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1生物酶的特性及其漂白原理

1．1漂白用酶的生物特性

1．1．1葡萄糖氧化酶

葡萄糖氧化酶(Glucoseoxidase，GOD)的系統名稱為B—D一葡萄糖氧化還原酶(E．C1．1．3．4)，最先于1904年在黑曲霉和灰綠青霉中發現．高純度的GOD制劑為淡黃色粉末，易溶于水，完全不溶于乙醚、氯仿、丁醇等有機溶劑．f蚴0J由不同菌種得到的葡萄糖氧化酶分子質量略有差別．葡萄糖氧化酶的作用溫度比較寬，最適使用溫度為3O～50℃．固體酶制劑在0℃下保存至少穩定2年，但溫度高于40℃時酶活力逐漸喪失．GOD的最適pH值為5．6，在pH3．5～6．5具有很好的穩定性．葡萄糖氧化酶與其他大多數酶一樣，特異性非常嚴格，其對B一構型的D一葡萄糖具高度專一I生．底物分子中的任何一點改變都會顯著降低其氧化速率，如GOD催化8一D一葡萄糖的速度要比催化一D～葡萄糖的速度快150倍．[10-11]

1．1．2漆酶

漆酶Laccase，EC1．10．3．2)是一種含銅的多酚氧化酶，按其來源可分為漆樹漆酶、真菌漆酶和細菌酶．白腐真菌是分泌漆酶的最主要菌種．多數真菌漆酶的熱穩定性不高，超過50℃，幾分鐘后就失去活性．漆酶的分子結構中一般含有4個銅離子『其中I型Cu(藍色)和Ⅱ型Cu各1個，Ⅲ型Cu24(偶合的離子對Cuz+一Cu2+)2個1，這4個銅離子處于漆酶的活性部位，在氧化還原反應中起決定作用．[12]

1．1．3木聚糖酶[13]

木聚糖酶指能專一降解半纖維素木聚糖為低聚木糖和木糖的一組酶的總稱，主要包括：(1)p一1，4一D一內切木聚糖酶(EC3．2．1．8)，從木聚糖主鏈的內部切割B一1，4一糖苷鍵，使木聚糖溶液的粘度迅速降低；(2)p一1，4一D一外切木聚糖酶(EC3．2．1．92)，以單個木糖為切割單位作用于木聚糖的非還原性末端，使反應體系的還原性不斷增~1J；(3)13一木糖苷酶(EC3．2．1。37)，切割低聚木糖和木二糖，有助于木聚糖徹底降解為木糖．不同生物來源的木聚糖酶所能耐受的pH值一般是3～10，其最適pH值在4～7，最適溫度40～60℃，等電點為3～l0．5．真菌木聚糖酶的耐熱穩定性往往要比細菌木聚糖酶差些．

1．2漂白原理

1．2．1葡萄糖氧化酶

B—D一葡萄糖在氧氣存在下采用葡萄糖氧化酶催化氧化，生成D一葡萄糖酸內酯和雙氧水，利用產物雙氧水對織物進行漂白．催化的反應式如下：

水與葡萄糖酸內酯結合生成的葡萄糖酸，對金屬離子具有很強的螯合能力，漂白時無需加入雙氧水穩定劑．[4]87在這種情況下，為避免酶失活，處理浴應調節至微酸性～中性，溫度也應較低．而酶法產生H20：需要的葡萄糖可從酶退漿(淀粉漿料)的廢液中獲得，使資源得以充分利用．利用DextrozymeDX(Novozymes)可以完全除去漿料，并將其徹底分解為葡萄糖，從而有利于酶法對棉織物的退漿漂白一浴連續處理．[16]

1．2．2漆酶

漆酶能夠在分子氧條件下催化很多酚型和芳香胺型化合物的氧化反應．通過加入小分子介體物質如ABTS[2，2一連氮一雙(3一乙基苯并噻唑一6一磺酸)]或HBT(1一羥基苯并三唑1可以將底物范圍擴大到非酚型木素結構單元．目前，漆酶價體系統(LMS)已成功應用于木漿的漂白[l7J介體在酶的作用下會形成活性高且有一定穩定性的中間體，中間體能夠從氧分子中獲得電子傳遞給木素分子使木素降解，脫除木素，達到漂白目的．其簡單的催化循環過程如下：