综述：用于新兴污染物绿色修复的细菌漆酶：从分子克隆到宏基因组学与计算分析

《Biodegradation》：Bacterial laccases for green remediation of contaminants of emerging concern: from molecular cloning to metagenomic and computational insights

新兴污染物治理中细菌漆酶的应用潜力及挑战，其耐碱特性与降解工业染料效率达60-80%，但受限于工业条件稳定性差、高盐及极端pH适应性不足，需通过结构解析、分子克隆及机器学习优化酶性能。

　　

摘要

新兴关注污染物（CECs）因其持久性、广泛存在以及对环境和人类健康的潜在风险而日益受到重视。这些污染物在废水、地表水、饮用水和食物链中的频繁检测凸显了迫切需要可持续的修复策略。漆酶是一种多功能的多铜氧化酶，通过氧化机制表现出降解有机污染物的强大潜力，能够将复杂的污染物转化为毒性较低的物质。虽然真菌漆酶已得到广泛研究，但细菌漆酶因结构简单、在碱性条件（pH 7.5–9.0）下稳定以及对外源修饰的需求较低而受到关注。最新研究表明，即使在复杂的废水环境中，细菌漆酶也能降解大约60–80%的工业染料——这类污染物属于CECs的主要类别。尽管取得了显著进展，但由于细菌漆酶在工业操作条件下的稳定性有限、在高盐度、极端pH值和混合污染物环境下的催化性能下降，以及频繁依赖昂贵的氧化还原介质，其广泛应用仍受到限制。这凸显了开发更稳定酶和可持续替代介质的必要性。本文综述了细菌漆酶研究的最新进展，重点介绍了结构与底物特异性、分子克隆、异源表达及优化纯化策略方面的内容。同时，还探讨了利用宏基因组学和机器学习等新兴方法来筛选适用于大规模应用的、具有耐热性和耐碱性的细菌漆酶。总体而言，这些进展体现了绿色化学的理念，并通过提高废水处理效率、减少能源和化学物质的使用以及促进废物的可持续利用，为实现联合国的多项可持续发展目标做出了贡献。

图形摘要