CN112458548A

CN112458548A - 一种复合酶快速去除羊绒杂质的方法

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Publication number: CN112458548A
Application number: CN202011372478.9A
Authority: CN
Inventors: 吴敬; 陈晟; 鲁梦唯
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2021-03-09
Anticipated expiration: 2040-11-30
Also published as: CN112458548B

Abstract

本发明公开了一种复合酶快速去除羊绒杂质的方法，属于生物技术领域。为解决目前羊绒织物生产技术方面的困难，本发明提供了一种复合酶液处理羊绒实现快速除杂去壳的方法，主要是利用角质酶、蛋白酶和β葡聚糖酶对壳状杂质特异性去除，能够减少对羊绒的损伤，经过洗涤干燥和梳理后得到更纯净的分疏羊绒产品，最终达到染色均匀美化织物观感的目的。经过水洗干燥梳理后能实现86％的除壳率，为羊绒壳状杂质的去除提供了一种新的方法，并能有效去除杂质，有利于提升羊绒的品质。

Description

一种复合酶快速去除羊绒杂质的方法

技术领域

本发明涉及一种复合酶快速去除羊绒杂质的方法，属于生物技术领域。

背景技术

羊绒是生长在动物外表皮层，位于粗毛根部的一层薄薄的细绒，也称原绒，属于稀有的特种动物纤维。羊绒不仅产量稀少，还具有优良的品质和特性，因此十分珍贵。原绒经过振动器将泥土和黏附力较弱的杂质去除后得到过轮羊绒。过轮羊绒经过不断洗涤检测后达到一定标准，即为洗净羊绒。将洗净羊绒经过工业化梳理最终得到分疏羊绒。

然而，原绒中存在一些黏附性较强的壳状杂质，通过现有的羊绒梳理洗涤等过程难以将其去除，他们或通过一些寄生虫的分泌物等油性成分，或者是由于形态结构的复杂，与羊绒黏附纠缠在一起，难以通过常规方法将其分离去除。

发明内容

[技术问题]

本发明旨在根据现有羊绒织物生产技术方面的困难，设计一种复合酶液处理羊绒实现快速除杂去壳的方法，并且对羊绒的损伤较小，经过洗涤干燥和梳理后得到更纯净的分疏羊绒产品，最终达到染色均匀美化织物观感的目的。

[技术方案]

为解决上述技术问题，本发明提供了一种去除羊绒壳状杂质的方法，所述方法将过轮羊绒添加至含有角质酶、蛋白酶和β葡聚糖酶的反应体系中进行反应，具体步骤包括：

(1)将过轮羊绒置于pH缓冲液中，加热至45-55℃预热；

(2)配置复合酶液，复合酶液中含有角质酶、蛋白酶、β葡聚糖酶、pH缓冲液和水，所述复合酶pH值为5.0-6.0；

(3)将步骤(1)中预热好的过轮羊绒加入到复合酶液中，置于35-40℃的水浴摇床中孵育；

(4)取出羊绒，置于足量去离子水中反复清洗或使用流水清洗后干燥得到洗净羊绒；

(5)将洗净羊绒经原棉杂质分析机梳理后得到分疏羊绒。

在本发明的一种实施方式中，所述角质酶来源于Thermobifidafusca。

在本发明的一种实施方式中，所述角质酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

在本发明的一种实施方式中，所述蛋白酶为中性蛋白酶。

在本发明的一种实施方式中，所述复合酶中β葡聚糖酶来源于BacillusLichenifomis。

在本发明的一种实施方式中，所述角质酶在反应体系中的添加量为4500-5000U/L。

在本发明的一种实施方式中，所述蛋白酶在反应体系中的添加量为10000-15000U/L。

在本发明的一种实施方式中，所述β-葡聚糖酶在反应体系中的添加量为10000-15000U/L。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)预热体系中的pH为5.0-6.0。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中孵育时的转速为100-200rpm。

在本发明的一种实施方式中，复合酶液处理羊绒的时间为1～2h，反应温度为50～60℃。

在本发明的一种实施方式中，复合酶液包含可溶性镁盐，其浓度为0.2～0.5mg/L。

本发明还提供了所述的方法在过轮羊绒去除壳状杂质方面的应用。

[有益效果]

本发明通过将角质酶、蛋白酶和β葡聚糖酶等多种酶复配，在不损伤羊绒制品质量和手感的前提下，达到对过轮羊绒的快速去杂除壳的目的，且经过水洗干燥梳理后能实现86％的除壳率，为羊绒壳状杂质的去除提供了一种新的方法，并能有效去除杂质，有利于提升羊绒的品质。

具体实施方式

(1)下述实施例中涉及的原绒、过轮羊绒和成品绒均由北京雪莲羊绒股份有限公司提供；大肠杆菌JM109、大肠杆菌BL21(DE3)购自生工生物工程(上海)股份有限公司，中性蛋白酶购自合肥博美生物科技有限责任公司，β-葡聚糖酶购自北京索莱宝科技有限公司。

