来源于Bacillus licheniformis漆酶/内切葡聚糖酶融合表达及脱墨应用

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真菌来源的漆酶和内切葡聚糖酶应用于废纸脱墨研究取得了一定的成果,多数真菌来源的酶最适pH为酸性,而一般脱墨环境需要在中性偏碱性条件,这限制了酶的活性,进而影响脱墨效果。本文克隆了来源于地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)7172的漆酶和内切葡聚糖酶基因,并在此基础之上将两种酶融合构建表达,研究了三种酶的基本酶学性质以及脱墨应用。从地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)7172中克隆出基因Bllac和Bleg,并在大肠杆菌pET-28b(+)中异源表达。SDS-PAGE电泳条带分别位于60kDa和55kDa附近,BlLac和BlEG最适温度分别为70℃和55℃,最适pH分别为4.5和6.5。在40℃、50℃、60℃、70℃保温45min后BlLac仍保留了一半以上的活力;在pH4-6时BlLac能保留了80%以上的剩余酶活。在45℃、50℃、55℃保温30min后,BlEG有60%的剩余酶活,在温度为60℃、65℃、70℃保温45min后,BlEG失去活性;60℃之后,BlEG酶活下降很快;在pH6-8时BlEG能保留了原酶80%以上的酶活。以ABTS为底物时,BlLac的比活力最高,达到635.95±6.25U/μmol;以CMC为底物时,BlEG比活力最高,达到297.08±15.58U/μmol。融合酶BlLac-BlEG的构建表达,SDS-PAGE电泳条带位于120kDa附近,分别以ABTS和CMC为底物时, BlLac-BlEG最适温度同单酶一样,最适pH分别为5.0和6.5,在60℃保温30min以后, BlLac-BlEG的BlLac仍保留60%以上的剩余酶活,在60℃保温45min以后,BlLac-BlEG的BlLac仅保留40%的剩余酶活,在pH4.0-5.5时,BlLac-BlEG的BlLac仍保留80%以上的剩余酶活;在温度55℃保温30min后,BlLac-BlEG的BlEG仍保留了50%以上的剩余酶活,在温度55℃保温45min后,BlLac-BlEG的BlEG活下降到40%以下,在pH5.0-8.0时,BlLac-BlEG的BlEG仍有50%以上的剩余酶活。分别以ABTS和CMC为底物时,BlLac-BlEG的比活力分别为874.19±22.45U/μmol,385.99±10.72U/μmol。BlLac、BlEG、BlLac-BlEG脱除纸张中油墨的最适温度分别为60℃,45℃和55℃,提高纸张白度的最适温度分别为55℃、45℃和55℃。在pH为6.0-8.0范围内,脱除油墨的效果差别不大;在pH7.0时,BlLac-BlEG处理后的纸张残留油墨数最少,纸张的白度最高,在pH6.0和7.0时,BlLac和BlEG处理后纸张白度最高。实验结果表明漆酶能够提高纸张白度,内切葡聚糖酶能够脱除更多的油墨。
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