田　超

从木素的分分合合看漆酶在制浆造纸中的应用

从木素的分分合合看漆酶在制浆造纸中的应用

田　超

(天津科技大学 ,天津市 ,300222)

　　摘　要 　目前

漆酶已经在纸浆造纸中的漂白、

脱墨、

制浆、

做湿强剂及纤维板制造等方面得到了不同程度的

研究和应用。这些应用主要是基于漆酶对木素在不同条件下的降解和聚合作用。本文将对上述应用的原理及应

用情况作简要阐述。

关键词 　漆酶　木素　

L MS

　制浆造纸

　　目前 ,漆酶 ( EC 1. 10. 3. 2) 在生物、

化学、

物理、

医学、

环境等多个学科领域已经得到了不

同程度的应用。在制浆造纸工业中 ,漆酶主要
用于二次纤维回用 (脱墨) 、

漂白、

消除树脂障

碍、

制浆、

废水处理、

改善纤维性能、

做湿强剂及

纤维板制造等方面 ,并且表现出一些其他化学
试剂所无法比拟的优点 :

(1) 与一般的化学方法相比 ,漆酶应用于制

浆造纸时 ,能够产生较少的污染废液和废液毒
性 ;采用酶处理漂白废水中有机氯化物 ,具有催
化效能高、

反应条件温和对反应条件、

反应设备

的要求不高的优点 ;固定化酶在反应完毕后 ,可
以采取过滤或离心等简单方法回收使用 ,降低
酶制剂成本。

(2) 与另一类应用较多的生物酶 —

——过氧

化物酶相比 ,漆酶主要有如下优点 :过氧化物酶
作用时需要 H

存在 ,而漆酶不需要 ;漆酶非

常稳定 ;漆酶的催化能力优于木素过氧化物酶 ,
催化有机氯化物脱氯更为有效。

漆酶在制浆造纸工业中的上述应用 ,主要

是基于对其对木素的降解和聚合作用 ,即在有
介体存在的条件下 ,使木素发生降解 ,可用于废
纸脱墨、

漂白、

制浆等技术 ,目前人们的研究主

要集中在这一方向 ;没有介体存在时 ,能够使木
素发生降解和聚合双重作用 ,但以聚合作用为
主 ,可用于纤维板和刨花板的制造 ,这一方向也
正在引起人们的关注。

1 　漆酶对木素的降解作用及其应用

对降解木素而言 ,漆酶的氧化还原电势比

较低 (300～800mV) ,只能氧化降解木素中的
酚型结构单元 ,而不能氧化占木素绝大部分 (约

90 %) 的非酚型结构。研究发现 ,如果用低分子
量的化合物作为氧化还原介体 ,与漆酶组成漆
酶 —介体系统 (L MS) ,漆酶就能氧化非酚型木
素结构。其氧化过程是 :有氧存在时 ,氧首先氧
化漆酶 ,氧被还原成水 ;漆酶再氧化介体 ,形成
尺寸很小的共介体 ;共介体再扩散到纤维中氧
化木素。介体在这个过程中起了为漆酶和木素

传递电子的作用 (如图 1

[ 1 ]

所示) 。最常用的介

体有 AB TS[ 2 ,2′- 联氮 - 二 (3 - 乙基 - 苯并
噻唑 - 6 - 磺酸) ] 、HB T (1 - 羟基苯并三唑 ) 、

V IO (紫尿酸) 、

N HA ( N - 羟基 - N - 乙酰苯

胺) 等。

　　目前 ,漆酶对木素的降解作用在制浆造纸

业中主要得到了如下几个方面的应用 :

11 　漂白

用环保的无氯漂白代替产生大量有毒和强

致癌性物质的含氯漂白是当今制浆造纸发展的

一大趋势。酶法漂白因对环境友好而引起了研

究者的广泛兴趣 ,自 1990 年报道了漆酶在传递
电子的介体帮助下能氧化非酚型木素模型化合

物以来 ,L MS 生物漂白成为研究的热点。其漂