DE69202290T2 - Mittel zum enzymatischen Färben von Keratinfasern, insbesondere von Haaren sowie dessen Verwendung in einem Färbeverfahren. - Google Patents

Mittel zum enzymatischen Färben von Keratinfasern, insbesondere von Haaren sowie dessen Verwendung in einem Färbeverfahren.

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DE69202290T2
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Description

  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Zusammensetzung zur Färbung von Keratinfasern, insbesondere von Haaren, die ein Enzym, vorzugsweise eine Laccase, umfaßt. Sie bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Farben von Haaren unter Verwendung dieser Zusammensetzung.
  • Nach Kenntnis der Anmelderin ist zur Zeit die einzige Technik des Haarefärbens, die die Haare richtig und dauerhaft abdecken kann, die Technik der Oxidationsfärbung.
  • Im Verlaufe der Oxidationsreaktion werden Farbstoffvorstufen, bei denen es sich um aromatische Verbindungen handelt, die zur Familie der Diamine, Aminophenole (oder Aminonaphthole) und Phenole (oder Naphthole) gehören, in Gegenwart von Wasserstoffperoxid und Ammoniak oxidiert.
  • In einem ersten Schritt wandeln sich diese Vorstufen in sehr reaktive intermediäre Radikale um, die sich aneinanderkuppeln, um im zweiten Schritt der oxidativen Kondensation farbige Polymere zu bilden, die sich an das Keratin anheften können.
  • Bei dieser komplexen Reaktion hat das Wasserstoffperoxid zwei Funktionen: Entfärben der vorhandenen Pigmente, um Färbungsabweichungen zu vermeiden, die sich aus der anfänglichen Farbe des Haares ergeben, und Auslösen des Oxidationsvorgangs.
  • Das Ammoniak erleichtert die Auflösung der Farbstoffe und begünstigt durch eine Alkalisierung des Mediums die entfärbende Wirkung des Peroxids.
  • Obwohl diese Technik sehr gute Farbergebnisse gibt, wird anerkannt, daß eine wiederholte Behandlung unter solchen alkalischen oxidierenden Bedingungen die Haarfaser zersetzen und die Kopfhaut reizen kann. Deshalb werden Forschungen durchgeführt, um ein sanftes Verfahren der Dauerfärbung zu finden, das die Kopfhaut und die Haarfaser nicht angreift, aber dennoch eine dauerhafte Abdeckung der Haare gewährleistet.
  • Die Technik der nicht aufhellenden Färbung durch Oxidaseenzyme, die die Verwendung von Wasserstoffperoxid und von Ammoniak unnötig macht, ist eine mögliche Alternative.
  • Die Oxidation der für die Dauerfärbung verwendeten Polyphenole und aromatischen Amine kann durch zwei Gruppen von Enzymen sehr spezifisch katalysiert werden: Phenol-Oxidasen (EC 1.14.18.1) oder Peroxidasen (EC 1.11.1.7).
  • Die durch Phenol-Oxidasen aktivierte Oxidation erfordert nur die Gegenwart von molekularem Sauerstoff als Cosubstrat, während die durch Peroxidasen aktivierte Oxidation, wie sie im US-Patent 3.957.424 beschrieben ist, die Gegenwart von Wasserstoffperoxid in dem Medium erfordert.
  • Die Wahl von Phenol-Oxidasen unter allen bekannten Oxidasen ist also geeigneter, um die Oxidation von Farbstoffvorstufen, die in Gegenwart von Luftsauerstoff ihre spezifischen Substrate sind, zu katalysieren.
  • Die Phenol-Oxidasen (Benzoldiol-Sauerstoff-Oxidoreduktasen) bilden zwei Gruppen von Enzyentypen:
  • - para-Diphenol-Oxidasen oder Laccasen (alte Klassifizierung: EC 1.10.3.2).
