[發明專利]一種嗜熱毛殼菌纖維素酶在拋光染色一浴工藝中的應用

有效

• 申請號: 201510503973.1
• 申請日: 2015-08-17
• 公開（公告）號: CN105155167B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 張揚;李新良;張民
• 申請（專利權）人: 湖南尤特爾生化有限公司;上海尤特爾生化有限公司
• 主分類號: D06B3/02
• 分類號: D06B3/02;D06B23/00;D06B23/22;C12N9/42
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 王函

技術領域

本發明涉及生物酶制劑領域，具體涉及一種嗜熱毛殼菌纖維素酶的新用途，尤其涉及一種嗜熱毛殼菌纖維素酶在拋光染色一浴工藝中的應用。

背景技術

在傳統的棉針織物拋光染色工藝中，拋光與染色工藝分開進行的，一般工藝流程如圖1所示，在上述工藝中，最早是采用酸性纖維素酶，pH值一般控制在4.5～5.0左右。隨著酶制劑的發展，特別是中性纖維素酶技術的進步，其可以在中性條件下有效的去除織物表面的毛羽，而染色前期的吸附過程一般也是在中性條件下進行。

近來年，隨著人們對環保的日益重視，許多印染工作者嘗試將拋光工藝染色工藝合二為一，即拋光染色一浴工藝。棉針織物拋光染色一浴工藝將拋光工藝與染色工藝合二為一，大大減少水與能源的消耗、減少污水的排放、縮短工藝時間、提高生產效率。該工藝一經推出，就受到許多印染企業和廣大印染工作者的重視。許多工廠目前已經采用該工藝進行生產，其工藝流程一般如圖2所示。

與拋光染色兩步法相比，拋光染色一浴工藝可以節約3/4水的消耗與污水排放，可以減少1/3能量消耗，可以節省1/3時間。

在該工藝中，使用的酶一般是中性纖維素酶，但目前大部分酶的最適作用溫度為50～55℃，因此拋光工序溫度(也是染色起始上染工序)一般選擇在50～55℃。一般棉活性染料的染色溫度為60℃，因此，加堿進行反應固色溫度選擇在60℃條件下進行。

在該工藝中，為了促染，一般需加入大量的鹽(氯化鈉或硫酸鈉)，即使染淺色，鹽的濃度一般也不低于15g/L。染色越深，需要加入的鹽量越大，鹽濃度越高。染黑色時，鹽的濃度甚至可以達到90g/L。

上述工藝在實際生產中存在以下問題：

①鹽對中性纖維素酶的失活作用。在上述濃度(15～90g/L)及溫度(50～55℃)條件下，鹽對纖維素酶有明顯的失活作用，濃度越高，失活作用越大。因此，為保證拋光效果，需要加大起始中性纖維素酶的用量或在后面補加中性纖維素酶。

②纖維素酶的最適作用溫度一般為50～55℃，當溫度高于60℃，酶的活力下降明顯。因此，拋光工序與染色反應工序是在不同的溫度條件下進行的。在升溫60℃后，如果保溫時間長，很容易造成較大的強力損傷，保溫時間比較短，染料吸附不均勻，加堿進行固色反應，很容易造成染色色花。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種嗜熱毛殼菌纖維素酶的新用途，即在拋光染色一浴工藝中的應用。該嗜熱毛殼菌纖維素酶為具有嗜鹽性能的中性纖維素酶，高濃度的鹽對中性纖維素酶的活性有明顯的提升作用，該中性纖維素酶的最適作用溫度為57～63℃，這樣拋光溫度與染色溫度一致，在拋光過程的同時，染料可以充分勻染，保證染色均勻。

本發明涉及的嗜熱毛殼菌纖維素酶，是申請人于2013年7月5日申請的專利申請號為201310280267.6，發明名稱為“一種嗜熱毛殼菌纖維素酶及其制備方法和應用”的發明專利申請。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

在本發明的一方面，提供一種嗜熱毛殼菌纖維素酶在拋光染色一浴工藝中的應用，所述嗜熱毛殼菌纖維素酶按如下方法制得：

1)嗜熱毛殼菌纖維素酶基因的合成，合成的嗜熱毛殼菌纖維素酶基因的序列如SEQ ID NO.2所示,合成的基因編碼更加符合里氏木霉高效表達的基因編碼；

2)嗜熱毛殼菌纖維素酶表達質粒的構建；

3)里氏木霉的轉化與嗜熱毛殼菌纖維素酶高產菌株的篩選，得到的嗜熱毛殼菌纖維素酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示，分泌到細胞外的嗜熱毛殼菌纖維素酶為SEQ ID NO.3所示序列的第22-314位氨基酸序列；步驟3)具體為：首先，用EcoRI降解步驟2)構建的質粒形成質粒片段，采用化學轉化方法將該質粒片段轉入里氏木霉RUT C-30宿主細胞；然后在含有潮霉素B的PDA培養基上培養，再將生長旺盛的菌落接種置PDA培養基上，通過生長和發芽，將孢子再轉移到新鮮PDA培養基上，以分離純化轉代穩定的轉化子，將這些轉化子的孢子接種在木霉纖維素酶誘導培養液，培養后，采樣離心，取上清液進行SDS-PAGE電泳分析；所述木霉纖維素酶誘導培養液的pH值為4.8，用乳糖作為誘導物。

作為本發明優選的技術方案，所述嗜熱毛殼菌纖維素酶為具有嗜鹽性能的中性纖維素酶，在10g/L～90g/L濃度范圍內的鹽(優選為NaCl、Na₂SO₄中的一種或多種)對該中性纖維素酶的活性有明顯的提升作用。