摘要在有氧條件下，漆酶能降解很多難降解的化合物，在環境治理中起到重要的作用。介紹了漆酶的來源和特性，綜述了漆酶在造紙廢水、廢紙脫墨、食品工業廢水及染料脫色等領域中的應用，并對漆酶的應用前景進行展望。

　　關鍵詞漆酶廢水染料脫色廢紙脫墨環境保護

　　環境從業人員評職知識：環境生態著作出版方法

　　一部環境生態著作要完成出版也是一項復雜的工作，從選題到組稿，審稿再到最后的出版發行也要經過多個程序。作者要出版先要做的就是選題工作，出版社或者是出版機構在選題方面也是考慮市場的，會結合市場現狀挑選出環境生態類選題，這類選題也要審核委員會審批通過才能走下面的流程。

　　0引言

　　漆酶(Laccase)是一種含銅的多酚氧化酶，又名對苯二酚氧化酶，是一種金屬糖蛋白，它屬于多銅氧化酶家族。漆酶最早被發現于日本紫膠漆樹(Rhusverniciflua)漆液，后來Bertrand在真菌中也發現了這種酶，并且稱之為漆酶。在自然界里，漆酶主要存在于各種植物、昆蟲、真菌及細菌。近年來，廣大學者對漆酶進行了大量的研究與探討，其中，人們最熱衷于對真菌漆酶的研究[1]。

　　典型漆酶是一種單體蛋白，由500~550個氨基酸組成，真核生物漆酶含有10%~25%的糖基。擔子菌門、子囊菌門及半知菌類等真菌分布有大量的產漆酶真菌，特別是白腐菌中分布更為廣泛。來自于白腐菌的漆酶是自然界中纖維素、木質素和半纖維素必不可少的降解者，在木質素降解過程中不可或缺，在自然界物質循環過程中起著非常重要的作用。漆酶在以下幾個方面的應用前景及潛在價值尤為突出:有機合成、免疫檢測、生物檢測、生物傳感器制作[2]、污染修復、有毒有害化合物的去除、造紙廢水的生物處理、紙漿的生物漂白和飲料果汁加工、植物食品保護等。

　　自發現漆酶以來，人類已經對漆酶和產漆酶菌株進行了大量的研究與探索，包括產漆酶菌株生長曲線、產漆酶條件的優化、漆酶的分離純化及其酶學性質、漆酶的具體應用等。近年來人們分離純化了上百種不同來源的漆酶，并研究探討了它們的酶學性質，克隆測序一些漆酶基因已經實現，酵母等真核生物異源表達也成為事實，但漆酶實際應用研究始終是值得我們探討的課題，只有繼續研究漆酶的性質及具體應用，繼續擴展漆酶的其他應用領域，才能充分發揮漆酶的應用價值。現今社會人們對環境保護高度重視，漆酶作為一種綠色催化劑，更是在環保中起著不可替代的作用。本文在已有研究成果的基礎上，主要綜述了漆酶在環保中的具體應用，包括漆酶在造紙廢水處理、廢紙脫墨、食品工業廢水生化處理的應用等。

　　1漆酶在造紙廢水生物處理中的應用

　　隨著現代科技的不斷發展，人們已經對漆酶處理造紙廢水、紙漿生物漂白、漆酶廢紙脫墨等進行了深入的研究。近年來，人們發現漆酶在造紙工業中最具應用潛力，其催化氧化木質素的能力極強，并且有很多優勢。例如，漆酶能選擇性地催化木質素降解，不會對環境造成污染，作用條件溫和，常溫常壓即可，從而可以精簡設備降低能耗。造紙工業的氯漂廢水BOD5、COD和色度都比較高，含有大量有毒的有機氯化物且不易被傳統處理工藝去除。傳統制漿廢水的生物處理，一般是通過好氧及厭氧生物與廢水相互作用，但此方法處理氯漂廢水有一定的局限性，只能去除一部分碳水化合物，而對于氯酚等芳香化合物的去除效果不佳，漆酶對氯酚和苯胺化合物的去除能力很強，因此漆酶法處理造紙氯漂廢水及含酚工業廢水是一種非常有效的方法[3]。

