漆酶／对羟基苯甲酸丁酯处理未漂浆可提高纸张抗菌性能

天津科技大学天津市制浆造纸重点实验室裴继诚等人,研究了漆酶／对羟基苯甲酸丁酯处理未漂硫酸盐浆后纸样抗茵性能的变化。结果表明,用漆酶／对羟基苯甲酸丁酯处理未漂硫酸盐浆抄造的纸样能较好地抑制细菌的生长,对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和沙门氏菌的抑菌率分别为94．50％、90．87％、98．99％和99．12％。耐洗实验结果表明,纸样经4次洗脱后其抑菌率变化不大,推测对羟基苯甲酸丁酯在漆酶作用下与纤维发生化学键连接而非简单的物理吸附。通过浆料卡伯值的测定和扫描电镜的检测结果间接表明了对羟基苯甲酸丁酯在漆酶的作用下可以接枝到纤维表面,表现为卡伯值增加,纤维表面有沉积物及纤维间生成连接膜。     

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。     

漆酶对不同漂段纸浆催化氧化木素的效果研究

以未漂硫酸盐桉木浆(Sp浆)、氧脱木素桉木浆(O浆)、H_2O_2漂白桉木浆(P浆)作为不同漂段原料,探讨漆酶-谷氨酸体系对不同漂段纸浆的催化效果。结果表明,漆酶催化总体上可使纸浆的卡伯值增大,纸浆的白度随之下降;漆酶协同谷氨酸可催化氧化纤维表面木素与相邻纤维上的木素发生自由基偶合反应,同时使纤维表面的微细纤维暴露出来,两者共同作用使相邻纤维形成更好的结合力,使纸浆的强度性能大幅度提升;谷氨酸可通过漆酶催化氧化作用连接到木素上,增加纤维原料中的羧基含量,Sp浆、O浆、P浆羧基含量分别较未处理纸浆提高20%、50%、43%。     

桉木硫酸盐浆漆酶/天然介体体系漂白的研究

本实验对桉木硫酸盐浆进行了漆酶/天然介体漂白。以1-羟基苯并三唑(HBT)作为合成介体和8种植物酚类化合物,香草醛、香草酸、丁香醛、丁香酸、对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸、乙酰丁香酮、阿魏酸作为天然介体用于漆酶/介体漂白。采用了LQP漂序的全无氯和D0(EOP)D1漂序的无元素氯漂白。本文比较漂白浆性能,并对8种酚类物质作为漆酶漂白介体进行了比较。对漂白废水的污染负荷以及浆料中己烯糖醛酸的含量进行了分析。     

漆酶处理对未漂APMP浆性能的作用

研究漆酶NS51003对未漂APMP浆性能的影响,探讨漆酶处理温度、时间及酶用量对纸浆白度及强度性能的影响。结果表明:在最佳的实验条件下漆酶处理可以提高纸浆的强度性能,白度稍有下降。漆酶处理主要作用于纤维表面的木素。     

漆酶/丁香酸甲酯改善未漂硫酸盐浆纤维特性的EPR研究

采用电子顺磁共振(EPR)研究了漆酶/丁香酸甲酯(L/MS)对未漂硫酸盐浆纤维特性的改善.结果显示,与单独漆酶处理相比,纤维经L/MS处理后自由基浓度提高的幅度更大.L/MS处理纸浆的反应液中出现的自由基的精细结构与漆酶处理MS反应液中的自由基精细结构相同,g值与纤维上的自由基g值相同.L/MS处理纸浆的过程中,纤维中自由基的增长速度远远高于单独漆酶处理;反应后期,纤维的自由基浓度和反应液中的自由基浓度均衰减.可以推测,MS的参与使得漆酶对纤维的改性延伸至纤维内部,且MS"嫁接"在了纤维上,促进了纤维的活化.来自MS和纤维木素的酚氧自由基的交联反应致使纤维问胶合作用增强.     

漆酶/介体体系对APMP纸浆的改性及纤维表面变化

利用漆酶/介体体系对三倍体毛白杨碱性过氧化氢机械浆进行酶法改性处理。研究结果表明,在最佳酶促反应条件下,即:浆料浓度4%,pH5,反应温度50℃,反应时间60min,通O2时,漆酶最佳用量为2U.g-1,最佳介体用量0.5%。同时还发现,漆酶处理过程中加入介体(1-羟基苯并三唑)后,纸浆的物理强度性能均得到明显提高,对漆酶处理和空白的浆样进行纤维质量分析和扫描电镜分析的结果表明,经过漆酶处理后,纤维表面状况发生了明显的变化。     

漆酶改性高木素含量的硫酸盐浆．提高纸的强度特性——在没食子酸的条件下用漆酶处理

在高-K（91）硫酸盐浆中,漆酶与没食子酸发生化学反应。与未处理的试样相比,处理后的耐破、抗张、湿强分别增加34％、20％和72％。而漆酶对全漂浆没有大的影响,这就表明木素是对纤维处理的主要对象。结果表明纸页强度的提高是由于纤维间氢键结合的改善和产生苯氧自由基缩合作用的结果。     

