漆酶

一种含四个铜离子的多酚氧化酶

漆酶是一种含四个铜离子的多酚氧化酶（ρ-二元酚氧化酶，EC 1.10.3.2），属于铜蓝氧化酶，以单体糖蛋白的形式存在。漆酶存在菇、菌及植物中，亦可存活于空气中，发生反应后唯一的产物就是水，因此本质上是一种环保型酵素。漆酶独特的催化特性使其在生物检测中有广泛的应用，作为高效的生物检测器而成为底物、辅酶、抑制剂等成分分析的有效工具和手段。由于这几年环保意识逐渐被人所重视，因此近年来漆酶也成为众多学者的研究对象。

定义

漆酶是一种含四个铜离子的多酚氧化酶（ρ-二元酚氧化酶，EC 1.10.3.2），属于铜蓝氧化酶，以单体糖蛋白的形式存在。

理化性质

漆酶是一种铜蛋白质，蓝色，分子量约12万，含4原子铜，可被CN-抑制。漆酶可以氧化多酚物质，促进苯酚和二元胺的甲氧基取代，氧化几乎所有具有ρ-多酚相似结构的底物。另外，一些真菌漆酶还能氧化一元酚如甲酚及抗坏血酸等。

起源

漆酶最早发现于漆树的分泌物中，并存在于多种高等植物的细胞壁中，如茶叶的嫩芽。高等植物来源的漆酶相对于真菌漆酶报道较少。实际应用于生产的漆酶主要来源于细菌、真菌，大多数真菌分泌漆酶。国内外的主要生产菌种为白腐真菌（white-rot fungi）。国内对漆酶的应用研究主要集中在分解木质素、纸浆漂白、染料废水脱色、降解环境中有毒物质等方面。

反应机制

苯酚经过一个电子的氧化作用形成一个自由基，这种活性的氧基团进一步被氧化生成苯醌，苯醌再进行聚合成为自由基的氧化产物。

应用

食品工业废水处理

生物修复过程是对被污染的环境用生物转化方法进行处理的一个过程。苯酚和芳香胺类是构成环境污染的主要物质，而漆酶有很强的降解酚类化合物的能力，将其固定在有机凝胶载体上，能够从悬浮液中除去水体本身具有的和外界混入的芳香族化合物。当起始酚类浓度为40mgl的时候，用朱红栓菌（Trametes villosa）所产漆酶能去除水体40%的酚类物质，在偶氮对苯乙基噻唑啉（ABTS）存在的情况下能去除70%的酚类物质。漆酶的作用底物经过氧化耦合作用产生的沉淀在工业废水中是不溶的，这有利于酚类物质的彻底去除。

葡萄酒澄清

葡萄汁和葡萄酒中的酚类化合物是影响葡萄酒色泽和味道的主要因素，如苯乙烯酸和儿茶酚，而玫瑰红葡萄酒和红葡萄酒则含较多的花色素。香豆酸衍生物、黄烷和花色素等多酚物质容易被氧化而引起产品质量问题。防止葡萄酒色泽和香味变化的传统方法是用聚乙烯吡咯烷酮除去苯酚类物质，或添加二氧化硫，而酶处理则是一种较新颖的方法，酶作为吸附剂选择性地催化氧化某些多酚物质，并使其发生聚合，然后通过澄清工序去除，该方法的主要优点是不引起葡萄酒其他感官性状的不良改变。用丹宁酸酶、酚酶、漆酶和花色苷酶处理美国加州葡萄酒，结果显示漆酶去除多酚物质最为有效。漆酶在酸性介质中性质稳定，处理葡萄酒的最佳pH值范围为2.5-4.0，同时可被亚硫酸盐可逆抑制。用贝叶多孔菌变种（Polyporus versicolor）所产漆酶处理模型溶液，可以去除70%以上的儿茶酚、90%的阿魏酸和90%以上的花色素，黑葡萄汁的总多酚去除率达到50%以上。漆酶作为一种澄清剂，按漆酶+硅土溶液或漆酶+聚乙烯吡咯烷酮（添加二氧化硫）的顺序对葡萄酒进行处理，比采取常规澄清方法（酪蛋白酸+活性炭+斑脱土）更为有效，感官分析还证实了酶处理后的葡萄酒具有更好的感官性状。

近年来，研究人员证实红葡萄酒中存在的多酚物质具有抗氧化作用，用朱红栓菌（Trametes versicolor）所产漆酶对红葡萄汁进行处理，会减少葡萄汁中具有抗氧化特性的酚类物质，而用相同的漆酶对白葡萄汁进行处理后，总酚类物质的减少对品质的有利影响将高于潜在的抗氧化特性对品质的有利影响，因此，对白葡萄汁进行漆酶处理还是可行的。另一种方法是选择一种漆酶同工酶，把漆酶对红葡萄酒中具有抗氧性的酚类物质的影响降低到最低限度，而那些不表现抗氧化性的酚类物质则被漆酶快速降解。

食用菌生产

食用菌制种生产过程中，添加漆酶制剂能加速木质素等芳香族高分子化合物的分解，为菌丝提供养料，同时作为氧化酶参与呼吸过程的电子传递，提供更多能量并促使菌丝体内物质合成、运转和积累，从而加速菌丝生长，缩短制种时间。而在袋料栽培过程中，还能促使菌丝扭结，形成更多的子实体原基，提高菇类产量。在整个生产过程中，漆酶制剂能将酚氧化成醌，作为抵抗杂菌的毒素，抑制杂菌污染。

保持啤酒稳定性

啤酒在长期储存时会产生浑浊，主要原因是少量的天然花色苷前体（即多酚化合物）与蛋白质由氢键结合或与脯氨酸残基间的疏水性作用而形成沉淀，在冷藏后期，蛋白质疏水基团对苯环进行亲核取代则可导致永久性混浊。生产中多酚物质一般是通过聚乙烯吡咯烷酮（PVCC）处理来去除，而PVCC对工人身体健康不利，且其生物降解性较差，从而成为废水处理中一个问题，因此添加多酚氧化酶（如漆酶）就是一个较好的选择。在啤酒生产的最后工序添加漆酶，除去多余的氧气，从而延长啤酒的货架寿命，由漆酶造成的多酚物质聚合体可以通过过滤去除。

灰葡萄孢感染的指标剂

由灰葡萄孢（Botrytis cinerea）所产生的漆酶能引起葡萄各种形式的腐烂，当葡萄汁或葡萄酒中能检测到漆酶活性时，则表明用于生产的原料葡萄受灰葡萄孢真菌感染。但是，通过测定相应的葡萄汁中的酶活力的大小来测定污染的确切比例是不可靠的，因为酶活力的增加和受污染的葡萄数量的增加是不成比例的。

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