(2)下述实施例中涉及的培养基如下：

LB培养基：胰蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，NaCl 10g/L；

TB培养基：胰蛋白胨12g/L，酵母粉24g/L，甘油5g/L，KH₂PO₄ 2.31g/L，K₂HPO₄·3H₂O16.43g/L。

(3)下述实施例中涉及的制备方法如下：

下述实施例中涉及的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的角质酶(Thermobifidafusca)(编码此角质酶的基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示)的制备方法具体可见参考文献“LingqiaSu,Ronald W Woodard,Jian Chen,Jing Wu*,Extracellular location of Thermobifidafuscacutinase expressed in Escherichiacoli BL21(DE3)without mediation of a signal peptide,Applied and EnvironmentalMicrobiology,2013,79(14):4192-4198”，将构建得到的表达氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的角质酶的重组菌进行产酶。

下述实施例中涉及的检测方法如下：

角质酶的酶活测定方法：在37℃下，采用连续分光光度法测定酶活力。

反应总体积为1.5mL，包括30μL发酵粗酶液和1470μL含50mmol/L硫磺脱氧胆酸钠和50mmol/L对硝基苯丁酸酯(pNPB)的Tris-HCl缓冲液(pH 8.0)，在波长405nm处，记录对硝基酚的生成速率；

酶活的定义为：在37℃，每分钟将对硝基苯丁酸酯催化水解生成1μmol对硝基酚所需要的酶量即为一个酶活力单位(1U)。

实施例1：多酶复配对羊绒除杂去壳的处理

选取含适量杂质的过轮羊绒0.2g，置于pH为5.0的缓冲液中，加热至50℃左右预热；配置复合酶液(共10mL，pH为5.0-6.0)，由角质酶(50U)、中性蛋白酶(100U)、β葡聚糖酶(100U)、pH缓冲液和水组成；将预热好的过轮羊绒脱水洗净，浸入复合酶液中，并置于37℃水浴摇床中在转速150rpm下孵育3h；随后取出羊绒，将酶处理过后的羊绒置于足量去离子水中反复清洗后置于60℃烘箱充分干燥10min，得到洗净羊绒，将干燥后的洗净羊绒放置到原棉杂质分析机上梳理两次，得到分疏羊绒，用显微镜观察杂质并计数，结果显示染色后壳杂质43个/g羊毛。而未经过酶处理的过轮羊毛中的壳杂质为165个/g羊毛。

实施例2

实施例2基于实施例1，区别在于羊绒处理温度为50℃，处理时间为3h，结果显示50个/g羊毛。

实施例3

实施例3基于实施例1，区别在于复合酶液加入硫酸镁，浓度为0.5mg/L，结果显示40个/g羊毛。

实施例4

实施例4基于实施例1，区别在于将酶处理过后的羊绒通过流水冲洗，结果显示为38个/g羊毛。

对比例1

具体实施方式参见实施例1，区别在于，仅用50U的角质酶对羊绒进行处理，结果显示染色后壳杂质123个/g羊毛。

对比例2

具体实施方式参见实施例1，区别在于，仅用100U的蛋白酶对羊绒进行处理，结果显示染色后壳杂质135个/g羊毛。

对比例3

具体实施方式参见实施例1，区别在于，仅用100U的β葡聚糖酶对羊绒进行处理，结果显示染色后壳杂质130个/g羊毛。

对比例4

具体实施方式参见实施例1，区别在于，仅用50U的角质酶和100U的β葡聚糖酶对羊绒进行处理，结果显示染色后壳杂质88个/g羊毛。

对比例5

具体实施方式参见实施例1，区别在于，仅用100U的蛋白酶和100U的β葡聚糖酶对羊绒进行处理，结果显示染色后壳杂质89个/g羊毛。

对比例6

具体实施方式参见实施例1，区别在于，仅用100U的蛋白酶和50U的角质酶对羊绒进行处理，结果显示染色后壳杂质85个/g羊毛。

对比例7

具体实施方式参见实施例1，区别在于，用50UHiC来源的角质酶和100U的蛋白酶和100U的β葡聚糖酶对羊绒进行处理，结果显示染色后壳杂质80个/g羊毛。

对比例8

具体实施方式参见实施例1，区别在于，用50UHiC来源的角质酶和100U的胃蛋白酶和100U的β葡聚糖酶对羊绒进行处理，结果显示染色后壳杂质83个/g羊毛。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

