基于椰纤维固定化漆酶的高效单宁酸降解:绿色生物催化新策略

时间:2025年9月27日
来源:Folia Microbiologica

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本研究针对单宁酸污染问题,开发了椰纤维固定化漆酶的高效降解系统。通过响应面法优化Beauveria pseudobassiana PHF4产酶条件,使漆酶活性提升2.26倍至48.67 U/ml。固定化酶在pH 5.0、30°C条件下展现优异稳定性(20天保留30.36%活性)和重复使用性(4周期保持85.87%活性),24小时降解率达79.60%,为工业废水处理提供绿色解决方案。

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本研究通过响应面法(Response Surface Methodology, RSM)优化了白僵菌(Beauveria pseudobassiana)PHF4菌株的漆酶(laccase)生产条件,确定最佳参数为:酵母提取物浓度2.5% (w/v)、pH 6.5、葡萄糖浓度2.5% (w/v)及培养时间6.5天,使漆酶活性显著提高2.26倍(达48.67 U/ml)。随后将部分纯化的漆酶固定在椰纤维载体上,系统研究了理化因素对酶活性的影响。
研究显示游离漆酶和固定化漆酶的最适pH均为5.0,而最适温度分别为25°C和30°C。底物浓度优化表明,游离酶和固定化酶的最适作用浓度分别为2 mM和3 mM。在储存稳定性实验中,游离酶第16天保留82.51%活性,第20天降至18.91%;固定化酶则表现出更强稳定性,第16天保留83.44%活性,第20天仍保持30.36%。固定化酶同时展现优异的可重复使用性,经历4次反应循环后仍保留85.87%的原始活性。
通过高效液相色谱(HPLC)分析证实,该固定化酶系统在24小时内可实现79.60%的单宁酸(tannic acid)降解率, demonstrating其在环境污染治理中的巨大应用潜力。

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