第一章 文献综述.doc

(苯二:氧化还原酶,),和植物中的抗坏血酸氧化酶哺乳动物的血浆铜蓝蛋白属于铜蓝氧化酶(bluecopperoxidase)家族[1]。1883年,日本学者吉田(Yoshi)首次从日本紫胶漆树(Rhusverniciflua)漆液中发现一种可催化漆固化过程的蛋白质;1894年Bertrand将这种蛋白质命名为漆酶(ase)。漆酶在自然界中分布于多种植物、真菌,少数昆虫和细菌中。分泌漆酶的真菌主要集中于担子菌亚门(Basidiomycotina)、子囊菌亚门(ycotina)及半知菌亚门(Deuteromycotina)等高等真菌,其中最主要的是担子菌亚门的白腐真菌[2]。(1)漆酶的来源在日本吉田首次从生漆中发现漆酶后Laborde等又证实真菌中也含有漆酶。一百多年来,人们对漆酶进行了大量研究,发现它广泛存在于自然界的多种植物和菌类的分泌物中。按其来源主要分为漆树漆酶和真菌漆酶。其中研究得最多的是二孢蘑菇(Agaricusbisporus),毛革盖菌(Coriolushirsitus),糙皮侧耳(Pleurotusostreatus),柄抱壳菌(Podosporaarserina),变色多孔菌(Polyporusverszcolor),Rhizoctoniapracticola,变色栓菌(Trametesversicolor)以及皮伞菌(Marasominusquercophilus)[3]。近年来食用菌漆酶研究方面也日益受到研究者的重视,倪新江[4]等1995年研究了在常规栽培条件下,香菇生长发育过程中培养料中漆酶的动态变化规律。结果表明培养料成分的不同只影响酶活性的相对大小,而不影响酶活性变化的规律性,酶活性呈总体上升趋势,生殖生长阶段则呈下瞬趋势,部分酶活性在后期丧失;2008年王方忠等[5-6]对香菇漆酶及同工酶进行了分离纯化并对酶学性质做了初步的研究;同时韩洪波[7]、李学梅[8]等也以鸡腿菇和平菇为研究对象,从中分离纯化到漆酶并对酶的性质进行了相关研究。Chen等[9]2003年对不同培养条件下草菇(Volvariellavolvacea)漆酶活力的变化做了相关研究,总结得出在已知培养基中以葡萄糖为唯一碳源或以棉花废弃物作为工业化规模培养时,浸液培养会产生多种类型胞外漆酶。在液体培养时,酶的合成与菌丝体的次级生长阶段密切相关,并且受铜离子(高达200μMCuSO4)和各种酚类化合物的调控。固体培养时,营养生长阶段只能检测到少量的漆酶产生但是在营养体生长初期和子实体生长阶段检测到漆酶活力有极大的提高。2004年Chen等又对草菇漆酶基因的克隆、测序及生化和分子生物学特征做了更深入的研究,对于漆酶的研究深入到分子方面[10-11]。(2)漆酶的类型根据真菌漆酶生成方式的不同,也可以将其分为诱导型和组成型两种。组成型漆酶在菌体初级生长阶段即已生成,其生成量一般较少受诱导物影响,在不加诱导剂的情况下,也可产生较大量的漆酶,有的甚至有抑制作用,这可能是由于芳香类小分子诱导剂大多具有一定毒性,影响菌体生长。诱导型漆酶生成于菌体次级生长阶段,酶活水平受某些特定化合物诱导,是真菌漆酶生成的主要方式。大多数真菌漆酶均为诱导型,酶活水平易受营养条件和某些理化因素影响。漆酶的诱导剂多为酚类底物类似物,但不同菌株有各自产酶的最适诱导物[12]。许多情况下,特殊的生长条件(例如添加诱导物或促进蛋白合成的物质、高或低氮源浓度、在黑暗或光照下)对于获得大量的漆酶是非常必须的[13]。(1)漆酶的结构特征真菌漆酶是一种胞外糖蛋白,由肽链、糖配基和Cu2+三个部分组成。分子量在60-80kDa之间。肽链一般由500-550个氨基酸组成,糖配基主要有氨基己糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、岩藻糖和阿拉伯糖,占整个分子重量的10%-80%。糖配基组成及含量的不同是漆酶分子量存在较大差异的主要原因[14]。多数漆酶含有四个Cu2+,一个I型Cu2+(TypelCu,简称T1Cu),一个II型Cu2+(Type2Cu,简称T2Cu)和两个III型Cu2+(Type3Cu,简称T3Cu)(如图1-1)。T1Cu又称蓝色Cu2+,与Cys的S配位结合形成的共价键Cu-Scys在600nm处有强吸收值,使酶分子呈蓝色。漆酶分子中一个T1Cu形成一个单核位点参与还原性底物的结合和氧化作用,并进行电子转移。两个T3Cu由一个羟基桥相偶联形成双核并与一个T2Cu结合成一个三核中心(T2/T3)。漆酶的第二个底物氧分子结合于两个T3Cu之间,三核中心接受来自T1Cu单核位点的电子,将氧分子还原为水分子[15]。KarhunenE等研究的射脉菌(Phle