究日益增长 。到目前为止 ,漆酶中介物系统
(L MS) 的漂白机理还不很清楚 。目前的理
解是漆酶首先氧化中介物产生具有强氧化能
力的物质 ,氧化后的中介物可能才是真正的
漂剂 。一项研究成果表明 ,漆酶中介物漂白
是因为它能够降解纸浆中残存的木素 ;但大
部分研究显示 ,其辅助漂白效果是因其可提
高碱抽除能力和木素的可降解性能
[ 3 ]
。
已证实漆酶中介物系统对阔叶木纸浆 、
针叶木纸浆和一年生植物纤维漂白效果较
好 。漆酶中介物系统适于同许多漂白工序相
结合 ,工业化规模实验也取得了一定的结果 ,
见表 1 ,2
[ 1 ]
。
表
1
漆酶中介系统工业化规模漂白实验结果
酶用量
/
中介体用量 脱木素程度
漂序
纸浆
白度
KG/ TP
%
%ISO
L - E - Q - P
A
2/ 13
56. 6
76. 5
L - E - L - E - Q - P
A
2/ 8 ,2/ 8
50. 6/ 67. 7
82. 7
L - E - Q - ( P)
B
2/ 8
44. 2
-
表
2
漂白工序的主要工艺条件
参数
L
段
E
段
Q
段
P
段
浆浓
( %)
10
10
5
10
温度
(
℃
)
45
60
60
75
p H
4. 5
~
11. 5
5
11 . 2
反应时间
( min)
120
60
30
210
压力
( MPa)
0. 2
-
-
-
漆酶中介物系统中昂贵的化学中介物限
制了其工业应用 ,因此化学中介物的替代物
的研究得到了广泛的关注 。最近一项研究表
明
[ 1 ]
, 羟 基 苯 并 三 唑 ( hydroxybenzot riazole)
是较有效的木素酶降解中介物 ,是一种安全
无毒低分子量的化合物 ,能够有效地促进来
源于 Coriolus versicolor 的漆酶对木素的催化
氧化降解 。考虑到成本和用量 ,这种方法是
可行的 。漆酶中介物系统工业化规模实验已
获得了一定的效果 ,漆酶中介物系统漂白技
术已接近工业化 。
木素酶如要大规模应用 ,需要解决以下
几个问题
[ 4 ,5 ]
:
扩大木素酶的生产 。由于缺乏合适的底
物 、
酶合成水平较低 ,目前尚难以生产象聚木
糖酶工业化应用的大规模的酶数量 ,单纯依
靠菌种的筛选和诱变可能难以满足这一要
求 ,通过分子生物学技术如基因工程技术可
能是一条有希望的途径 ;
木素酶降解中介物的研究 。化学中介物
价格昂贵 ,而其替代品效果差 ,因此化学中介
体及其替代品的研究引起了人们广泛的关
注 ;
酶的稳定性的研究 。木素酶漂白酶需要
一个适宜的催化环境 ,在这个环境中酶表现
出降解木素的活性 。但在有活性的催化环境
中酶又很容易出现失活的现象 ,如木素过氧
化物 酶 和 锰 过 氧 化 物 酶 催 化 环 境 中 需 要
0. 1mmol/ L左右浓度的 H
2
O
2
存在 ,但 H
2
O
2
浓度的轻微变化又往往使这些酶失活 。二价
金属离子浓度大于 2. 5mmol/ L 时 ,会抑制木
素过氧化物酶活性 。因此 ,建立一个适宜的
催化环境是木素酶生物漂白中十分重要的问
题 。
华南理工大学的陈嘉翔老师采用漆酶 、
锰过氧化物酶和木素过氧化物酶漂白常规蔗
渣硫酸盐浆 。结果显示 ,不同的酶处理均有
利于其后的过氧化氢漂白 ,其中以含木聚糖
酶的漆酶和含聚木糖酶的锰过氧化物酶联合
处理效果最佳 。这说明漆酶和锰过氧化物
酶 ,以及聚木糖酶对漂白纸浆有一定的互补
性 ,作用机理方面正处于进一步研究中
[ 6 ,7 ]
。
2 木素酶法处理改善纸浆性能
[ 3 ,8 ,9 ]
纤维素酶和半纤维素酶处理纸浆 ,能够
・
4
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2001 年 第 3 期
《黑 龙 江 造 纸》
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