  • - ortho-Diphenol-Oxidasen oder Catechin-Oxidasen oder Tyrosinasen (alte Klassifizierung: EC 1.10.3.1).
  • Laccasen katalysieren die Oxidation von Monophenolen, ortho- und para-Diphenolen, Triphenolen, para-Diaminen und Ascorbinsäure.
  • Tyrosinasen katalysieren die Oxidation von Monophenolen, ortho- Diphenolen, aber nicht die von para-Diphenolen oder para-Diaminen (Mayer und Harel, Phytochem. 18, 193-215, 1979).
  • Solche Enzyme werden dennoch in Färbezusammensetzungen, wie der im US-Patent 2.539.202 beschriebenen, verwendet.
  • Von den Phenol-Oxidasen ist die Wahl einer Laccase für das Haarefärben vorzuziehen, da para-Phenylendiamin oder para- Aminophenol, die die in der Färbetechnik am meisten verwendeten primären Vorstufen sind, in Gegenwart von Tyrosinase nicht oder nur sehr langsam oxidiert werden.
  • Diese Technik des durch Oxidasen aktivierten Färbens war bereits Gegenstand von Patenten.
  • Das US-Patent 3.251.742 beschreibt ein durch Enzyme des Typs Phenolasen (Tyrosinase oder Laccase) aktiviertes Verfahren des Haarefärbens. Die Enzyme werden entweder verwendet, um die Oxidation eines Gemisches aus aromatischen Polyhydroxyverbindungen und Aminen in Gegenwart von Sauerstoff zu katalysieren, oder um ihre Oxidationsgeschwindigkeit in Gegenwart eines chemischen Mittels, wie Wasserstoffperoxid, bei neutralem oder schwach alkalischem pH (pH 7 bis 8,5) zu erhöhen.
  • Das Patent FR-A-2 112 549 nimmt dieses Verfahren mit einem Oxidationssystem wieder auf, das nicht die Anwesenheit einer Kombination zweier Typen von Vorstufen (aromatische Polyhydroxyverbindungen und Amine) erfordert, so daß die eine oder die andere dieser Verbindungen isoliert verwendet werden kann. Dieses Patent empfiehlt die Verwendung mehrerer Enzyme des Typs Oxidase, unter anderem der Laccase aus Polyporus versicolor, der Lactat-Oxidase aus Mycobacterium phlei, der Glucose-Oxidase aus Aspergillus niger, der Galactose-Oxidase aus Dactyliwn dendroides, der Glycolat-Oxidase der Nierenrinde des Wildschweins, der Aldehyd- Oxidase der Kaninchenleber, der Monoamin-Oxidase des Rinderplasmas und der Urat-Oxidase der Wildschweinleber.
  • Das in diesem Patent beschriebene Verfahren besteht darin, die Haare mit einer wäßrigen Lösung in Kontakt zu bringen, die 0,01 bis 500 ppm einer der genannten Oxidasen und ungefähr 0,001 bis 6 Gew.-% aromatischer Verbindungen enthält und einen großen pH-Bereich von 4 bis 10 und vorzugsweise von 5,5 bis 8 hat. Diese Lösung ist frei von Gemischen aromatischer Amine oder ihrer Derivate mit Polyphenolen oder ihren Derivaten.
  • Die Laccase wurde 1883 von Yoshida im Latex des japanischen Lackbaums Rhus vernicifera entdeckt (Yoshida, J. Chem. Soc., 472 (1883)). Anscheinend tritt sie in den Sekretionskanälen aller Mitglieder der Anacardiaceen (Joel et al., Phytochem., 17, 796-797 (1984)), in Pfirsichen und Eßkastanien und bei zahlreichen Arten der Familie der Podocarpaceen auf.
