有效降低空气中的污染物，从而降低空气污染程度。
总之，漆酶在制浆造纸工业中的应用已经成为当今社会发展的必要条件。
漆酶不仅可以有效降低浆料和空气中的污染物，而且还可以改善浆料的质量和提高造纸企业的生产效率。
因此，漆酶将在制浆造纸工业中发挥重要作用，这将有助于实现可持续发展。
漆酶生产方案
漆酶生产方案1. 引言漆酶是一种重要的酶类产品，具有广泛的应用领域。
本文档旨在提出一种漆酶的生产方案，包括原料准备、发酵过程、提取纯化和产品测试等环节。
2. 原料准备漆酶的生产原料主要包括种子菌、培养基和辅助原料。
2.1 种子菌准备选择高效的漆酶产生菌株作为种子菌，通过培养菌株并获得足够的菌液用于发酵过程。
2.2 培养基制备常用的培养基成分包括碳源、氮源、矿物质和适量的维生素。
经过优化配方，并进行无菌处理，以确保发酵过程的纯度和可重复性。
2.3 辅助原料根据具体需要，可添加一些辅助原料，如表面活性剂、促进酶合成的物质等，以提高产量和酶活性。
3. 发酵过程漆酶的生产主要通过分批发酵的方式进行。
3.1 前处理将制备好的培养基倒入发酵罐中，进行预热和除菌处理。
确保发酵过程的无菌性和培养基的适温。
3.2 接种和发酵将种子菌接种到发酵罐中，设置合适的发酵条件，如温度、pH值、搅拌速度和通气量等。
根据菌株特性和研究经验，优化发酵条件以提高漆酶的产量和活性。
3.3 降温和收获当漆酶的产量和活性达到最高点时，降低温度，并进行漆酶的收获。
常用的收获方法包括离心和过滤等。
4. 提取纯化为了得到纯度较高的漆酶产品，需要进行提取和纯化过程。
4.1 细胞破碎通过破碎细胞壁的方式将漆酶从菌体中释放出来。
常用的破碎方法包括超声波破碎和高压破碎等。
4.2 液-液分配利用不同的溶剂性质差异，在适当的pH条件下，将漆酶从混合物中分离出来。
常用的分离方法包括萃取和沉淀等。
4.3 降低污染通过适当的净化步骤，去除分离过程中的杂质和污染物，确保漆酶的纯度和活性。
5. 产品测试最后，需要对提取纯化后的漆酶产品进行一系列的测试。
5.1 活性测定利用适当的底物和反应条件，测定漆酶的活性。
常用的活性测定方法包括酶联免疫吸附试验和比色法等。
5.2 纯度检测通过凝胶电泳和色谱等方法，检测漆酶产品中的杂质和其他酶的存在。
5.3 稳定性测试测试漆酶在不同温度、pH值和储存条件下的稳定性，以评估其在不同应用领域中的适用性。
漆酶研究简史
漆酶研究简史Yoshida（1883）在日本紫胶漆树（Rhus vernicifera）的漆液中发现一种可催化漆固化过程的蛋白质，Bertrand（1896）又在真菌中发现同样的物质，命名为漆酶（Laccase）。
漆酶（benzenediol: oxygen oxidoreductase, EC 1.10.3.2）是一种含铜的多酚氧化酶，它同哺乳动物血浆铜蓝蛋白（mammalian plasma protein ceruloplasmin）和植物抗坏血酸铜蓝蛋白（ascorbate oxidases of plants）同属铜蓝蛋白家族（Blue copper oxidases）。
漆酶具有十分广泛的底物专一性，，涉及的底物主要包括单酚，邻一苯二酚、对一苯二酚，甲氧基酚，抗坏血酸，二胺化合物(如苯二胺、多巴胺等) 漆酶在自然界多分布于植物和高等真菌，少数昆虫和细菌中，分泌漆酶的真菌主要有子囊菌（phytopathogenic ascomycetes植物寄生菌，soil ascomycetes, wood-degrading ascomycetes），yeast担子酵母，白腐真菌，菌根菌（ECM, ectomycorrhizal fungi）。
漆酶是一种糖蛋白，由肽链、糖配基和铜原子三个部分组成。
分子量在60~390kDa之间。
肽链一般由500～550个氨基酸组成，糖配基主要有氨基己糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、岩藻糖和阿拉伯糖，占整个分子重量的10％～80％。
