一种新型木瓜果皮过氧化物酶：动力学特性、稳定性及染料降解作用

《BMC Biotechnology》：A novel Carica papaya fruit peel peroxidase: kinetics, stability, and dye degradation

　　

摘要

工业废水中的染料是环境污染的重要来源，对人类生命构成威胁。相比传统方法，利用酶进行生物修复是一种更环保、更高效的方式。本研究采用两步法从木瓜果皮中分离纯化出一种新型过氧化物酶：首先用80%硫酸铵沉淀，然后再通过Sephadex G-200凝胶过滤层析。该酶的纯化倍数达24倍，纯化收率为23%，比活性为6020.9 U/mg蛋白质。通过凝胶过滤测定，该酶的分子量为54.82 kDa，最适pH值为5.5，最适温度为40℃。其对过氧化氢和邻联苯胺的表观米氏常数分别为0.026和0.93 mM。金属离子中，Co³⁺、K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Fe²⁺和Mn²⁺会抑制酶的活性，而Cu²⁺则能以浓度依赖的方式激活酶；20 mM的Zn²⁺也可激活该酶。在pH 7、40℃条件下培养30分钟后，该酶仍保留了98.2%的初始活性，90分钟后则保留49.8%的活性。该过氧化物酶能够使孔雀石绿（去除率高达88.09%）、酸性黑T、甲基橙、亚甲蓝等多种染料褪色。因此，木瓜果皮过氧化物酶经过热处理后仍具有较好的稳定性。同时，其出色的染料褪色能力和可再生的来源，使其在生物技术应用中具有很强的实用性和成本优势。