  • Bei den Pilzen wird sie von zahlreichen Basidiomyceten, die Lignin abbauen, reichlich erzeugt: Collybia velutipes, Fomes annosus, Fomes fomentarius, Lentinus edodes, Phanerochaete chrysosporium, Pholiota mutabilis, Pleurotus ostreatus, Poria subacida, Sporotrichum pulverulentum, Trametes (= Polyporus) sanguinea, Trametes versicolor. Man findet sie bei Ascomyceten wie Aspergillus nidulans, Neurospora crabsa, Podospora anserina und bei Deuteromyceten wie Botrytis cinerea und Rhizoctonia praticola (Bollag und Leonowicz, Applied and Environ. Microbiol., 48, 8749-854 (1984)).
  • Diese Laccasen verschiedenen Ursprungs bilden aufgrund der Variabilität ihrer Struktur (Molekulargewicht, Zusammensetzung) und ihrer Eigenschaften (Substratspezifität, pH-Optimum, isoelektrischer Punkt) eine relativ heterogene Gruppe. Dennoch katalysieren alle bekannten Laccasen die folgenden Reaktionen:
  • Die überwiegende Mehrzahl dieser Laccasen hat für die Oxidation von Phenolen und aromatischen Aminen ein pH-Optimum ihrer Aktivität im sauren Bereich (< 6,0), mit Ausnahme der Laccasen des Lackbaums (Rhus sp.) und von Rhizoctonia praticola, die ein neutrales pH-Optimum haben (Reinhammar, B.B.A., 205, 35-47 (1970); Bollag et al., Can. J. Microbiol., 25, 229-233 (1978)).
  • Im US-Patent 3.251.742 erfordert die Färbetechnik das Gemisch einer aromatischen Mono- oder Polyhydroxyverbindung und eines aromatischen Amins. Außerdem wurden die beschriebenen Beispiele mit der Tyrosinase durchgeführt.
  • Von allen im Patent FR-A-2 112 549 genannten Oxidasen ist die einzige Laccase, von der angegeben wird, daß sie das spezifischste Enzym zum Katalysieren der Oxidation von Farbstoffen wäre, eine Pilz-Laccase, die von Trametes (= Polyporus) versicolor erzeugt wird. Nun katalysiert diese Laccase, die eingehend untersucht wurde, die Oxidation von Phenolen und aromatischen Aminen aber in optimaler Weise bei pH-Werten zwischen 3,6 und 5,2, wobei die Aktivität bei pH-Werten von mehr als 6,0 fast verschwindet (Benfield, Phytochem., 3, 79-88 (1964); Bocks, Phytochem., 6, 777-783 (1967)). Bei derart sauren pH-Werten ist das Eindringen farbiger Polymere in die Haarfaser sehr schwierig, was das Färben weniger abdeckend und weniger waschecht macht.
  • Keine der im Stand der Technik beschriebenen Zusammensetzungen erlaubt also eine befriedigende und dauerhafte Färbung der Haare, ohne Wasserstoffperoxid zu verwenden, das bei wiederholten Behandlungen die Haarfaser zersetzt und die Kopfhaut reizt.
  • Die Anmelderin beschäftigte sich also mit dem Einsatz einer Zusammensetzung, die eine wirkungsvolle, dauerhafte und waschechte nicht aufhellende Färbung von Keratinfasern und insbesondere von Haaren erlaubt und nicht die oben genannten Nachteile aufweist, d.h. insgesamt die Kopfhaut und die Haarfaser nicht angreift.
  • Die Anmelderin hat überraschenderweise gezeigt, das man Keratinfasern und insbesondere Haare bei einem pH-Wert in der Nähe des Neutralpunktes mit Hilfe einer Zusammensetzung, die ein Enzym enthält, das die Bildung färbender Polymere katalysieren kann und eine optimale Aktivität in einem pH-Bereich in der Nähe des Neutralpunktes hat, ohne Aufhellung färben kann, ohne Wasserstoffperoxid zu verwenden.