　　周喜燕[4]應用漆酶處理漂白廢水，所用漆酶來自毛栓菌TrameteshirsuteaBYBF發酵液，結果表明，在溫度30℃，pH值6.4，酶液用量16U/mL條件下反應20h，廢水的COD、木素和色度分別下降了83.78%、83.36%和87%，這證明漆酶對氯漂廢水處理效果比較理想。徐化強等[5]利用云芝液培養所產的漆酶粗酶液處理造紙廢水，在溫度55℃，pH值7.0，酶液用量51U/mL條件下，處理5h，處理后出水的COD、木素和色度的去除率分別為82.1%、84%和94.6%。在實際廢水處理中可以優化處理條件，提高處理效率。

　　漆酶也可用于造紙黑液的預處理，提高造紙黑液的可生化性，慎鏞鍵等[6]從造紙廠污泥中分離細菌WG35，并用菌株WG35所產漆酶處理造紙黑液，污水的可生化降解性體現于BOD5/COD的值，漆酶作用于造紙黑液2天，BOD5/COD值為0.39，3天后為0.85，由此可見，黑液中添加漆酶后第3天的可降解性比第2天增加了將近1倍，經漆酶處理后的造紙黑液，可生化性比較好，為后續處理提供了方便。為了延長漆酶的使用壽命，降低漆酶的成本，提升漆酶環境耐受性，漆酶固定化技術應運而生，在造紙廢水的深度處理中，根據造紙行業節能減排的新要求，固定化漆酶技術成為新趨勢。劉娜娜[7]將固定化漆酶投入反應器處理造紙廢水，結果表明，反應器中加入200mL以海藻酸鈉固定的云芝漆酶，進水COD為1265.87mg/L時，其COD去除率比對照組提高了6.87%，當進水COD增加至1641.31mg/L時，其COD去除率比對照組提高了22.57%，使反應器抗進水負荷沖擊的能力更強。

　　2漆酶在廢紙脫墨的應用

　　隨著社會的不斷發展，資源短缺和環境惡化日益明顯，人們不斷研究節能環保的生產新方式，將廢紙回收進行脫墨實現二次利用是一個很好的節能方法。傳統的化學脫墨法需要大量的化學藥品，這就加重了脫墨廢水的污染負荷，增加了脫墨費用，使脫墨廢水的處理更加困難。傳統脫墨方法更容易出現“堿變黑”，因此降低了紙漿的白度。再者，應用傳統的化學脫墨法，紙漿的強度性能及濾水性能不能得到很好的改善。

　　漆酶脫墨方法的出現，很大程度上解決了這些問題，使脫墨更加經濟環保。相比傳統化學脫墨法，從效果上看，酶法脫墨后的紙漿物理性能良好、白度高、自由度較高、殘留墨較低;從運行費用上看，酶法脫墨化學藥品用量較少，漂白費用更低，能耗更低，從而使生產成本大大降低;從社會效益上看，酶法脫墨產生的廢水毒性和濃度要低，降低了造紙廠對周邊環境的污染程度，完全符合現今社會節能環保的生產理念。徐清華等[8]將漆酶/介體體系應用于廢舊報紙的脫墨，發現對比空白樣，脫墨漿白度降低，且漆酶用量越多白度越低，但隨著漆酶用量的增加，脫墨漿的可漂性顯著升高，白度可以升高4.2%。

