综述：纤维组装体的酶工程过程：性能增强、功能化与再利用

《Advanced Fiber Materials》：Enzymatic Processes of Fiber Assemblies: Property Enhancement, Functionalization, and Reutilization

　　

摘要

酶技术已成为纱线、机织物、针织物和服装等各种纤维组装体加工过程中的关键策略，与传统的物理和化学方法形成互补。本综述总结了纤维加工中常用酶的类型及应用策略。从纤维特性角度，我们详细阐述了基于水解酶的处理方法（如淀粉酶、果胶酶、纤维素酶和蛋白酶）如何通过精确调控纤维的微观结构、表面润湿性和力学性能来最大化纤维的固有特性。此外，我们重点介绍了由氧化还原酶（如漆酶和辣根过氧化物酶（HRP））和转移酶（如转谷氨酰胺酶（TGase））介导的纤维功能化最新进展。这些策略利用纤维结构和酶促途径实现多种纺织品功能，包括漆酶介导的纤维素醛醇缩合反应、HRP催化的羊毛巯基-烯化学反应以及TGase诱导的蛋白质交联等。代表性应用分为三个领域：舒适性纺织品、医疗纺织品和防护纺织品。此外，本文还讨论了废弃纺织品的回收利用问题，重点关注了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维酶水解所面临的挑战。最后，我们批判性地评估了酶催化相对于传统纤维加工技术的优势与关键挑战，包括酶的可及性有限、底物专一性与结构复杂性之间的权衡、纤维性能及功能性提升不足以及生产成本高昂等问题。展望未来，我们提出了酶催化在纤维加工领域的两个互补发展方向：人工智能（AI）引导的酶设计和纤维加工新型催化技术，旨在将生物催化与纤维制造实现更加深度的融合。

图形摘要