本论文对毛柄金钱菌(Flammulina velutipes)漆酶的制备、纯化及理化性质及其应用于硫酸盐浆的漂白效果及机理进行了较为系统深入的研究。 以农业秸秆稻草为主要原料，采用微生物固体发酵方式，考察了F.velutipes的产酶体系以及碳源、氮源、诱导剂对F.velutipes合成漆酶的影响，并借助红外光谱对F.velutipes生物处理稻草前后的残余木素进行了分析，同时利用裂解-气质联用分析F.velutipes处理稻草过程中化学成分的变化。结果发现随着发酵时间延长，S/G数值逐渐减小，说明紫丁香基结构单元的降解程度比愈疮木基结构单元要高；木素/碳水化合物比值降低显著，说明该菌可以选择性地降解稻草木素；稻草裂解产物中紫丁香醛、紫丁香酮的比例提高，说明S和G型木质素单元Cα-Cβ键的氧化断裂。该结果证实了应用F.velutipes降解木素，进行纸浆漂白的潜力。 为进一步提高漆酶产量，本文研究了F．velutipes在液体振荡培养和液体静置条件下合成漆酶的情况，优化了F．velutipes合成漆酶的各种因素，探求其合成漆酶的最佳条件。在液体振荡培养条件下，无机氮源中酒石酸铵振荡培养所得漆酶的酶活力较高。有机氮源中蛋白胨的效果最好，比不加氮源的对照酶活提高50％，尿素的效果次之。Cu2+的浓度影响白腐菌F．velutipes漆酶的合成。随着Cu2+浓度增加，漆酶酶活呈先上升后下降的趋势，当Cu2+的浓度在0.8μmol/L时，漆酶产量达到最高峰值。添加Mn2+后，漆酶最高酶活力均提前至培养第五天。诱导剂中，香兰素诱导F．velutipes合成漆酶效果最为明显，培养至第9天，酶活达11320IU/L，比对照酶活提高接近一倍。不同的培养基装液量对白腐菌F．velutipes合成漆酶也有影响，300mL三角瓶中装80mL液体培养基，较为经济合算。在液体静置培养条件下，也分别考察了不同氮源、碳源和微量元素对白腐菌F．velutipes合成漆酶的影响。微量的Cu2+促进漆酶合成的效果非常明显，当Cu2+浓度为0.5μmol/L时，酶活峰值出现在第16天，为26570IU/L，比对照酶活提高67％。 通过盐析、超滤和DEAE-Sephadex A-25离子交换层析得到毛柄金钱菌漆酶，并对其理化性质进行了研究，结果表明：F．velutipes漆酶最适宜的温度和pH分别是60℃，pH4.0。其在35～70℃，pH4.0～4.5表现出较强的稳定性。F．velutipes漆酶氧化ABTS的Km值为1.58×10-4mmol/L。乙醇、丙酮和二氧六环作为溶剂对F．velutipes漆酶的酶活有很强的抑制作用。溶剂浓度越大，F．velutipes漆酶的酶活越低。Zn2+和Cu2+对F．velutipes漆酶有活化作用，而Fe2+、Fe3+对漆酶的抑制作用相当明显。 由F． velutipes漆酶与HBT组成的漆酶/介体系统(LMS)在氧气存在条件下处理KP竹浆适宜的条件为：漆酶用量5.0IU/g浆，pH值为3.0～4.5，反应温度为60℃，酶处理时间为150min。应用F． velutipes漆酶和另两种漆酶分别漂白硫酸盐竹浆，结果发现：与传统的CEH漂白相比，硫酸盐竹浆进行包括漆酶/介体系统处理的OLQP漂白，在达到相近白度情况下，三种不同漆酶在HBT存在下的TCF漂白浆比CEH漂白浆粘度高43.3％～56.2％，并且保持了更好的纸浆强度；F． velutipes产生的漆酶在3种漆酶中漂白效果最好，经OLQP漂白后，竹浆的白度可达80.7％ISO，粘度在800mL/g以上。