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發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及使用與表面活性劑相結(jié)合的果膠酶，用于生物制備纖維素材料，具體地紡織品及其最具體地棉紡織品的方法。
發(fā)明背景
從纖維素纖維制備紡織品的一個(gè)重要方面是去除天然纖維中發(fā)現(xiàn)的非纖維素組分，連同去除雜質(zhì)，如向纖維添加的化合物，如在加工機(jī)械中所使用的涂料和潤(rùn)滑劑。除去非纖維素雜質(zhì)，稱為“精練(scouring)”，最理想的是產(chǎn)生具有高度并且均勻潤(rùn)濕性的織物，從而可以均勻地漂白和/或染色。
常規(guī)的精練工藝通常利用高度堿性的化學(xué)處理，這不僅清除了雜質(zhì)，也削弱了纖維或織物的潛在的纖維素組分。已經(jīng)使用包括果膠酶的酶系統(tǒng)進(jìn)行紡織品的酶精煉。
EP 943028披露了在堿性pH條件下，棉織物的酶精煉。EP 1159479披露了用具有耐熱果膠酸裂解酶酶活性的酶精煉棉織物的方法。
本領(lǐng)域中一直存在對(duì)改進(jìn)生物精煉方法的需要，這些生物精煉方法可以有效地進(jìn)行以去除非纖維素雜質(zhì)，并且還是環(huán)境友好的。
發(fā)明概述
本發(fā)明涉及用于處理紡織品的組合物和方法。
在一方面，提供了一種組合物，該組合物包括果膠酶和具有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑和/或具有化學(xué)結(jié)構(gòu)B的表面活性劑：
化學(xué)結(jié)構(gòu)A：R-(CH2)m-Y-(CH2CH2O)n-H，
其中R選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：-H、-CH3、-CH2-CH3、-CH2-CH2-CH3、和-CH-(CH3)2；Y選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：-CH2-和-CO-O-；6≤m≤14并且1≤n≤18；
化學(xué)結(jié)構(gòu)B：H3C-(CH2)f-C(SO3Na)H-(CH2)e-CH3，其中f+e＝11-14。
在另一方面，本發(fā)明提供一種用于通過(guò)用果膠酶和具有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑和/或具有化學(xué)結(jié)構(gòu)B的表面活性劑處理纖維素材料來(lái)精煉紡織品的方法：
化學(xué)結(jié)構(gòu)A：R-(CH2)m-Y-(CH2CH2O)n-H，
其中R選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：-H、-CH3、-CH2-CH3、-CH2-CH2-CH3、-CH2-(CH3)2；Y選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：-CH2-、-CO-O-；6≤m≤14并且1≤n≤18；
化學(xué)結(jié)構(gòu)B：H3C-(CH2)f-C(SO3Na)H-(CH2)e-CH3，其中f+e＝11-14。
發(fā)明詳細(xì)描述
如在此使用的，單數(shù)形式“一種(a)”、“一種(an)”以及“該”包括復(fù)數(shù)個(gè)指示物，除非上下文中另外明確指明。因此，例如，“果膠酶”的引用包括一種或多種果膠酶的用途。方法的“步驟”意指至少一個(gè)步驟，并且其可為一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或甚至更多方法步驟。
EC號(hào)碼可被用于酶的分類。參考國(guó)際生物化學(xué)與分子生物學(xué)聯(lián)合會(huì)的命名委員會(huì)的建議(Recommendations of the Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology)，學(xué)術(shù)出版社公司(Academic Press Inc.)，1992。
如本文使用的，當(dāng)涉及紡織品的多個(gè)酶處理時(shí)，術(shù)語(yǔ)“順序”意指第二個(gè)指代的酶處理在第一個(gè)指代的酶處理進(jìn)行之后進(jìn)行。順序處理可由介入其中的洗滌步驟分開(kāi)。當(dāng)特別指出時(shí)，順序酶處理可“在相同浴液中”進(jìn)行，其意指在實(shí)質(zhì)上相同的液體介質(zhì)中而無(wú)介入其中的洗滌步驟。單浴順序處理可包括PH調(diào)節(jié)，溫度調(diào)節(jié)，和/或鹽、活化劑、介質(zhì)等的添加，但不應(yīng)包括洗滌或沖洗。
如本文所使用的，當(dāng)涉及紡織品的多個(gè)酶處理時(shí)，術(shù)語(yǔ)“同時(shí)”意指第二個(gè)指代的酶處理與第一個(gè)指代的酶處理在同一時(shí)間(即，至少部分地重疊)進(jìn)行。同時(shí)酶處理必需在“同浴中”進(jìn)行而無(wú)介入其中洗滌步驟。
果膠酶
術(shù)語(yǔ)果膠酶或果膠溶酶旨在包括根據(jù)本領(lǐng)域所定義的果膠酶，其中果膠酶是催化糖苷鍵的酶切的一組酶?；旧先N類型的果膠溶酶存在：果膠甲酯酶，其僅從果膠上去除甲氧基殘基，一系列解聚酶，和原果膠酶，原果膠酶溶解原果膠以形成果膠(薩凱(Sakai)等人，(1993)，應(yīng)用微生物學(xué)進(jìn)展(Advances in Applied Microbiology)第39卷，第213-294頁(yè))。本發(fā)明中有用的果膠酶或果膠溶酶的實(shí)例是果膠酸裂解酶(EC 4.2.2.2和EC 4.2.2.9)、多聚半乳糖醛酸酶(EC 3.2.1.15和EC 3.2.1.67)、聚甲基半乳糖醛酶、果膠裂解酶(EC 4.2.2.10)、半乳聚糖酶(EC 3.2.1.89)、阿拉伯聚糖酶(EC 3.2.1.99)和/或果膠酯酶(EC 3.1.1.11)。
適合的果膠分解酶包括WO 99/27083、WO 99/27084、WO 00/55309、WO 02/092741和WO 08039353中所描述的那些。本發(fā)明方法中有用的可商購(gòu)果膠溶酶產(chǎn)品的一個(gè)實(shí)例是EcoScour(從美國(guó)杜邦公司(DuPont Company)可獲得)。
優(yōu)選地，本發(fā)明中所使用的果膠酶是果膠酸裂解酶。適合的果膠酸裂解酶包括細(xì)菌或真菌來(lái)源的那些。包括化學(xué)修飾或遺傳修飾的突變體。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該果膠酸裂解酶源自芽胞桿菌屬的菌株，尤其是枯草芽孢桿菌菌株，尤其是SEQ ID NO:2中所披露的枯草芽孢桿菌DSM14218或WO 02/092741的實(shí)例6中所披露的其變體(通過(guò)引用結(jié)合在此)或WO 03/095638中所披露的變體(通過(guò)引用結(jié)合在此)。可替代地，該果膠酸裂解酶源自地衣芽孢桿菌的菌株，尤其披露為WO 99/27083中的SEQ ID NO:8的果膠酸裂解酶或如WO 02/06442中所描述的其變體。
在實(shí)踐本發(fā)明中有用的這種果膠酶尤其是果膠酸裂解酶可以使用，例如，高通量篩選技術(shù)，如以下實(shí)例1中所描述的瓊脂板篩選程序進(jìn)行鑒定。
出于本發(fā)明的目的，果膠酶或果膠溶酶活性(尤其果膠酸裂解酶活性)為通過(guò)測(cè)量0.1M甘氨酸緩沖液(pH 10)中的0.1％w/v多聚半乳糖醛酸鈉溶液在235nm處光吸收的增加所確定的活性。酶活性通常表述為xμmol/min，即每分鐘催化xμmole產(chǎn)物形成的酶量。
中性果膠酶或果膠溶酶是在中性條件下(例如，從約6.0至約8.0，優(yōu)選地約6.5至約7.5，更優(yōu)選地約7.0的pH)呈現(xiàn)出最大酶活性的酶。
用途被本發(fā)明所涵蓋的果膠酶的非限制性實(shí)例包括多肽，該多肽包括SEQ ID NO:1的成熟肽序列和多肽，或由其組成，該SEQ ID NO:1的成熟肽序列和多肽包括與SEQ ID NO:1具有至少約60％一致性，優(yōu)選地至少約70％一致性，更優(yōu)選地至少約80％一致性，更優(yōu)選地至少約90％一致性，更優(yōu)選地至少約95％一致性，更優(yōu)選地至少約96％一致性，更優(yōu)選地至少約97％一致性，更優(yōu)選地至少約98％一致性，更優(yōu)選地至少約99％一致性，并且最優(yōu)選地100％一致性的氨基酸序列，或由其組成。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明方法和組合物的果膠酶包括具有SEQ ID NO:1的成熟序列的一個(gè)或多個(gè)(或若干個(gè))氨基酸的取代、缺失、和/或插入的氨基酸序列，或由其組成。SEQ ID NO:1的果膠酶是來(lái)自地衣芽孢桿菌的果膠酸裂解酶。SEQ ID NO:1的成熟肽是氨基酸28-341。
