[發明專利]一種棉織物精練復合酶及其制備和應用

有效

• 申請號: 201210034080.3
• 申請日: 2012-02-15
• 公開（公告）號: CN102586212B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 洪楓;黃偉
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C12N9/50
• 分類號: C12N9/50;C12N9/42;C12N9/26;C12N9/20;D06M16/00;C12R1/885;C12R1/66;C12R1/80;C12R1/77;C12R1/785;C12R1/645;C12R1/07;C12R1/125;C12
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所31233
• 代理人: 黃志達,謝文凱

技術領域

本發明屬于織物精練復合酶及其制備和應用領域，特別涉及一種棉織物精練復合酶及其制備和應用。

背景技術

當前為了應對我國傳統工業轉型和節能減排的低碳經濟要求，紡織工業正在發展棉織物生物酶精練的新型前處理工藝。由于國內棉花品質較低，棉籽殼的去除問題已成為酶精練加工的主要技術難點，嚴重阻礙了酶精練技術的工業化應用。棉纖維共生物和棉籽殼的化學成分復雜，而酶具有高度底物催化專一性，不同種類的酶只能降解不同的雜質組分。應用酶對棉織物進行精練，單一酶制劑難以完成棉籽殼的降解，難以達到理想的去除率和精練效果，因此需要利用多種酶制劑的協同復合作用促進棉籽殼的降解和去除。目前棉織物酶精練的研究主要集中于采用復合酶來完成。

研究表明纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶對棉織物中的棉籽殼有一定的降解作用。通過研究可知棉籽殼由外表皮層、外色素層、無色層、柵欄層和內色素層組成；外表皮層均勻地分布著角質(類脂物)，此外纖維素、半纖維素、木質素(芳環類、多酚類)和果膠也是外表皮層的主要成分；柵欄層主要以果膠、半纖維素和木質素為主；內色素層和外色素層在結構和化學成分上相同，主要以帶有酚羥基類化合物的木質素為主。化學組分上主要包含纖維素(約37％)、果膠和木聚糖等半纖維素(約25％)、木質素(約29％)，此外還含有灰分(約3％)、少量蛋白質以及脂類等化學物質。在棉籽殼的三大化學組分中，木聚糖等半纖維素通常與木質素之間存在化學鍵，構成了木質素——碳水化合物復合體(LCC)，木聚糖酶可以去除棉籽殼中的木聚糖，從而破壞LCC結構，有助于溶出木質素，而少量的纖維素酶也有助于降解棉籽殼中的纖維素，最終起到軟化棉籽殼，利于在水洗中去除棉籽殼。

目前的關鍵問題是，雖然許多學者和機構采用了將單一純酶復配以提高棉籽殼的降解，譬如將纖維素酶和木聚糖酶復配，或將木聚糖酶與果膠酶復配，但是仍舊達不到理想的棉籽殼去除和精練效果。這是因為棉籽殼是一種含有包括纖維素、半纖維素、木質素、果膠、角質、蛋白質以及灰分等復雜成分的復合物，酶的高度底物催化專一特性使得不同種類的酶只能降解各自不同的雜質組分。即使采用了酶的復配技術，由于不同生物來源的酶的特性不同，催化條件差異很大，不同酶的最適反應pH值和溫度以及pH和溫度穩定性等都各有不同，不同酶的活力及使用效果與使用的條件都有相當大的關系，這給復配增加了難度。再加上各種酶的配比很難掌握，因此達不到最佳協同處理效果。在同一條件下，發揮復合酶中各種酶的活力，確保在同一條件下復合酶體系中不同的酶能發揮各自的功效，是該工藝的一個技術難點。

自然界中許多微生物自身就能獨立完成包括棉籽殼在內的復雜木質纖維素類物質的降解，能同時合成多種木質纖維素降解酶類，由于同樣的培養條件和同一菌種發酵所產的酶系最適條件相差不大，這給發揮復合酶高效降解棉籽殼提供了可能。于是我們利用產木質纖維素降解酶類的微生物發酵生產的復合酶粗酶液來降解棉籽殼，取得了一定的進展，但該復合酶中由于纖維素酶活力較高，對棉布造成了一定損傷，強力下降。因此亟需開發一種技術降低復合酶中纖維素酶的活力或比例。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種棉織物精練復合酶及其制備和應用，制得的復合酶更適合用于棉織物的酶精練以除去棉籽殼等雜質，該方法安全環保，操作簡單，可控性強，對環境友好，具有良好的應用前景。

本發明的一種棉織物精練復合酶，其組分包括：木聚糖酶、果膠酶、纖維素酶、脂肪酶及蛋白酶；

所述的棉織物精練復合酶制備方法，包括：在產酶微生物發酵合成的復合酶粗酶液中加入纖維素或通過含纖維素的層析柱，吸附處理1-90min后分離除去纖維素或者收集層析柱流出的組分，即得。