SEQUENCE LISTING

<110> 江南大学

<120> 一种复合酶快速去除羊绒杂质的方法

<130> BAA201055A

<160> 2

<170> PatentIn version 3.3

<210> 1

<211> 261

<212> PRT

<213> Thermobifida fusca

<400> 1

Ala Asn Pro Tyr Glu Arg Gly Pro Asn Pro Thr Asp Ala Leu Leu Glu

1 5 10 15

Ala Ser Ser Gly Pro Phe Ser Val Ser Glu Glu Asn Val Ser Arg Leu

20 25 30

Ser Ala Ser Gly Phe Gly Gly Gly Thr Ile Tyr Tyr Pro Arg Glu Asn

35 40 45

Asn Thr Tyr Gly Ala Val Ala Ile Ser Pro Gly Tyr Thr Gly Thr Glu

50 55 60

Ala Ser Ile Ala Trp Leu Gly Glu Arg Ile Ala Ser His Gly Phe Val

65 70 75 80

Val Ile Thr Ile Asp Thr Ile Thr Thr Leu Asp Gln Pro Asp Ser Arg

85 90 95

Ala Glu Gln Leu Asn Ala Ala Leu Asn His Met Ile Asn Arg Ala Ser

100 105 110

Ser Thr Val Arg Ser Arg Ile Asp Ser Ser Arg Leu Ala Val Met Gly

115 120 125

His Ser Met Gly Gly Gly Gly Thr Leu Arg Leu Ala Ser Gln Arg Pro

130 135 140

Asp Leu Lys Ala Ala Ile Pro Leu Thr Pro Trp His Leu Asn Lys Asn

145 150 155 160

Trp Ser Ser Val Thr Val Pro Thr Leu Ile Ile Gly Ala Asp Leu Asp

165 170 175

Thr Ile Ala Pro Val Ala Thr His Ala Lys Pro Phe Tyr Asn Ser Leu

180 185 190

Pro Ser Ser Ile Ser Lys Ala Tyr Leu Glu Leu Asp Gly Ala Thr His

195 200 205

Phe Ala Pro Asn Ile Pro Asn Lys Ile Ile Gly Lys Tyr Ser Val Ala

210 215 220

Trp Leu Lys Arg Phe Val Asp Asn Asp Thr Arg Tyr Thr Gln Phe Leu

225 230 235 240

Cys Pro Gly Pro Arg Asp Gly Leu Phe Gly Glu Val Glu Glu Tyr Arg

245 250 255

Ser Thr Cys Pro Phe

260

<210> 2

<211> 783

<212> DNA

<213> Thermobifida fusca

<400> 2

gccaacccct acgagcgcgg ccccaacccg accgacgccc tgctcgaagc cagcagcggc 60

cccttctccg tcagcgagga gaacgtctcc cggttgagcg ccagcggctt cggcggcggc 120

accatctact acccgcggga gaacaacacc tacggtgcgg tggcgatctc ccccggctac 180

accggcactg aggcttccat cgcctggctg ggcgagcgca tcgcctccca cggcttcgtc 240

gtcatcacca tcgacaccat caccaccctc gaccagccgg acagccgggc agagcagctc 300

aacgccgcgc tgaaccacat gatcaaccgg gcgtcctcca cggtgcgcag ccggatcgac 360

agcagccgac tggcggtcat gggccactca atgggcggcg gcggcaccct gcgtctggcc 420

tcccagcgtc ccgacctgaa ggccgccatc ccgctcaccc cgtggcacct caacaagaac 480

tggagcagcg tcaccgtgcc gacgctgatc atcggggccg acctcgacac gatcgcgccg 540

gtcgccacgc acgcgaaacc gttctacaac agcctgccga gctccatcag caaggcctac 600

ctggagctgg acggcgcaac ccacttcgcc ccgaacatcc ccaacaagat catcggcaag 660

tacagtgtcg cctggctcaa gcggttcgtc gacaacgaca cccgctacac ccagttcctc 720

tgccccggac cgcgcgacgg actcttcggc gaggtcgaag agtaccgctc cacctgcccg 780

ttc 783

Claims

1.一种去除羊绒壳状杂质的方法，所述方法将过轮羊绒添加至含有角质酶、蛋白酶和β葡聚糖酶的反应体系中进行反应，具体步骤包括：

(1)将过轮羊绒置于pH缓冲液中，加热至45-55℃预热；

(3)将步骤(1)中预热好的过轮羊绒加入到复合酶液中，置于35-50℃下孵育；

(5)将洗净羊绒经原棉杂质分析机梳理后得到分疏羊绒。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述角质酶来源于Thermobifidafusca。

3.如权利要求1所述的复合酶处理实现羊绒快速除杂去壳的方法，其特征在于，所述蛋白酶为中性蛋白酶。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合酶中β葡聚糖酶来源于BacillusLichenifomis。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述角质酶在反应体系中的添加量为4500-5000U/L。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蛋白酶在反应体系中的添加量为10000-15000U/L。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述β葡聚糖酶在反应体系中的添加量为10000-15000U/L。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)预热体系中的pH为5.0-6.0。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，复合酶液中含有浓度为0.2～0.5mg/L的可溶性镁盐。

10.权利要求1-9任一所述的方法在过轮羊绒去除壳状杂质方面的应用。