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生物酶在羊毛染整加工中的研究与应用综述

来源:印染在线 发布时间:2011年09月13日

漆酶用于木浆漂白已获成功。漆酶属无基质特异性酶,能被它氧化的化合物范围很广,像漆酶这样的氧化还原酶需要某种介质(mediator)在反应中起传送电子的作用,这种介质类似于催化剂,但由于在反应的过程中会被消耗,因而并非真正的催化剂。现在使用的介质都存在效能和毒性方面的问题。因此将漆酶用于漂白的关键问题是找到合适的介质。

3.2.3 葡萄糖氧化酶(glucose oxidase)  

1928年葡萄糖氧化酶首先在黑曲霉中发现,自1948年工业化以来,在食品工业中广泛用于蛋白脱糖和食品除氧。葡萄糖氧化酶被认为是最有可能被推广的酶漂白剂。葡萄糖氧化酶的漂白原理是葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下,生成葡萄糖酸内酯和双氧水,利用产物双氧水对织物进行漂白。
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葡萄糖酸内酯水解生成的葡萄糖酸,对金属离子具很强的螯合能力,因此漂白时无需加入双氧水稳定剂。3.2.4       蛋白酶催化促进羊毛漂白  

采用过氧化氢存在下的蛋白酶漂白,有很好的提高白度的效果,白度指数最高增加达18个单位,但随着酶用量和白度的增加,纤维损伤加重。丝氨酸蛋白酶对过氧化氢稳定,在碱性介质中,其活力随过氧化氢浓度增加而增加,会提高过氧化氢对羊毛的漂白效果,白度有所提高,还可改善羊毛的亲水性和手感。进一步研究发现,用这种酶提高白度不是通过酶活化过氧化氢的漂白作用,而是由于酶对羊毛上天然色素有脱色作用而产生的。据报导羊毛用木瓜蛋白酶与还原剂亚硫酸钠一浴漂白(PH=6.5-6.9)时,酶的加入可显著提高亚硫酸钠的漂白效果。

天然有色动物纤维中的颜色是由于纤维含有黑色素而形成,这些黑色素是蛋白质组成的一部分,色素的形成起源于一些氨基酸在某些酶(如酚氧化酶)的作用下经过复杂的氧化、还原和脱羧,最后再氧化聚合而成。同理,选择适当的酶,不仅可以将这些色素从羊毛中分离,也可能是直接发生催化反应,破坏这些有色结构,达到消色或漂白的作用。所以,应用酶对羊毛的脱色和漂白是有理论依据的,值得深入研究,研究结果有很高的理论和实用价值。

4 生物酶在羊毛染色中的应用

当今酶制剂的发展,可以使用酶氧化法代替化学氧化法,具有成本便宜、反应快易控制、节能节水、不损伤纤维、避免染色不匀、提高给色量和染色牢度等优点[6]。酶氧化法使用的是氧化还原酶:(1)漆酶。是含有多铜的酶,能使苯酚和相关化合物进行催化氧化。漆酶-中介体(N-羟基化合物,如N-羟基苯并三唑)的氧化反应能使适当的底物生成芳香基中间体,利用中间体的偶联反应而生成二聚体、三聚体和聚合体等产物的混合物,这种反应是自然界生化合成途径中的重要反应,用于制取黑素、生物碱等。(2)过氧化酶,是在过氧化氢存在下使化合物氧化的酶,也可用于头发的染色,可以在PH6.5-8使羊毛染色,使用过氧化物酶与双氧水将吲哚及吲哚啉在蛋白质纤维上氧化而成棕色及栗色;过氧化酶、漆酶还能使各种芳氨化合物或苯酚化合物氧化而产生颜色[7],在这些化合物上引进羧酸盐、磺酸盐或季胺盐,提高它们对纤维的亲和力和染色牢度,利用这种染色方法可以对纤维素纤维、蛋白质纤维及皮革进行染色。

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