出于本發(fā)明的目的，使用如在EMBOSS包(EMBOSS：歐洲分子生物學(xué)開(kāi)放軟件套件(The European Molecular Biology Open Software Suite)，賴斯(Rice)等人，2000，遺傳學(xué)趨勢(shì)(Trends Genet.)16:276-277)(優(yōu)選5.0.0版或更新版本)的尼德?tīng)?Needle)程序中所實(shí)施的尼德?tīng)柭?翁施(Needleman-Wunsch)算法(尼德?tīng)柭?Needleman)和翁施(Wunsch)，1970，分子生物學(xué)雜志(J.Mol.Biol.)48:443-453)來(lái)確定兩個(gè)氨基酸序列之間的序列一致性。所使用的參數(shù)是空位開(kāi)放罰分10，空位延伸罰分0.5，以及EBLOSUM62(BLOSUM62的EMBOSS版)取代矩陣。尼德?tīng)枠?biāo)注的“最長(zhǎng)的一致性”的輸出(使用-非簡(jiǎn)化選項(xiàng)獲得)被用作百分比一致性，并且計(jì)算如下：
(一致的殘基x 100)/(比對(duì)長(zhǎng)度-比對(duì)中的空位總數(shù))
出于本發(fā)明的目的，使用如在EMBOSS包(EMBOSS：歐洲分子生物學(xué)開(kāi)放軟件套件，賴斯(Rice)等人，2000，見(jiàn)上文)(優(yōu)選5.0.0版或更新版本)的尼德?tīng)柍绦蛑兴鶎?shí)施的尼德?tīng)柭?翁施算法(尼德?tīng)柭?Needleman)和翁施(Wunsch)，1970，見(jiàn)上文)來(lái)確定兩個(gè)脫氧核糖核苷酸序列之間的序列一致性。所使用的參數(shù)是空位開(kāi)放罰分10，空位延伸罰分0.5，以及EDNAFULL(NCBI NUC4.4的EMBOSS版)取代矩陣。尼德?tīng)枠?biāo)注的“最長(zhǎng)的一致性”的輸出(使用-非簡(jiǎn)化選項(xiàng)獲得)被用作百分比一致性，并且計(jì)算如下：
(一致的脫氧核糖核苷酸x 100)/(比對(duì)長(zhǎng)度-比對(duì)中的空位總數(shù))
在本發(fā)明中，果膠酸裂解酶的多肽序列可以是變體，這些變體包括SEQ ID NO:1的多肽或其同源序列的一個(gè)或多個(gè)(或若干個(gè))氨基酸的置換、缺失和/或插入。優(yōu)選地，這些氨基酸變化(即，一個(gè)或多個(gè)(或若干個(gè))氨基酸的取代、缺失、和/或插入)具有微小性質(zhì)，即，不會(huì)顯著地影響蛋白的折疊和/或活性的保守氨基酸取代或插入；通常為1至大約30個(gè)氨基酸的小缺失；小的氨基末端的或羧基末端的延伸，例如氨基末端甲硫氨酸殘基；多達(dá)約20-25個(gè)殘基的小接頭肽；或通過(guò)改變凈電荷或另一功能，例如聚組氨酸段、抗原表位或結(jié)合域，有利于純化的小的延伸。
保守取代的實(shí)例是在下組的范圍內(nèi)：堿性氨基酸(精氨酸、賴氨酸及組氨酸)、酸性氨基酸(谷氨酸和天冬氨酸)、極性氨基酸(谷氨酰胺和天冬酰胺)、疏水性氨基酸(亮氨酸、異亮氨酸及纈氨酸)、芳香族氨基酸(苯丙氨酸、色氨酸及酪氨酸)及小氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸及甲硫氨酸)。一般不會(huì)改變比活性的氨基酸取代是本領(lǐng)域已知的并且例如由H.諾伊拉特(Neurath)和R.L.希爾(Hill)，1979，在蛋白質(zhì)(The Proteins)，學(xué)術(shù)出版社(Academic Press)，紐約中描述。最常發(fā)生的交換是Ala/Ser、Val/Ile、Asp/Glu、Thr/Ser、Ala/Gly、Ala/Thr、Ser/Asn、Ala/Val、Ser/Gly、Tyr/Phe、Ala/Pro、Lys/Arg、Asp/Asn、Leu/Ile、Leu/Val、Ala/Glu、和Asp/Gly。
親本多肽中的必需氨基酸可以根據(jù)本領(lǐng)域中已知的程序來(lái)鑒定，如定點(diǎn)誘變或丙氨酸掃描誘變(坎寧安(Cunningham)和韋爾斯(Wells)，1989，科學(xué)(Science)244:1081-1085)。在后一技術(shù)中，將單一丙氨酸突變引入到分子中的每個(gè)殘基，并且測(cè)試所得突變分子的內(nèi)切葡聚糖酶性以鑒定對(duì)于所述分子的活性關(guān)鍵的氨基酸殘基。還參見(jiàn)希爾頓(Hilton)等人，1996，生物化學(xué)雜志(J.Biol.Chem.)，271:4699-4708。也可結(jié)合假定接觸位點(diǎn)氨基酸的突變，如通過(guò)以下技術(shù)例如核磁共振、結(jié)晶學(xué)、電子衍射、或光親和標(biāo)記進(jìn)行確定的對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行物理學(xué)分析，從而確定酶的活性位點(diǎn)或其他生物學(xué)相互作用。參見(jiàn)，例如德沃斯(de Vos)等人，1992，科學(xué)(Science)255:306-312；史密斯(Smith)等人，1992，分子生物學(xué)雜志(J.Mol.Biol.)224:899-904；烏樂(lè)達(dá)維爾(Wlodaver)等人，1992，歐洲生物化學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)盟通訊(FEBS Lett.)309:59-64。還可以從與親本多肽相關(guān)的多肽的一致性分析推斷必需氨基酸的身份。
可以做出單個(gè)或多個(gè)氨基酸取代、缺失和/或插入并且使用誘變、重組和/或改組的已知方法進(jìn)行測(cè)試，隨后進(jìn)行相關(guān)篩選程序，如由里德哈爾-奧爾森(Reidhaar-Olson)和薩奧爾(Sauer)，1988，科學(xué)(Science)241:53-57；博維(Bowie)和薩奧爾，1989，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)86:2152-2156；WO 95/17413；或WO 95/22625披露的那些?？梢允褂玫钠渌椒òㄒ族e(cuò)PCR、噬菌體展示(例如，洛曼(Lowman)等人，1991，生物化學(xué)(Biochemistry)30:10832-10837；美國(guó)專利號(hào)5,223,409；WO 92/06204)以及區(qū)域定向誘變(德比什爾(Derbyshire)等人，1986，基因(Gene)46:145；內(nèi)爾(Ner)等人，1988，DNA 7:127)。
可以結(jié)合誘變/改組方法與高通量自動(dòng)化篩選方法來(lái)檢測(cè)由宿主細(xì)胞表達(dá)的克隆的、誘變的多肽的活性(內(nèi)斯(Ness)等人，1999，自然生物技術(shù)(Nature Biotechnology)17:893-896)。編碼活性多肽的誘變的DNA分子可以回收自宿主細(xì)胞，并且使用本領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)其進(jìn)行迅速測(cè)序。這些方法允許迅速確定多肽中單個(gè)氨基酸殘基的重要性。
優(yōu)選地，SEQ ID NO:1的多肽的氨基酸取代、缺失和/或插入的總數(shù)不超過(guò)10，例如1、2、3、4、5、6、7、8、或9。
該多肽可以是雜合多肽，其中一種多肽的一部分在另一種多肽的一部分的N-末端或C-末端處融合。
該多肽可以是融合多肽或可切割的融合多肽，其中另一種多肽在本發(fā)明多肽的N-末端或C-末端處融合。通過(guò)將編碼另一種多肽的多核苷酸與本發(fā)明多核苷酸融合而產(chǎn)生融合多肽。用于產(chǎn)生融合多肽的技術(shù)在本領(lǐng)域是已知的，并包括連接編碼多肽的編碼序列，這樣使得它們?cè)诳騼?nèi)并且使得融合多肽的表達(dá)處于相同的一個(gè)或多個(gè)啟動(dòng)子和終止子的控制下。融合蛋白還可以使用內(nèi)含肽技術(shù)構(gòu)建，其中融合在翻譯后產(chǎn)生(庫(kù)珀(Cooper)等人，1993，歐洲分子生物學(xué)學(xué)會(huì)雜志(EMBO J.)12:2575-2583；道森(Dawson)等人，1994，科學(xué)(Science)266:776-779)。
