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漆酶(Laccase,EC1.10.3.2)是一种含铜的多酚氧化酶,作用底物广泛,能够催化酚类、羧酸、生物色素、芳胺类、甾体类激素、金属有机化合物等.其在环境保护、造纸工业、食品加工以及生物传感器等领域具有广阔的应用前景.
本文从菌株Cerrena unicolor Y-1出发,通过原生质体诱变选育出漆酶高产菌株Y-G07,再对Y-G07发酵产酶条件、5L发酵罐试验、漆酶的酶学性质以及在工业染料脱色中的应用等方面进行了研究,研究结果如下:
1、通过原生质体氯化锂-紫外诱变,筛选得到一株产漆酶能力高、遗传稳定的突变菌株Y-G07.发酵第6d漆酶活力达166.68U/mL，提高了38.22％。对该菌株漆酶的酶学性质研究结果表明:最适反应pH为3.0，最适反应温度为30℃，在40℃以下和pH4.0-10.0范围内较稳定。Cu2+、Zn2+对酶活有促进作用，而Fe2+,Cl-则具有较强的抑制作用。
2、对菌株Y-G07产酶培养基和发酵条件进行优化。确定培养基中微量元素为CuS04·5H2O 62.5 mg/L，ZnS04·7Hz0 18mg/L，并添加VB1 15mg/L，培养基pH自然。确定最佳发酵条件为:温度25℃，转速180r/min，接种量8%(v/v)。优化后酶活可达381.84U/mL，比优化前提高1.29倍。
3、对5L发酵罐工艺条件进行初步探索。结果表明，pH控制对产酶影响不显著;溶氧控制在40-50，酶活达436U/mL，相比溶氧控制在20-30时提高了12%;通过补料，最高酶活力达448U/mL，且产酶峰值出现时间缩短了12h。
4、对四种常见工业染料靛蓝、金橙Ⅱ、活性艳蓝KN-R、结品紫的脱色条件(介体、温度、pH、酶浓度、介体浓度)进行研究。结果表明，经优化后，50mg/L靛蓝在漆酶/不加介体和漆酶/乙酞丁香酮系统中，脱色率均可达97%; 25mg/L金橙Ⅱ在漆酶/不加介体和漆酶/乙酞丁香酮系统条件下，脱色率分别可达89%和94%;100mg/L活性艳蓝KN-R在漆酶不加介体条件下，脱色率达93%;10mg/L结晶紫在漆酶/丁香醛系统中，脱色率达83%。