Ôxy hóa các hydrocarbon thơm đa vòng bởi laccase của Coriolus hirsutus

Biotechnology Letters - Tập 24 - Trang 1337-1340 - 2002
Soo-Jin Cho1, Seong Joo Park1, Jong-Soon Lim2, Young Hah Rhee3, Kwang-Soo Shin1
1Department of Microbiology, College of Sciences, Daejeon University, Daejeon, Korea
2College of Oriental Medicine, Daejeon University, Daejeon, Korea
3Department of Microbiology, Chungnam National University, Daejeon, Korea

Tóm tắt

Quá trình ôxy hóa năm hydrocarbon thơm đa vòng; anthracen, benzo(α)pyren, fluoranthen, phenantren và pyren đã được xúc tác bởi laccase từ Coriolus hirsutus trong sự có mặt của các trung gian redox, 2,2'-azinobis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonate) (ABTS) và 1-hydroxybenzotriazole (HBT). Trong hệ thống trung gian ABTS, benzo(α)pyren là chất nền bị ôxy hóa nhanh nhất, trong khi đó anthracen lại là chất nền bị ôxy hóa nhanh nhất trong hệ thống trung gian HBT. Không có mối quan hệ rõ ràng nào giữa tiềm năng ion hóa và quá trình ôxy hóa của các chất nền. ABTS làm tăng mức độ ôxy hóa của benzo(α)pyren nhiều hơn HBT, nhưng mức độ ôxy hóa của các PAHs còn lại được thử nghiệm lại ngược lại. Các trung gian được sử dụng kết hợp đã làm tăng mức độ ôxy hóa của benzo(α)pyren so với việc sử dụng từng trung gian riêng lẻ.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Bohmer S, Messner K, Srebotnik E (1998) Oxidation of phenanthrene by a fungal laccase in the presence of 1-hydroxybenzotriazole and unsaturated lipids. Biochem. Biophys. Res. Commun. 244: 233-238. Bourbonnais R, Paice MG (1996) Enzymatic delignification of Kraft pulp using laccase and a mediator. TAPPI J. 79: 199-204. Bourbonnais R, Paice MG, Freiermuth B, Bodie E, Borneman S (1997) Reactivities of various mediators and laccases with Kraft pulp and lignin model compounds. Appl. Environ. Microbiol. 63: 4627-4632. Cerniglia C (1993) Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons. Curr. Opin. Biotechnol. 4: 331-338. Collins PJ, Kotterman MJJ, Field JA, Dobson ADW (1996) Oxidation of anthracene and benzo(α)pyrene by laccases from Trametes versicolor. Appl. Environ. Microbiol. 62: 4563-4567. Dipple A, Cheng SC, Bigger CAH (1990) Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Carcinogens. New York: Wiley-Liss. Hammel KE, Green B, Gai WZ (1991) Ring fission of anthracene by a eukaryote. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 10605-10608. Katase T, Bollag JM (1991) Transformation of trans-4-hydroxycinnamic acid by a laccase of the fungus Trametes versicolor: its significance in humification. Soil Sci. 151: 291-296. Kawai S, Umezawa T, Higuchi T (1989) Oxidation of methoxylated benzyl alcohols by laccase of Coriolus versicolor in the presence of syringaldehyde. Wood Res. 76: 10-16. Li K, Xu F, Eriksson KEL (1999) Comparison of fungal laccases and redox mediators in oxidation of a nonphenol lignin model compound. Appl. Environ. Microbiol. 65: 2654-2660. Majcherczyk A, Johannes C, Hütterman A (1998) Oxidation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) by laccase of Trametes versicolor. Enzyme Microb. Technol. 22: 335-341. Miller EC, Miller JA (1981) Searches for ultimate chemical carcinogens and their reactions with cellular macromolecules. Cancer 471: 2327-2345. O'Malley DM, Whetten R, Bao W, Chen CL, Sederoff R (1993) The role of laccase in lignification. Plant J. 4: 751-757. Pickard MA, Roman R, Tinoco R, Vazquez-Duhalt R (1999) Polycyclic aromatic hydrocarbon metabolism by white rot fungi and oxidation by Coriolopsis gallica UAMH 8260 laccase. Appl. Environ. Microbiol. 65: 3805-3809. Sbaghi M, Jeandet P, Bessis R, Leroux P (1996) Degradation of stilbene-type phytoalexins in relation to the pathogenicity of Botrytis cinerea to grapevines. Plant Pathol. 45: 139-144. Shin KS, Lee YJ (2000a) A novel extracellular peroxidase of the white-rot basidiomycete Coriolus hirsutus. Mycologia 92: 537-544. Shin KS, Lee YJ (2000b) Purification and characterization of a new member of the laccase family from the white-rot basidiomycete Coriolus hirsutus. Arch. Biochem. Biophys. 384: 109-115. Shin KS, Oh IK, Kim CJ (1997) Production and purification of remazol brilliant blue R decolorizing peroxidase from the culture filtrate of Pleurotus ostreatus. Appl. Environ. Microbiol. 63: 1744-1748. Vazquez-Duhalt R, Westlake DWS, Fedorak PM (1994) Lignin peroxidase oxidation of aromatic compounds in systems contaning aromatic solvents. Appl. Environ. Microbiol. 60: 459-466.