融合多肽可以在兩種多肽之間進(jìn)一步包括切割位點(diǎn)。在融合蛋白分泌之時(shí)，該位點(diǎn)被切割，從而釋放出這兩種多肽。切割位點(diǎn)的實(shí)例包括但不限于以下各項(xiàng)中披露的位點(diǎn)：馬丁(Martin)等人，2003，工業(yè)微生物學(xué)與生物技術(shù)雜志(J.Ind.Microbiol.Biotechnol.)3:568-576；斯韋蒂納(Svetina)等人，2000，生物技術(shù)雜志(J.Biotechnol.)76:245-251；拉斯馬森(Rasmussen)-威爾遜(Wilson)等人，1997，應(yīng)用環(huán)境微生物學(xué)(Appl.Environ.Microbiol.)63:3488-3493；華德(Ward)等人，1995，生物技術(shù)(Biotechnology)13:498-503；以及孔特拉斯(Contreras)等人，1991，生物技術(shù)9:378-381；伊頓(Eaton)等人，1986，生物化學(xué)(Biochemistry)25:505-512；柯林斯(Collins)-萊斯(Racie)等人，1995，生物技術(shù)13:982-987；卡特(Carter)等人，1989，蛋白：結(jié)構(gòu)、功能和遺傳學(xué)(Proteins：Structure,Function,and Genetics)6:240-248；以及史蒂文斯(Stevens)，2003，世界藥物發(fā)現(xiàn)(Drug Discovery World)4:35-48。
表面活性劑
本發(fā)明的組合物和方法包括果膠酶和具有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑和/或具有化學(xué)結(jié)構(gòu)B的表面活性劑：
化學(xué)結(jié)構(gòu)A：R-(CH2)m-Y-(CH2CH2O)n-H，
其中R選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：-H、-CH3、-CH2-CH3、-CH2-CH2-CH3、-CH2-(CH3)2；Y選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：-CH2-、-CO-O-；6≤m≤14并且1≤n≤18；
化學(xué)結(jié)構(gòu)B：H3C-(CH2)f-C(SO3Na)H-(CH2)e-CH3，其中f+e＝11-14。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的組合物或方法進(jìn)一步包括選自以下的其他表面活性劑：非離子和/或陰離子和/或陽(yáng)離子和/或兩性和/或兩性離子和/或半極性的表面活性劑。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的組合物或方法進(jìn)一步包括SAP(磺基琥珀酸二辛酯鈉)。
根據(jù)本發(fā)明，待使用的優(yōu)選的體系包含如本文所述非離子和/或陰離子表面活性劑的一種或多種作為表面活性劑。
烷基酚的聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧兩烷和聚環(huán)氧丁烷縮聚物都適合用作本發(fā)明表面活性劑體系中的非離子表面活性劑，其中優(yōu)選聚環(huán)氧乙烷縮聚物。伯和仲脂族醇與約1到約25摩爾的環(huán)氧乙烷的縮合產(chǎn)物適于用作本發(fā)明的非離子表面活性劑系統(tǒng)的非離子表面活性劑。也在本發(fā)明的表面活性劑系統(tǒng)中用作非離子表面活性劑是US 4,565,647中所披露的烷基多糖。氧化丙烯與丙二醇的縮合形成疏水堿與氧化乙烯的縮合產(chǎn)物也適于用作本發(fā)明的其他非離子表面活性劑系統(tǒng)。也適于用作本發(fā)明非離子表面活性劑系統(tǒng)的非離子表面活性劑的為氧化丙烯和乙二胺反應(yīng)得到的產(chǎn)物與氧化乙烯的縮合產(chǎn)物。
高度優(yōu)選的陰離子表面活性劑包括烷基烷氧基化的硫酸酯鹽型表面性劑和類似的磷酸酯。所要使用的合適的陰離子表面活性劑為烷基酯磺酸鹽表面活性劑，包括根據(jù)“美國(guó)石油化學(xué)學(xué)會(huì)期刊(The Journal of the American Oil Chemists Society)”，52(1975)第323-329頁(yè)用氣態(tài)SO3磺化的C8-C20羧酸(即脂肪酸)的線性酯。用于紡織品清潔目的其他陰離子表面活性劑也可包括到本發(fā)明的水性組合物中。除了本文已經(jīng)描述的那些之外，本發(fā)明的水性組合物也可包含陽(yáng)離子、兩性(ampholytic)、兩性離子(zwitterionic)和半極性(semi-polar)表面活性劑，以及非離子和/或陰離子表面活性劑。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，用于紡織品制造的組合物進(jìn)一步包括其他組分，該其他組分包括但不限于另外的酶，連同漂白劑、消泡劑、助洗劑系統(tǒng)等等，其增強(qiáng)了精煉工藝和/或提供涉及，例如，漂白率、強(qiáng)度、抗起球性、吸水性能、和染色性的出眾的效果。
紡織品
如在此使用的，術(shù)語(yǔ)“紡織品”是指纖維、紗線、織物(例如，機(jī)織、非機(jī)織或針織)、和衣服。術(shù)語(yǔ)涵蓋由天然、合成(例如，制造的)、和各種天然和合成的共混物制成的紡織品。紡織品可以是未加工的或加工的纖維、紗線、機(jī)織或針織織物、非織物、和衣服，并且可以是使用各種材料(本文提及中的一些)制成的。
本發(fā)明的工藝最有益地應(yīng)用到含纖維素的紡織品，這些含纖維素的紡織品包括織物，如棉、粘膠、人造纖維、苧麻、亞麻、天絲棉、或其混合物、或任何這些纖維的混合物、或任何這些纖維與合成纖維一起的混合物，如棉和氨綸的混合物(彈力牛仔布)。
優(yōu)選地，本發(fā)明的紡織品是由純纖維素制成或者是由纖維素纖維和任何其他材料的共混物制成，該任何其他材料常規(guī)用于制造紡織品，如聚(對(duì)苯二甲酸乙二酯)、羊毛、和絲綢。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該含纖維素紡織品是包括大于30％(w/w)的纖維素，具體地大于35％、大于50％、大于65％、大于90％、或大于95％的纖維素的紡織品共混物。在一個(gè)甚至優(yōu)選的實(shí)施例中，將本發(fā)明工藝施用于基本上由纖維素組成的紡織品，即，純纖維素紡織品，如純棉紡織品。特別是，織物是未染色的織物。
另外的酶
應(yīng)理解的是，一種或多種纖維素酶、淀粉酶、脂肪酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶、蛋白酶、氧化酶、過(guò)氧化氫酶、角質(zhì)酶或本文提及的其他酶，可以用作本組合物和方法中另外的酶。此外，在不偏離本披露精神的情況下，可以將任何數(shù)量的另外的酶(或酶系統(tǒng))與本組合物和方法相結(jié)合。
蛋白酶
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在本發(fā)明中使用蛋白酶。合適的蛋白酶包括來(lái)源于動(dòng)物、植物或微生物來(lái)源的那些。優(yōu)選為微生物來(lái)源。包括化學(xué)修飾的變體或蛋白質(zhì)工程突變體。蛋白酶可以例如是金屬蛋白酶(EC 3.4.17或EC3.4.24)或絲氨酸蛋白酶(EC 3.4.21)，優(yōu)選堿性微生物蛋白酶或胰蛋白酶樣蛋白酶。蛋白酶的實(shí)例為枯草桿菌蛋白酶(EC 3.4.21.62)，特別是源自芽孢桿菌屬的那些，例如枯草桿菌蛋白酶Novo、枯草桿菌蛋白酶Carlsberg、枯草桿菌蛋白酶309、枯草桿菌蛋白酶147以及枯草桿菌蛋白酶168(在WO89/06279中描述)。胰蛋白酶樣蛋白酶的實(shí)例為胰蛋白酶(例如，豬或牛來(lái)源的)以及在WO 89/06270和WO 94/25583中描述的鐮孢屬蛋白酶。
優(yōu)選的可商購(gòu)的蛋白酶包括和(諾維信公司(Novozymes A/S))、PurafectFN2TM、和FN3TM(可從丹尼斯科有限公司(Danisco A/S)獲得的)。
脂肪酶
