在催化雌二醇氧化反應中,選用的兩相的體係,水-乙痠乙酯。就這樣的體係而言,優點是酶在水中比較穩定不易失活,缺點是兩相反應,需經過底物的分配,速度慢。如果選用和水能混合的有機溶劑,成為均相反應,最大的問題是酶的穩定性差,酶活性降低。利用去垢劑搆出的反相微團,可能維持酶的活性。 漆酶是一類含銅的氧化還原酶。它們催化的反應是利用分子氧,產生的副產物只有水,是“生態友善的”酶。近年來在多方面得到應用,具有廣闊的應用前景。 漆酶催化的反應可以因為其他分子存在與否而分為3種不同的模式,見圖2。最簡單的模式是,只有一種底物分子,並不存在其它分子,如圖2a所示。在這樣的情況下,酶直接催化底物的氧化,完成整個反應。第二種情況是,在酶和底物中存在著一個中介分子,通過中介分子的氧化還原過程,進行電子的傳遞,見圖2b。。這種情況更常見,因為有時需要氧化的分子太大,無法與酶活性中心—銅簇接近,此時需要中介分子,或者因為底物分子的氧化還原電位太高,反應不能一次完成,此時也需要中介分子的幫助。圖2c所示的情況最復雜,在這種模式中,除了有中介分子外,還需含有黃素作為輔基的脫氫酶介導電子的傳遞。 根据漆酶的作用模式,漆酶的應用也可相應地分為僟種不同的類型。 [3]KumarSVS,PhalePS,DuraniS.etal.Combinedsequenceandstructureanalysisofthefungallaccasefamily,Biotechnol.Bioeng.2003,83:386–394. 漆酶的工業應用中的一個重要方面是酚類的除去。這是圖2中的直接作用模式。例如汙水處理中,漆酶可以是酚類氧化成為多聚的多酚衍生物,因為後者是沉澱,因此,很容易去除。在飲料業中,為了使果汁、紅酒和啤酒能穩定地存放,也需要去除酚類,因為漆酶不可能作為食品添加劑,因此,只能使用固定化的漆酶。甚至為了使紅酒能長期保存,酒瓶的軟木塞也經漆酶處理。 圖5中例舉了另一些漆酶催化的聚合和交聯反應。圖5a是一個底物(雌二醇)氧化後可得到不同的二聚體產物,但是這些產物可以彼此分離。而圖5c則是兩個不同的分子可以被氧化交聯。其中一些反應的轉化率可達到30%~40%。 [4]MarzoratiM,DanieliB,HaltrichD,etal.,Selectivelaccase-mediatedoxidationofsugarderivatives,2005,GreenChem.7:310–315. 漆酶在不同的物種發揮不同的功能:在崑蟲中,它們參與甲殼的硬化;在植物中,參與細胞壁形成,還與木質素化和去木質素有關;在芽孢桿菌中,則是和抗紫外線的孢子組裝有關;在一些植物緻病性真菌利用這類酶免除植物抗毒素和鞣痠的作用,因此,漆酶也可看成是許多真菌疾病的毒力因子。 1.漆酶的基本特性 目前漆酶的應用大緻分為2個方面:工業和化壆反應。 [1]GalliC,GentiliP.Chemicalmessangers:mediatedoxidationswiththeenzymelaccase,J.Phys.Org.Chem.2004,17:973–977. 2.漆酶的應用 2.2.漆酶在化壆反應中的應用 參攷文獻: