3种不同酶（体系）降解木质素机制初探

采用木聚糖酶、漆酶/介体体系和漆酶/木聚糖酶体系处理马尾松本色浆,对它们降解木质素的机制进行初步探讨.结果表明:3种酶(体系)都具有一定的脱除木质素的能力和改善浆料物理强度的作用;漆酶与木聚糖酶相比,不仅有较强的降解木质素的能力,而且降解木质索的选择性好;漆酶/木聚糖酶体系能代替价格昂贵、处理工艺复杂的漆酶/介体体系用于生物制浆、生物漂白等领域.     

漆酶降解梗丝中木质素工艺条件的优化

采用3因素5水平的正交实验方法研究了不同酶解时间、酶解温度和漆酶用量对梗丝中木质素降解率的影响,同时对漆酶处理前后梗丝的化学成分和填充值进行测量,结果表明：不同酶解时间、酶解温度和漆酶用量极显著影响着木质素的降解率。使用漆酶降解梗丝中木质素的最佳参数是：酶解时间4 h,酶解温度50 ℃,漆酶用量10.0 ?滋L/g。在该参数条件下,梗丝中的木质素降解效果最好,降解率高达47.3%。使用漆酶处理梗丝后,除了木质素之外,梗丝的其它化学成分含量基本不发生变化,填充值也基本没有影响。在最优的参数条件下,使用漆酶能在不降低梗丝原有品质的前提下有效的降解梗丝中的木质素,提高梗丝的品质和可用性。     

漆酶体系酶解马尾松浆表面性能的研究

对漆酶/介体体系(LMS)、由白腐菌直接合成的漆酶/木聚糖酶体系(LXS)以及复配的漆酶/木聚精酶体系(L+X)3种漆酶体系降解木质素的能力进行比较,并应用扫描电镜及X射线光电子能谱(XPS)表面分析等手段从微观角度探讨了酶处理降解木质素的机理.结果表明,L+X降解木质素的能力不如LXS和LMS,若用L+X取代LMS并不能达到理想的处理效果.通过扫描电镜观察及浆料的XPS表面分析,进一步证明了LXS具有与UMS相似的木质素降解能力,用LXS完全可以代替LMS用于生物制浆和生物漂白等领域.     

2种真菌漆酶降解桉叶木质素的比较

从菌株对桉叶残渣的降解、纯酶与桉叶木质素吸附和降解以及底物和产物变化3个角度,比较研究了木霉LaTr01和灵芝TR6产真菌漆酶降解桉叶木质素的差异。研究结果表明,残渣木质素的降解程度与菌株产漆酶的能力紧密相关,菌株在以桉叶残渣为底物的固态发酵过程中,灵芝TR6产漆酶酶活较高,但木霉LaTr01具有表达量大、胞外分泌率高、产酶速度快等特点;两种纯化真菌漆酶在精制桉叶木质素上的吸附更贴近非均匀表面两阶段多层吸附,符合Sips吸附模型,灵芝TR6被桉叶木质素吸附量较多,酶解效果就更明显;底物光谱分析和产物GC-MS法检测表明,两种漆酶对木质素降解后底物的官能团在种类上没有变化,数量上有一定的差异,降解途径都是侧链氧化去甲基化和芳香环骨架断裂。两真菌漆酶降解桉叶木质素的差异性主要体现分子结构导致的与底物易接近性,从而进一步导致降解酶解率、产物种类和数量的差异。     

提高漆酶活力的菌株组合筛选及诱导剂的研究

采用木质素降解酶互补的产酶组合培养和碱溶木质素降解相结合的方法,对实验室保存和分离的9株木质素降解菌株进行组合培养实验.结果表明,编号为m-6、55、m-8三株菌组合时,提高了整体产漆酶量,最高酶活达到了 891.7 U/L,比单菌株m-6的产酶皱提高了6倍.该组合菌的最适产酶pH值为5.5,最遁产酶温度为32℃.在对其产酶特性的研究中发现,外加藜芦醇5 mmoL/L、吐温-80 0.01%和愈创木酚3 mmoL/L,对组合菌株分泌漆酶有很大的促进作用,漆酶最高酶活达到2152.8 U/L,比对照样提高了166.3%.固态产酶培养后,第30天时,稻草粉的失重可达51.4%,纤维素降解率为38.5%,木质素的降解率为45.2%.     

