سمینار نساجی کاربرد آنزیم لاکاز در رنگبری پساب رنگرزی
چکیده:
تصور می شد قارچ های سفید پوسیده موثرترین میکروب های نابود کننده لیگنین در طبیعت باشند، آنها شامل انواع اکسید و احیاء کننده برون سلولی مانند لاکاز، پراکسیداز و اکسیدازهای که پراکسید هیدروژن تولید می کنند، می شوند. این آنزیم ها در نابودسازی لیگنین دخیل هستند، ولی مانند دیگر ترکیبات سخت اروماتیک باعث معضلات زیست محیطی نیز می شوند. هر دو لاکاز و پراکسیداز می توانند اکسیداسیون یک الکترونی واحدهای لیگنین آروماتیک را کاتالیز کنند که باعث واکنش های غیر آنزیمی متعدد می شود. پراکسیدازها بالاترین (یک پذیرنده الکترونی نامحدود) توسط لاکاز، این آنزیم را برای کاربردهای صنعتی و زیست محیطی کارامد می سازد. لاکاز یک آنزیم ترشح شده توسط اکثر باسیدومیسیت های نابود کننده لیگنین است و یک آنزیم ضروری برای نابودسازی لیگنین در قارچ های بدون پراکسیداز گزارش شده است. این آنزیم اکسیداسیون تعداد زیادی از ترکیبات فنلی و آروماتیک را کاتالیز می کند، ولی بستر آن به ترکیبات غیر فنلی در حضور ترکیبات جرم مولکولی پایین به عنوان واسطه گسترش یافته است.
صنعت نساجی تاکنون حریص ترین کاربر رنگینه های مصنوعی بوده که نیاز به محلول های کارآمد اکولوژیکی برای رنگبری پساب آن بوده است. برای غلبه بر این معضلات و به حساب آوردن ویژگی بستر قارچ سفید پوسیده (WRF) برای نابودسازی ترکیبات آروماتیک، این قارچ و آنزیم های لیگنولیتیک آنها برای کاربرد بالقوه شان در تصفیه پساب نساجی بررسی می شوند. اکثریت مطالعات با لاکازها در اصل با آنزیم های ترشح شده توسط باسیدومیسیت ها انجام شده که توضیح آنها گزارش شده است.
مقدمه:
رنگینه های مصنوعی به میزان وسیعی در صنایع نساجی استفاده می شوند. این رنگینه ها دارای ساختار متنوعی هستند. مانند اسیدی، بازیک، مستقیم، راکتیو و غیره… . می توان تخمین زد که ده تا پانزده درصد از این رنگینه ها در پساب در طی فرآیند رنگرزی از بین بروند. وارد شدن مستقیم این پساب به محیط زیست و گیاهان ممکن است منجر به شکل گیری محصولات کارسینوژنی سمی شود.
از این رو رنگبری پساب امری اجتناب ناپذیر به نظر می رسد. رنگینه ها می توانند از پساب، توسط یکی از روش های فیزیکی و شیمیایی شامل جذب، انعقاد، تعویض یونی، اکسیداسیون و روش های الکترو شیمیایی حذف شوند. همه این روش ها توانایی حذف رنگینه های مختلف را دارند، اما هزینه آنها زیاد است به همین جهت مقرون به صرفه نیستند. در میان این روش ها، انعقاد و جذب بیشتر مورد استفاده قرار گرفته می شوند. با این وجود این امر مقدار زیادی لجن به وجود می آورد که به عنوان یک آلاینده باعث ایجاد مشکلاتی می شود. از این رو نیاز شدیدی برای توسعه یک روش اقتصادی و موثر در ارتباط با رنگبری پساب احساس می شود. جدیدترین تحقیق در این زمینه بر فرآیند آنزیمی برای عمل آوری پساب تاکید کرده است. تعدادی از آنزیم های اکسایشی حاصل از باکتری ها، قارچ ها و گیاهان برای ایفا کردن یک نفش مهم در کاربردهای عمل آوری مواد زائد گزارش شده است که قادر به رنگبری پساب می باشند.