漆酶及其在有机合成中应用的研究进展

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,可催化酚类、芳胺类等单体聚合,也可催化合成多种具有生物活性的物质,且唯一的副产物是水,因其催化过程对环境污染小而受到青睐。本文综述了漆酶的催化结构特征、生产现状及其在有机合成中的应用,着重探讨漆酶结构上的特征和漆酶氧化还原电势的影响因素,以及漆酶介质体系中的反应机理;分类介绍了漆酶催化的聚合反应、酚类和芳胺类底物及非酚类底物的氧化反应。并对目前漆酶的研究现状和发展趋势进行了评述。     

漆酶的应用

<正> 漆酶是一种多酚氧化酶,其功能是催化多酚(或某些氨类物质)发生氧化反应。早在1965年,Revlou,Inc.等人就利用这一性质生产出一种染发色剂,色剂中的多酚或芳香胺类化合物可经漆酶催化在头发上直接氧化生成金黄色的醌类物质,其色调和深度可由加入的酶量和介质的 pH 值控制。漆酶与亚硫酸盐溶液反应可以生成高分子量的化合物,这种化合物可以用作纸板的粘合剂。啤酒贮存期间会逐渐变得混浊,用漆酶预先处理大麦麦芽汁中的酚类物质可以有效地防止这种现象。近几年来,漆酶已在分析化学和环境科学领域获得了较为广泛的应用。     

漆树漆酶催化单宁酸的氧化反应研究

用分光光度法考察漆树漆酶催化单宁酸的氧化情况,探讨了pH值、反应温度、单宁酸浓度、有机酸和金属离子等对催化反应的影响.结果表明,当反应温度为30℃时,漆树漆酶催化反应效果较好;在pH值为4.2～ 9.8的范围内,反应速率随pH值增大而加快;单宁酸浓度在1.47×10-5 ～ 2.94×10-4 mol·L-1时,反应速率随底物浓度的增大呈线性增加;Cu2 、Mg2 和Ni2 三种金属离子对催化反应有激活作用,其中Cu2 影响最大;而柠檬酸和乙二胺四乙酸对酶催化反应均有抑制作用.     

漆酶及其产生菌应用研究进展

漆酶是一种广泛分布的多酚氧化酶,在生物质能源和清洁造纸等领域都具有重要的价值。漆酶可广泛应用于食品工业、能源工业、环境保护、造纸工程等领域。文章着重介绍了漆酶在这几个方面的应用,并对漆酶的生产菌进行介绍。     

漆酶的应用技术

漆酶是一种广泛分布的多酚氧化酶,催化底物具有广谱性,被应用于造纸、环保、食品、医药、纺织等各个领域。漆酶既能催化木质素聚合,又能促进木质素降解;既被用于生漆固化成膜,木质素聚合改性、提高纤维素间的自粘合性、纸张漂白、纺织废水处理和染料合成,又被用于果汁和酒类澄清,改善饮料的色泽和口感。漆酶催化反应形成的自由基对癌细胞有杀伤作用,可制备抗癌药物。在免疫检测中,利用漆酶催化的氧化反应特性能去除胆红素和抗坏血酸等干扰物质,还可替代过氧化物酶作为新的标记酶。在生物修复中漆酶可有效降解酚类等污染物。随着分子生物学进展,漆酶的新用途将会被不断挖掘,给人类带来福音。     

伴生介质漆酶的生产优化及其酶学特性研究

为了缓解人工合成漆酶介质价格昂贵和环境污染的问题,利用血红密孔菌NFZH-1制备伴生介质漆酶,以实现漆酶介质体系(LMS)的工业化应用。通过优化菌株NFZH-1液态培养基和发酵条件,提高了伴生介质漆酶产量,并揭示了其酶学特性。结果表明:血红密孔菌NFZH-1为伴生介质漆酶高产菌株,经产酶优化,漆酶活力提高了91%,达26.1 U/m L。伴生介质漆酶在50～85℃和p H2.5～4.5范围内具有较高的漆酶活力,在<60℃和p H5.0～7.0范围内具有较好的漆酶稳定性,属耐热型漆酶。高产、稳定的伴生介质漆酶对LMS的工业化应用具有重要意义。     

