Int J Biol Macromol：利用米曲霉固态发酵农业废弃物增强生物催化漆酶生产以降解对氯苯酚
文摘
2024-10-14 09:00
瑞典
成都理工大学蒲生彦教授团队在International Journal of Biological Macromolecules发表题目为“Enhanced biocatalytic laccase production using agricultural waste in solid-state fermentation by Aspergillus oryzae for p-chlorophenol degradation”研究论文（利用米曲霉固态发酵农业废弃物增强生物催化漆酶生产以降解对氯苯酚）。摘要： 农业废弃物是生产具有商业价值的酶的最经济且最容易获得的碳资源之一。多种酶已用于不同的行业，如制药、食品、纺织和染料，这些酶可以由农业废弃物中发现的各种微生物产生。当前的研究调查了利用农业废弃物由米曲霉生产漆酶。优化了 pH、温度、蔗糖、酵母提取物和硫酸铜水平等物理和化学特性。利用响应面法和集中式复合设计法（评估多个培养基参数并采用两级实验方法）有助于确定变量及其对提高生产质量的重要性。集中组合设计优化结果表明，漆酶活性最高（623.16U/mL）的最优条件为pH7.0、温度25℃、玉米芯为底物、蔗糖（2.0%）、酵母提取物（1.0%）、硫酸铜（0.1mM）浓度。采用不同的pH、温度、金属离子和抑制剂组合对漆酶进行优化。提取的漆酶酶活性在 pH6.0 和 40°C 时达到最大。加入二价离子可以增强漆酶活性，而使用各种抑制剂会降低漆酶活性。在各种 pH 条件下，米曲霉漆酶酶可以成功降解对氯苯酚。本研究描述了经过统计验证的增强漆酶合成的最佳方法，从而形成一种高效且经济实惠的漆酶生产技术，并可能用于对氯苯酚降解。研究结果：3.1. 漆酶合成不同变量的优化Fig. 1. Enhancement of different variables for laccase production in SSF by Aspergillus oryzae: (a) pH, (b) temperature, (c) substrate, (d) sucrose, (e) yeast extract, (f) CuSO4 concentration.3.2. 设计实验并进行统计评估Fig. 2. Contour plots reaction in enhancement of laccase production under SSF by Aspergillus oryzaeFig. 3. Three dimensional plots response for enhancement of laccase production in SSF by Aspergillus oryzaeFig. 4. Pareto chart illustrating the sequence of the major media factors in laccase synthesis by Aspergillus oryzae.Fig. 5. Enhancement of laccase production applying the RSM-based CCD approach and actual laccase production values.3.3 漆酶活性及稳定性Fig. 6. Optimization of laccase activity and stability: (a) pH, (b) temperature, (c) metal ions, (d) inhibitors.3.4 对氯苯酚的酶促降解Fig. 7. Aspergillus oryzae produced laccase enzyme degradation of p-chlorophenol at different pH levels and time periods: (a) 25 mg/L of p-chlorophenol, (b) 50 mg/L of p-chlorophenol, (c) comparision of p-chlorophenol degradation (%).原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.136460
