核心提示：从应用范围来看,酶工艺已经渗透到纺织加工的整个流程,但从实际应用的酶制剂品种来看,仍以水解酶为主[4],如淀粉酶、纤维素酶和果胶酶等,它们各自有特定的作用底物范围。氧化还原酶因其能够在氧气存在的条件下(电子受体),催化底物的氧化还原反应而逐渐受到重视。在纺织领域,已经成功地实现葡萄糖氧化酶对棉织物的漂白,以及漆酶对印染废水的脱色等[2]。相对来讲,漆酶具有更为广泛的底物作用范围,对各种酚类、芳胺及其衍生物等都具有催化氧化作用。此外,通过将漆酶与小分子介体物质联用,则可以进一步扩大其作用范围[5]。如利用漆
20世纪初,科研工作者已开始对生物酶在纺织工业中的应用进行研究[1]。发展至今,已形成多种成熟的工艺技术,从淀粉酶退浆到各种湿处理工序及后整理等,都可以利用生物酶来实现[2]。目前,国内对生物酶的应用和研究集中在发展新型纤维、纺织品湿加工和纺织污水处理等三个方面[3]。随着研究的不断深入和社会对环境保护的日益重视,生物酶在纺织领域的应用已显示出强大的发展潜力和优势。
从应用范围来看,酶工艺已经渗透到纺织加工的整个流程,但从实际应用的酶制剂品种来看,仍以水解酶为主[4],如淀粉酶、纤维素酶和果胶酶等,它们各自有特定的作用底物范围。氧化还原酶因其能够在氧气存在的条件下(电子受体),催化底物的氧化还原反应而逐渐受到重视。在纺织领域,已经成功地实现葡萄糖氧化酶对棉织物的漂白,以及漆酶对印染废水的脱色等[2]。相对来讲,漆酶具有更为广泛的底物作用范围,对各种酚类、芳胺及其衍生物等都具有催化氧化作用。此外,通过将漆酶与小分子介体物质联用,则可以进一步扩大其作用范围[5]。如利用漆酶/介体体系(LMS),可以实现对多种氧化还原反应的催化。漆酶在纺织加工中的应用亦不断有新的报道,从纤维改性到染色和印花等方面都有研究[6-8]。这些潜在的应用价值表明,利用漆酶实现清洁生产的同时,还将为传统的纺织染整加工带来一些新的理念。为此,本文就国内外漆酶近年来在纺织工业中的应用研究作一扼要综述。
1漆酶简介
漆酶(Laccase,EC 1.10.3.2)因最早为日本学者Yoshida发现于漆树漆液中而得名,是一种含铜的多酚氧化酶,属于蓝色多铜氧化酶家族[9]。按其来源,漆酶主要分为漆树漆酶、真菌漆酶及细菌漆酶[10]。白腐真菌是分泌漆酶的最主要菌种。
1.1漆酶的结构与生物特性
漆酶的分子结构中一般含有四个铜离子,其中Ⅰ型Cu2+(蓝色)和Ⅱ型Cu2+各一个;Ⅲ型Cu24+两个,是偶合的离子对(Cu2+-Cu2+)。这四个铜离子处于漆酶的活性部位,在氧化还原反应中起决定作用[10]。不同来源的漆酶,结构上也不尽相同,因此其生物特性也有差异。表1[11]列出了普通漆酶及白腐菌(Trametes)漆酶的具体特性。
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