【摘 要】
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漆酶是一种多酚氧化酶,催化底物包括酚类和芳胺类化合物,在制浆造纸、环境污染物降解等方面具有潜在应用价值。虽然真菌漆酶已实现商业化生产,但在高温或碱性条件下易失活,使
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漆酶是一种多酚氧化酶,催化底物包括酚类和芳胺类化合物,在制浆造纸、环境污染物降解等方面具有潜在应用价值。虽然真菌漆酶已实现商业化生产,但在高温或碱性条件下易失活,使其应用受到限制,而细菌漆酶具有稳定性高及生产周期短等优点,更适用于工业应用。本研究通过对芽胞杆菌漆酶进行定点突变来尝试提高其催化活性,获得热稳定性好、对碱性环境耐受力强的细菌漆酶突变体,并测试其降解染料的能力。论文的主要研究结果如下:将地衣芽胞杆菌LS04漆酶基因定点突变获得D500G突变体,使其在毕赤酵母中的表达活性提高了 2.1倍。经过培养优化后诱导3d的突变漆酶活性为347 U/L,是野生型的9.3倍。突变漆酶D500G保留了与野生型漆酶相似的催化特性,最适pH略向碱性偏移,前3 d的pH稳定性明显高于野生型,且D500G在碱性条件下能高效脱色合成染料。对解淀粉芽胞杆菌LC02漆酶基因定点突变获得D501G突变体,在大肠杆菌中表达活性为3 374 U/L。与LC02漆酶相比,突变体具有更高的pH稳定性、温度稳定性及催化效率。对于广泛应用于纺织工艺的染料靛红,D501G突变漆酶在pH 9.0的条件下,5 h的降解率超过92%,且无需添加介体,其效果是野生型漆酶3.5倍,经紫外-可见光谱和液质联用分析,靛红的酶催化降解产物为靛红磺酸。定点突变获得的两种突变漆酶在高温碱性条件下保持良好的稳定性,在染料脱色等工业方面有很好的潜力,为细菌漆酶的进一步研究和改造及工业化应用提供了一定参考。
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