生物技术 生物漂白技术的研究现状及进展 ●马淑杰，金小娟 (北京林业大学，北京100083) 摘要：生物技术在制浆造纸工业中得到越来越广泛的应用，其中生物漂白技术是一种绿色环保型漂白方法，可提高 纸浆的可漂性，减少化学药品用量，减少化学药品对环境的污染。本文重，点论述生物漂白的目的，微生物及其产生 的酶，其中包括木聚糖酶、甘露聚糖酶、木素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶的漂白机理及其研究现状。 关键词：生物漂白：木聚被酶：木素降解酶 中图分类号：TS745 文献标识码：A 文章编号：1001-6309(2010)100-0055-05 1前言 2生物漂白过程中所用微 漂白程序相结合时，可以取得与 生物及酶的种类 传统的五段漂白同样的效果， 造纸工业环境污染问题一 显著减少有效氯用量和减轻漂 直受到人们的普遍关注，尤其是 生物漂白一般作为漂白预 白废水的污染。 含氯漂白废水中含有大量有机 处理，以节约后续漂白的化学漂 生物漂白所用的微生物通 氯化物，例如氯酚类、氯仿、氯化 剂用量，减少污染。对于新的漂 常是白腐菌和褐腐菌，这些真菌 二噁英等具有致毒、致诱变和致 白工艺，无元素氯(ECF)和全无 产生的酶如木聚糖酶、聚甘露糖 癌的作用。由于人们对环境质 氯(TCF)漂白，采用酶处理具有 酶、木素酶等对漂白具有一定的 量的要求越来越高，对废水中各 很好的促进漂白作用。 辅助作用以。 顶污染指标的要求越来越严格， 生物漂白所用的微生物通 Nezamoleslami等周研究了红 为了减小纸浆漂白对环境的污 常是白腐菌和褐腐菌。生物漂 麻皮喊一AQ浆白腐菌生物票 染和人类健康的危害，人们在寻 白用酶主要有两类：半纤维素酶 白，结果表明，随着Phanerochate 求各种解决途径，如无元素氯漂 和木素降解酶。半纤维素酶包 chrysosporium处理时间延长，纸 白、全无氯漂白和生物漂白。伴 括木聚糖酶和甘露聚糖酶；木素 浆kappa值下降，白度提高，说 随着生物科学的发展，生物技术 降解酶有木素过氧化物酶、锰过 明白腐菌预处理去除了纸浆中 在制浆造纸工业得到了越来越 氧化物酶和漆酶。 的残留木素。另外，经白腐菌 广泛的应用。其中生物漂白是 3微生物漂白 P.chrysosporium预处理后，漂白 一种绿色环保型漂白方法，符合 浆游离度下降、得率提高、纸页 当前无氯漂白的发展趋势，能降 由于白腐菌具有选择性降 紧度下降、白度提高、不透明度 低化学品用量，减轻污染，提高 解木素的能力，因此最初人们希 提高。但漂白浆物理强度（裂断 产品质量，并带来良好的经济效 望通过微生物的处理除去纸浆 长、耐破指数和撕裂指数)有所 益，已成为人们关注和研究的焦 的残余木素，达到漂白效果，或 下降。 点领域四。本文对微生物及其 者减少化学试剂的用量，减轻有 付时雨等研究了白腐菌 产生的酶在生物漂白中的应用 毒有机物对环境造成的污染。 预处理对疏酸盐苇浆漂白的影 研究进行简要综述，供参考。 试验表明，当白腐菌处理与化学 响。结果表明，白腐菌预处理能 基金项目：教育部留学回国人员科研启动基金。 作者简介：马淑杰女士(1989-)，林产化工制浆造纸方向：电话：15210513803，E-mail:mashujiemajie@163.cm *通讯作者：金小娟，博土，副教授，主要从事木材化学及生物制浆漂白方面的研究：电话：13718160441，E-mail:j0322@163.om。 