两种漆酶/木聚糖酶体系降解木质素能力的比较

通过白腐菌合成的(LXS)与复配的(L+X)漆酶/木聚糖酶体系降解木质素能力的比较表明,LXS具有较强的降解木质索能力.在酶用量10 IU/g时,与L+x相比,LXS酶处理浆的卡伯值低1.1个单位;酶处理液吸光度高20.6%.4种酶(体系)处理结果的比较表明,L+X降解木质素的能力比LXS差,也无法与漆酶/介体体系(LMS)相比.对马尾松浆和桉木浆处理结果的分析,证明了LXS具有与LMS相同的较强降解木质素的能力.用不同酶活比的LXS处理浆料时,发现漆酶与木聚糖酶酶活比越小,酶处理液的吸光度越大,酶处理浆的卡伯值越低,脱木素能力越强.对酶处理后浆料强度和结晶度测定,证明LXS、LMS和L+x对纤维没有任何损伤.     

漆酶/TEMPO体系催化氧化处理对黄麻纤维木质素的影响

采用漆酶/TEMPO体系对黄麻纤维进行催化氧化处理，通过Klason法测定处理前后黄麻纤维中的木质素含量，分别利用凝胶渗透色谱法、有机元素分析法、核磁共振氢谱法测定以二氧六环法从黄麻纤维中提取木质素的分子量及分布、元素含量与化学结构。结果表明：经漆酶/TEMPO处理后黄麻纤维中木质素含量由10.83%降为8.59%,纤维上存留的木质素亦发生了降解，重均分子量由439938 Da降至238704 Da。黄麻纤维经过漆酶/TEMPO体系处理后，木质素的碳元素含量升高，氧元素和—OCH₃含量降低，醇羟基数目减少，酚羟基数目稍有下降，并且结构单元的连接方式有所转变，其中β-β、β-1和β-O-4结构比例有所降低，β-5结构增多，说明漆酶/TEMPO催化黄麻纤维木质素发生氧化反应并伴随有一定脱甲基化作用，木质素降解以β-β、β-O-4和β-1键断裂为主，而后形成β-5连接。     

漆酶处理对黄麻纤维木质素结构的影响

采用二氧六环/水溶液抽提制取黄麻纤维木质素,再用漆酶对其处理。利用凝胶渗透色谱测定漆酶处理前后黄麻纤维木质素的分子量及分布,并通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱对漆酶处理前后黄麻纤维木质素的结构进行分析。结果表明：黄麻纤维木质素经漆酶处理后,数均分子量和重均分子量增大,酚羟基含量减少,酚型结构的木质素发生聚合反应,分子量的分布范围变宽;经漆酶处理后,黄麻纤维木质素中紫丁香基结构单元含量减少,醇羟基和总羟基含量增加,羰基含量增加。     

竹原纤维碱和酶处理的纤细化效果研究

用碱、漆酶、精练酶通过正交设计实验对竹原纤维进行纤细化处理,测定了处理后的竹原纤维细度变化率、木质素含量及强度。结果表明:精练酶去除木质素的效果比碱和漆酶处理好,木质素含量从原来的18.98%降为7.27%,处理后竹原纤维强度几乎没有损伤;碱去除木质素的效果比漆酶好,但强度损伤比漆酶处理大;生物酶脱胶方法有望成为竹原纤维脱胶加工的实际生产方法。     

漆酶处理三倍体毛白杨APMP及对其中残余木素作用的研究

利用NS51003漆酶处理三倍体毛白杨碱性过氧化氢机械浆(APMP),通过分析检测处理后纸浆的打浆度和成纸物理性能探讨了漆酶处理对三倍体毛白杨APMP抄造性能的影响。实验结果表明,在最佳的工艺条件下,漆酶处理APMP与未经过漆酶处理纸浆相比,抗张指数和耐破指数稍有升高,而撕裂指数提高了16mN·m2/g,酸溶木质素含量稍有升高,Klason木质素含量相对降低;漆酶处理三倍体毛白杨APMP主要降解纸浆中纤维表面的木素,对纤维内部影响较小。     

Changes on Content,Structure and Surface Distribution of Lignin in Jute Fibers After Laccase Treatment

Effect of laccase treatment on the content, structure, and surface distribution of lignin in jute fibers were fundamentally investigated. Four percent lignin was removed from jute fibers via the laccase treatment. The residual lignin in the laccase-treated jute fibers showed increased molecular weights, which indicated polymerization between lignins on jute fibers. Meanwhile, the phenolic hydroxyl content in lignin decreased during the laccase oxidation accompanied by demethylation of methoxyl groups and generation of carbonyl groups. Due to the degradation and subsequent polymerization of lignin by laccase, the bulgy lignins on jute fiber surfaces were redistributed, which made the surface neat and glossy.     

