Высокопотенциальная окислительно-восстановительная лакказа из Pycnoporus sanguineus RP15: потенциальное применение для обесцвечивания красителей

Продукцию лакказы грибом Pycnoporus sanguineus RP15, выращенным на пшеничных отрубях и кукурузных початках в условиях твердофазной ферментации, оптимизировали методом поверхностного отклика с использованием центрального композиционного ротатабельного плана. Лакказу (Lacps1) очистили и охарактеризовали, а также оценили способность очищенной Lacps1 и неочищенного культурального экстракта обесцвечивать синтетические красители. В оптимальных условиях (восемь суток, 26 °C, 18% (мас./мас.) измельченных кукурузных початков, 0,8% (мас./мас.) NH₄Cl, 50 ммоль·л⁻¹ CuSO₄ и исходная влажность 4,1 мл·г⁻¹) активность лакказы достигала 138,6 ± 13,2 Е·г⁻¹. Lacps1 представляла собой мономерный гликопротеин (67 кДа, содержание углеводов 24%). Оптимальные pH и температура окисления 2,2′-азино-бис(3-этилбензотиазолин-6-сульфоната) (ABTS) составляли 4,4 и 74,4 °C соответственно. Lacps1 была стабильна при pH 3,0–8,0 и после двухчасовой выдержки при 55–60 °C, демонстрируя высокий окислительно-восстановительный потенциал (0,747 В относительно Н.В.Э.). ABTS окислялся с кажущейся константой сродства 147,0 ± 6,4 мкмоль·л⁻¹, максимальной скоростью 413,4 ± 21,2 Е·мг⁻¹ и каталитической эффективностью 3140,1 ± 149,6 л·ммоль⁻¹·с⁻¹. Максимальная степень обесцвечивания бромфенолового синего (BPB), Remazol Brilliant Blue R и Reactive Blue 4 (RB4) при 25 или 40 °C без окислительно-восстановительных медиаторов достигала 90%, 80% и 60% соответственно при использовании как очищенной Lacps1, так и неочищенного экстракта. Это первое исследование обесцвечивания BPB и RB4 лакказой P. sanguineus. Полученные данные указывают на высокий потенциал применения фермента для очистки промышленных стоков, содержащих синтетические красители.