  • Noch überraschender hat die Anmelderin gezeigt, daß die Tatsache, daß diese Zusammensetzung einen pH-Wert in der Nähe des Neutralpunktes hat, die Anfangsgeschwindigkeit der Oxidationsreaktion bestimmter Farbstoffvorstufen erhöht.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist also eine Zusammensetzung zur nicht aufhellenden Färbung von Keratinfasern und insbesondere von Haaren, umfassend insbesondere ein Enzym, das die Bildung von Farbstoffpolymeren katalysieren kann, sowie außerdem Farbstoffvorstufen, wie Basen und Kuppler, in einer gepufferten Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Zusammensetzung in der Nähe des Neutralpunktes liegt und das Enzym eine optimale Aktivität in einem pH-Bereich zwischen 6,5 und 8 besitzt und für seine Aktivität nicht der Gegenwart von Wasserstoffperoxid bedarf.
  • Diese Zusammensetzung erlaubt ein wirkungsvolles Eindringen der Polymere in die Haarfasern und erlaubt also, eine abdeckende und waschechte Ton-in-Ton-Färbung zu erhalten.
  • Da ein Enzym mit einer optimalen Aktivität in einem pH-Bereich zwischen 6,5 und 8 eingesetzt wird, kann die Zusammensetzung einen pH-Wert in der Nähe des Neutralpunktes haben, was so erlaubt, die Nachteile der im Stand der Technik beschriebenen Zusammensetzungen, die eine gewisse Aggressivität gegenüber der Kopfhaut und den Haarfasern aufweisen, zu vermeiden.
  • Dynamometrische Messungen an natürlichen Haarsträhnen, die nach verschiedenen Verfahren des Dauerfärbens gefärbt worden waren, erlaubten die Messung der durch diese Behandlungen an der Haarfaser hervorgerufenen Zersetzung (Veränderung ihrer elastischen Eigenschaften). Die Ergebnisse zeigten, daß ein traditionelles Oxidationsfärbemittel bei pH 9,5, das 3% Wasserstoffperoxid enthält, eine viermal stärkere Zersetzung hervorruft, als man sie bei einer enzymatischen Färbung bei neutralem pH beobachtet (11% bzw. 3% Zersetzung).
  • Außerdem bietet die Zusammensetzung gemäß der Erfindung den Vorteil, die Verwendung von Wasserstoffperoxid zu vermeiden.
  • Tatsächlich ruft Wasserstoffperoxid, das gewöhnlich in Gegenwart von Ammoniak verwendet wird, bei alkalischem pH (9 < pH < 11) eine Entfärbung der vorhandenen Pigmente hervor. Dieses Phänomen tritt später an der Haarwurzel in Erscheinung, wenn sich die Faser einige Zentimeter mit ihrer natürlichen Pigmentierung verlängert hat. Es ist dieses häufig unschöne Problem der "Wurzeln", das eine erneute Färbung notwendig macht.
  • Ein weiterer Vorteil dieses Typs von Zusammensetzung ist ihr nicht-mutagener Charakter.
  • Vorzugsweise ist das in der Zusammensetzung enthaltene Enzym eine Laccase, insbesondere Laccase aus Rhizoctonia praticola oder aus dem Lackbaum (Lacksumach; Rhus vernicifera).
  • Diese beiden Enzyme, deren Existenz im Stand der Technik bekannt ist, wurden nach Kenntnis der Anmelderin noch nie in Zusammensetzungen für die Färbung von Haaren verwendet.
  • - Die Laccase aus R. praticola wird mit Vorteil durch Fermentation erhalten.
  • Die Laccase aus R. vernicifera kann ihrerseits aus pflanzlichem Material isoliert werden.
  • Die Basen oder primären Zwischenstufen können aromatische Amine, Diaminophenole und Aminophenole, deren NH&sub2;- und OH-Gruppen in ortho- oder para-Stellung zueinander stehen, sein. Sie sind für die tiefe Abtönung verantwortlich und können unter Bildung tiefgefärbter Pigmente aneinanderkuppeln.