在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，在本發(fā)明中使用脂肪酶。合適的脂肪酶包括細(xì)菌或真菌來(lái)源的那些。在這一點(diǎn)上，包括此類脂肪酶的化學(xué)或遺傳修飾的突變體。該脂肪酶例如可以是三酰甘油脂肪酶(EC3.1.1.3)、磷脂酶A2(EC 3.1.1.4)、溶血磷脂酶(EC 3.1.1.5)、單酰甘油脂肪酶(EC 3.1.1.23)、半乳糖脂酶(EC 3.1.1.26)、磷脂酶A1(EC 3.1.1.32)、脂蛋白脂肪酶(EC 3.1.1.34)。有用的脂肪酶的實(shí)例包括柔毛腐質(zhì)霉(Humicola lanuginosa)脂肪酶，例如，如EP 258 068和EP 305 216中描述的；米黑根毛霉脂肪酶，例如，如EP 238 023中描述的或來(lái)自WO 96/13580中所描述額特異腐質(zhì)霉；假絲酵母屬脂肪酶，如南極假絲酵母脂肪酶，例如，南極假絲酵母EP 214 761中所描述的肪酶A或B；假單胞菌屬脂肪酶，如EP 721 981中所描述的那些之一(例如，從具有保藏登錄號(hào)FERM BP-4772的假單胞菌屬物種SD705菌株可獲得的脂肪酶)，在PCT/JP96/00426中，在PCT/JP96/00454(例如，青枯假單胞菌(P.solanacearum)脂肪酶)，在EP 571 982或在WO 95/14783(例如，門(mén)多薩假單胞菌脂肪酶)，產(chǎn)堿假單胞菌或假產(chǎn)堿假單胞菌脂肪酶，例如，如EP 218 272中所描述的，洋蔥假單胞菌脂肪酶，例如，如EP 331 376中所描述的，施氏假單胞菌脂肪酶，例如，如GB 1,372,034中所描述的，或熒光假單胞菌脂肪酶；芽胞桿菌屬脂肪酶，例如，枯草芽孢桿菌脂肪酶(達(dá)爾圖瓦(Dartois)等人，(1993)生物化學(xué)與生物物理學(xué)報(bào)(Biochemica et Biophysica Acta)1131:253-260)，嗜熱脂肪芽孢桿菌脂肪酶(JP 64/744992)和短小芽孢桿菌脂肪酶(WO 91/16422)。
適合的可商購(gòu)的脂肪酶包括和Lipolase(從諾維信公司可獲得)、M1脂肪酶TM和LipomaxTM(從丹尼斯科有限公司可獲得)和脂肪酶P“Amano”(從天野制藥有限公司(Amano Pharmaceutical Co.Ltd.)可獲得)。
淀粉酶
在其他實(shí)施例中，本發(fā)明中使用淀粉酶。淀粉酶包括，例如，細(xì)菌或真菌來(lái)源的α-淀粉酶(EC 3.2.1.1)、β淀粉酶(EC 3.2.1.2)和/或葡糖淀粉酶(EC 3.2.1.3)。就此而言，包括經(jīng)化學(xué)修飾或遺傳修飾的此類淀粉酶突變體。相對(duì)于本發(fā)明，優(yōu)選的是α-淀粉酶。相關(guān)α-淀粉酶包括，例如，可從芽胞桿菌屬物種可獲得的α-淀粉酶，具體地于GB 1296839中更詳細(xì)描述的地衣芽孢桿菌的具體菌株。
有用的淀粉酶的另外實(shí)例是源自芽胞桿菌屬物種的α-淀粉酶；源自芽胞桿菌屬物種DSM 12649的披露為WO 00/60060中的SEQ ID NO:2的AA560α-淀粉酶(通過(guò)引用結(jié)合在此)和AA560α-淀粉酶的變體，包括實(shí)例7和8中所披露的AA560變體(通過(guò)引用結(jié)合在此)。
相關(guān)的可商購(gòu)的淀粉酶包括TermamylTMUltra、和(所有都從諾維信公司(Novozymes A/S)，Bagsvaerd，丹麥可獲得)、和和P(可荷蘭DSM公司可獲得)和Purastar OxAm和PoweraseTM(從丹尼斯科有限公司可獲得)。
其他有用的淀粉酶是CGT酶(環(huán)糊精葡聚糖轉(zhuǎn)移酶，EC 2.4.1.19)，例如，從芽胞桿菌屬、高溫厭氧桿菌屬或嗜熱厭氧桿菌屬的物種可獲得的那些。
半纖維素酶
在其他實(shí)施例中，本發(fā)明中使用半纖維素酶。半纖維素是最復(fù)雜一組的織物細(xì)胞壁中非淀粉多糖。它們由木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖和/或葡萄糖的聚合物組成，該聚合物通常是高度支化的并且連接到其他細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)。因此，本發(fā)明的半纖維素酶包括具有木聚糖降解活性、阿拉伯糖降解活性、半乳糖降解活性和/或甘露糖降解活性的酶。本發(fā)明的半纖維素酶可以，例如，選自纖維素酶(EC 3.2.1.8、EC 3.2.1.32、和EC 3.2.1.136)、木葡聚糖酶(EC 3.2.1.4和EC 3.2.1.151)、阿拉伯呋喃糖苷酶(EC 3.2.1.55)、乙酰木聚糖酯酶(EC EC 3.1.1.72)、葡萄糖醛酸酶(EC 3.2.1.31、EC 3.2.1.56、3.2.1.128和3.2.1.139)、葡聚糖水解酶(EC 3.2.1.11、EC 3.2.1.83和EC 3.2.1.73)、阿魏酸酯酶(EC 3.1.1.73)、香豆酸酯酶(EC 3.1.1.73)、甘露聚糖酶(EC 3.2.1.25、EC 3.2.1.78和EC 3.2.1.101)、阿拉伯糖苷酶(EC 3.2.1.88)、阿拉伯聚糖酶(EC 3.2.1.99)、半乳聚糖酶(EC 3.2.1.89、EC 3.2.1.23和3.2.1.164)和地衣聚糖酶(EC 3.2.1.73)。然而，這不被認(rèn)為是窮盡的列表。
相對(duì)于本發(fā)明，甘露聚糖酶是優(yōu)選的半纖維素酶。甘露聚糖酶水解由半乳糖甘露聚糖組成的生物聚合物。含甘露聚糖的菌株通常包括瓜爾膠和槐樹(shù)豆膠，這些被廣泛用作食品和化妝品的穩(wěn)定劑。適合的甘露聚糖酶包括細(xì)菌或真菌來(lái)源的那些。包括化學(xué)或基因修飾的突變體。在優(yōu)選的實(shí)施例中，甘露聚糖酶源自芽孢桿菌屬的菌株，特別是在WO 99/64619(通過(guò)引用結(jié)合在此)的SEQ ID NO:2的31-330位或SEQIDNO:5中所公開(kāi)的芽孢桿菌屬物種I633或者黏瓊脂芽孢桿菌(Bacillus agaradhaerens)，例如來(lái)自模式菌株DSM8721。適合的可商購(gòu)的甘露聚糖酶是由丹麥諾維信公司產(chǎn)生的或由美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)的PurabriteTM。
相對(duì)于本發(fā)明，甘露聚糖酶是優(yōu)選的木聚糖酶。適合的可商購(gòu)的木聚糖酶是HC(可從諾維信公司獲得)。
纖維素酶
本發(fā)明的組合物和方法可以進(jìn)一步包括本發(fā)明中所定義的纖維素酶。在本上下文中，術(shù)語(yǔ)“纖維素”或“纖維素分解酶”是指催化纖維素降解成葡萄糖、纖維二糖、丙糖和其它纖維寡糖的酶，該酶被理解為包括成熟蛋白或其前體形式或其功能片段，例如，催化活性模塊，該模塊基本上具有全長(zhǎng)酶活性。此外，術(shù)語(yǔ)“纖維素分解”酶意圖包括所述酶的同系物或類似物。適合的纖維素酶包括動(dòng)物、植物或微生物來(lái)源的那些。優(yōu)選的是微生物來(lái)源。該纖維素分解酶可以是存在于由給定微生物產(chǎn)生的纖維素酶系統(tǒng)中的組分，這樣一個(gè)纖維素酶系統(tǒng)大多包括若干不同的纖維素酶組分，這些組分包括通常被鑒定為，例如，纖維二糖水解酶、內(nèi)切葡聚糖酶、和β-葡糖苷酶的那些。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該纖維素酶是內(nèi)切葡聚糖酶。
在本發(fā)明的方法中有用的可商購(gòu)的纖維素酶產(chǎn)品的實(shí)例是：CellusoftNovoprime A(所有都可從丹麥諾維信公司獲得)；IndiageTM、PrimafastTM(二者都來(lái)自美國(guó)杜邦公司)；EcostoneTM(來(lái)自芬蘭Alko公司)；RocksoftTM(來(lái)自美國(guó)CPN公司)、和Sanko BioTM(來(lái)自日本明治/Rakuto化成有限公司)。
紡織品制造工藝
將織物，如纖維素材料的織物加工成準(zhǔn)備用于衣服制造的材料涉及若干步驟：將纖維紡成紗線；從紗線制造紡織的(woven)或編織的(knit)織物；及隨后的準(zhǔn)備過(guò)程，染色/印花和修整(finishing)操作。在例如染色/印花和整理之前，對(duì)于除去來(lái)自纖維的天然的和人工誘導(dǎo)的雜質(zhì)和用于改善其美學(xué)外觀和可加工性而言準(zhǔn)備過(guò)程是必需的。常見(jiàn)的準(zhǔn)備過(guò)程包括脫漿(用于機(jī)織物)、精練和漂白，這些過(guò)程產(chǎn)生適于染色或整理的織物。
機(jī)織物是通過(guò)在織機(jī)上沿縱軸向方向伸展的經(jīng)紗之間編織“緯線(filling)”或者“緯紗(weftyarn)”而編制的。為了潤(rùn)滑和防止在編織過(guò)程中緯紗高速插入時(shí)的磨損，經(jīng)紗在編織之前必須上漿。常用的漿液試劑是淀粉(或淀粉衍生物以及改性淀粉)、聚(乙烯醇)、羧甲基纖維素(即CMC)，其中淀粉占優(yōu)勢(shì)。漿液混合液中通常包含石蠟、丙烯酸粘合劑以及多種潤(rùn)滑劑。所述緯紗可以穿過(guò)經(jīng)紗以“上一個(gè)-下一個(gè)(over one-under the next)”的方式紡織(平織)，或以“上一個(gè)-下兩個(gè)(over one-under two)”(斜紋織)或任何其它無(wú)數(shù)種排列。一般來(lái)說(shuō)，外套(dress)、襯衫、褲子、被單、毛巾、帷幕(drapery)等都是由機(jī)織物制成的。當(dāng)織物制成之后，必須再次去除織物上的漿料(即退漿)。
