摘要:【背景】酚类化合物是环境中主要的水体污染物之一。多功能过氧化物酶(versatile peroxidase,VP)介导的Mn (III)-有机酸络合体系具有较高的氧化还原电势，在酚类有机污染物降解方面具有巨大潜力。【目的】探究VP介导的Mn (III)-有机酸络合体系降解酚类化合物的能力，为酚类化合物的降解提供新的思路和方法。【方法】研究选取了糙皮侧耳(Pleurotus eryngii)来源的多功能过氧化物酶(PeVP)，采用包涵体复性的方法获得了PeVP活性蛋白，并对重组PeVP进行酶学性质研究及Mn (III)络合体系反应条件优化，进而探究Mn (III)络合体系对酚类污染物的氧化降解能力。【结果】确定了PeVP包涵体复性最佳条件为：pH 9.5、10%甘油、0.5 mol/L尿素、0.5 mmol/L氧化型谷胱甘肽(glutathione oxidized，GSSG)、0.1 mmol/L二硫苏糖醇(dithiothreitol，DTT)、0.1 mmol/L乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid，EDTA)、5 mmol/L CaCl2、5µmol/L羟高铁血红素(hematin)，4℃静置透析24 h，最后5µmol/L hematin孵育12 h。通过对PeVP介导的Mn (III)-有机酸络合体系优化，确定了最优反应条件为：75 mmol/L苹果酸缓冲液(pH 4.5)、6 mmol/L Mn2+和0.2 mmol/L H2O2。在上述条件下，探究了络合体系对2,2-丁香醛连氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2,2ʹ-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate)，ABTS]、2,6-二甲氧基苯酚(2,6-dimethoxyphenol，DMP)、愈创木酚和丁香醛连氮4种酚类模式底物的催化活性，发现在pH 4.5条件下，络合体系对酚类模式底物的氧化活性可达到PeVP直接氧化活性的1.5−7.5倍，并且在16 h的酶解过程中，苯酚、对苯二酚、间苯二酚和对硝基苯酚的平均降解速率分别为10.91、10.69、6.50和5.71 mg/(L·h)，推测Mn (III)-有机酸络合物对酚类底物的氧化降解是通过夺取酚类底物的电子形成酚类自由基中间体，自由基中间体经过电子重排和C−C键的断裂，最终导致酚类物质的氧化降解。【结论】在弱酸(pH 4.5)条件下PeVP介导的Mn (III)-苹果酸络合体系对酚类污染物具备较强的氧化能力，这为酚类有机污染物提供了新的生物解决方案。

摘要:【背景】 低聚乳果糖是一种新型的功能性低聚糖，具有改善肠道菌群及提高免疫力等功能，被应用于食品、饲料等行业，市场需求量逐年增加。β-呋喃果糖苷酶对乳糖的受体特异性较高，工业上常用来制备低聚乳果糖，但现有酶种转化率较低、生产成本较高。【目的】 挖掘新型 β-呋喃果糖苷酶基因，探究其酶学性质及制备低聚乳果糖的能力。【方法】 克隆节杆菌(Arthrobacter sp.) EpRS66的β-呋喃果糖苷酶基因，将其在大肠杆菌(Escherichia coli)中重组表达，研究重组酶的酶学性质，优化其催化制备低聚乳果糖的反应条件。【结果】 重组酶的最适温度为40 ℃，最适pH值为6.0，在pH 5.0-8.0范围内稳定性良好，在40 ℃的半衰期为20 min。利用重组酶制备低聚乳果糖，以15%蔗糖和15%乳糖为底物，在40 ℃、pH 6.0及加酶量25 μg/mL的条件下反应3 h后转化率最高达到32.2%；而在30%蔗糖和30%乳糖的高底物浓度下，转化率也可达到30.8%。【结论】 本研究获得了一种能有效催化形成低聚乳果糖的新型β-呋喃果糖苷酶，为工业化生产低聚乳果糖提供了新的选择。