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漆酶是多铜氧化酶家族的重要成员。作为环保型生物催化剂,漆酶能够降解多种工业有毒污染物。近年来,细菌漆酶已经引起研究者的广泛关注,因为细菌漆酶在高pH和高温条件下具有良好的催化特性。但是,细菌漆酶(尤其是CotA漆酶)异源表达所面临的主要问题是产率低、成本高。因此,开发成本低廉、能够提高酶产量的高效技术是工业应用的必要条件。含有或不含TTA密码子的CotA漆酶基因连接到pET30a和PT7-FLAG-MAT-TAG-1的表达载体上,重组载体在大肠杆菌中进行表达。在所有转化子中,不含TTA密码子的pT7-FLAG-MAT-TAG-1-CotA载体表达的漆酶活性最高,发酵水平达到1474U/L,并通过SDS-PAGE确定了漆酶基因的表达。为了提高CotA漆酶表达水平,提出了一种微需氧培养策略。在微需氧培养条件下,含有pT7-FLAG-MAT-TAG-l-CotA表达载体的大肠杆菌BL21(DE3)可以高产CotA漆酶,发酵水平产量达到13903 U/L。微需氧培养策略可以显著提高胞内活性氧(ROS)水平,从而导致CotA漆酶基因过表达。在pH 6和9条件下,生产的CotA漆酶对孔雀石绿、结晶紫、刚果红和溴酚蓝等染料表现出高效的脱色性能。合成了一种带有金属亲和配体的磁性石墨烯氧化物(MGO)载体。在MGO表面修饰Nα,Nα-双(羧甲基)-赖氨酸水合物(NTA-NH2)并螯合Cu2+,通过金属亲和选择性吸附CotA漆酶。Cu2+螯合的MGO(MGO-NTA-Cu2+)具有较高的CotA漆酶吸附容量,达到177mg/g-suppor。CotA漆酶的最大酶活回收率为114%。与游离漆酶比较,MGO-NTA-Cu-CotA漆酶的催化性能得到了明显改善。在60℃、pH为8、反应时间为5 h的条件下,MGO-NTA-Cu-CotA漆酶对刚果红的脱色效率为100%。此外,MGO-NTA-Cu-CotA漆酶重复使用10次后仍保留了 89.4%的活性。结果表明MGO-NTA-Cu2+复合纳米材料是高效固定化漆酶的理想材料。总之,本研究通过使用强启动子、高效表达载体和微需氧培养策略为CotA漆酶的生产提供了一个新策略。同时,纳米技术可以显著提高CotA漆酶的活性并扩大其应用。