酶催化介体在纸浆LMS生物漂白中的作用

漆酶／介体系统（LMS）脱木素是近年生物漂白研究的热点之一.本介绍在LMS生物漂白中常用的酶催化介体及作用。     

漆酶用于纸浆生物漂白的研究进展

随着人们对生存环境的日益关注和纸浆漂白技术的发展,生物漂白技术越来越受到人们的重视,而其中漆酶／介体生物漂白是最有发展前途的技术之一。该文介绍了能够用于漆酶漂白的介体,LMS的漂白机理,LMS生物漂白的影响因素以及LMS的生物漂白效果。     

漆酶介体系统对高木素含量的硫酸盐浆的生物漂白化学

分别在1-羟基苯并二唑（HBT）、N-羟基乙酰苯胺（NHA）、紫尿酸（VA）介体中，用漆酶处理高木素含量的针叶木硫酸盐浆。发现在紫尿酸（VA）介体中漆酶降解木素的能力优于其它两种介体。在生物漂白处理前后分别对分离出的残留木素作核磁共振（NMR）分析，结果表明在漆酶-VA系统中，经生物漂白处理后，木素被极大地氧化并且结构多数发生了变化。在这三种漆酶介体系统中，增加羧基含量，甲氧基相应减少。对三种系统来说，生物氧化漂白都直接作用于不缩合的C5酚型木素结构。漆酶-VA系统还和缩合的C5酚型木素结构发生反应。     

漆酶/介体体系生物漂白的影响因素及漂白效果

利用漆酶与介体构成漆酶/介体(Laccase/MediatorSystem,LMS)系统对尾叶桉硫酸盐浆进行生物漂白,探索生物处理最佳条件.并对两种不同硬度的纸浆进行漂白,结果表明,经L/MQP漂白后,常规硫酸盐浆的白度可达81.7%ISO,氯脱木素后低硬度的纸浆白度可达87%ISO以上.     

硫酸盐竹浆LMS生物漂白的研究

利用白腐菌发酵产生的漆酶与1-羟基苯并三唑构成的漆酶/介体体系(LMS)对硫酸盐竹浆进行生物酶漂白.探讨了酶用量、pH值、温度和酶处理时间对漂白效果的影响,并对竹浆含LMS漂白的几种漂白流程进行了比较.     

纸浆生物漂白的研究进展

生物漂白是利用微生物分泌的木素降解酶酶系,在木聚糖酶的协同作用下,分解纸浆中的残余木素,并使之降解溶出的过程,其目的主要是提高纸浆的可漂性（以纸浆kappa值、粘度和白度的趸化作为衡量的指标）,降低漂白化学药品用量,从而降低漂白废水污染负荷。主要从以下三个方面进行研究：（1）微生物（白腐菌）直接作用纸浆进行生物漂白;（2）半纤维素酶参与的纸浆生物漂白;木素降解的生物漂白。目前纸浆生物漂白新工艺无疑是制浆技术革新中最有发展前景、最诱人的课题之一。如果能用酶完全取代化学试剂进行生物漂白,可从源头上解决困扰造纸工业发展的漂白废水污染问题。我国在纸浆生物漂白方面的研究才刚刚起步,目前还处于实验室研究阶段,应用于工厂实践还需借鉴国外的先进经验。因此,关于这方面技术,值得我们继续去研究、开发。     

漆酶/介体体系漂白纸浆的自由基反应机理

采用含漆酶/介体体系（LMS）漂段的TCF漂序，在H2O2用量为2%的情况下，将蔗渣硫酸盐浆漂到80.7%ISO的白度。利用电子自旋共振谱（ESR）研究了蔗渣硫酸盐浆在漆酶/介体体系中产生自由基的情况，并与蔗渣硫酸盐浆在漆酶中产生自由基的情况以及仅有漆酶和介体而没有纸浆时产生自由基的情况对比，从而了解漆酶/介体体系漂白纸浆的自由基反应机理。     

纸浆生物漂白技术

综述了纸浆生物漂白技术的发展情况、生物漂白机理、各种生物酶及白腐菌在漂白中的应用;生物漂白在造纸工业中的应用现状及前景。随着可持续发展战略的实施和时环境生态方面更高的要求,生物漂白技术具有广阔的应用前景。     

烧碱-AQ法麦草浆LMS生物漂白条件的优化

对烧碱-AQ法麦草浆漆酶／介体系统(LMS)漂白的条件进行了优化。研究发现，在漆酶用量为20IU／g浆，HBT用量为1％，浆浓10％，pH4．0，温度40℃，时间5h，氧压0．4MPa的条件下，LMS漂白的效果最佳。同时对漆酶／介体漂白的各种影响因素进行了探讨。     

生物技术在纸浆漂白中的应用

本文扼要介绍了目前国际上生物技术－－微生物（白腐菌）直接作用纸浆进行生物漂白、半纤维素酶参与的纸浆生物漂白、木素降解酶的生物漂白的研究和应用进展。     

漆酶/介体系统漂白尾叶桉硫酸盐浆的初步研究

利用从白腐菌产生的酶液中分离纯化出漆酶,在一种新的介体ＮＨＡ的存在下乾亏待安硫酸盐浆生物漂白。结果显示：经漆酶／ＮＨＡ处理,纸浆的卡伯值降低３０％;碱抽提后,纸浆的卡伯值又降低１３％;生物处理后再经过２％的Ｈ２Ｏ２漂白,纸浆的卡伯值降低５６％,白度达８１％ＩＳＯ。在漆酶处理时加入表面活性剂可以增加木素的溶出并且提高纸浆的白度。     