糖配基组成及含量的不同是漆酶分子量存在较大差异的主要原因。
多数漆酶含有四个Cu2＋，一个I型CU2＋(TypelCu，简称T1Cu)，一个Ⅱ型Cu2＋(Type2Cu，简称T2Cu)和两个Ⅲ型Cu2＋(Type3Cu，简称T3Cu)。
T1Cu又称蓝色Cu2＋，与Cys的S配位结合形成的共价键Cu-S Cys在600nm处有强吸收值，使酶分子呈蓝色。
laccase的分类
laccase的分类
漆酶（Laccase）是一种含铜的多酚氧化酶，广泛存在于真菌、细菌等生物体中。
根据来源和结构差异，漆酶可以分为以下几类：
1、真菌漆酶：真菌是漆酶的主要来源，其中担子菌门中的白腐菌是产生漆酶的最典型和最多样的菌种。
真菌漆酶根据其铜结合结构域的数目，可以分为单铜漆酶和多铜漆酶。
单铜漆酶只含有一个铜结合结构域，而多铜漆酶含有多个铜结合结构域。
2、细菌漆酶：与真菌漆酶相比，细菌漆酶的种类较少。
目前发现的细菌漆酶主要来源于革兰氏阴性菌，如假单胞菌属、芽孢杆菌属等。
与真菌漆酶相比，细菌漆酶的分子量较小，但它们在工业化应用方面具有潜力。
3、植物漆酶：植物中也存在漆酶，但与真菌和细菌漆酶相比，植物漆酶的种类和数量较少。
植物漆酶在植物体内的作用尚不完全清楚，但可能与植物的抗病性和木质素降解有关。
4、昆虫漆酶：昆虫中也存在漆酶，主要参与昆虫的变态过程和外骨骼的着色。
昆虫漆酶可以分为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型漆酶参与昆虫的变态过程，而Ⅱ型漆酶与昆虫外骨骼的黑色素合成有关。
除了以上分类，漆酶还可以根据其底物特异性和反应条件等进行进一步的分类。
例如，一些漆酶可以作用于多种类型的底物，而另一些漆酶则具有较高的底物特异性。
此外，漆酶的反应条件也各不相同，一些漆酶在常温常压下即可发挥活性，而另一些漆酶则需要较高的温度或压力才能发挥最佳活性。
总的来说，漆酶是一个多样性的蛋白质家族，其结构和功能在不同的生物体和环境下都有所不同。
未来随着蛋白质工程和基因工程技术的发展，我们有望获得更多具有特定应用价值的重组漆酶，以满足环境保护、食品加工和生物医药等领域的需求。
漆酶生产工艺的研究与改进
漆酶生产工艺的研究与改进一、引言漆酶是一种分子量较小的酶，具有广泛的应用前景。
其中最具代表性的用途就是在工业生产中作为生物催化剂，提高产物的纯度和收率，降低生产成本。
一直以来，漆酶的生产工艺一直是生物技术研究领域的热点之一，众多科学家和研究机构致力于发掘更高效的漆酶生产工艺。
二、漆酶的生产工艺目前，漆酶生产工艺主要采用微生物发酵法。
常见的产生漆酶的微生物包括铜绿假单胞菌和黄杆菌。
不同的菌株对生产条件的需求不同，需要通过不断优化来提高生产效率。
1. 菌株的选择漆酶的生产效率和菌株的选择有很大的关系。
铜绿假单胞菌和黄杆菌是目前最常被用于漆酶生产的微生物，在这些菌株中，铜绿假单胞菌的产量更高。
此外，国内外还有一些新的细菌被挖掘出来，值得进一步研究其漆酶生产的潜力。
2. 发酵条件的控制生产漆酶的过程中，发酵条件的控制至关重要。
pH值、温度、发酵时间等条件都需要严格控制。
此外，发酵过程中的氧气供应也需要控制在适宜范围内。
目前，通常采用气体补给技术和在线监测技术来保证氧气供应的平衡。
3. 收割和提取技术收割和提取技术也是影响漆酶生产效率的重要因素之一。
通常采用离心法或超滤法来收集菌体，然后使用水解酶或超声波等技术来提取漆酶。
这些方法不仅能提高漆酶的产量，还能改善漆酶的纯度和活性。
三、漆酶生产工艺的改进在不断改进的过程中，科学家们提出了很多新的漆酶生产工艺。
常见的改进方法包括：1. 基因工程改造利用基因工程技术，可以通过改造菌株的代谢途径和调节酶基因的表达来提高漆酶的产量。
研究表明，通过基因工程改造，可以将漆酶的产量提高一到两倍。
2. 大规模化生产技术目前，漆酶的生产工艺已经转移到了大规模化生产阶段。
通过使用发酵罐、气体补给器、离心机和超滤器等设备，可以在短时间内生产出大量的漆酶。