漆酶的结构及其应用研究进展

漆酶是一类含铜的多酚氧化酶,它通过将分子氧还原成水来氧化多种酚类和非酚类化合物。近年来,该酶已被应用于纺织、纸浆造纸以及食品行业,其也被运用于生物传感器和生物燃料电池的设计、医学诊断工具、生物修复剂进行清理除草剂、杀虫剂和修复含有炸药的土壤等方面。该文综述了漆酶的结构、作用机理、特性、生产及应用的研究进展,以期对该酶的深入研究提供一定的借鉴。     

漆酶/介体处理纸浆的反应性能及动力学研究

采用溶解氧分析仪对漆酶和漆酶/介体处理未漂KP浆过程中的氧气质量浓度进行测定,研究了不同条件下漆酶/介体处理纸浆的反应性能,通过对实际动力学曲线的拟合,建立了漆酶/介体体系催化氧化反应的动力学模型。结果表明:不同的介体中,丁香酸甲酯(MS)协同漆酶处理纸浆表现出较活跃的反应性能。漆酶单独处理MS(无纸浆)也消耗一定的氧气。单加漆酶处理纸浆时,初始几分钟内反应速率较快,之后体系中氧气质量浓度基本不变。漆酶/MS处理未漂KP浆时,在30 min内即可消耗完密闭反应体系中的氧气。漆酶/MS对纸浆中木素的催化氧化反应符合一级指数幂函数动力学特征。     

白腐菌漆酶固定化及其在工业中的应用

对漆酶的几种定性及定量检测方法、漆酶固定化及其应用以及漆酶/介体系统在造纸工业中的应用进行了综述.     

漆酶作用下添加对-羟肉桂酸处理APMP废水的研究

在漆酶催化作用下,添加的对-羟基肉桂酸能与化机浆APMP废水中的可溶性木素及其衍生物发生聚合反应,从而生成疏水性的大分子聚合物而沉淀除去.实验表明:在漆酶的作用下添加对-羟基肉桂酸可以有效地除去废水中的可溶性木素及其衍生物,在对一羟基肉桂酸用量为0.066g/L,漆酶用量为14.821U/L,处理温度为25℃,处理时间为1h的条件下废水的处理效果最好,木素的脱除率可达75.9%,CODCr的去除率可达69.1%,色度脱除率为86.7%.     

浅谈漆酶在制浆造纸中的应用研究

漆酶是一种多酚氧化酶,能参与木素的降解或聚合,具有氧化木素的能力,在制浆造纸中的应用已拓展到脱墨、漂白、制浆和废水处理等诸多方面。该文综述了近年来漆酶在制浆造纸工业中的应用研究进展。     

漆酶/丁香酸甲酯处理未漂KP浆的SEM和GPC分析

采用扫描电镜(SEM)和凝胶渗透色谱(GPC)技术,研究漆酶和漆酶/丁香酸甲酯(MS)处理前后未漂硫酸盐浆(KP浆)纤维表面形态结构和浆中木素分子质量及其分布的变化,探讨了用漆酶和漆酶/MS处理KP浆,提高浆张湿抗张强度的相关机理。研究结果表明:与空白样相比,经漆酶处理后,纸浆中木素平均分子质量降低,纤维表面出现"黏结"现象;而MS协同漆酶处理后,纸浆中木素的缩合程度及纤维间的"黏结"面积增大;漆酶和漆酶/MS处理后的浆样再经过加热干燥处理,木素的缩合程度和纤维"黏结"面积进一步增大。木素的缩合程度和纤维表面呈现的"黏结"现象,与漆酶和漆酶/MS处理纸浆提高其湿抗张强度密切相关。     

漆酶的固定化及其在造纸废水处理中的应用

漆酶是(对)-二酚:双氧氧化还原酶,是多铜氧化酶中的一种含铜的糖蛋白氧化酶参与木素的降解或聚合,具有氧化木素的能力.固定化漆酶能够延长漆酶的使用寿命,提高漆酶的稳定性及其对环境的耐受性.因此,它具有比游离漆酶更好的使用性质.综述了近年来漆酶的固定化方法及其在造纸废水处理中的应用与研究现状.