核心提示：對(duì)酶制劑的發(fā)展、作用原理和催化機(jī)理作了詳細(xì)闡述,并介紹了通過(guò)基因工程和DNA編碼技術(shù)生產(chǎn)新的第三代酶制劑的情況.從原理上分析了酶在染整中的新應(yīng)用領(lǐng)域,如酶洗滌、酶的還原染料隱色體氧化、漆酶的棉漂白和新果膠裂解酶的棉煮練與漂白.
目前，印染助劑的研究發(fā)展方向是無(wú)毒性、低成本、高效、節(jié)能節(jié)水、易生化處理、縮短印染加工時(shí)間以及提高染色牢度。通過(guò)助劑的使用以符合人們環(huán)保意識(shí)提高的要求和保健的需要，由于國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，促使了印染助劑的發(fā)展。
酶制劑是一種蛋白質(zhì)，它是生物催化劑，因其結(jié)構(gòu)及立體構(gòu)型的獨(dú)特性而具有反應(yīng)專(zhuān)一性的特點(diǎn)，具有高效、反應(yīng)快、成本低、高質(zhì)量等的優(yōu)點(diǎn)。廣泛用于食品、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和洗滌中。在印染工業(yè)中使用酶制劑由退漿逐步發(fā)展到纖維素和羊毛織物的拋光柔軟、牛仔布的石磨、麻的脫膠、絲的精練、羊毛的防氈縮、纖維素纖維的煮練、漂白和浮色的去除、防沾污洗滌等等，其應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，受到印染業(yè)界的青睞。本文對(duì)酶制劑國(guó)內(nèi)外研發(fā)情況作了介紹。
1酶制劑發(fā)展為印染工藝的改革創(chuàng)造了條件
酶制劑與化學(xué)藥劑進(jìn)行印染加工的區(qū)別：⑴酶制劑反應(yīng)的專(zhuān)一性，只能對(duì)特定的一種物質(zhì)進(jìn)行水解、裂解或特定的化學(xué)反應(yīng)，從某些物質(zhì)中去除某一種特定成分。例如用蛋白酶進(jìn)行蠶絲的脫膠，能使絲膠水解，而絲素不水解，雖然絲膠和絲素都是蛋白質(zhì)，但蛋白酶脫膠時(shí)不會(huì)損傷絲素；⑵可以在常溫壓下和弱酸弱堿介質(zhì)中使用，對(duì)設(shè)備要求低，不會(huì)損壞設(shè)備，勞動(dòng)條件較好；⑶酶制劑的生物催化反應(yīng)速度快，可以從事快速反應(yīng)。比如，退漿可以通過(guò)數(shù)十秒汽蒸來(lái)完成，這主要是因?yàn)槊钢苿┑拇呋罨軜O低，催化效率比化學(xué)催化劑快得多。例如，過(guò)氧化氫的分解，在沒(méi)有催化劑存在時(shí)，其活化能約75360.4J/mol，若在鈀催化劑存在下，其活化能48985.6J/mol，降低了近一半，但用酶作催化劑時(shí)，其活化能7117.6J/mol，僅為無(wú)催化劑的過(guò)氧化氫活化能的1/10左右，反應(yīng)速度大大加快，快十億倍之多。由如1gα-淀粉酶晶體可在65℃、15min內(nèi)將2t淀粉轉(zhuǎn)化為糊狀，若用酸將淀粉水解成糊狀，則要在140~150℃條件下進(jìn)行。⑷酶本身是蛋白質(zhì)，無(wú)毒，對(duì)酸堿和溫度敏感，因此，可利用pH調(diào)節(jié)或溫度來(lái)抑制酶制劑的反應(yīng)；⑸酶的來(lái)源很廣，動(dòng)物、植物和微生物都可用作酶的原料，特別是微生物，不受季節(jié)、地域和氣候的限制，而且微生物品種多，容易培養(yǎng)，繁殖較快，產(chǎn)量又高，可以在短時(shí)間內(nèi)廉價(jià)地大量生產(chǎn)。尤其最近使用基因工程進(jìn)行DNA順序重組和編排，使酶的性能能按人們的需要而生產(chǎn)出新穎的酶制劑，使酶制劑發(fā)生突破性的進(jìn)展；⑹酶制劑的生物催化反應(yīng)速度快，一般能在50~60℃反應(yīng)，可大量節(jié)約能源；⑺用防沾污洗滌劑染色物，在洗滌中的色度極高，而用酶洗滌其洗液色度較低，酶本身易生物降解，為環(huán)保型助劑。
在20世紀(jì)90年代，氧化還原酶(以過(guò)氧化氫酶、漆酶和過(guò)氧化物酶為代表)、裂解酶以果膠酶中特殊的果膠酸裂解酶為代表)加入到紡織工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，近20年來(lái)，各類(lèi)新型紡織用酶制劑的增長(zhǎng)非常顯著：老品種有新的應(yīng)用；市場(chǎng)上出現(xiàn)了完全嶄新的酶制劑，并且發(fā)展了新的應(yīng)用領(lǐng)域；近幾年來(lái)，新專(zhuān)利的數(shù)量大增，酶對(duì)天然纖維的應(yīng)用工藝基礎(chǔ)已經(jīng)基本確立，而下一個(gè)里程碑將是針對(duì)和成纖維及其紡織品，對(duì)PVA的分解也是工作的目標(biāo)。在這種情況下，印染工作者要密切關(guān)注酶制劑的發(fā)展，了解和熟悉新品種的使用，還要學(xué)習(xí)有關(guān)酶生物化學(xué)，以便使用好的酶制劑來(lái)提高印染成品質(zhì)量和降低印染加工成本。
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