針織法通過(guò)將連鎖的紗線圈連接在一起而形成織物。與由兩類紗線織成并含有許多“線頭”的機(jī)織物相反，針織物是由單股連續(xù)的紗線織成的。從織法上講，有許多種不同的方式將紗線圈結(jié)起來(lái)，而最終織物的特性則同時(shí)取決于紗線和針織的類型。內(nèi)衣、針織衫(sweater)、襪子、運(yùn)動(dòng)衫、汗衫(sweat shirt)等是從編織織物得到的。
退漿
退漿是將漿料從機(jī)織物中的經(jīng)紗降解和/或去除。通常，通過(guò)酶脫漿工序去除淀粉。此外，有時(shí)使用氧化脫漿以及用酸或堿的化學(xué)脫漿。
在一些實(shí)施例中，該脫漿酶是一種淀粉分解酶，如α-淀粉酶、β-淀粉酶、甘露聚糖酶、葡糖淀粉酶、或其組合。
合適的α以及β-淀粉酶包括細(xì)菌或真菌來(lái)源的那些，連同這類淀粉酶的化學(xué)或基因修飾的突變體以及變體。合適的α-淀粉酶包括從芽孢桿菌屬物種可獲得的α-淀粉酶。合適的可商購(gòu)的淀粉酶包括但不限于，NEXT、FLEX和COOL(全部來(lái)自于美國(guó)杜邦公司(Dupont company))、以及DURAMYLTM、ERMAMYLTM、FUNGAMYLTMTERMAMYLTM、AQUAZYMETM以及BANTM(均可從諾維信公司，巴格斯瓦德(Bagsvaerd)，丹麥獲得)。
其他合適的淀粉分解酶包括CGTase(環(huán)糊精葡聚糖轉(zhuǎn)移酶，EC 2.4.1.19)，例如，從芽孢桿菌屬、熱厭氧桿菌屬或嗜熱厭氧桿菌屬物種獲得的那些。
精練
精練用于從纖維中去除雜質(zhì)、用于膨潤(rùn)纖維并且用于去除棉籽殼碎片。這是最關(guān)鍵的步驟之一。精練的主要目的是a)均勻清潔織物，b)軟化籽屑及其他廢料，c)改善織物吸水性，d)使脂肪、油以及蠟皂化并且溶解，以及e)使不成熟棉減到最少。在約沸騰溫度下的氫氧化鈉精練對(duì)于100％棉而言是被接受的處理，而氫氧化鈣和碳酸鈉使用頻率較低。合成纖維在更溫和的條件下進(jìn)行精練。表面活性劑和螯合劑是堿性精練所必需的。已經(jīng)引入酶精練，其中據(jù)報(bào)道纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、脂肪酶、以及蛋白酶均具有洗凈效應(yīng)。
漂白
漂白是破壞有顏色的顏料和/或有色的雜質(zhì)，以及棉籽殼屑去除。通過(guò)利用氧化或還原化學(xué)進(jìn)行漂白。氧化劑可以進(jìn)一步細(xì)分為使用或產(chǎn)生以下各項(xiàng)的那些：a)次氯酸鹽(OCl-)，b)二氧化氯(ClO2)，c)高錳酸鹽(MnO4-)，d)臭氧，以及氫過(guò)氧化物的那些種類(OOH-和/或OOH)。還原劑是典型的二氧化硫、亞硫酸氫鹽等。已經(jīng)報(bào)道了使用葡萄糖氧化酶或過(guò)氧化物酶的酶促漂白(例如，參見(jiàn)WO 2013/040991)。傳統(tǒng)地，在該工藝中使用過(guò)氧化氫。
印染和染色
通過(guò)任何適合用于將染料結(jié)合至紡織品中纖維的方法，通過(guò)將顏料施用至紡織品進(jìn)行紡織品的印染和染色。紡織品的染色可以例如通過(guò)使織物通過(guò)顏料的濃溶液，隨后將濕的織物存儲(chǔ)在不漏氣的外殼中以允許擴(kuò)散時(shí)間，以及在沖洗掉未反應(yīng)的顏料之前將顏料與織物基材反應(yīng)而進(jìn)行?？商娲?，在沖洗之前，顏料可以通過(guò)隨后對(duì)紡織品蒸汽蒸餾進(jìn)行固定。這些染料包括合成的和天然的染料。典型的染料是具有陰離子官能團(tuán)的那些(例如，酸性染料、直接染料、媒染染料和反應(yīng)性染料)，具有陽(yáng)離子基團(tuán)的那些(例如，堿性染料)，在應(yīng)用前需要化學(xué)反應(yīng)的那些(例如，還原染料、硫黃染料和偶氮染料)，分散染料和溶劑染料。
在染色之后必須去除未與纖維結(jié)合的過(guò)量的可溶染料，以確保染色的紡織品的堅(jiān)牢度并且防止消費(fèi)者在紡織品的洗滌過(guò)程中發(fā)生不期望的染料轉(zhuǎn)移。一般，需要大量的水用于徹底去除多余的染料。在常規(guī)工藝中，首先將印染或染色的紡織品用冷水沖洗，然后在高溫下添加適合的添加劑洗滌來(lái)減少回染，像聚(乙烯吡硌烷酮)(PVP)。
在WO 99/34054中披露了用洗滌液從染色的織物中移除過(guò)量顏料的酶工藝，該洗滌液包括至少一種過(guò)氧化物酶、氧化酶試劑以及至少一種介質(zhì)，如包括過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶以及像1-羥基-苯并三唑的介質(zhì)的液體。
生物拋光
如在此使用的，術(shù)語(yǔ)“生物拋光”、“去球”和“抗起球”是可互換的。
不應(yīng)用整理組分的情況下，大多數(shù)棉織品和混紡棉織物具有相當(dāng)硬和堅(jiān)硬的手感問(wèn)題?？椢锉砻嫱瑯硬还饣?yàn)樾〉挠薪q毛的微纖維從其中突出。另外，在相對(duì)短期的穿著之后，起球發(fā)生于該織物表面上，從而給予它無(wú)吸引力的磨損的樣子。
生物拋光是在纖維素織物制造過(guò)程中用酶(例如纖維素酶)對(duì)其進(jìn)行處理的方法，該方法相對(duì)于“減少起球”而改善織物品質(zhì)。生物拋光的最重要的效果可以由以下項(xiàng)表征：較少的起毛和起球，增加光彩/光澤(gloss/luster)，改善織物手感，增加持久柔軟性和/或改善吸水性。通常在制造針織和機(jī)織織物或服裝的濕潤(rùn)過(guò)程中進(jìn)行生物拋光。濕潤(rùn)過(guò)程包括例如以下步驟：脫漿、精練、漂白、洗滌、染色/印花以及整理。可以在濕潤(rùn)步驟的任一步驟之后將生物拋光作為分開(kāi)步驟而進(jìn)行或可以與那些濕潤(rùn)步驟的任一步驟組合進(jìn)行。
用于紡織品處理的組合物
本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于紡織品處理的組合物，該組合物包括果膠酶和具有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑和/或具有化學(xué)結(jié)構(gòu)B的表面活性劑。
在本發(fā)明中，果膠酶與具有構(gòu)A和/或化學(xué)結(jié)構(gòu)B的表面活性劑的比率是在從約1:1000至約1:500的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在從約1:300至約1:500(w/w)范圍內(nèi)。
該紡織品組合物可以適于特定用途，如精煉，其可以提供至少一種紡織品益處，如增加的果膠去除、增加的潤(rùn)濕性、和增加的脫漿值，如通過(guò)TEGEWA測(cè)定所測(cè)量的。
該紡織品組合物可以進(jìn)一步包括一種或多種選自下組的酶，該組由以下各項(xiàng)組成：纖維素酶、淀粉酶、脂肪酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶、蛋白酶、氧化酶、過(guò)氧化氫酶和角質(zhì)酶。
該紡織品組合物典型地包括常規(guī)成分，包括但不限于其他酶以及表面活性劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)濕劑、分散劑、消泡劑、潤(rùn)滑劑、助洗劑體系等或其混合物。
該紡織品組合物可處于任何形式，例如固體、液體、膏體、凝膠或其任何組合。優(yōu)選地，該組合物為液體形式。
本發(fā)明的方法
在本發(fā)明中，提供了用果膠酶和均有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑和/或具有化學(xué)結(jié)構(gòu)B的表面活性劑處理紡織品的方法。
本發(fā)明中使用的適合的液體/紡織品比率可以在從約20:1至約2:1的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在從約18:1至約4.5:1的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在從約15:1至約4:1(體積/重量ml/g)的范圍內(nèi)，最優(yōu)選地在從約10:1至約4:1的范圍內(nèi)。