  • Insbesondere kann es sich dabei um para-Phenylendiamin (pPD), ortho-Aminophenol (oAP), para-Methylaminophenol (pMAP), para- Aminophenol (pAP), para-Toluylendiamin (pTD) und/oder N-Phenylpara-phenylendiamin (NpPD) handeln.
  • Die Kuppler oder Modifikatoren können meta-Diamine, meta-Aminophenole, Polyphenole oder Naphthole sein. Isoliert genommen oder für sich aneinandergekuppelt ergeben sie nur eine sehr schwache Färbung; mit einer Base gekuppelt verändern sie den Farbton.
  • Insbesondere kann es sich dabei um meta-Aminophenol (mAP), Brenzkatechin (PyC), Pyrogallol (PYG), Resorcin (R), 1-Naphthol (1-N), meta-Phenylendiamin (mPD), para-Amino-ortho-kresol (pAOC), Hydrochinon (Hq), 1,5-Dihydroxynaphthalin (1.5 DHN) und/oder 2,7- Dihydroxynaphthalin (2.7 DHN) handeln.
  • Die Kombination der Basen und Kuppler wird in Abhängigkeit von der gewünschten Farbe gewählt.
  • Die Gesamtzubereitung muß an das gewünschte Färbeergebnis angepaßt sein. Man verwendet am häufigsten mehrere Base-Kuppler- Kombinationen. Gute Ergebnisse erhält man mit im wesentlichen äquimolaren Mengen für jede für sich genommene Base-Kuppler- Kombination.
  • Die Gesamtmengen dieser Moleküle liegen in einem Bereich von 0,05 Gew.-% bis 0,3 Gew.-% der Zusammensetzung und liegen vorzugsweise in einer Größenordnung von ungefähr 0,12%.
  • Ein weiterer Vorteil der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung liegt in der Tatsache, daß es nicht unbedingt notwendig ist, Farbstoffvorstufen des Typs Amin mit Vorstufen des Typs Phenol zu mischen.
  • Diese beiden Typen von Vorstufen können genausogut isoliert wie im Gemisch verwendet werden, was die Möglichkeiten der Färbung erweitert.
  • So ist es möglich, mit einem Gemisch, das ausschließlich aus zwei aromatischen Aminen, wie p- und m-Phenylendiamin, zusammengesetzt ist, eine braune Färbung zu erhalten.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Färben von Haaren, bei dem die Haare mit der oben beschriebenen Zusammensetzung behandelt werden und das eine Behandlungszeit von 10 bis 40 Minuten und vorzugsweise von 20 bis 35 Minuten erfordert. Die Behandlung erfolgt im allgemeinen bei Raumtemperatur, kann aber durch leichtes Erwärmen auf ungefähr 30ºC beschleunigt werden. Die Temperatur darf jedoch 40ºC nicht überschreiten.
  • Die folgende Beschreibung gibt in nicht einschränkender Weise Beispiele, die die Erfindung veranschaulichen.
  • Die Figuren 1 und 2 stellen die Wirkung des pH-Werts auf die Oxidation von pPD bzw. von pAP durch die Laccasen aus R. praticola und R. vernicifera (Lackbaum) dar. Der pH-Wert ist auf der Abszisse aufgetragen, während die Ordinate den Prozentsatz der gemessenen Aktivität in bezug auf die maximale Aktivität der Enzyme angibt.
  • Beispiel 1 Verfahren der Herstellung der Laccase aus Rhizoctonia praticola.
  • Das vorliegende Beispiel beschreibt ein besonderes Verfahren zur Kultur einer Spezies der Gattung Rhizoctonia in einem Fermenter im Hinblick auf die Herstellung und Reinigung der induzierten Laccase.
