基于计算模拟与响应面分析漆酶对己烯雌酚的降解作用

刘红艳; 谢世伟; 唐琳; 张文强; 张国琴; 朱义年; 单杨; 《环境科学学报 》 2020 北大核心 CSCD

摘要：己烯雌酚(Diethylstilbestrol,DES)作为水环境中最具雌激素活性的合成化合物之一,其给生物体和环境带来的危害已经引起人们的关注.本研究首先通过分子对接与分子动力学模拟从理论上分析漆酶与DES的相互作用;其次通过实验分析其降解动力学模型及不同反应条件和介质对漆酶催化转化DES的影响;最后使用响应面分析方法优化漆酶-ABTS系统催化转化DES的最佳条件.计算结果表明,漆酶与DES的反应能够自发进行且它们之间主要存在氢键和疏水作用力.实验结果表明,反应6 h左右,50 mg·L~(-1)的DES的降解率达到93%以上;根据Michaelis-Menten模型得到的动力学参数K_m和V_(max)分别为36.18 mg·L~(-1)和45.98 mg·L~(-1)·h~(-1),模型的R~2为0.99.漆酶催化降解DES的最佳pH为6,最佳温度为55℃.几种介质中,ABTS对漆酶催化降解DES的作用最强.通过响应面分析发现,在pH=5.5、55.98℃、1.52 mmol·L~(-1) ABTS、31.52 mg·L~(-1) DES的条件下,反应0.5 h后ABTS-漆酶系统可将DES完全降解.本研究可为漆酶催化转化DES提供理论基础和实验方法.

关键词： 己烯雌酚 漆酶 分子对接 分子动力学模拟 响应面分析法