反應(yīng)時(shí)間通常在從約5分鐘至約2小時(shí)的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，該反應(yīng)時(shí)間處于從約10分鐘至約60分鐘的范圍中，更優(yōu)選該反應(yīng)時(shí)間處于從約15分鐘至約60分鐘的范圍中，甚至更優(yōu)選地處于15至30分鐘中。
本發(fā)明的工藝在從約5至約10的pH下，優(yōu)選地在從約5.5至約10的pH下，更優(yōu)選地在約6至約8的pH下，甚至更優(yōu)選地在從約7的pH下進(jìn)行。
在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的工藝在20℃-90℃范圍內(nèi)進(jìn)行，優(yōu)選地30℃-80℃，更優(yōu)選地40℃-70℃，更優(yōu)選地50℃-60℃。
酶劑量很大程度上取決于酶反應(yīng)時(shí)間以及酶活性，即相對(duì)短的酶反應(yīng)時(shí)間或低的酶促活性使相對(duì)增加的酶劑量成為必需，并且反之亦然。通常，酶劑量可根據(jù)可用的反應(yīng)時(shí)間來(lái)確定。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中，該果膠酶的劑量是從約0.005毫克(mg)酶蛋白至約200mg酶蛋白(每種酶)/克紡織品，優(yōu)選地0.008mg酶蛋白至100mg酶蛋白/克紡織品，更優(yōu)選地0.01mg酶蛋白至50mg酶蛋白/克紡織品，更優(yōu)選地0.01mg酶蛋白至1mg酶蛋白/克紡織品。同樣，這些量指每種酶的量。
在一個(gè)實(shí)施例中，另外的酶(如果有的話)的劑量是從約0.005毫克(mg)酶蛋白至約200mg酶蛋白(每種酶)/克紡織品，優(yōu)選地0.008mg酶蛋白至100mg酶蛋白/克紡織品，更優(yōu)選地0.01mg酶蛋白至50mg酶蛋白/克紡織品，更優(yōu)選地0.01mg酶蛋白至1mg酶蛋白/克紡織品。同樣，這些量指每種酶的量。
根據(jù)本發(fā)明，具有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑和/或具有化學(xué)結(jié)構(gòu)B的表面活性劑可以以在從0.01mM至100mM的范圍，優(yōu)選地在從0.1mM至50mM的范圍，更優(yōu)選地在從0.5mM至20mM的范圍，和甚至更優(yōu)選地在從1mM至10mM的范圍的濃度存在。
在本發(fā)明的工藝中，該果膠酶可以單獨(dú)或與一種另外的酶一起應(yīng)用。術(shù)語(yǔ)“一種另外的酶”意指至少一種另外的酶，例如一種、兩種、三種、四種、五種、六種、七種、八種、九種、十種或甚至更多種另外的酶。
術(shù)語(yǔ)“與……一起應(yīng)用”(或“與……一起使用”)意指另外的酶可以應(yīng)用在本發(fā)明的工藝的同一個(gè)或另一個(gè)步驟中。另一工藝步驟在紡織品制造工藝中與將該紡織品用果膠酶處理的步驟相比可以在上游或下游。
在具體實(shí)施例中，該另外的酶是具有所提及的纖維素酶、淀粉酶、脂肪酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶、蛋白酶、氧化酶、過(guò)氧化氫酶、角質(zhì)酶或其他酶的酶。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該另外的酶是纖維素酶。
在一些實(shí)施例中，用于處理紡織品的方法包括：(a)對(duì)該紡織品脫漿；(b)用一種果膠酶和一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑和/或一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)B的表面活性劑對(duì)該紡織品進(jìn)行精煉。在一些實(shí)施例中，在步驟(a)和步驟(b)之間存在洗滌步驟。在一些實(shí)施例中，步驟(a)和步驟(b)在單浴(bath)中進(jìn)行，而無(wú)介入其中的洗滌步驟。在一些實(shí)施例中，步驟(a)和步驟(b)在單浴中順序或同時(shí)進(jìn)行。在一些實(shí)施例中，步驟(a)和步驟(b)在單浴中順序進(jìn)行，其中步驟(a)在步驟(b)之前進(jìn)行。
本發(fā)明在下面各段中進(jìn)行了進(jìn)一步的定義：
[1].一種組合物，該組合物包括一種果膠酶和一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑和/或一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)B的表面活性劑：
化學(xué)結(jié)構(gòu)A：
R-(CH2)m-Y-(CH2CH2O)n-H，
其中R選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：-H、-CH3、-CH2-CH3、-CH2-CH2-CH3、和-CH-(CH3)2；Y選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：-CH2-和-CO-O-；6≤m≤14并且1≤n≤18；
化學(xué)結(jié)構(gòu)B：H3C-(CH2)f-C(SO3Na)H-(CH2)e-CH3，其中f+e＝11-14。
[2].如段落1所述的組合物，其中該組合物包括一種果膠酶和一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑。
[3].如段落2所述的組合物，其中該組合物包括一種果膠酶和一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑和一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)B的表面活性劑。
[4].如段落1-3中任一項(xiàng)所述的組合物，其中R是-CH-(CH3)2并且Y是-CH2-。
[5].如段落1-3中任一項(xiàng)所述的組合物，其中R是-CH3并且Y是-CO-O-。
[6].如段落1-5中任一項(xiàng)所述的組合物，其中m是9。
[7].如段落1-6中任一項(xiàng)所述的組合物，其中n是5、6、8、10或12。
[8].如段落1-7中任一項(xiàng)所述的組合物，其中進(jìn)一步包括表面活性劑SAP。
[9].如段落1-8中任一項(xiàng)所述的組合物，其中該果膠酶是一種果膠酸裂解酶；優(yōu)選地一種中性果膠酸裂解酶；或者優(yōu)選地該果膠酶包括與SEQ ID NO:1具有至少約60％一致性，優(yōu)選地至少約70％一致性，更優(yōu)選地至少約80％一致性，更優(yōu)選地至少約90％一致性，更優(yōu)選地至少約95％一致性，更優(yōu)選地至少約96％一致性，更優(yōu)選地至少約97％一致性，更優(yōu)選地至少約98％一致性，更優(yōu)選地至少約99％一致性，并且最優(yōu)選地100％一致性的氨基酸序列，或由其組成。
[10].如段落1-9中任一項(xiàng)所述的組合物，其中該組合物進(jìn)一步包括一種纖維素酶。
[11].如段落1-10中任一項(xiàng)所述的組合物，其中該組合物進(jìn)一步包括淀粉酶。
[12].如段落1-11中任一項(xiàng)所述的組合物，其中該組合物進(jìn)一步包括選自下組的一種或多種酶，該組由以下各項(xiàng)組成：脂肪酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶、蛋白酶、氧化酶、過(guò)氧化氫酶和角質(zhì)酶。
[13].一種用于精煉纖維素材料的方法，該方法包括用一種果膠酶和一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑和/或一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)B的表面活性劑處理纖維素材料：
化學(xué)結(jié)構(gòu)A：R-(CH2)m-Y-(CH2CH2O)n-H，
其中R選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：-H、-CH3、-CH2-CH3、-CH2-CH2-CH3、和-CH-(CH3)2；Y選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：-CH2-和-CO-O-；6≤m≤14并且1≤n≤18；
化學(xué)結(jié)構(gòu)B：H3C-(CH2)f-C(SO3Na)H-(CH2)e-CH3，其中f+e＝11-14。
[14].如段落13所述的方法，該方法包括用一種果膠酶和一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑處理纖維素材料。
