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核心提示：從應(yīng)用范圍來看,酶工藝已經(jīng)滲透到紡織加工的整個(gè)流程,但從實(shí)際應(yīng)用的酶制劑品種來看,仍以水解酶為主[4],如淀粉酶、纖維素酶和果膠酶等,它們各自有特定的作用底物范圍。氧化還原酶因其能夠在氧氣存在的條件下(電子受體),催化底物的氧化還原反應(yīng)而逐漸受到重視。在紡織領(lǐng)域,已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)葡萄糖氧化酶對(duì)棉織物的漂白,以及漆酶對(duì)印染廢水的脫色等[2]。相對(duì)來講,漆酶具有更為廣泛的底物作用范圍,對(duì)各種酚類、芳胺及其衍生物等都具有催化氧化作用。此外,通過將漆酶與小分子介體物質(zhì)聯(lián)用,則可以進(jìn)一步擴(kuò)大其作用范圍[5]。如利用漆

20世紀(jì)初,科研工作者已開始對(duì)生物酶在紡織工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行研究[1]。發(fā)展至今,已形成多種成熟的工藝技術(shù),從淀粉酶退漿到各種濕處理工序及后整理等,都可以利用生物酶來實(shí)現(xiàn)[2]。目前,國內(nèi)對(duì)生物酶的應(yīng)用和研究集中在發(fā)展新型纖維、紡織品濕加工和紡織污水處理等三個(gè)方面[3]。隨著研究的不斷深入和社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視,生物酶在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用已顯示出強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿蛢?yōu)勢。

從應(yīng)用范圍來看,酶工藝已經(jīng)滲透到紡織加工的整個(gè)流程,但從實(shí)際應(yīng)用的酶制劑品種來看,仍以水解酶為主[4],如淀粉酶、纖維素酶和果膠酶等,它們各自有特定的作用底物范圍。氧化還原酶因其能夠在氧氣存在的條件下(電子受體),催化底物的氧化還原反應(yīng)而逐漸受到重視。在紡織領(lǐng)域,已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)葡萄糖氧化酶對(duì)棉織物的漂白,以及漆酶對(duì)印染廢水的脫色等[2]。相對(duì)來講,漆酶具有更為廣泛的底物作用范圍,對(duì)各種酚類、芳胺及其衍生物等都具有催化氧化作用。此外,通過將漆酶與小分子介體物質(zhì)聯(lián)用,則可以進(jìn)一步擴(kuò)大其作用范圍[5]。如利用漆酶/介體體系(LMS),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種氧化還原反應(yīng)的催化。漆酶在紡織加工中的應(yīng)用亦不斷有新的報(bào)道,從纖維改性到染色和印花等方面都有研究[6-8]。這些潛在的應(yīng)用價(jià)值表明,利用漆酶實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的同時(shí),還將為傳統(tǒng)的紡織染整加工帶來一些新的理念。為此,本文就國內(nèi)外漆酶近年來在紡織工業(yè)中的應(yīng)用研究作一扼要綜述。

1漆酶簡介

漆酶(Laccase,EC 1.10.3.2)因最早為日本學(xué)者Yoshida發(fā)現(xiàn)于漆樹漆液中而得名,是一種含銅的多酚氧化酶,屬于藍(lán)色多銅氧化酶家族[9]。按其來源,漆酶主要分為漆樹漆酶、真菌漆酶及細(xì)菌漆酶[10]。白腐真菌是分泌漆酶的最主要菌種。

1.1漆酶的結(jié)構(gòu)與生物特性

漆酶的分子結(jié)構(gòu)中一般含有四個(gè)銅離子,其中Ⅰ型Cu2+(藍(lán)色)和Ⅱ型Cu2+各一個(gè);Ⅲ型Cu24+兩個(gè),是偶合的離子對(duì)(Cu2+-Cu2+)。這四個(gè)銅離子處于漆酶的活性部位,在氧化還原反應(yīng)中起決定作用[10]。不同來源的漆酶,結(jié)構(gòu)上也不盡相同,因此其生物特性也有差異。表1[11]列出了普通漆酶及白腐菌(Trametes)漆酶的具體特性。