此外，使用自动化控制技术也能够提高漆酶生产效率。
3. 生化反应工程生化反应工程是现代生物技术的重要组成部分。
通过研究发酵条件、酶的稳定性和保护因子等因素，可以实现漆酶的高效生产。
漆酶 阴离子交换
漆酶阴离子交换
漆酶（Laccase）是一种多酚氧化酶，能够催化许多化合物的氧化反应。
它在生物技术、环境保护和可持续发展等领域具有重要的应用价值。
阴离子交换是一种分离和纯化技术，利用离子交换树脂上的阴离子与溶液中的阴离子进行交换，从而实现对阴离子的选择性分离和富集。
阴离子交换在化学、生物化学和环境工程等领域有着广泛的应用。
漆酶和阴离子交换在一些方面可以相互关联。
例如，在生物炼制和生物质转化过程中，漆酶可以用于催化木质素的降解和转化。
木质素是一种复杂的阴离子聚合物，通过阴离子交换技术可以对其进行预处理和纯化，以提高漆酶对木质素的催化效率。
此外，漆酶的催化反应产物可能包含阴离子，如酚类化合物的氧化产物。
通过阴离子交换技术，可以对这些产物进行分离和纯化，以便进一步的研究和应用。
总的来说，漆酶和阴离子交换是在不同领域中应用的技术和酶，但在一些生物炼制和生物质转化的应用中，它们可以结合使用，以实现更高效的反应和产物分离。
这种结合可以提高生物质的利用率和产物的纯度，为可持续发展提供支持。
漆酶的最适温度和ph
漆酶的最适温度和ph
漆酶是一种与山胡椒有关的天然酶，它可以催化山胡椒中的芦丁类物质，产生黑色沉淀，从而在表面形成一层黑漆。
漆酶在很多工业应用中都非常重要，因为它可以帮助我们制造更耐用、更美观的产品。
然而，想要利用漆酶进行工业生产，我们必须了解一些关于它的基本特性，如最适温度和pH值等。
最适温度
最适温度是指漆酶所能承受的最适温度范围，也就是说，在这个范围内，漆酶可以发挥最大的催化作用。
一般来说，漆酶的最适温度在25℃左右，也就是室温。
然而，如果我们需要进行高温工艺，比如说烘干或高温灭菌等，就需要知道漆酶的热稳定性。
在一些工业应用中，漆酶可以在60℃到80℃的温度范围内保持稳定，但是在更高的温度下，它可能会失去催化活性，从而导致生产效率下降。
最适pH值
最适pH值是指漆酶在哪个pH值下可以发挥最大催化作用。
一般来说，漆酶的最适pH 值在5.5到6.5之间。
这个范围内，漆酶的活性最高，可以为我们提供最大的催化效果。
然而，如果我们需要在酸性或碱性环境下使用漆酶，就需要知道它的pH稳定性。
漆酶在低pH环境下会变得不稳定，而在高pH环境下会失去催化活性。
因此，我们应该在使用漆酶时尽量保持中性环境，以确保最大的催化效果。
总之，了解漆酶的最适温度和pH值可以帮助我们更好地利用这种酶做出更好的产品。
在实际应用中，我们应该根据不同的工艺需求进行选择，同时注意保持适宜的环境条件，以确保最佳的生产效果。
漆酶
6、生物传感器
目前依据漆酶的催化特性已经开发出漆酶电极， 它具有众多优点，如测量范围宽、准确度高、稳 定性好等。漆酶和葡萄糖脱氢酶构建的双酶电极 能够检测到纳摩尔级和皮摩尔级的肾上腺素。
7、生物检测
20世纪90年代初，漆酶作为标记酶首次出现在 免疫检测中ⅢJ。以漆酶为标记酶，其抗原．漆 酶的接合灵敏度有很大提高，同时对培养基中 变价金属离子的含量具有更低的敏感性。
二、漆酶的应用
1、制浆漂白
制浆过程是将植物纤维素从木质素的 中分离出来，这就必须去除纸浆中的木质 素。生物制浆主要是依靠微生物发酵产生 的各种酶去除木质素从而达到降低化学药 剂使用、环保、降低生产成本等目的
漆酶可以选择性地降解木质素，并消除 机械制浆工艺的弊端，使生产在常温、 常压的温和条件下进行，并能节约设备 和能耗，缩短纸浆生产周期，降低生产 成本。
2、生物燃料
•
绿色植物占地球陆地生物量的95％以上，
对绿色植物合理利用是解决能源问题的有效途径。
• 利用漆酶对木质素的分解作用将木质素分解为小 分子物质从而进行生物发酵，产生生物酒精等新 能源。
3、污染物的降解
• 随着人类经济的发展，越来越多的污染物正侵蚀 着人们赖以生存的环境，对污染物的治理迫在眉 睫。