　　并且漆酶和半纖維素酶同時用于脫墨時，兩者具有協同作用，與單獨使用漆酶或半纖維素酶相比，漂白漿的白度分別可提高8.3%和2.7%。由此可見漆酶應用于廢紙脫墨、處理造紙廢水效果明顯，但由于漆酶價格較高、生產條件不容易控制，這就限制了漆酶工業化應用的實現。目前，人們對漆酶脫墨進行了初步的探討，但其脫墨機理還不明確，漆酶制漿實現工業化仍需解決一些問題，例如預處理周期的縮短，預處理過程中伴生的負效應，有效控制微生物生物降解木素機理的探討、漆酶的批量生產、高效經濟介體的研發等。

　　3漆酶在食品工業廢水生化處理的應用

　　食品廢水通常含有高濃度的有機酚類、小分子有機酸和鹽類，是工農業污染物的重要來源之一，食品廢水滲入土壤不利于植物生長，而且對土壤微生物有很大的影響。漆酶可以去除廢水中的酚類及非酚類物質，分解有毒性的污染物，其作用條件溫和，且不會對環境造成二次污染。MARTIRANIL等[9]用純漆酶處理油橄欖壓榨廢水，廢水樣來自阿布魯佐橄欖油工廠，經檢測，漆酶處理后的廢水酚含量顯著降低(高達90%)。GIANFREDAL等[10]研究發現，廢水中的很多酚類物質能被漆酶降解，所用漆酶來源于Cerrenaunicolor，漆酶作用24h后，油橄欖壓榨廢水中酚類含量可降低60%~100%。

　　4漆酶在染料脫色中的應用

　　染料生產過程中產生的有色廢水成分復雜，毒性較大，對人們健康以及水生生物造成了嚴重危害。所以，對廢水進行有效脫色十分重要。在染料脫色中，漆酶能作用于不同結構的染料，其催化效率較高，且對環境沒有二次污染，漆酶脫色相關工作成為國內外環保行業的研究新熱點[11]。

　　5其他方面的應用

　　聚醚廢水主要由造紙、日化和機械等行業產生，對水產和河流生態有很大的危害，有可能通過食物鏈影響人類健康，馮俊生等[17]構建了微生物染料電池-電芬頓體系用來降解聚醚廢水，用漆酶包埋修飾碳氈陰極，當pH值為4，漆酶質量濃度為7mg/mL時，聚醚廢水COD降解率為68.1%，比未修飾的碳氈陰極提高了28%，而且經漆酶修飾的陰極電壓提高21.8%。張陳成等[18]利用活性炭纖維固定化漆酶對苯酚廢水進行處理，pH值7.0，35℃條件下，活性炭纖維、游離漆酶、固定化漆酶對苯酚的去除率分別為31.1%、50.4%、76.0%。固定化的漆酶對苯酚的去除效率明顯提高，廣大學者可以對漆酶的固定化進行深入的研究，通過更有效的固定化手段優化漆酶的降解作用。

　　6展望

　　本文綜述了漆酶在造紙廢水處理、廢紙脫墨、食品工業廢水處理、染料脫色等方面的應用，可見漆酶在這些領域應用潛力巨大，漆酶反應條件溫和，反應副產物無毒無害，作用范圍廣，自然界分布廣泛，這些優勢吸引了許多研究者的注意力，國內外廣大學者致力于漆酶應用的深入研究。為了讓漆酶的應用范圍更加廣泛，可以在以下方面深入研究:(1)降低漆酶成本，漆酶的高成本限制了漆酶的大范圍應用，為了解決這個問題，各位學者可以尋找漆酶的新來源，參照漆酶的結構和成分人工合成漆酶的替代品，從而得到大批量的廉價漆酶。(2)提高漆酶的活性，可以通過誘變菌種篩選出高活性的漆酶，可以利用基因工程重組漆酶的有效片段組成新的高活性漆酶。

　　參考文獻

　　[1]代海兵，王菡.漆酶純化及其部分性質研究[J].牡丹江醫學院報，2008，29(6):23-26.

　　[2]BATTISTAE，LETTERAV，VILLANIM，etal.Enzymaticsensingwithlaccase-functionnalizedtextileorganicbiosensors[J].OrganicElectronics，2017(40):51-57.