[15].如段落14所述的方法，該方法包括用一種果膠酶和一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑和一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)B的表面活性劑處理纖維素材料。
[16].如段落13-15中任一項(xiàng)所述的方法，其中R是-CH-(CH3)2并且Y是-CH2-。
[17].如段落13-15中任一項(xiàng)所述的方法，其中R是-CH3并且Y是-CO-O-。
[18].如段落13-17中任一項(xiàng)所述的組合物，其中m是9。
[19].如段落13-18中任一項(xiàng)所述的組合物，其中n是5、6、8、10或12。
[20].如段落13-19中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括用表面活性劑SAP處理該纖維素材料。
[21].如段落13-20中任一項(xiàng)所述的方法，其中該果膠酶是一種果膠酸裂解酶；優(yōu)選地一種中性果膠酸裂解酶。
[22].如段落13-21中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括用一種纖維素酶處理該纖維素材料。
[23].如段落13-22中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括用一種淀粉酶處理該纖維素材料。
[24]如段落13-23中任一項(xiàng)所述的方法，該方法進(jìn)一步包括用選自下組的一種或多種酶處理該纖維素材料，該組由以下各項(xiàng)組成：脂肪酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶、蛋白酶、氧化酶、過(guò)氧化氫酶和角質(zhì)酶。
[25].如段落13-24中任一項(xiàng)所述的方法，其中該纖維素材料是紡織品，優(yōu)選地該纖維素材料是纖維、紗線、織物、衣服；更優(yōu)選地，該纖維素材料是包括機(jī)織、非機(jī)織、或針織的織物。
[26].一種用于處理紡織品的方法，包括
(a)用淀粉酶對(duì)該紡織品進(jìn)行脫漿；
(b)用一種果膠酶和一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)A的表面活性劑和/或一種具有化學(xué)結(jié)構(gòu)B的表面活性劑對(duì)該紡織品進(jìn)行精煉。
[27].如段落26所述的方法，其中洗滌步驟是步驟(a)和(b)之間。
[28].如段落26所述的方法，其中步驟(a)和步驟(b)在單浴中進(jìn)行，而無(wú)介入其中的洗滌步驟。
[29].如段落26所述的方法，其中步驟(a)和步驟(b)在單浴中順序或同時(shí)進(jìn)行。
[30].如段落26-29中任一項(xiàng)所述的方法，其中在步驟(a)或步驟(b)之前、期間或之后進(jìn)一步添加纖維素酶。
通過(guò)以下實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，但不應(yīng)將其理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
實(shí)例
材料與方法
酶：
果膠酶-A：具有SEQ ID NO:1的地衣芽孢桿菌果膠酸裂解酶的成熟肽(描述于US 6187580中)
纖維素酶-C：具有SEQ ID NO:2的土生梭孢霉纖維素酶(描述于WO 98/12307中)
Aquazyme SD-L：可從諾維信公司商購(gòu)的淀粉酶產(chǎn)品。
化學(xué)品：
Leophen FR-M：可從BASF公司商購(gòu)的表面活性劑。
Wash F-OLB Conc(縮寫(xiě)為F-OLB)：可從BASF公司商購(gòu)的表面活性劑。
PL：H2O2穩(wěn)定劑，可從BASF公司商購(gòu)。
SAP(磺基琥珀酸二辛酯鈉)：可從中國(guó)江蘇海安石油化工廠商購(gòu)的陰離子表面活性劑。
SAS60(仲鏈烷磺酸鹽)：可從BASF公司商購(gòu)的陰離子表面活性劑。
X-NF：可從占峰化學(xué)品公司(Zhanfeng chemicals company)商購(gòu)的表面活性劑。
FMFD：可從占峰化學(xué)品公司(Zhanfeng chemicals company)商購(gòu)的表面活性劑。
表面活性劑：
表1
表2
濕潤(rùn)性測(cè)量
濕潤(rùn)時(shí)間(針對(duì)機(jī)織和針織織物)：越小的濕潤(rùn)時(shí)間值對(duì)應(yīng)越好的濕潤(rùn)性。
1)制備70mm x 70mm適合大小的測(cè)試樣品。避免織物中的起皺和折疊的地方。在收到后，盡可能少處理該織物，并且不以任何方式對(duì)其大幅折疊、熨燙或處理。除非另有約定(例如，沒(méi)有足夠的織物)從織物的不同地方中取三個(gè)測(cè)試樣品，來(lái)盡可能充分地代表它。
2)用軟化水填充移液管。
3)將該測(cè)試樣品置于燒杯的水平部位。
4)允許將100μl水從該移液管下落到測(cè)試樣品上并且在這一瞬間啟動(dòng)秒表。
5)當(dāng)來(lái)自液體的擴(kuò)散反射消失并且該液體在織物表面上放不再可見(jiàn)，停止該表并且在實(shí)驗(yàn)手冊(cè)中記錄該時(shí)間。
必須小心不要在此期間移動(dòng)該測(cè)試樣品。
這項(xiàng)測(cè)試應(yīng)當(dāng)在不同區(qū)域進(jìn)行至少3次(并且還可能是不同的測(cè)試樣品)。然而，確保沒(méi)有測(cè)試區(qū)域具有與距之前測(cè)試的任何區(qū)域的中心比25mm更近的中心。
吸濕排汗值(針對(duì)機(jī)織織物)：越大的吸濕排汗值對(duì)應(yīng)于越好的潤(rùn)濕性。
1)填充大約半燒杯(至少高出杯底部至少5cm)。
2)將小塊布樣(或紗線)的頂部置于溫度計(jì)夾(thermometer clamp)中央，從而使線在夾子的底部。
3)調(diào)節(jié)夾子直至染料溶液液面與織物(或紗線)底部的線平齊。樣塊一旦就位即啟動(dòng)計(jì)時(shí)器。
4)測(cè)量染料溶液在30分鐘之后從染料溶液液面毛細(xì)上升的高度，并且記錄該高度。
5)當(dāng)面料供應(yīng)允許時(shí)，針對(duì)在各方向的每種處理重復(fù)試驗(yàn)2次。
6)針對(duì)來(lái)自相同處理的樣品，算出吸濕排汗結(jié)果的平均數(shù)。
7)在實(shí)驗(yàn)手冊(cè)中記錄所有的測(cè)試結(jié)果。
濕潤(rùn)時(shí)間(針對(duì)紗線)：將一定量的紗線放入一杯水中。將紗線沉淀的時(shí)間記錄為濕潤(rùn)時(shí)間。
TEGEWA測(cè)量(針對(duì)機(jī)織織物)
用于測(cè)試織物脫漿率的TEGEWA評(píng)級(jí)方法，越大的TEGEWA值對(duì)應(yīng)于越高的脫漿率。
1)碘溶液的制備
將10g的碘化鉀溶解于100ml水中，添加0.65g的碘，并且動(dòng)搖來(lái)完成溶解，用多達(dá)800ml的水填充，并且然后用多達(dá)1升的乙醇填充。
2)樣品制備
將織物用切割器切割。針對(duì)每種織物，需要兩個(gè)樣品。
3)測(cè)試程序
將織物樣品1放入碘溶液中，用冷水沖洗20秒，用濾紙(無(wú)淀粉)輕拍并且立即與紫標(biāo)尺進(jìn)行比較。
4)根據(jù)研究計(jì)劃做關(guān)于結(jié)果的記錄，并且根據(jù)步驟3測(cè)試其他樣品。
白度測(cè)量
通過(guò)datacolor SF450X分光光度計(jì)測(cè)量漂白的小塊布樣的白度。
蛋白質(zhì)含量
根據(jù)產(chǎn)品手冊(cè)，用BCATM蛋白測(cè)定試劑盒(BCATM Protein Assay Kit)(產(chǎn)品編號(hào)23225，可商購(gòu)自賽默飛世爾科技公司(Thermo Fisher Scientific Inc.))測(cè)量酶產(chǎn)品中的酶蛋白。
實(shí)例1：果膠酶活性的確定
以下方法用于表征果膠酶酶活性。
1.果膠酶測(cè)定：
針對(duì)該測(cè)定，在0.1M甘氨酸緩沖液(pH 10)中制備0.1％多聚半乳糖醛酸鈉(西格馬P-1879)溶液。在40℃下，將4ml這種溶液預(yù)孵育5分鐘。然后，添加250μl的酶(或酶稀釋)，此后將該反應(yīng)在混合器上以最高速混合10秒，并且在40℃下或在另一種溫度下孵育20分鐘，此后使用具有1cm光通路的0.5ml的比色皿，在HP二極管陣列分光光度計(jì)上，在具有在235nm的吸光度的連續(xù)測(cè)量的控溫的比色皿容器中，測(cè)量在235nm的吸光度。針對(duì)穩(wěn)態(tài)，將至少200秒的線性增加用于計(jì)算速率。