生物制浆主要是依靠微生物发酵产生的各种酶去除木质素从而达到降低化学药剂使用环保降低生产成本等目的漆酶可以选择性地降解木质素并消除机械制浆工艺的弊端使生产在常温常压的温和条件下进行并能节约设备和能耗缩短纸浆生产周期降低生产成本
一、简介
漆酶(Laccases)是一种结合 多个铜离子的蛋白质，属于 铜蓝氧化酶，存在菇、菌及 植物中。漆酶可存活于空气 中，发生反应后唯一的产物 就是水，因此本质上是一种 环保型酵素。由于这几年环 保意识逐渐被人所重视，因 此近年来漆酶也成为众多学 者的研究对象。
漆酶（Laccase）试剂盒说明书
漆酶（Laccase）试剂盒说明书分光光度法50管/24样注意：正式测定之前选择2-3个预期差异大的样本做预测定。
测定意义：漆酶（CE1.10.3.2）是一种含铜的多酚氧化酶，属于铜蓝氧化酶家族，广泛分布于真菌和高等植物中，具有较强的氧化还原能力，在纸浆生物漂白，环境污染物降解和木质纤维素降解以及生物检测方面有非常广泛的应用。
测定原理：漆酶分解底物ABTS产生ABTS自由基，在420nm处的吸光系数远大于底物ABTS，测定ABTS自由基的增加速率，可计算得漆酶活性。
自备实验用品及仪器：天平、低温离心机、可见分光光度计、1 mL玻璃比色皿、恒温水浴锅。
试剂组成和配制：提取液：液体50m L×1瓶，4℃保存。
试剂一：液体50m L×1瓶，4℃保存。
工作液：粉剂×1瓶，4℃避光保存，临用前加25mL试剂一溶解；用不完的试剂4℃保存一周。
酶液提取：1．组织：按照组织质量（g）：提取液体积(mL)为1：5~10的比例（建议称取约0.1g组织，加入1mL提取液），进行冰浴匀浆。
12000g 4℃离心30min，取上清，置冰上待测。
2．细胞：按照细胞数量（104个）：提取液体积（mL）为500~1000：1的比例（建议500万细胞加入1mL 提取液），冰浴超声波破碎细胞（功率300w，超声3秒，间隔7秒，总时间3min）；然后4℃，10000g 离心10min，取上清置于冰上待测。
3．培养液：直接检测。
测定操作表：对照管测定管样本（μL）150 150试剂一（μL）850工作液（μL）85060℃水浴20min后冷却至室温，取上清液测定420nm处吸光值A，△A=A测定管-A对照管注意：1、极少数样本在60℃水浴20min后会出现沉淀，可经过8000g 25℃离心10min后，取上清检测，例如成熟的水稻叶片样本。
2、 为确保检测准确性，若ΔA 大于2，将样本用提取液稀释2~10倍后重新检测，计算公式乘以相应稀释倍数。
漆酶
一：原理
漆酶（苯二醇氧化还原酶）是一种含铜多酚氧化酶，是蓝色氧化酶家族中的一员，广泛存在于真菌中，能催化多种芳香族化合物，特别是酚类的氧化，并且伴随分子氧还原为水。
二、材料与方法
1、材料
（1）菌种：白腐真菌
（2）试剂：邻联甲苯胺、马铃薯、葡萄糖、琼脂、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、酵母膏、纯乙醇、醋酸、醋酸钠、硫酸镁、维生素B1、氯化钾、硫酸铜、DEAE-纤维素、葡聚糖-G100、透析袋
（3）仪器：电热套、培养皿、水浴锅、磁力搅拌器、烧杯、接种环、酒精灯、分析天平、分光光度计、离心机、离心管、锥形瓶、恒温水浴摇床、玻璃棒、打孔器等三：具体操作
1、培养菌种
（1）固体培养
•①配置固体培养基：取200g马铃薯去皮，切成块煮沸30min，用4层纱布过滤，加20g葡萄糖和15g琼脂，溶化后补水至1000ml，121 0C灭菌30min，pH自然。
②在无菌工作台上接种菌丝，于28°C培养箱中倒置培养6-7天，每天观察，每组三个培养基。
③若菌种长得不好，一星期后可重复以上固体培养一次。
（2）液体培养
①液体培养基的配置：取200g土豆去皮，切成块煮沸30min，用4层纱布过滤，加20g葡萄糖、3gKH2PO4 、0.1g维生素B1、1. 5gMgSO4、5g酵母粉，并调pH=6.