Paper and Paper Making Vol.29 No.10 Oct.2010 55生物技术 Paper and Paper Making Vol.29 No.10 Oct. 2010 55 1 前言 造纸工业环境污染问题一 直受到人们的普遍关注，尤其是 含氯漂白废水中含有大量有机 氯化物，例如氯酚类、氯仿、氯化 二噁英等具有致毒、致诱变和致 癌的作用。由于人们对环境质 量的要求越来越高，对废水中各 项污染指标的要求越来越严格， 为了减小纸浆漂白对环境的污 染和人类健康的危害，人们在寻 求各种解决途径，如无元素氯漂 白、全无氯漂白和生物漂白。伴 随着生物科学的发展，生物技术 在制浆造纸工业得到了越来越 广泛的应用。其中生物漂白是 一种绿色环保型漂白方法，符合 当前无氯漂白的发展趋势，能降 低化学品用量，减轻污染，提高 产品质量，并带来良好的经济效 益，已成为人们关注和研究的焦 点领域 [1]。本文对微生物及其 产生的酶在生物漂白中的应用 研究进行简要综述，供参考。 2 生物漂白过程中所用微 生物及酶的种类 生物漂白一般作为漂白预 处理，以节约后续漂白的化学漂 剂用量，减少污染。对于新的漂 白工艺，无元素氯 (ECF) 和全无 氯 (TCF) 漂白，采用酶处理具有 很好的促进漂白作用。 生物漂白所用的微生物通 常是白腐菌和褐腐菌。生物漂 白用酶主要有两类 ：半纤维素酶 和木素降解酶。半纤维素酶包 括木聚糖酶和甘露聚糖酶 ；木素 降解酶有木素过氧化物酶、锰过 氧化物酶和漆酶。 3 微生物漂白 由于白腐菌具有选择性降 解木素的能力，因此最初人们希 望通过微生物的处理除去纸浆 的残余木素，达到漂白效果， 或 者减少化学试剂的用量，减轻有 毒有机物对环境造成的污染。 试验表明，当白腐菌处理与化学 漂白程序相结合时，可以取得与 传统的五段漂白同样的效果， 显著减少有效氯用量和减轻漂 白废水的污染。 生物漂白所用的微生物通 常是白腐菌和褐腐菌，这些真菌 产生的酶如木聚糖酶、聚甘露糖 酶、木素酶等对漂白具有一定的 辅助作用[2]。 Nezamoleslami等[3] 研究了红 麻皮烧碱 -AQ 浆白腐菌生物漂 白，结果表明，随着 Phanerochate chrysosporium 处理时间延长，纸 浆 kappa 值下降，白度提高，说 明白腐菌预处理去除了纸浆中 的残留木素。另外， 经白腐菌 P. chrysosporium 预处理后，漂白 浆游离度下降、得率提高、纸页 紧度下降、白度提高、不透明度 提高。但漂白浆物理强度（裂断 长、耐破指数和撕裂指数）有所 下降。 付时雨等[4] 研究了白腐菌 预处理对硫酸盐苇浆漂白的影 响。结果表明，白腐菌预处理能 生物漂白技术的研究现状及进展 ●马淑杰，金小娟* （北京林业大学，北京 100083） 摘要 ：生物技术在制浆造纸工业中得到越来越广泛的应用，其中生物漂白技术是一种绿色环保型漂白方法，可提高 纸浆的可漂性，减少化学药品用量，减少化学药品对环境的污染。本文重点论述生物漂白的目的，微生物及其产生 的酶，其中包括木聚糖酶、甘露聚糖酶、木素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶的漂白机理及其研究现状。 关键词 ：生物漂白 ；木聚糖酶 ；木素降解酶 中图分类号 ：TS745 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001-6309(2010)100-0055-05 基金项目：教育部留学回国人员科研启动基金。 作者简介：马淑杰女士(1989-)，林产化工制浆造纸方向；电话：15210513803，E-mail：mashujiemajie@163.com。 *通讯作者：金小娟，博士，副教授，主要从事木材化学及生物制浆漂白方面的研究；电话：13718160441，E-mail：jxj0322@163.com