纸浆漂白用木聚糖酶选择性合成的研究现状

对纸浆漂白用木聚糖酶选择性合成的研究现状进行了较全面的总结和评述。系统地介绍了木聚糖酶的酶源和木聚糖酶的多样性以及碳源、培养温度、pH值和碳氮比等培养条件对合成木聚糖酶和纤维素酶的影响,提出了调控这些培养条件选择性合成低纤维素酶活的木聚糖酶,以使木聚糖酶更好地在纸浆漂白中应用。     

麦草浆的木聚糖酶和漆酶/介体体系协同生物漂白研究

用产自黑曲霉(Aspergillus niger)的木聚糖酶和产自担子菌(Basidiomycete sp.)的漆酶进行了麦草浆次氯酸盐漂前预处理的研究。找出了木聚糖酶和漆酶不同处理程序对麦草浆硬度和漂白白度的影响，并对漆酶、介体用量和酶处理时间进行了优化。结果表明，漆酶用量为5．0U／g，介体ABTS用量为0．1％，酶处理时间为120min；用LMS在0．1MPa氧压下处理麦草浆，纸浆硬度降低率比常压LMS处理浆提高21个百分点，即由10．5％提高到31．6％；经L-X处理的纸浆硬度比X-L低，漂白后纸浆白度分别比对照浆高3．9％ISO和3．0％ISO。     

清洁造纸用菌株的形态、酶系分析及其生物漂白

从竹子上分离纯化得到1株产半纤维素酶的菌种,通过出菇实验和ITS序列扩增,研究了其子实体、菌丝形态及分子特征,对菌种进行了分类鉴定。并在静置和振荡培养条件下分析了菌株的酶系组成,该菌主要产半纤维素酶、木素酶和少量纤维素酶。本实验用该菌产生的木聚糖酶协同漆酶/介体进行竹浆生物漂白,酶处理后纸浆白度可达81%以上,黏度下降不多。结果表明,酶处理有利于提高竹浆的可漂性、增加后续漂白中木素的脱除。     

木聚糖酶中纤维素酶对麦草浆生物漂白的影响

选用产自里氏木霉的含不同纤维素酶量的木聚糖酶进行漂前预处理，研究了具有不同木聚糖酶活与纤维素酶活比值(X／C)和不同纤维素酶系组成(F／C比值不同)的复合酶对浆料性能的影响。结果表明：随着X/C比值的减小，在相同用氯量时漂白浆白度逐渐升高，裂断长和耐破指数逐渐下降；在X／C比值相近条件下，随着F／C比值增加，浆料白度升高，而裂断长和耐破指数则明显下降，木聚糖酶中存在少量纤维素酶有助于纸浆漂白，若外切葡聚糖酶和纤维二糖酶含量过高，则对纸浆强度不利。     

绿色糖单孢菌胞外酶漂白桉木硫酸盐浆的研究

用绿色糖单孢菌分泌的含有木素过氧化物酶与木聚糖酶复合胞外酶漂白桉木KP浆,对其进行单段酶处理及后续化学漂白,探讨生物酶预处理对纸浆可漂性以及漂白废水污染负荷的影响。结果表明:酶处理可改善桉木KP浆的可漂性,在后续漂白条件相同情况下,酶处理可使桉木KP浆白度增加6.3%ISO;在达到相近白度时,后续DED漂白的总用氯量可减少30%,漂白废水的悬浮物、色度和CODC r分别降低了22.7%、28.1%和26.2%。     

漆酶-天然介体体系用于硫酸盐竹浆漂白

用从竹子碱木素制备的对羟基苯甲酸、香草酸、对羟基苯甲醛、丁香酸、香草醛、丁香醛和乙酰丁香酮作为漆酶-介体系统的天然介体,对硫酸盐法竹浆进行了OLQP漂白。结果表明,上述7种单体物质都能不同程度地促进漂白竹浆最终白度的提高和木素的脱除;其中丁香酸、丁香醛以及乙酰丁香酮的效果优于其他4种单体物质;效果最好的介体为乙酰丁香酮,以它为天然介体,经OLQP漂过的竹浆最高白度能达到76.9%ISO,比空白浆样高7.3%ISO。     

降解木素酶和降解木聚糖酶的生物漂白及机理

应用实验室选育出的降解木素和降解木聚糖菌株产生的酶液对桉木（Eucalyptus）硫酸盐浆进行生物漂白。酶处理的结果显示，酶降低纸浆的卡伯值，提高白度，而对粘度降低较少。GC和FTIR分析表明，经酶处理后，纸浆中的发色基团和助色基团减少，阿拉伯糖和木糖含量降低，桉木KP浆本素碳水化合物复合物（LCC）的木素-阿拉伯糖基及木素-木糖基结合键断裂，并活化木素分子的芳香环结构，促进木素的溶出，提高了纸浆的白度和可漂性。