天然的造纸原料有草类、木材、麻类、棉花等,这些原料主要由三部分组成即纤维素、半纤维素和木素。造纸厂的蒸煮过程就是用化学药品溶出、脱除木素的过程,一般的化学法制浆,不但要用到各种化学药品,而且成本高、能耗大。而用生物酶降解木素,方法简单,对环境无污染。
用于木素降解的酶,主要有漆酶、木素酶(木素过氧化物酶,锰过氧化物酶)。漆酶是一类含铜的胞外氧化酶,漆酶可以让木素生物降解。木素降解酶分为木素过氧化物酶( Liganin peroxidase, Lips ,EC, 1.11.1.7 )和锰过氧化物酶(Manganese-dependent peroxidase, MnPs. EC.1.11.1. 7),它们能催化木素的降解。
造纸原料,特别是木材经过木素生物降解可以去除原料中的大部分木素。
木素降解酶典型的模式有:①木素过氧化物酶+锰过氧化物酶;②锰过氧化物酶+漆酶型;③木素过氧化物酶+漆酶型及其他酶型。
基本机理为;原料的木素经过酶的降解成低分子质量木素,增加了木素的溶出和被抽提的能力,从而实现木素与纤维素、半纤维素的分离。但这种降解过程比较费时,需要与化学或机械制浆的过程结合才能满足现代化生产的需求。
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