基本介紹
- 中文名：漆酶
- 外文名：Laccase
- CAS編號：80498-15-3
- 類別：銅藍氧化酶
定義,理化性質,起源,反應機制,套用,食品工業廢水處理,葡萄酒澄清,食用菌生產,保持啤酒穩定性,灰葡萄孢感染的指標劑,
定義
理化性質
漆酶是一種銅蛋白質，藍色，分子量約12萬，含4原子銅，可被CN-抑制。漆酶可以氧化多酚物質，促進苯酚和二元胺的甲氧基取代，氧化幾乎所有具有ρ-多酚相似結構的底物。另外，一些真菌漆酶還能氧化一元酚如甲酚及抗壞血酸等。
起源
漆酶最早發現於漆樹的分泌物中，並存在於多種高等植物的細胞壁中，如茶葉的嫩芽。高等植物來源的漆酶相對於真菌漆酶報導較少。實際套用於生產的漆酶主要來源於細菌、真菌，大多數真菌分泌漆酶。國內外的主要生產菌種為白腐真菌（white-rot fungi）。國內對漆酶的套用研究主要集中在分解木質素、紙漿漂白、染料廢水脫色、降解環境中有毒物質等方面。
反應機制
苯酚經過一個電子的氧化作用形成一個自由基，這種活性的氧基團進一步被氧化生成苯醌，苯醌再進行聚合成為自由基的氧化產物。
套用
食品工業廢水處理
生物修復過程是對被污染的環境用生物轉化方法進行處理的一個過程。苯酚和芳香胺類是構成環境污染的主要物質，而漆酶有很強的降解酚類化合物的能力，將其固定在有機凝膠載體上，能夠從懸浮液中除去水體本身具有的和外界混入的芳香族化合物。當起始酚類濃度為40mgl的時候，用朱紅栓菌（Trametes villosa）所產漆酶能去除水體40%的酚類物質，在偶氮對苯乙基噻唑啉（ABTS）存在的情況下能去除70%的酚類物質。漆酶的作用底物經過氧化耦合作用產生的沉澱在 工業廢水中是不溶的，這有利於酚類物質的徹底去除。
葡萄酒澄清
葡萄汁和葡萄酒中的酚類化合物是影響葡萄酒色澤和味道的主要因素，如苯乙烯酸和兒茶酚，而玫瑰紅葡萄酒和紅葡萄酒則含較多的花色素。香豆酸衍生物、黃烷和花色素等多酚物質容易被氧化而引起產品質量問題。防止葡萄酒色澤和香味變化的傳統方法是用聚乙烯吡咯烷酮除去苯酚類物質，或添加二氧化硫，而酶處理則是一種較新穎的方法，酶作為吸附劑選擇性地催化氧化某些多酚物質，並使其發生聚合，然後通過澄清工序去除，該方法的主要優點是不引起葡萄酒其他感官性狀的不良改變。用丹寧酸酶、酚酶、漆酶和花色苷酶處理美國加州葡萄酒，結果顯示漆酶去除多酚物質最為有效。漆酶在酸性介質中性質穩定，處理葡萄酒的最佳pH值範圍為2.5-4.0，同時可被亞硫酸鹽可逆抑制。用貝葉多孔菌變種（Polyporus versicolor）所產漆酶處理模型溶液，可以去除70%以上的兒茶酚、90%的阿魏酸和90% 以上的花色素，黑葡萄汁的總多酚去除率達到50% 以上。漆酶作為一種澄清劑，按漆酶+矽土溶液或漆酶+聚乙烯吡咯烷酮（添加二氧化硫）的順序對葡萄酒進行處理，比採取常規澄清方法（酪蛋白酸 +活性炭+斑脫土）更為有效，感官分析還證實了酶處理後的葡萄酒具有更好的感官性狀。
近年來，研究人員證實紅葡萄酒中存在的多酚物質具有抗氧化作用，用朱紅栓菌（Trametes versicolor）所產漆酶對紅葡萄汁進行處理，會減少葡萄汁中具有抗氧化特性的酚類物質，而用相同的漆酶對白葡萄汁進行處理後，總酚類物質的減少對品質的有利影響將高於潛在的抗氧化特性對品質的有利影響，因此，對白葡萄汁進行漆酶處理還是可行的。另一種方法是選擇一種漆酶同工酶，把漆酶對紅葡萄酒中具有抗氧 性的酚類物質的影響降低到最低限度，而那些不表現抗氧化性的酚類物質則被漆酶快速降解。
食用菌生產
食用菌制種生產過程中，添加漆酶製劑能加速木質素等芳香族高分子化合物的分解，為菌絲提供養料，同時作為氧化酶參與呼吸過程的電子傳遞，提供更多能量並促使菌絲體內物質合成、運轉和積累，從而加速菌絲生長，縮短制種時間。而在袋料栽培過程中，還能促使菌絲扭結，形成更多的子實體原基，提高菇類產量。在整個生產過程中，漆酶製劑能將酚氧化成醌，作為抵抗雜菌的毒素，抑制雜菌污染。
保持啤酒穩定性
啤酒在長期儲存時會產生渾濁，主要原因是少量的天然花色苷前體（即多酚化合物）與蛋白質由氫鍵結合或與脯氨酸殘基間的疏水性作用而形成沉澱，在冷藏後期，蛋白質疏水基團對苯環進行親 核取代則可導致永久性混濁。生產中多酚物質一般 是通過聚乙烯吡咯烷酮（PVCC）處理來去除，而PVCC 對工人身體健康不利，且其生物降解性較差，從而成為廢水處理中一個問題，因此添加多酚氧化酶（如漆酶）就是一個較好的選擇。在啤酒生產的最後工序添加漆酶，除去多餘的氧氣，從而延長啤酒的貨架壽命，由漆酶造成的多酚物質聚合體可以通過過濾去除。
灰葡萄孢感染的指標劑
由灰葡萄孢（Botrytis cinerea）所產生的漆酶能引起葡萄各種形式的腐爛，當葡萄汁或葡萄酒中能檢測到漆酶活性時，則表明用於生產的原料葡萄受灰葡萄孢真菌感染。但是，通過測定相應的葡萄汁中的酶活力的大小來測定污染的確切比例是不可靠的，因為酶活力的增加和受污染的葡萄數量的增加是不成比例的。