②液体培养：于三个250ml三角瓶中各盛70ml液体培养基，接入平板菌种4片，于120r/min、28°C恒温摇床培养，每组3瓶。
2、提取
（1）制备粗酶液：从第三天起，每天取样一次约5ml，4000r/min离心15min，上清液即为粗酶液。
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Laccase
2011-9-28
◇ 漆酶的定义 ◇ 漆酶的性质 ◇ 漆酶的催化机制 ◇ 国内外进展 ◇ 存在的问题
定 义
漆酶(Laccase，p-benzenediol：oxygen
oxidoreductase，EC1.10.3.2)
即对苯二酚：氧氧化还原酶，在催化底物的氧 化反应过程中，以分子氧作为电子受体，是含 4个铜的一类多酚氧化酶。 普遍分布于植物、昆虫、真菌和细菌中
性
○ 理化性质
质
漆酶为分泌型糖蛋白，肽链一般由500个氨基酸左右组成，糖 基占整个分子的10~45%，随来源不同而有差异。一般都为酸 性蛋白，含有4个铜离子，形成3个活性区域，表面一些氨基酸 被不同程度糖基化。 ○生化特性 漆酶的催化性质随来源的不同而出现差异酶结构和功能性，发现在底物专一性、pH、pI 和分子量上两 者都有差异，但一些抑制剂对它们的作用却类似。在氨基酸和 糖成分组成上也存在着较大的区别。
•根据国际专利报道，与漆酶有关的专利有308个，大部分是有关漆酶 生物基础、生化机理与应用的报道，只有少部分有关菌种选育与基因 克隆及转基因的研究。
存在的问题
漆酶虽然能够催化很多酚型化合物的氧化反应， 但由于其氧化还 原电势较低, 只能够氧化酚型木素结构, 而对非酚型类木素结构化 合物如靛蓝不能氧化降解 若在某些氧化还原介质帮助下，漆酶能够氧化非酚型的有机化合物 但现在使用的介质都存在效能和毒性方面的问题。这些介质如HBT 溶液、紫尿酸、对二甲基苯甲醛等。因此关键问题之一是找到合适 的介质。 应用成本较高
○国外进展
•目前，国际上漆酶已经发展菌种定向优化，基因筛选克隆，表达宿主 的筛选，生产工艺优化，漆酶的固定化，漆酶结构、催化机理与理化 性质的研究。 •诺维信公司是通过基因工程改性的黑曲酶经深层发酵来生产漆酶，产 品酶活力1200IU/ml，另外欧洲某公司从食用菌中开发出一株高产菌 株，发酵水平是550IU/mL（1ml＝1g）
催化机制
漆酶是单电子氧化还原酶，其催化氧化反应机理主要 表现在底物自由基的生成和漆酶分子中四个铜离子的 协同作用。
整个反应过程需要连续的单电子氧化来满足漆酶的 充分还原，还原态的酶分子再通过死电子转移传递给 分子氧。
国内外进展
○国内进展 • 漆酶就国内目前而言，还未见产业化的报道。但现在深圳市构思生物技术 有限公司研制成功的漆酶GTBio L01与传统漆酶相比，具有产量大、酶活高 和生产周期短等特点，目前已获得国家专利。 • 研究主要集中在菌种选育，工艺条件的优化，处于实验室阶段，漆酶基因 的克隆表达等分子生物学研究已经开展。中科院微生物所从血红密孔菌 （Pycnoporus sanguineus）双核菌株中分离到的一株漆酶高产的单核菌株 P.sanguineus MK528，且已经获得国家专利。 分离到的该漆酶高产单核菌株与其他已报道的生产漆酶的真菌菌株相比有以 下优势： 第一，其摇瓶发酵漆酶单位体积产酶能力为63U/mL，达国内领先水平； 第二，发酵液中不含有同工酶，这利于提取分离纯化漆酶，减少纯化步 骤，降低纯化成本。