在没有外加介体的情况下，F． velutipes漆酶处理纸浆仍具有较好的脱木素效果，经OL0QP(L0，无外加介体)漂白后，纸浆白度可达76.7％ISO，比OQP漂后的浆白度提高了23.2％ISO。同时以苄甲基木素模型物藜芦醇为例，结合商品漆酶考察了F． velutipes漆酶催化氧化黎芦醇的反应转化速率。 在介体HBT存在的条件下，含漆酶处理的TCF漂白竹浆白度可达到83.1％ISO，经ECF漂白后纸浆白度可达85.8％ISO，同时纸浆的强度也有不同程度的提高。与经TCF漂白后的纸浆相比，经ECF漂白的纸浆的耐破指数和裂断长都略低，但是白度明显高于前者。实验同时发现在提高纸浆性质方面，漆酶/介体体系置于氧脱木素或者D段之后进行协助漂白比漆酶漂段置于氧脱木素之前作为预漂剂更有效。 应用F． velutipes漆酶/HBT漂白高卡伯值马尾松KP浆的结果表明，该漆酶是一种漂白能力强、脱木质素选择性好的高效漆酶；在漂白纸浆的同时，该漆酶可以有效改善纸张的强度。 经过F．velutipes漆酶漂白后，马尾松KP纤维粗度下降，而卷曲指数和扭结指数有上升的趋势，表明纤维的挠曲性得到改善，对提高纤维间的结合力更加有利。借助X射线衍射仪测定纸浆纤维结晶度的结果表明，经过漆酶处理后，马尾松KP浆纤维的结晶度均较未经酶处理的对照浆高，这是由于在漂白过程中，浆中的木素及部分半纤维素等无定形物质溶出的缘故。其中强度性质最好的OLQP漂后浆的结晶度也最高。 利用气相色谱在分离和检测不同类型的气体，必须选取不同的色谱柱。因此，为了满足多任务气相色谱的分析，只能频繁地更换色谱柱，而每次更换柱子，都有可能造成柱子的毁坏和耗损，并且重复进行老化、稳定等过程。利用改进的顶空—气质连用(HS—GC/MS)方法，利用质谱选择性检测器定量检测CO2，从而测定纸浆中的羧基含量，无需购买特定的气相色谱柱分离这类无机气体，方便易行。新的测定方法灵敏度高，定性定量效果令人满意。利用改进的方法测定马尾松KP浆中的羧基含量发现，无论是漆酶单独处理还是漆酶/HBT处理，都能使浆中的羧基含量增加，原因可能是漆酶漂白除去部分木素后，暴露出更多的表面积，有利于氧化反应的进行和羧基的生成，使得羧基含量增加所致。 利用原子力显微镜(AFM)对漆酶漂白前后马尾松KP纤维表面的分析主要得到了两方面的信息：漆酶处理前后对木素含量和分布的影响以及对纸浆纤维表面形貌的改变。结果表明，经KP法制浆后，纸浆纤维细胞壁上富含木素和抽出物的胞间层和初生壁基本溶出，证实裸露在KP纤维表面上的主要是S1层。漆酶漂白除去了纸浆纤维表面大部分的木素和抽出物，使得S1层上的微细纤维取向更加清晰。同时，漆酶漂白后马尾松KP浆纤维的相差值也明显下降，这也是漆酶漂白去除纤维表面的木素和抽出物等疏水性物质的结果。通过比较漆酶漂白前后马尾松KP浆纤维的AFM地形图，也证实了上述结论。利用针尖修饰有-OH的AFM探针接触来模拟纸浆纤维之间的作用，发现经过漆酶漂白后，纸浆的平均粘附力提高，即纸浆表面能量增大。这说明纸浆表面可以和针尖上的-OH形成氢键的-OH和-COOH等基团的数量也随之增加了。 利用X射线光电子能谱(XPS)对各种漂白浆纤维表面的氧碳比(O/C)和C1s峰的碳价态比的分析结果表明，经过漆酶处理后，纸浆纤维表面的氧碳比(O/C)上升，同时，纤维表面C1峰下降，漆酶处理使纤维表面暴露出了更多的亲水性基团，碳水化合物的含量提高，木素含量减少，有利于促进抄纸时纤维间氢键结合的形成。同时XPS分析为AFM直接观察到的纸浆纤维表面微观结构的变化提供了有利的佐证，进一步明确了漆酶漂白马尾松KP浆的同时提高纸浆强度的机理。