3新型生物酶在漂白中的应用
3．葡萄糖氧化酶对棉织物的漂白
诸多研究表明：用葡萄糖氧化酶代替化学漂白剂来实现对棉织物的生物漂白处理应用前景极好[3-4]不仅在纺织品的印染加工中有所应用，还可将葡萄糖氧化酶加入到洗涤剂中制成日常的洗涤用品[361，对于咖啡、茶渍、红酒等的去除有特殊效果．GOD对棉织物漂白通常以退浆f淀粉浆料=4％(ow1)]后废液为原料，如果用淀粉酶退浆，则可以使淀粉分解为葡萄糖，可直接用于葡萄糖氧化酶的催化反应．葡萄糖氧化酶对棉织物的漂白一般分为：f1)在一定条件下用GOD催化葡萄糖氧化，产生足量的H202以满足漂白的需要；(2)用产生的过氧化氢溶液进行漂白处理．
其中，如何保证产生足量的H2o是整个应用过程的关键．P．Anis等人I7187~8通过研究影响产生HO量的因素(如GOD用量、pH值、温度、处理时间、葡萄糖用量)得出了最佳工艺：pH4．1(醋酸调节)、GOD[酶活10U／g，用量0．O1％(owf)1、55℃处理45min、葡萄糖用量4024mg／L．采用此法产生的H202质量浓度为800～1000mg／L．T．Tzanov等人在研究中还发现，通风条件对过氧化氢的产量起着很关键的作用[313，因为在反应过程中需要有氧气的参与．在对漂白应用的研究方面，通过对酶法漂白和传统化学试剂漂白效果的比较，以CIE白度为指标，得出了合理的漂白工艺.
采用酶法对棉织物进行漂白，所得白度与传统化学法效果较为接近；其中，用固定化酶所产生的白度效果基本上可以达到传统H20漂白效果(不同的数据来源，结论可能存在偏差)，对于一些染深色或对织物白度要求不高的情况，用GOD进行处理完全可以满足要求．P。Anis等人[37187对漂白pH值的研究结果表明：虽然酸性或中性条件可以不用或少用碱剂，但是产生的漂白效果却很不理想，最佳的pH值仍是碱性条件0o～il)．而各最佳工艺的温度条件还属于高温，因为低温或室温条件对白度提高并不明显．
由此看来，GOD对棉织物漂白虽然已经有了很大的进展，但是要想突破碱剂、高温等条件的制约，达到传统法漂白的效果，还需要进～步的研究．葡萄糖氧化酶虽然在棉织物漂白中的应用研究已有众多成果，但在麻类织物中的漂白研究还未见报道，鉴于对棉织物漂白所产生的良好效果，相信GOD对麻类织物的漂白也将显示出巨大的应用价值．
3．2漆酶对棉织物的漂白
最先将漆酶应用于棉织物漂白的是T．Tzanov等人[5]807，他们首次报道了用低浓度漆酶预处理结合H202可以增加织物白度这一成果．棉织物在H202漂白之前，利用漆酶价体体系在温和条件下(60oC、pH=5、10min)对其进行间歇式或者浸轧预处理，可以减少H202用量而达到理想的效果．L．Pereira等人[6]69利用从Trameteshirsuta中分离出的漆酶对其漂白原理进行了研究．他们分别研究了不同的黄酮类物质被漆酶氧化的状况，结果表明：桑色素、毛地黄黄酮、栎精、芸香甘可以被氧化，芹菜素则不受其影响；这些黄酮类物质的氧化则是棉织物白度提高的主要原因．然而对于棉织物中所有色素在一起时的漂白机理则比较复杂，但整个过程中氧气的消耗则说明了黄酮类物质的氧化，而且氧化产物间的相互作用产生了易溶或易受H202影响的有色物质．这可能是棉织物漂白后白度增加的原因．C．Basto等人将超声波结合漆酶对棉织物进行预处理.