漆酶改性高木素含量的硫酸盐浆提高纸的强度特性——在没食子酸的条件下用漆酶处理

在高-K（91）硫酸盐浆中．漆酶与没食子酸发生化学反应。与来处理的试样相比．处理后的耐破、抗张、湿强分别增加34％、20％和72％而漆酶对全漂浆没有大的影响．造就表明木素是对纤维处理的主要对象。结果表明纸页强底的提高是由于纤维间氢键结合的改善和产生苯氧自由基缩合作用的结果。     

漆酶和漆酶/介体处理对未漂硫酸盐浆白度和色度的影响

探讨了不同的漆酶/介体处理对未漂硫酸盐浆白度和色度的影响,着重研究了单独漆酶和以丁香酸甲酯(MS)为介体的漆酶/介体体系对白度和色度的影响。结果表明:不同的漆酶/介体体系,均未改善纸浆的白度。单独漆酶处理可导致纸浆白度和L*值稍有降低,a*值稍有增加,b*值下降。漆酶/MS处理造成纸浆白度和L*值下降更为明显,a*值大幅上升,b*值下降。纸页的白度随漆酶用量的增加稍有下降;不同的处理温度对纸浆白度和色度影响不大;增加介体MS用量导致纸页的白度和L*值进一步下降,a*值明显增加,b*值变化不大。     

Melanization of flavonoids by fungal and bacterial laccases

Laccase activity in plants results in the formation of a number of brown pigments, often referred to as tannins. Laccase-dependent pigment production is also catalogued in numerous fungal and bacterial species. The laccase of the haploid yeast Cryptococcus neoformans forms melanin-like pigmentation outside the cell wall in the presence of exogenous substrates. While this process is a contributing factor to its virulence in humans, the evolutionary intent for the laccase function remains a mystery. We show here that C. neoformans and Bacillus subtilis have the ability to create melanin-like pigments from a variety of flavonoid molecules across a range of conformations, preferring those with 3',4'-dihydroxylations. Since flavonoids are ubiquitous plant molecules and often-considered antimicrobial agents, we postulate that they are the intended natural targets of laccase activity and result in the formation of a defensive melanin-like coat. These results suggests a new mechanism by which flavonoid-melanin formation may occur, using not only A- and C-ring linkages, but also monomer links through the B-ring of the flavonoid structure. We also show that resveratrol and other non- and mono-hydroxylated polyphenol substrates have the ability to restrict pigment formation and may be potent inhibitors of laccase activity.     

三种巨大口蘑菌株贮藏期间褐变及相关酶活性

以巨大口蘑SCAU1、新3和新4三种菌株子实体为试材,于12℃和相对湿度95%下贮藏,定期取样测定褐变度、多酚氧化酶(PPO)、酪氨酸酶(TYR)、漆酶和总酚等生理指标,研究各菌株的褐变度与酶活性及总酚的相关性。结果表明,贮藏期间三种巨大口蘑菌株的褐变度呈上升趋势,PPO、TYR及漆酶的活性均呈下降趋势,其中SCAU1菌株的褐变度和PPO、TYR及漆酶活性最低,而总酚含量与新3和新4差异不显著(p>0.05);相关性分析结果显示,新3、新4菌株的褐变度均与PPO活性呈极显著负相关(p<0.01),SCAU1菌株的褐变度与PPO活性呈显著负相关(p<0.05),相关性从高到低依次为新3菌株>新4菌株>SCAU1菌株,此外,新3菌株的褐变度与TYR活性呈显著负相关(p<0.05)。该结果可为巨大口蘑优良菌株的选育和褐变内在机理的揭示提供依据。     

壳聚糖没食子酸衍生物酶法催化条件优化及抗氧化活性和细胞毒性

利用漆酶、辣根过氧化物酶在均相和非均相反应体系中催化壳聚糖与没食子酸反应,以增强壳聚糖的抗氧化性。研究酶种类、反应体系p H值、反应温度、反应时间、酶用量和底物的质量比等因素对产物接枝率的影响。利用单因素试验和正交试验确定的最适反应条件为反应p H 4.5、反应温度25℃、反应时间5 h、没食子酸与壳聚糖的质量比3∶1、漆酶用量4 U,此条件下衍生物的接枝率为65.2%。对衍生物分别进行体外抗氧化活性和细胞毒性检测,结果表明,在相同添加量的情况下,衍生物的抗氧化性显著高于未改性的壳聚糖,而且产物无细胞毒性。     

利用木质素沉淀物产漆酶的研究

从玉米秸秆的碱处理液中分离木质素沉淀物,进一步用于Coriolus versicolor液态发酵生产漆酶。研究结果表明,木质素沉淀物对漆酶的形成有明显的促进作用,当其添加量为0.6%时,在摇瓶条件下漆酶活力可高达7005.6IU/ml,比对照组的漆酶活力提高了4.04倍。发酵培养基中添加10g/L葡萄糖有利于菌种的前期生长,从而提高漆酶产量。在3.7L发酵罐中进行产酶试验,发酵罐最适通气量为0.75vvm,最适转速为300r/ min,漆酶活力可达到7506.2IU/mL。该试验结果对于降低玉米秸秆碱预处理液的环境污染,促进木质素沉淀物的回收利用以及加速漆酶的规模化生产等均具有重要意义。     

