磁性醛基化纤维素固定漆酶的条件优化研究
1前言
由于漆酶具有广泛的底物，同时能够有效催化氧化多酚类染料，同时在其他生化过程中具有相当高的催化效率，近年来广受各领域的关注。在实际应用中，酶的固定方法一直是人们关注的重点。怎样提高酶的固定效率、怎样使得固定后的酶仍然保持或接近其原有的酶活力、怎样在其应用过程中减少酶损失同时提高其催化反应的效率一直是讨论的热点话题。本课题就酶的固定条件及载体提出了相对新颖的解决方法。运用磁性化纤维素，通过醛基固定漆酶，使得磁性纤维素与漆酶成为载体-酶复合体。同时对复合条件进行优化，找到其反应的最佳pH、温度、浓度比、反应时间等反应条件，达到最大的酶固定量同时使得复合后的酶反应是具有最高的酶活性。
2 正文
2.1 漆酶
漆酶是一种含有四个铜离子的氧化酶。利用铜的独特的氧化还原性质，可以催化一系列的芳香族底物的氧化反应。同时将分子氧还原为水。在200多种氧化酶和加氧酶中，只有六类酶能够催化此类型的氧化还原反应（细胞色素c氧化酶，漆酶，L-抗坏血酸氧化酶，铜蓝蛋白，胆红素氧化酶和苯恶嗪酮合酶）。
漆酶首先在日本的一种称为Rhus vernicifera 的一种漆树的汁液中被发现。在这之后，在不同的担子菌和子囊真菌中也发现了漆酶。目前，几乎所有的木腐真菌中都发现了漆酶的存在，同时是一种非常普遍存在的酶，因为它亦被从植物和某些细菌和昆虫中分离出来。在植物中，漆酶存在于木材和细胞壁中，参与木质素的生物合成。细菌漆酶在细菌的形态建成或发生中起到一定作用：棕色包子色素的生物合成、孢子外衣对紫外线和过氧化氢对与铜稳态的保护。对于存在于昆虫中的漆酶，其作用为参与表皮硬化的相关作用(Giardina P et al., 2010)。
近年来，漆酶在各种染料的合成与工业纺织品脱色的废水处理方面引起了广泛关注。漆酶氧化催化底物后同时减少水中的分子氧。目前漆酶广泛且有效地用于染料的去除处理。在碱性条件下，氢氧根离子抑制酶的活性，在pH高于6.5时，漆酶的活性大大下降甚至丧失活性。羟基离子与漆酶上的多铜离子部分结合后破环了其电子传递系统。故在水不溶酶催化体系中，固定化漆酶比游离酶更具有优势。同时固定化酶可以有效地应用和重复利用。固定化酶不会被连续操作的系统中随介质流失（Nguyen et al.,2016）。
漆酶对邻位和对位双酚集团有活性，漆酶通常对后者具有较高的亲和力。其特点是具有非常广泛的第五特性和不同范围的可氧化底物，这些底物取决于产生它们的生物体的相对特性。同时漆酶催化还可以催化单核、多酚、胺酚、甲醇、阿罗氨基和抗坏血酸盐与氧的四电子反应。这些酶通过将还原第五中的四个单电子与四个铜原子结合的还原裂解相结合。但是具有高氧化还原电位的底物不能被漆酶直接氧化。因此，磷酸酶在木质素生物降解中的作用仅限于酚类。漆酶介质（LMSs）导致漆酶可氧化物的氧化范围大大增加。所谓的中介化合物作为中间底物，使得漆酶能够间接氧化大分子甚至非酚类的底物。理想的氧化还原介质应为具有稳定氧化还原形式的漆酶底物。这种中间产物被还原为原形态然后背着储存起来作为下一轮氧化还原循环的中间介质。LMSs已成功地应用于不同的生物技术领域，如纸浆漂白和脱木素多环芳烃脱除和纺织染料脱色(Fernander-Fernandez et al., 2011)
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