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    生物酶的作用?

    2020-09-01 15:20:24

      生物酶是一种无毒、对环境友好的生物催化剂,其化学本质为蛋白质。酶的生产和应用,在国内外已具有80多年历史,进入20世纪80年代,生物工程作为一门新兴高新术在我国得到了迅速发展,酶的制造和应用领域逐渐扩大,酶在纺织工业中的应用也日臻成熟,由过去主要用于棉织物的退浆和蚕丝的脱胶,至现在在纺织染整的各领域的广泛应用,体现了生物酶在染整工业中的优越性。现在酶处理工艺已被公认为是一种符合环保要求的绿色生产工艺,它不仅使纺织品的服用性能得到改善和提高,又因无毒无害,用量少,可生物降解废水,无污染而有利于生态环保的保护。本文从酶的特性及作用机理,阐述了生物酶在常见纤维品种上的应用,展望了生物酶在染整工业中的应用前景。

      l生物酶的特性和作用机理

      1.1生物酶的结构和特性

      生物酶是具有催化功能的蛋白质。象其他蛋白质一样,酶分子由氨基酸长链组成。其中一部分链成螺旋状,一部分成折叠的薄片结构,而这两部分由不折叠的氨基酸链连接起来,而使整个酶分子成为特定的三维结构。生物酶是从生物体中产生的,它具有特殊的催化功能,其特性如下: 高效性:用酶作催化剂,酶的催化效率是一般无机催化剂的103106倍。

      专一性:一种酶只能催化一类物质的化学反应,即酶是仅能促进特定化合物、特定化学键、特定化学变化的催化剂。

      低反应条件:酶催化反应不象一般催化剂需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件,而可在较温和的常温、常压下进行。

      易变性失活:在受到紫外线、热、射线、表面活性剂、金属盐、强酸、强碱及其它化学试剂如氧化剂、还原剂等因素影响时,酶蛋白的二级、三级结构有所改变。所以在大生产时,如有条件酶还可以回收利用。

      可降低生化反应的反应活化能:酶作为一种催化剂,能提高化学反应的速率,主要原因是降低了反应的活化能,使反应更易进行。而且酶在反应前后理论上是不被消耗的,所以还可回收利用。

    生物酶的作用?


      1.2生物酶的作用机理

      酶蛋白与其它蛋白质的不同之处在于酶都具有活性中心。酶可分为四级结构:一级结构是氨基酸的排列顺序;二级结构是肽链的平面空间构象;三级结构是肽链的立体空间构象;四级结构是肽链以非共价键相互结合成为完整的蛋白质分子。真正起决定作用的是酶的一级结构,它的改变将改变酶的性质(失活或变性)。酶的作用机理比较被认同的是Koshland的“诱导契合”学说,其主要内容是:当底物结合到酶的活性部位时,酶的构象有一个改变。催化基团的正确定向对于催化作用是必要的。底物诱导酶蛋白构象的变化,导致催化基团的正确定位与底物结合到酶的活性部位上去。

      2、应用于染整工业的生物酶的种类

      生物酶技术应用于染整加工主要有两个方面:(1)天然纤维织物的前处理加工,用生物酶去除纤维或织物上的杂质,为后续染整加工创造条件。(2)织物的后整理加工,用生物酶去除纤维表面的绒毛,或使纤维减量,以改善织物的外观、手感和风格。目前应用的生物酶主要有以下几种。

      2.1果胶酶

      果胶酶主要是由果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶酸盐裂解酶和果胶酯酶组成。果胶物质是高度酯化的聚半乳糖醛酸。果胶酶作用于果胶物质时,果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶酸盐裂解酶直接作用于果胶聚合物分子链内部的配糖键上,而果胶酯酶则使聚半糖醛酸酯水解,为聚半乳糖醛酸酶和果胶酸盐裂解酶创造更多的位置。

      2.2脂肪酶

      脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸,脂肪酸进一步进行B一氧化,每次脱下一个C2物,生成乙酰COA(N—环己基辛基胺),进入TCA(三羧酸)环彻底氧化或进入乙醛酸环合成糖类。

      2。3蛋白酶

      由微生物分泌的蛋白酶因菌种不同而异,例如枯草杆菌分泌明胶酶和酪蛋白酶,可以水解明胶和酪蛋白;费氏链酶菌分泌角蛋白酶,可以水解动物的毛、角、蹄的角蛋白。蛋白酶将蛋白质分解成肽,再经肽酶水解成氨基酸。

      2.4纤维素酶

      纤维素酶是一个多组分酶体系,纺织工业中应用的纤维素酶大多数是由木酶属真菌制造的。纤维素酶中的纤维素二糖水解酶又称为外切纤维素酶,由CHBI和CHBII两种酶组成,而内切葡聚糖酶,又称为内切纤维素酶,至少由5种纤维素酶(EGI、EGII、EGHI、EGIV、EGV)组成。此外,还有13一葡萄糖醛酶。这些纤维素酶在纤维素的水解中具有协同作用。


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