為了計(jì)算催化速率，5.2A235/分鐘對(duì)應(yīng)于1μmol的不飽和產(chǎn)物的形成(那蘇納(Nasuna)等人，生物化學(xué)雜志(J.Biol.Chem.)241:5298-5306,1966；和巴特林(Bartling)等人，微生物學(xué)(Microbiology)，141:873-881,1995)。
2.瓊脂測(cè)定：
果膠酸裂解酶活性可以通過(guò)對(duì)在瓊脂板(像例如，LB板)中沖壓出的包含0.7％w/v多聚半乳糖醛酸鈉(西格馬P 1879)的4mm孔施加測(cè)試溶液來(lái)進(jìn)行測(cè)量。然后將這些板在具體溫度(像例如，75℃)下孵育6小時(shí)。然后將這些板在(i)1M CaCl2中浸泡0.5小時(shí)或者在(ii)1％混合的烷基三甲基銨溴(MTAB，西格馬M-7635)中浸泡1小時(shí)。這兩種程序引起了瓊脂內(nèi)多聚半乳糖醛酸鹽的沉淀。通過(guò)在沉淀的多聚半乳糖醛酸的背景內(nèi)透明圈的外觀來(lái)檢測(cè)果膠酸裂解酶活性。使用果膠酸裂解酶的標(biāo)準(zhǔn)制劑的稀釋來(lái)校準(zhǔn)該測(cè)定的靈敏度。
本發(fā)明實(shí)例中使用的果膠酸裂解酶-A顯示出在以上瓊脂測(cè)定下的透明區(qū)，這意味著它具有果膠酸裂解酶活性。
實(shí)例2：使用不同表面活性劑對(duì)針織織物進(jìn)行生物精煉
針織織物：36S(S代表編織針織織物的紗線的計(jì)數(shù)，越高的計(jì)數(shù)代表越高的織物質(zhì)量)
將針織織物切割成25cm x 25cm并且進(jìn)行稱重。
液體比率：10/1
生物精煉工藝：
根據(jù)表3，基于實(shí)際織物重量的計(jì)算，將90ml H2O添加到200ml Lab-O-Mat管中并且添加表面活性劑和酶，來(lái)使得總體積約100ml，這將產(chǎn)生10:1(v/w，ml/g)的液體與織物比率。之后，將所制備的織物放入反應(yīng)液體中并且進(jìn)行混合。當(dāng)以上步驟完成時(shí)，將所有的管固定到Lab-O-Mat上并且將程序設(shè)置為55℃持續(xù)15分鐘，并且然后80℃持續(xù)10分鐘。一旦上述程序被終止，去除所有的管，并且在50℃下，將每個(gè)樣品用流動(dòng)水沖洗30秒。具體地，分別沖洗每個(gè)樣品。在105℃下干燥所有的小塊布樣30分鐘，并且然后如以上所描述的測(cè)量濕潤(rùn)時(shí)間。
表3示出，異源醚型表面活性劑IPE1305、IPE1306、IPE1308和IPE1312可以給出良好的潤(rùn)濕性，并且濕潤(rùn)時(shí)間少于3秒。關(guān)于商業(yè)產(chǎn)品Leophen FR-M，其通常在市場(chǎng)中用于紡織品制造，濕潤(rùn)時(shí)間大于3秒。DGM、TGM、HGM和SAS還給出了非常良好的潤(rùn)濕性，并且其濕潤(rùn)時(shí)間也比商業(yè)產(chǎn)品Leophen FR-M更好。此外，與SAS60結(jié)合的IPE1312還可以提供非常好的潤(rùn)濕性。
表3(pH：7.0)
實(shí)例3：用果膠酶和表面活性劑對(duì)針織織物進(jìn)行生物精煉
將針織織物切割成25cm x 25cm并且進(jìn)行稱重。液體比率：10:1
生物精煉工藝：如在實(shí)例2中的。
為了鑒定果膠酶和表面活性劑之間的關(guān)系，我們通過(guò)使用果膠酶-A或表面活性劑來(lái)比較濕潤(rùn)時(shí)間。從表4，可以總結(jié)出當(dāng)僅使用果膠酶-A處理或僅有表面活性劑處理時(shí)，二者濕潤(rùn)時(shí)間都大于20秒。因此，針對(duì)生物精煉工藝，果膠酶和表面活性劑都是必須的。
表4：
實(shí)例4：纖維素酶促進(jìn)對(duì)針織織物的潤(rùn)濕性性能
將針織織物切割成25cm x 25cm并且進(jìn)行稱重。液體比率：10:1
生物精煉工藝：如在實(shí)例2中的。
表5(pH：7.0)
在這一研究中，我們測(cè)試了纖維素酶對(duì)生物精煉的作用。以上結(jié)果顯示出，如果在與果膠酶和表面活性劑一起的生物精煉工藝中添加纖維素酶，可以大大地改進(jìn)濕潤(rùn)性。因此，總結(jié)出，纖維素酶已經(jīng)促進(jìn)了對(duì)濕潤(rùn)性改進(jìn)的作用。
實(shí)例5：用果膠酶/纖維素酶和表面活性劑對(duì)錐形紗線進(jìn)行生物精煉
紗線：32s/2精梳錐形紗線。液體比率：7:1
生物精煉工藝：
將0.8g/L表面活性劑和2.54mg蛋白/L果膠酶和1.35mg蛋白/L纖維素酶添加到Gofront Cone樣品染色機(jī)中。將紗線在55℃下處理15分鐘，然后80℃處理10分鐘，并且然后使用冷水沖洗紗線并且排干。然后將紗線準(zhǔn)備染色。
通過(guò)比較，進(jìn)行用于紗線精煉的常規(guī)方法，其中將紗線用1.5g/l X-NF和1.5g/l FMFD在100℃下孵育30分鐘，并且然后用熱洗和冷洗進(jìn)行處理。從表6，可以總結(jié)出，在用果膠酶-A、纖維素酶C和表面活性劑生物精煉后的一個(gè)或多個(gè)吸光度比通過(guò)常規(guī)工藝精煉后的一個(gè)或多個(gè)吸光度更好。
表6(pH：7.4-7.6)
實(shí)例6：通過(guò)在機(jī)織織物上使用IPE1312和SAP工藝的結(jié)合的脫漿和精煉
100％棉的原料機(jī)織織物：20×16/128×60，這意味著經(jīng)紗和緯紗的計(jì)數(shù)是20和16，并且經(jīng)紗和緯紗的密度是128和60(越大的計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)越高的織物質(zhì)量)。原料機(jī)織織物來(lái)自中國(guó)河北寧紡集團(tuán)(Hebei Ningfang Group)。
吸濕率(WPU)：該吸濕率是壓染液百分比并且通常表達(dá)為對(duì)干的未處理織物的重量的百分比。
關(guān)于機(jī)織織物的工藝：
這一研究中使用的原料機(jī)織織物是20×16/128×60并且是100％棉。首先，如下表7中制備每個(gè)小塊布樣的包括果膠酶、淀粉酶、纖維素酶和表面活性劑的50ml壓染液，并且然后將一片約15g(25cm×25cm)的機(jī)織織物放入壓染液燒杯中，并且浸漬。該吸濕率(WPU)為70％。之后，將所有的小塊布樣儲(chǔ)存在室溫下過(guò)夜(16～20小時(shí))。約16至20小時(shí)后，將所有的樣品在五個(gè)洗浴中順序地沖洗。五個(gè)洗浴的溫度為95℃。脫漿和精煉后，將所有樣品按照常規(guī)方法(除從5g/L至10g/L的加倍H2O2劑量以外)進(jìn)行漂白。配方描述于表8中。將所有小塊布樣放入漂白液(WPU：30％)中并且然后在蒸箱中蒸30分鐘。漂白后，使用95℃水溫的四個(gè)洗浴再次沖洗所有小塊布樣。為了徹底去除表面活性劑，用手在50℃下處理這些小塊布樣10次，并且在Wascator(伊萊克斯，瑞士)中沖洗兩次。該Wascator沖洗程序是50℃，10L去離子水持續(xù)5分鐘，并且隨后30℃，10L去離子水持續(xù)5分鐘。將織物在105℃下干燥30分鐘。
表7(pH：7.0)：
表8：
漂白配方
該研究示出，80％IPE1312與20％SAP給出令人滿意的吸濕排汗值，CIE白度，TEGEWA，這符合工廠的期望。同時(shí)，與Wash F-OLB Conc相比，80％IPE1312和20％SAP的濕潤(rùn)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)更好。
實(shí)例7：結(jié)合的脫漿和生物精煉
工藝：與實(shí)例6中工藝一樣。
表9(pH：7.0)
以上結(jié)果示出，淀粉酶僅給出了3.7cm的吸濕排汗值，并且濕潤(rùn)時(shí)間大于1秒。如果將果膠酶添加到預(yù)處理溶液中，那么吸濕排汗值顯著改進(jìn)。如在針織織物研究(實(shí)例4)中，纖維素酶也可以促進(jìn)針織織物的潤(rùn)濕性。
在此描述并且要求保護(hù)的本發(fā)明不限于在此披露的特定方面的范圍，因?yàn)檫@些方面旨在作為本發(fā)明若干方面的說(shuō)明。預(yù)期任何等效方面都處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。實(shí)際上，除在此所示和描述的那些之外，本發(fā)明的不同修改對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言從前述描述將變得清楚。此類修改也旨在落入所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。在有沖突的情況下，以包括定義的本披露為準(zhǔn)。