漆树漆酶和真菌漆酶的异同研究

本文在文献的基础上 ,比较了漆树漆酶和真菌漆酶在结构、催化活性、氧化还原电势、等电点、反应动力学参数、分离纯化方法、生物学功能等方面的异同 ,并对此进行了解释 ;最后对漆酶的基础研究和应用研究进行了展望     

漆酚与漆酶生理生态作用浅探

<正> 我国拥有博大的生漆资源,这在世界上是罕见的。同时,生漆也是我国传统著名特产,在国际上享有经久未衰的盛誉。迄今为止,生漆还主要作为一种天然优质涂料而用于国家建设和人民生活诸多方面。然而,生漆的应用不仅仅局限于此,还可应用于许多领域,比     

氧化还原靶向原理在液流电池中的应用进展

液流电池是一种技术比较成熟的储能系统,但因活性物质的溶解度问题影响了能量密度,由此导致的低能量密度限制了其广泛应用。为了促进液流电池的快速发展,而不影响原本液流电池所具有的相关特性,针对此缺陷而提出的氧化还原靶向反应进行详细的介绍,简述了氧化还原靶向反应的工作原理,并将对近些年此原理与液流电池结合的研究做简要的介绍,指出了其中的创新点,同时对现今此原理的实际应用中存在的不足之处和发展方向提出展望。     

芦苇烧碱-蒽醌浆生物漂白的研究

对芦苇烧碱-蒽醌浆进行漆酶/介体体系脱木素处理结合过氧化氢漂序进行漂白。结果表明,分别利用三种介体HBT、VIO和NHA辅助漆酶脱木素,导致浆的白度均有不同程度的降低,降低的幅度与介体种类和用量有关。在相同浓度时,浆白度的降低幅度随介体的氧化还原电势的增大而增大。根据过氧化氢漂白的结果,可以认为LMS-QP最佳处理条件为使用介体NHA,用量为0.5%,漂白时间为2 h。对用2%VIO为介体脱木素后的浆残余木素分析表明,经过漆酶/介体体系处理浆料,浆残余木素中的羰基含量相对提高。     

蔗渣硫酸盐浆漆酶/介体(LMS)生物漂白的影响因素

进行了蔗渣硫酸盐浆漆酶 /介体 (LMS)生物漂白的研究 ,分析了漆酶用量、NHA用量、氧压、pH值、处理温度和时间对漂白效果的影响 ,优化了蔗渣硫酸盐浆LMS漂白工艺     

蔗渣硫酸盐浆漆酶/介体生物漂白流程与工艺的研究

进行了蔗渣硫酸盐浆漆酶 /介体 (LMS)生物漂白流程与工艺的研究。讨论了漆酶的存在和纯化、表面活性剂对LMS的影响 ,分析了碱抽提、螯合处理、酸处理以及压力过氧化氢漂白对漂白结果的影响。检测了含LMS处理的纸浆漂白流程的纸浆性质     

漆酶与助剂氧化体系降解苇浆残余木素的研究

用溶剂抽提法制取了苇浆残余木素 ,用漆酶 /助剂和氧气与其反应 ,通过甲氧基的测定、元素分析、1 3C -NMR、1 H -NMR和IR分析研究苇浆残余木素与漆酶 /助剂反应前后结构的变化。研究发现苇浆残余木素在反应后其甲氧基、酚羟基减少 ,醇羟基增多 ,木素结构中羰基增多 ,木素的苯环结构发生了开环反应     

Laccase Mediator Cocktail System as a Sustainable Skin Whitening Agent for Deep Eumelanin Decolorization

