Laccase

Laccasen sind kupferhaltige-Enzyme aus der Gruppe der Multikupferoxidasen die in einer Vielzahl von Organismen vorkommen, darunter in Bakterien, Pilzen, Pflanzen und Insekten. Die Enzyme zeichnen sich durch eine bemerkenswerte katalytische Aktivität und vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten aus.

Laccasen gehören zur Familie der Multikupferoxidase-Enzyme und zeichnen sich durch ihr charakteristisches Kupferzentrum aus, das aus vier Kupferatomen besteht. Die Kupferatome sind an der Oxidation von Substraten beteiligt, während Elektronentransfers zwischen ihnen die katalytische Reaktion ermöglichen. Ihre konservierte Struktur und die Anordnung der Kupferatome sind für die Funktion der Laccasen von zentraler Bedeutung.

Die Hauptfunktion von Laccasen besteht darin, Oxidationsreaktionen von Phenolen und anderen aromatischen Verbindungen zu katalysieren. Dies führt zur Bildung von reaktiven Zwischenprodukten und Polymeren, die eine breite Palette von Substraten umfassen können. Laccasen nutzen Sauerstoff als Elektronenakzeptor und sind in der Lage, eine Vielzahl von Substraten selektiv zu oxidieren. Diese Fähigkeit macht sie zu einem wichtigen Werkzeug in verschiedenen biologischen Prozessen.

Bei Pilzen sind Laccasen an der Zersetzung von pflanzlichem Material beteiligt und tragen zur Umwandlung von Lignin in Humus bei. In Pflanzen sind sie an der Synthese von Pigmenten und der Abwehr gegen Krankheitserreger beteiligt. Bei Insekten spielen Laccasen eine Rolle in der Häutung und bei der Bildung von schützenden Schichten.

Die breite Substratspezifität und die Fähigkeit zur Oxidation verschiedener Verbindungen haben Laccasen zu attraktiven Enzymen für biotechnologische Anwendungen gemacht. Sie werden in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie zur Klärung, Entfärbung und Aromastoffbildung eingesetzt. Darüber hinaus finden sie in der Textil- und Papierindustrie Verwendung, um Farbveränderungen zu erzielen oder den Abbau von Verunreinigungen zu unterstützen. Laccasen werden auch als vielversprechende Kandidaten für die biochemische Umwandlung von Schadstoffen und zur Herstellung von Feinchemikalien betrachtet.