生物酶除甲醛

生物酶除甲醛

生物酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物,大部分為蛋白質,也有極少部分為RNA。

酶的生產和套用,在國內外已具有80多年歷史,進入20世紀80年代,生物工程作為一門新興高新術在我國得到了迅速發展,酶的製造和套用領域逐漸擴大,酶在紡織工業中的套用也日臻成熟,由過去主要用於棉織物的退漿和蠶絲的脫膠,至現在在紡織染整的各領域的廣泛套用,體現了生物酶在染整工業中的優越性。

酶在人體皮膚護理領域也於2016年獲得了重要突破,已進入臨床套用階段。

基本信息

簡介

現在酶處理工藝已被公認為是一種符合環保要求的綠色生產工藝,它不僅使紡織品的服用性能得到改善和提高,又因無毒無害,用量少,可生物降解廢水,無污染而有利於生態環保的保護。同時,生物酶也套用於治理室內裝修污染領域,通過吞噬、分解,來消除室內裝修產生異味、甲醛等污染。

結構特性

生物酶是具有催化功能的蛋白質。像其他蛋白質一樣,

生物酶解堵劑作用原理示意圖

酶分子由胺基酸長鏈組成。其中一部分鏈成螺旋狀,一部分成摺疊的薄片結構,而這兩部分由不摺疊的胺基酸鏈連線起來,而使整個酶分子成為特定的三維結構。生物酶是從生物體中產生的,它具有特殊的催化功能,其特性如下: 高效性:用酶作催化劑,酶的催化效率是一般無機催化劑的10^7~10^13倍。

專一性:一種酶只能催化一類物質的化學反應,即酶是僅能促進特定化合物、特定化學鍵、特定化學變化的催化劑。

低反應條件:酶催化反應不象一般催化劑需要高溫、高壓、強酸、強鹼等劇烈條件,而可在較溫和的常溫、常壓下進行,另外,一些特殊的酶在特定條件下催化效率達最大值,如胃蛋白酶在胃液酸性條件下發生作用。

易變性失活:在受到紫外線、熱、射線、表面活性劑、金屬鹽、強酸、強鹼及其它化學試劑如氧化劑、還原劑等因素影響時,酶蛋白的二級、三級結構有所改變。所以在大生產時,如有條件酶還可以回收利用。

可降低生化反應的反應活化能:酶作為一種催化劑,能提高化學反應的速率,主要原因是降低了反應的活化能,使反應更易進行。而且酶在反應前後理論上是不被消耗的,所以還可回收利用。

作用機理

酶蛋白與其它蛋白質的不同之處在於酶都具有活性中心。酶可分為四級結構:一級結構是胺基酸的排列順序;二級結構是肽鏈的平面空間構象;三級結構是肽鏈的立體空間構象;四級結構是肽鏈以非共價鍵相互結合成為完整的蛋白質分子。真正起決定作用的是酶的一級結構,它的改變將改變酶的性質(失活或變性)。酶的作用機理比較被認同的是Koshland的“誘導契合”學說,其主要內容是:當底物結合到酶的活性部位時,酶的構象有一個改變。催化基團的正確定向對於催化作用是必要的。底物誘導酶蛋白構象的變化,導致催化基團的正確定位與底物結合到酶的活性部位上去,重金屬離子會與活性部位結合使酶失活。

分類

作為大的分類,酶類分為“分解系酶”和“合成系酶”。比如說,將蛋白質分解成能被吸吸收(那樣)大小的胺基酸,通過分解系的酶和吸收後的胺基酸來合成自身身體所必需的蛋白質,這些都是根據酶來進行的。但是,為了區分生體內和生體外被使用的酶,稱在生體組織內被使用的酶為“代謝酶”,稱在腸胃內等生體組織外被使用的酶為“消化酶”,也可以說是為了方便起見。在生物化學上,分為酸化還原酶、轉移酶、加水分解酶、脫離酶、異性化酶和合成酶等六大類。[1]

溶菌酶

溶菌酶可作為一種具有殺菌作用的天然抗感染物質,有抗菌、消腫及加快組織恢復功能等作用。常用於人體肌膚護理。[2]

果膠酶

果膠酶主要是由果膠裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果膠酸鹽裂解酶和果膠酯酶組成。果膠物質是高度酯化的聚半乳糖醛酸。果膠酶作用於果膠物質時,果膠裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果膠酸鹽裂解酶直接作用於果膠聚合物分子鏈內部的配糖鍵上,而果膠酯酶則使聚半糖醛酸酯水解,為聚半乳糖醛酸酶和果膠酸鹽裂解酶創造更多的位置。

脂肪酶

脂肪酶能將脂肪水解成甘油和脂肪酸,脂肪酸進一步進行B一氧化,每次脫下一個C2物,生成乙醯COA(N—環己基辛基胺),進入TCA(三羧酸)環徹底氧化或進入乙醛酸環合成糖類。

脂肪酶(EC3.2.2.3,甘油酯水解酶)是分解天然油脂的酶,其在紡織加工中主要用於絹紡原料脫脂處理;同時,只沒在羊毛洗毛中是較好的助洗劑,能去除羊毛附生雜質、脂蠟,使羊毛獲得可紡性;對棉織物進行精煉處理,能有效的去除棉的脂蠟;對滌綸進行處理,可改善滌綸表面的親水性。

蛋白酶

由微生物分泌的蛋白酶因菌種不同而異,例如枯草桿菌分

蛋白酶分子的結構彩圖

泌明膠酶和酪蛋白酶,可以水解明膠和酪蛋白;費氏鏈酶菌分泌角蛋白酶,可以水解動物的毛、角、蹄的角蛋白。蛋白酶將蛋白質分解成肽,再經肽酶水解成胺基酸。

纖維素酶

纖維素酶是一個多組分酶體系,紡織工業中套用的纖維素酶大多數是由木酶屬真菌製造的。纖維素酶中的纖維素二糖水解酶又稱為外切纖維素酶,由CHB I和CHB II兩種酶組成,而內切葡聚糖酶,又稱為內切纖維素酶,至少由5種纖維素酶(EG I、EG II、EG HI、EG IV、EG V)組成。此外,還有13一葡萄糖醛酶。這些纖維素酶在纖維素的水解中具有協同作用。

過氧化氫酶

過氧化氫酶是一種氧化還原酶,催化分解過氧化氫成為水和氧氣,它主要用於漂白工藝後去除殘餘的雙氧水,提高后繼染色性能和質量,並且沒有過量危險。過氧化氫酶也可用於紗線染色機、溢流噴射染色機、絞盤染色機和卷染機等的氧漂生物淨化處理。

澱粉酶

澱粉酶是水解澱粉和糖原的酶類總稱,通常通過澱粉酶催化水解織物上的澱粉漿料,由於澱粉酶的高效性及專一性,酶退漿的退漿率高,退漿快,污染少,產品比酸法、減法更柔軟,且不損傷纖維。澱粉酶的種類很多,根據織物不同,設備組合不同,工藝流程也不同,目前所用的退漿方法有浸漬法、堆置法、卷染法、連續洗等,由於澱粉酶退漿機械作用小,水的用量少,可以在低溫條件下達到退漿效果,具有鮮明的環保特色。

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