The overproduction of eumelanin leads to a panel of unaesthetic hyper-pigmented skin diseases, including melasma and age spots. The treatment of these diseases often requires the use of tyrosinase inhibitors, which act as skin whitening agents by inhibiting the synthesis of eumelanin, with harmful side effects. We report here that laccase from Trametes versicolor in association with a cocktail of natural phenol redox mediators efficiently degraded eumelanin from Sepia officinalis, offering an alternative procedure to traditional whitening agents. Redox mediators showed a synergistic effect with respect to their single-mediator counterpart, highlighting the beneficial role of the cocktail system. The pro-oxidant DHICA sub-units of eumelanin were degraded better than the DHI counterpart, as monitored by the formation of pyrrole-2,3,5-tricarboxylic acid (PTCA) and pyrrole-2,3-dicarboxylic acid (PDCA) degradation products. The most effective laccase-mediated cocktail system was successively applied in a two-component prototype of a topical whitening cream, showing high degradative efficacy against eumelanin.     

Study on Direct Delignification with Laccase/Xylanase System

Abstract

Direct degradation of lignin with laccase/xylanase system (LXS) instead of the expensive laccase/mediator system (LMS) was investigated. The optimal treatment conditions with LXS were determined. The lignin degrading ability and the physical properties of enzyme treated pulps were compared between LXS and LMS. The results indicated that the optimum treatment conditions of pine kraft pulp with LXS were pH 4.2, temperature 45°, pulp consistency 3%, time 3 h, laccase dosage 10 IU/g. LXS has as strong an ability to delignify with good selectivity as LMS. The strength of pulp was obviously enhanced by LMS treatment to the same extent as LMX when compared with the control at 30 ⁰SR. Thus, LXS can entirely replace expensive and complicated LMS for bio-delignification application.     

漆酶/木聚糖酶体系直接降解木质素的研究

采用漆酶/木聚糖酶体系(LXS)直接降解木质素,对LXS体系处理条件进行优选。结果表明:LXS体系处理马尾松浆料的最佳条件为pH值4.2,温度45℃,浆浓3%,时间3 h,酶用量10 IU/g;漆酶有明显的增强作用,LXS处理的浆料与对照浆相比,耐破指数、裂断长和撕裂指数分别提高了30.81%、26.18%和21.34%;并对LXS体系与漆酶/介体体系(LMS)降解木质素能力以及酶处理对浆料物理性能的影响进行比较,证明两种漆酶体系降解木质素能力相当,漆酶/木聚糖酶体系可以代替昂贵的漆酶/介体体系降解木质素。     

漆酶和聚木糖酶协同漂白蔗渣硫酸盐浆的研究

进行了蔗渣硫酸盐浆漆酶 /介体 (LMS)生物漂白的研究 ,分析了漆酶 /介体体系和聚木糖酶在漂白流程中作为前后漂段或在同一段中同时使用对漂白效果的影响。漆酶 /介体体系与聚木糖酶同时或前后处理蔗渣硫酸盐浆 ,在一定程度上提高了纸浆的漂终白度和强度 ,说明生物漂白改善了漂白选择性     

漆酶催化活性中心结构及应用的研究进展

综述了漆酶催化活性中心结构及应用的研究进展。漆酶的催化反应发生在铜离子形成的活性中心 ,但其氧化能力与氨基酸配体有密切的关系。漆酶可应用于带有羟基或氨基的芳香族单体的聚合反应 ,偶氮染料的合成及降解 ,稠环芳烃的降解去毒等。同时在纸浆的洁净漂白 ,化学分析中痕量物质的检测 ,食品的保鲜及改良和环保等方面有重要应用     

纸浆LMS生物漂白中的介体

采用生物技术进行纸浆的漂白可减少制浆造纸厂漂白废水的污染 ,有助于造纸业最终实现清洁生产 ,生物漂白已成为国内外研究热点。本文介绍了漆酶 /介体系统生物漂白中介体的作用机理和几种漆酶介体的结构和性质。虽然国内外在介体的制备与优选、介体的特性与功能等方面进行了大量的研究 ,但目前能用于漆酶 /介体系统生物漂白的介体还很有限。寻找高效、价廉、低毒的介体是实现木素酶漂白工业化的关键之一