近日，青岛农业大学化学与药学院韩磊教授团队在微生物细胞表面展示细菌漆酶用于酚类污染物的超灵敏检测研究方面取得重要进展，这是继一年前开发的农残三合一便携快检装置（发表于Chemical Engineering Journal，IF=16.744）之后的又一科研成果，研究工作以“Construction of bacterial laccase displayed on the microbial surface for ultrasensitive biosensing of phenolic pollutants with nanohybrids-enhanced performance”为题发表在环境领域TOP期刊Journal of Hazardous Materials（SCI一区，IF=14.224，DOI：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131265）。赵艳芳副教授和硕士研究生杨京为共同第一作者，韩磊教授为通讯作者。

酚类化合物广泛应用于日常的生产生活中，它可通过农业、工业、污水排放等多种途径进入环境，对生态系统造成威胁。它们还是人体内分泌的干扰物，长期接触酚类化合物会对人体健康带来不利影响。因此，迫切需要开发一种灵敏、便捷的酚类污染物传感器用于环境监测。漆酶是一种多功能氧化还原酶，它可以在没有额外辅因子的情况下催化电子转移反应，并在氧气存在下氧化多种酚类化合物。因此，漆酶可作为传感器的生物识别元件以检测酚类污染物。尽管细菌漆酶（BLac）具有发酵周期短、稳定性强、宽温度和pH范围等优点，但由于BLac是一种胞内分泌蛋白并且电子传递效率低，将其用于生物传感器仍然具有挑战性。

针对上述关键问题，韩磊教授团队将4种锚定基因与解淀粉芽孢杆菌漆酶在大肠杆菌中进行融合异源表达，锚定蛋白可将BLac从胞内携带到胞外并锚定到微生物细胞表面，从中筛选出活性最佳的细胞表面展示BLac（CSDBLac）。由于BLac展示到大肠杆菌细胞表面，实现了酶与底物的直接接触，消除了传质阻碍，提高了酶促反应效率。并且，CSDBLac在简单离心后即可直接使用，避免了费力的纯化步骤，降低了生产成本。同时，团队设计了MXenes/PEI-MWCNTs纳米杂化物来固定CSDBLac并提高其电催化活性，成功构建了一种电化学生物传感器来检测（图1），实现了对常见酚类污染物的灵敏快速检测。研究团队构建的CSDBLac从根本上提高了酚类生物传感器的性能，具有重要的科学意义和应用价值。