聚乙烯醇生物降解研究进展

收稿日期：２００７－０７－１７

基金项目：国家高技术研究发展计划（８６３）资助项目（２００３ＡＡ３２２０５０）；江苏省高技术资助项目（ＢＧ２００５０１６）；新世纪优秀人才支持计划资助

项目

作者简介：张颖（１９７４－），女，贵州贵阳人，工学博士，讲师，主要研究方向为纺织生物技术；Ｅｍａｉｌ：ｙｉｎｇｚｈａｎｇ＠ｊｉａｎｇｎａｎ．ｅｄｕ．ｃｎ

通讯作者：陈坚（１９６２－），男，江苏无锡人，工学博士，教授，博导，主要从事工业生物技术及环境治理研究；Ｅｍａｉｌ：ｊｃｈｅｎ＠ｊｉａｎｇｎａｎ．ｅｄｕ．ｃｎ

聚乙烯醇（ＰＶＡ）是一种人工合成的水溶性高分子化合物，在纺织、

造纸、化工等行业有广泛的用途，但是在自然环境中它很难被降解，是水体中的难降解污染物之一，特别是在纺织工业废水中，据估计，每年我国纺织工业排放的ＰＶＡ废水数以千万吨计。随着人们对纺织工业清洁生产的关注，研

究者们考虑能否在退浆工艺中就实现对ＰＶＡ的生物降解，即将ＰＶＡ降解酶运用于纺织工业的退浆工艺。如果能在退浆工段就实现对ＰＶＡ的生物降解，不仅能大大减少ＰＶＡ废水的排放，还能避免化学退浆过程中高温和氧化造成的棉纤维损伤。实现

ＰＶＡ降解酶工业化的前提是了解ＰＶＡ的生物降解

聚乙烯醇生物降解研究进展

张颖１

堵国成２

范雪荣１

陈坚２

（１江南大学纺织服装学院江南大学生态纺织教育部重点实验室，无锡２１４１２２；

２

江南大学生物工程学院江南大学工业生物技术教育部重点实验室，无锡２１４１２２）

摘要：聚乙烯醇（ＰＶＡ）是一种在纺织和化工行业中广泛使用的难降解的高分子聚合物。随着人们对纺织工业清洁

生产的关注，如何在退浆工艺中就实现对ＰＶＡ的生物降解、减少ＰＶＡ废水的排放，并避免化学退浆过程中高温和氧化造成的棉纤维损伤，是近年来纺织生物技术领域的研究热点。由于ＰＶＡ降解菌种类不多、

培养周期长，ＰＶＡ降解酶酶活不高、提取不容易等原因，使ＰＶＡ的生化降解研究还局限在ＰＶＡ降解菌的筛选、ＰＶＡ降解酶的酶学性质研究等方面，ＰＶＡ降解酶还未在纺织工业上得到应用。本文综述了近年来国内外在ＰＶＡ降解菌筛选、ＰＶＡ降解酶提取及酶学性质、ＰＶＡ生化降解机理等方面的研究进展，并讨论了ＰＶＡ生化降解研究中存在的问题及发展方向。

关键词：

聚乙烯醇

生物降解

聚乙烯醇降解菌

聚乙烯醇降解酶

降解机理

ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＰＶＡＢｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ

ＺｈａｎｇＹｉｎｇ１ＤｕＧｕｏｃｈｅｎｇ２ＦａｎＸｕｅｒｏｎｇ１ＣｈｅｎＪｉａｎ２

（１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｃｏ－Ｔｅｘｔｉｌｅｓ（ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ），ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｘｉ２１４１２２；

２

ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｘｉ２１４１２２）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：

Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ

（ＰＶＡ）ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｈａｒｄ－ｄｅｇｒａｄａｂｌｅｐｏｌｙｍｅｒ，ｗｈｉｃｈｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｓｕｃｈａｓｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙａｎｄｔｅｘｔｉｌｅｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｌｅａｎ－ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｔｅｘｔｉｌｅｉｎｄｕｓｔｒｙａｔｔｒａｃｔｅｄｇｒｅａｔｉｎｔｅｒｅｓｔａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＰＶＡａｔｔｈｅｄｅｓｉｚｉｎｇｓｔａｇｅ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｏｆＰＶＡｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｎｄｍｉｎｉｍｉｚｅｄａｍａｇｅｏｆｃｏｔｔｏｎｆｉｂｅｒｉｎｔｈｅｄｅｓｉｚｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｂｅｃｏｍｅｓｏｎｅｏｆｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔｓｉｎｔｅｘｔｉｌｅｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｉｅｌｄ．Ｔｉｌｌｎｏｗ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｂｏｕｔｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＰＶＡｉｓｍａｉｎｌｙｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｓｃｒｅｅｎｉｎｇｏｆＰＶＡ－ｄｅｇｒａｄｉｎｇｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓａｎｄｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＰＶＡ－ｄｅｇｒａｄｉｎｇｅｎｚｙｍｅｓｆｒｏｍｏｂｔａｉｎｅｄｓｔｒａｉｎｓ．ＰＶＡ－ｄｅｇｒａｄｉｎｇｅｎｚｙｍｅｓａｒｅｓｔｉｌｌｎｏｔａｐｐｌｉｃａｂｌｅｉｎｒｅａｌｉｎｄｕｓｔｒｙｐｒｏｃｅｓｓｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒｌｏｗａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｔｈｅｐｒｏｄｕｃｉｎｇｓｔｒａｉｎｓｏｆＰＶＡ－ｄｅｇｒａｄｉｎｇｅｎｚｙｍｅａｒｅｌｉｍｉｔｅｄａｎｄｔｈｅｙｏｆｔｅｎｇｒｏｗｖｅｒｙｓｌｏｗｌｙ．ＨｅｒｅｔｈｅｒｅｃｅｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆＰＶＡｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｃｒｅｅｎｉｎｇｏｆＰＶＡ－ｄｅｇｒａｄｉｎｇｓｔｒａｉｎｓ，ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＰＶＡ－ｄｅｇｒａｄｉｎｇｅｎｚｙｍｅｓａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰＶＡｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ，ｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．ＴｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｔｒｅｎｄｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆＰＶＡｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｒｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：

Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ

（ＰＶＡ）Ｂｉｏ－ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎＰＶＡ－ｄｅｇｒａｄｉｎｇｅｎｚｙｍｅＤｅｇｒａｄａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ

生物技术通报

ＢＩＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＢＵＬＬＥＴＩＮ

・综述与专论・

２００７年第６期