漆酶催化木质素和酚类的聚合文献综述

 2021-09-27 00:12:58

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文 献 综 述

酶作为一种高效生物催化剂, 具有高度的区域选择性和立体专一性能, 并且在十分温和的条件下,能起高效催化的作用, 因此它有着化学催化剂无可比拟的优越性, 已经广泛应用于食品、制药和洗涤剂工业, 但其在化学工业上的应用发展缓慢。随着酶催化理论的突破, 近年来, 酶催化聚合反应的研究十分活跃, 特别是利用酶催化技术成功合成了化学方法难以实现的功能高分子, 而且该技术具有节能和对环境无不良影响等优点。

用于酚类单体聚合反应的酶主要是氧化还原酶, 如辣根过氧化物酶(HRP) [1]、大豆过氧化物酶( SBP)和漆酶( Laccase) [2]

1 漆酶及其应用

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,催化多酚、多氨基苯等物质的氧化,使之生成相应的苯醌和水。漆酶最早是从漆树的分泌物中发现的,随后人们发现一些高等真菌也能分泌这种酶。最新研究表明,细菌也可产漆酶。多年来,人们对漆酶进行了大量的研究,涉及生物化学、物理、医学、环境等多个领域,一直是人们关注和研究的热点。因为这一研究不仅为人类了解天然物质,探索生命现象提供信息,而且对生物资源的开发和利用都有重要意义。

1.1漆酶的组成和结构特征

1.1.1漆酶的化学组成

漆酶是一种含铜糖蛋白,约由500个氨基酸组成,多为单一多肽,个别为四聚体。糖配基占整个分子的10%~45%,糖组成包括氨基己糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、岩藻糖和阿拉伯糖等。由于分子中糖基的差异,漆酶的分子量随来源不同会有很大差异,甚至来源相同的漆酶分子量也会不同。

1.1.2 漆酶的结构特征

漆酶一般含有4个铜离子,根据光谱和磁性特征可将其分为3类:I型Cu2,呈蓝色,在614nm处有特征吸收峰;Ⅱ型Cu2为非蓝色,没有特征吸收峰;Ⅲ型Cu2是偶合的离子对(Cu2-Cu2 ),在330nm处有宽的吸收峰。铜离子是漆酶研究中的难点和热点之一,已证实它们处于漆酶的活性部位,在漆酶的催化氧化过程中起决定性作用,如果除去铜离子,漆酶将失去催化功能。

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