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铜 - 核苷酸金属有机框架包埋漆酶增强双酚 S 的生物降解
《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Enhanced biodegradation of bisphenol S by laccase encapsulated in copper-nucleotide metal-organic frameworks
【字体： 大 中 小 】 时间：2026年10月24日 来源：World Journal of Microbiology and Biotechnology 4.7
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摘要双酚S（BPS）被广泛用作双酚A（BPA）的替代品，但其同样被认定为一种具有相当生物毒性的内分泌干扰物。与BPA相比，BPS表现出更高的化学稳定性，目前关于其生物降解的研究仍然有限。本研究中，采用固定化在铜-核苷酸金属有机框架（MOFs）中的细菌漆酶，开发了一种高效的BP
双酚S（BPS）被广泛用作双酚A（BPA）的替代品，但其同样被认定为一种具有相当生物毒性的内分泌干扰物。与BPA相比，BPS表现出更高的化学稳定性，目前关于其生物降解的研究仍然有限。本研究中，采用固定化在铜-核苷酸金属有机框架（MOFs）中的细菌漆酶，开发了一种高效的BPS生物降解策略。将地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）的漆酶基因在大肠杆菌（Escherichia coli）中异源表达，实现了373.8 U/L的胞外酶活。纯化后的重组漆酶随后被包埋于通过铜离子与核苷酸（包括胞苷一磷酸CMP和鸟苷一磷酸GMP）自组装构建的MOFs中。经过固定化过程的优化，所得固定化漆酶（Lac@Cu/CGMP）表现出增强的催化性能，其相对活性和自由酶的比值达到106.5%。此外，Lac@Cu/CGMP表现出更好的热稳定性，在70 °C下的半衰期为3.4小时，长于自由漆酶的2.9小时。Lac@Cu/CGMP在1小时内实现了94%的BPS降解率，并且在连续五次重复使用后仍保持高降解效率。通过LC-MS鉴定了转化产物，并提出了一个合理的降解途径。BPS的生物降解涉及羟基化、脱氧以及S–C键的断裂。这些结果表明，核苷酸配位的铜MOFs为漆酶固定化提供了一个简便且有效的平台，突显了其在污染环境中去除BPS方面的潜在应用。
双酚S（BPS）被广泛用作双酚A（BPA）的替代品，但其同样被认定为一种具有相当生物毒性的内分泌干扰物。与BPA相比，BPS表现出更高的化学稳定性，目前关于其生物降解的研究仍然有限。本研究中，采用固定化在铜-核苷酸金属有机框架（MOFs）中的细菌漆酶，开发了一种高效的BPS生物降解策略。将地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）的漆酶基因在大肠杆菌（Escherichia coli）中异源表达，实现了373.8 U/L的胞外酶活。纯化后的重组漆酶随后被包埋于通过铜离子与核苷酸（包括胞苷一磷酸CMP和鸟苷一磷酸GMP）自组装构建的MOFs中。经过固定化过程的优化，所得固定化漆酶（Lac@Cu/CGMP）表现出增强的催化性能，其相对活性和自由酶的比值达到106.5%。此外，Lac@Cu/CGMP表现出更好的热稳定性，在70 °C下的半衰期为3.4小时，长于自由漆酶的2.9小时。Lac@Cu/CGMP在1小时内实现了94%的BPS降解率，并且在连续五次重复使用后仍保持高降解效率。通过LC-MS鉴定了转化产物，并提出了一个合理的降解途径。BPS的生物降解涉及羟基化、脱氧以及S–C键的断裂。这些结果表明，核苷酸配位的铜MOFs为漆酶固定化提供了一个简便且有效的平台，突显了其在污染环境中去除BPS方面的潜在应用。
