真菌漆酶在绿色化学中的研究进展
2018-05-07龚睿孙凯谢道月
龚睿 孙凯 谢道月
(农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室 安徽农业大学资源与环境学院 合肥230036)
漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,它能够以氧分子作为最终的电子接受体催化氧化酚类和非酚类底物的氧化、降解或聚合反应[1-2]。目前,自然界中关于漆酶的研究主要集中于真菌分泌的胞外漆酶,分泌漆酶的真菌主要包括担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)和半知菌类(Deuteromycota),其中最重要的是担子菌门中的白腐真菌[3-5]。漆酶的催化活性中心包含3个Cu2+结合位点,共结合4个Cu2+协同介导酚类和非酚类底物的催化氧化反应[6-8]。Park等[9]主要采用紫外分光光度法测定漆酶的催化氧化活性,其常用的显色底物包括2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)、2,6-甲氧基苯酚(DMP)和愈创木酚等。漆酶对不同底物的亲和力和催化效能具体表现在米氏常数(Km)和最大反应速率常数(Vmax)值上[10-12]。
漆酶的底物广谱性和多功能特征决定了其能够作为一种环境友好型“绿色催化剂”,并在各个领域得到广泛地应用[13-14]。例如,漆酶已经用于有机污染物转化、合成染料脱色、造纸废水、食品加工、生物传感器和环境质量指示器等诸多绿色环境化学工程中[15-20]。此外,固定化技术的快速发展也为增强真菌漆酶在环境中的催化活性、稳定性和循环再利用能力提供了可靠保障[7,21]。本文综述了真菌漆酶的分子组成、结构特征及其催化氧化酚类和非酚类底物的作用机制,系统地比较了固定化漆酶的制备技术及其优缺点,重点剖析了真菌漆酶在绿色环境化学中的最新研究进展及其潜在的应用价值,旨在为拓展和开发固定化漆酶技术解决环境领域面临的诸多问题提供有力的参考依据。……