结果表明：漂白后白度比单独用漆酶预处理的白度还要高1．67．试验还发现，高强度超声波处理会造成酶活性的丧失，为此，可在处理液中加入高度降解的PVA作为漆酶的稳定剂，同时还可以增加织物白度．可能原因是：(1)PVA增加了处理液粘度；(2)在超声波或搅拌作用下，PVA被漆酶催化氧化，同时产生过氧化氢，有利于白度的进一步提高．最终结果表明：用低强度超声波(7结合漆酶预处理30min，不会影响漆酶的活性，还可达到理想的白度效果．超声波与漆酶的这种协同增白作用主要是因为超声波的空化效应使得漆酶更容易进入到纤维内部，增大了接触底物的机会，加速了色素物质的转变．漆酶／介体体系较强的氧化还原作用还可用于牛仔服装的水洗，除去靛蓝染料，使其颜色变浅，呈现出返旧的效果．1996年，丹麦的Novozyme公司推出了第一只工业水洗漆酶／介体体系DeniLiteMT,并将其用于棉织物的漂白；2001年，印度的Zytex公司在LMS体系的基础上开发了一种以特殊方式降解靛蓝染料的商品酶制剂Zylite．
3．3木聚糖酶的辅助漂白
在纤维素织物的退浆和煮练过程中，一些非纤维素杂质的去除，尤其是浆料、果胶、木聚糖等杂质的去除可以提高织物的吸水性，从而有利于后续的漂白、染色等湿加工．Dhiman等人从Bacillusstearothermophilus中分离出一种宽pH值(6．0～12．5)、宽温幅(37 85cC)的木聚糖酶，将其用于棉织物的退浆和煮练．在pH值9．5、70℃的条件下，用5g／L木聚糖酶对棉织物进行退浆(90min)和煮练(18orain)，木聚糖酶对织物中的杂质有特殊的作用效果，采用该酶法进行退浆和煮练，纤维变得更为柔软和光滑．与传统碱剂法相比，退浆后织物的白度提高11．8％，这种效果部分地归功于淀粉、半纤维素的降解去除及还原糖的释放；煮练后织物的失重率仅为O．83％，强力损失降低．
同时，木聚糖酶处理还可以使棉籽壳发生部分水解，因此有利于后续漂白时漂白剂进入到纤维内部[2ol埘，减少漂白剂用量．Kundu等人『41将木聚糖酶结合纤维素酶用于黄麻纤维的前处理，可以和常规工艺处理收到同样的效果．利用0．2U／g纤维素酶和2．6U／g木聚糖酶的混合酶液在pH值5、45℃下对黄麻预处理6h，再用H202漂白，可使白度提高3％，还减少了H20用量．Day等人发明了一种新的用半纤维素酶增白麻类f亚麻、苎麻、黄麻、大麻等1纤维、纱线及织物的方法．所用的半纤维素酶包括多种酶如木聚糖酶、甘露聚糖酶、糖苷酶、葡萄糖苷酶、阿拉伯糖苷酶等，其中木聚糖酶是主要成分．将其在合适的pH值、温度和助剂条件下对这些纤维素材料进行处理，能够通过它们的相互作用使有色物质去除或改性，从而增加白度．如在pH值7．0f磷酸盐缓冲溶液调节)、40℃下对亚麻织物处理60min，然后进行淋洗，即可使其6值比处理前下降1．9．
4展望
葡萄糖氧化酶、漆酶和木聚糖酶在印染工业中的应用可节约水、电、化学试剂的用量，减少对环境的污染(如对退浆废液的再利用)，还大幅降低了企业的生产成本．这些漂白用酶与水解酶f如淀粉酶、纤维素酶、果胶酶等)的复配使用也使得用生物酶进行纤维素类织物的一浴法前处理成为可能，从而推动印染工业的进一步发展．目前，漂白用酶在印染加工中的应用仍存在一些不足，如中性、低温条件下织物的白度还不能令人满意，对酶的利用率仍较低等．
因此，今后对酶的研究还应在如下几个方面多做努力:
扩大酶漂白的研究范围．如葡萄糖氧化酶用于麻类织物的研究，具有还原氧化作用的漆酶在麻类织物中的应用；加强酶漂白的工艺研究．不同来源的酶其最佳的活性条件不一，用于处理时所采用的工艺也相异，处理的效果也就不同；在更为温和的处理条件下，进一步提高白度及结合其他酶实现对棉织物的一浴法前处理是加速漂白酶应用的“推动力”；
注重对固定化酶制剂的研究．目前，在研究阶段所使用的漂白酶仍多是游离酶，而且本身的产量就有限，成本较高．在筛选高产酶源较为困难的情况下，将其制成固定化酶制剂是提高利用率、降低成本的有效办法之一．
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