白腐菌木素氧化酶系的检测及其漆酶诱导产生的研究

为筛选生长速度快的高产漆酶菌种,通过平板组织分离法在东北林区的4个自然保护区采集、鉴定、分离纯化得到34个大型真菌菌种,其中25个为白腐菌.用丁香醛连氮法、苯胺蓝平板脱色法对获得的菌种进行木素氧化酶系定性测定,结果发现有14个菌种具有漆酶活性.选择其中生长速度快、漆酶活性高的菌种进行了培养方式、诱导剂诱导对漆酶产生的影响,研究发现白耙齿菌、血红密孔菌诱导、静止培养漆酶产生最高峰值分别达到340、480U/mL,明显高于其他3种培养方式,这说明白耙齿菌、血红密孔菌是生长速度快的高产漆酶菌种,且静止培养可代替振荡培养进行漆酶产生、制备等相关的后续工作.     

漆酶催化香草醛接枝壳聚糖及其在抗菌纸中的应用

以香草醛(VA)为底物,利用漆酶作为催化剂催化香草醛与壳聚糖接枝反应。对VA-壳聚糖接枝产物分别进行线性电位滴定、红外光谱检测,确定产物接枝率和结构的变化,对其抗氧化性和抑菌性能进行分析并采用表面涂布法和浆内添加法制备抗菌纸。结果表明,VA-壳聚糖的接枝率约为10.2%;红外光谱分析表明氨基的吸收峰强度减弱,且在1637 cm-1处出现新的吸收峰,说明在漆酶催化作用下香草醛与壳聚糖上的氨基参加反应形成席夫碱(CN)结构;VA-壳聚糖对ABTS·+自由基半数抑制浓度(IC50)值为1.62 mg/mL,还原能力检测得出浓度为5 mg/mL时在700 nm处的吸光度较原样提高0.321,表明VA-壳聚糖的抗氧化性能得到提高;VA-壳聚糖的抑菌性能较壳聚糖原样有所提高。采用表面涂布法和浆内添加法制备VA-壳聚糖抗菌纸,可以赋予纸张良好的抑菌性能,同时可以改善纸张的物理性能。     

酶处理对二次纤维性能的影响

该文采用漆酶处理漂白ONP脱墨浆,研究了漆酶处理方式对成纸白度和强度性能的影响,并通过XRD和AFM观察了纤维结晶度和表面形貌的变化。结果表明：漆酶处理可以提高成纸白度3.70%ISO,提升成纸的撕裂指数9.02%、抗张指数18.40%和耐破指数2.79%,纤维结晶度由75.9%降至72.5%。另外,从AFM的图像可以看出漆酶处理后的纤维表面变得粗糙。粗糙的纤维比表面积大,易使纤维结合紧密,从而使得成纸强度上升。     

漆酶接枝反应在植物纤维改性中的应用

漆酶能够催化氧化还原反应,与其他氧化还原体系相比,漆酶偶合接枝反应条件温和,反应过程对环境友好。目前在造纸、纺织、食品、制药和污水处理等领域得到广泛应用。本文主要论述通过漆酶对植物纤维的改性,从而提高纸张的强度、湿强度、憎水性能、抗菌性能等。     

产漆酶白腐菌的诱变选育及其液体发酵的研究

本研究从一株产漆酶的野生白腐菌出发,通过紫外诱变技术处理,获得了一株产漆酶能力较强的诱变菌株,其酶活高峰可达4630U／L,比原始菌株提高了约3倍。对诱变菌株液体发酵产酶的研究表明,碳源和氮源等营养物质的消耗对菌体保持生长和代谢活力具有较大的影响,而在培养体系中漆酶活力显著升高阶段,体系pH值的变化曲线则出现了一个明显的低谷。     

Factors affecting the oxidative activity of laccase towards biphenyl derivatives in homogeneous aqueous-organic systems

Catalytic oxidation of biphenyl derivatives was investigated using laccase in a homogeneous aqueous-organic system. A thermostable laccase from Trametes sp. showed the highest catalytic activity for the oxidation of 4-hydroxybiphenyl (4-HB) at a reaction temperature of 60 degrees C when dimethylsulfoxide (DMSO) was employed as a co-solvent. Furthermore, the catalytic performance was successfully enhanced by the incorporation of a laccase mediator system (LMS) into the aqueous-DMSO media. The catalytic performance strongly depended on the type of mediator, and the highest activity was observed with 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) as mediator, suggesting the importance of the selection of a suitable mediator. It was verified that this mediator system is applicable to the oxidation of several biphenyl derivatives with hydroxyl groups.