漆酶活性中心巯基部分处于氧化状态,当有少量焦硫酸钠还原剂产生后,漆酶的活性中心巯基全部处于还原状态,从而使漆酶酶活性得到保护。漆酶具有较高的专一性,当漆酶酶活得到保护后,酶的催化活性提高,同时,使酶的专一性和选择性得到提高,使木素结构单元的侧链、C-C键等氧化断裂,进而使木素降解产物中香草醛和丁香醛比例增大。
(NH4)2S2O8作氧化剂时,木素降解率数值及香草醛、丁香醛比例与CH3COOOH氧化时相差不大,均低于Na2S2O8、O2和H2O2氧化。H2O2氧化条件下,木素降解率虽高达68.65%,但丁香醛和香草醛比例偏低,分别仅有18.16%和8.8%,这可能是因为H2O2导致了木素苯环开裂。
而当DMD氧化时木素降解率最低,仅有19.3%,其原因可能是DMD不稳定,在催化转化反应体系中发生了无效分解,使其氧化活性和选择性下降。另外,也可能与DMD的强氧化性破坏了酶活性有关。结合丁香醛、香草醛比例以及硫酸盐木素降解率,选择Na2S2O8作为正交和单因素工艺优化的氧化剂。
正交实验以木素降解率为正交试验木素催化转化效果及优化工艺评价指标,固定化漆酶-固定化Co(salen)催化转化硫酸盐木素工艺条件的正交实验结果及分析如表4.4、表4.5所示。
由表4.4及表4.5正交试验结果及其直观分析表明,各因素对硫酸盐木素催化转化降解的影响显著性程度存在明显的差异,各因素对木素降解的影响程度依次为反应体系pH>反应时间>CH3CH2OH用量>催化剂比例(固定化漆酶:固定化Co(salen),m:m)>过硫酸钠用量>催化剂用量。