  • Dieser Bodenpilz erzeugt eine extracelluläre Phenol-Oxidase mit einem pH-Optimum der Aktivität in der Nähe von 7,0, während die meisten Pilz-Laccasen ein pH-Optimum unter 5,0 aufweisen. Sie ist daher sehr spezifisch.
  • 1. Kulturbedingungen.
  • Die hier beschriebenen Kulturbedingungen und insbesondere die Gehalte bestimmter Nährstoffelemente, die Natur des Impfmaterials, die Parameter der Sauerstoffzufuhr, der Temperatur, des Rührens sowie die Zeitpunkte der Induktorzugabe und des Aberntens der Kultur wurden in der Folge zahlreicher Versuche festgelegt, die eine Optimierung der Enzymproduktion erlaubten.
  • Natur des Stammes: Wildstamm der Spezies Rhizoctonia praticola (Vaartaja Nr. 1347 = R. solani Typ AG 4).
  • Zusammensetzung des Kulturmediums: modifizietes Czapeck-Dow- Medium, in einem Liter enthaltend:
  • NaNO&sub3;: 3 g; K&sub2;HPO&sub4;: 1 g; KCl: 0,5 g; MgSO&sub4; 7H&sub2;O: 0,5 g; Saccharose: 20 g; Asparagin: 2,5 g; 1 ml einer Lösung von Spurenelementen, enthaltend: (FESO&sub4;: 19; CaCl&sub2; 5H&sub2;O: 2,0 g; CuSO&sub4; 5H&sub2;O: 0,15 g; ZnSO&sub4; 7H&sub2;O: 0,10 g; H&sub2;O auf 100 ml aufgefüllt); Biotin: 25 ug; Thiamin: 50 ug.
  • Fermentationsbedingungen: Die Parameter wurden anhand eines Reaktors von 7 1 mit einem Nutzinhalt von 4,5 l, einer Höhe von 420 mm und einem Innendurchmesser von 150 mm festgelegt
  • -Zeitpunkt Null: Beimpfen mit einem zerkleinerten Mycel, das man aus einer jungen statischen Kultur in flüssigem Medium erhalten hat (70 ml Impfmaterial für 4,5 1 Medium).
  • - während 48 Stunden: Rühren mit 300 U/min, Temperatur = 28ºC, Gehalt an gelöstem Sauerstoff = 65%.
  • - zum Zeitpunkt t&sub0; + 48 Stunden: Zugabe von Induktor = 4-Methoxyaminobenzol (2 10&supmin;&sup4; M) in das Medium; Verstärken des Rührens auf 400 U/min; Senken der Temperatur auf 20ºC und Zugabe von Antischaummitteln (zum Beispiel Silikonen).
  • - zum Zeitpunkt t&sub0; + 70 bis 74 Stunden: maximale Enzymproduktion, Entnahme von Medium und Mycel und Filtration unter Aufbewahrung des Mediums, das den Rohextrakt bildet.
  • Dieser Rohextrakt wird anschließend zur Isolierung des Enzyms durch Ultrafiltrations- und Ausschlußchromatographietechniken gereinigt.
  • Er erfährt eine Ultrafiltration durch Membranen mit einer Trennschwelle von 10000 Dalton, dann eine Trennung durch Filtration über Ultrogel AcA 34 (20000-350000 Dalton).
  • 2. Charakterisierung des Enzyms: 2.1. pH-Optimum der Oxidation von Phenolen und aromatischen Aminen:
  • Im Unterschied zu anderen Laccasen pilzlichen Ursprungs, hat die Laccase aus R. praticola bei der Oxididation von Diphenolen oder p-Diaminen ein pH-Optimum der Aktivität in der Nähe des Neutralpunktes (pH 6,8 bis 7,5). Nur die Laccase aus dem Lackbaum (Rhus vernicifera) wirkt bei neutralem pH optimal bei der Oxidation derselben Substrate.
  • 2.2 Molekulargewicht (MG):
  • Dieses wurde durch Elektrophorese des Enzyms auf Polyacrylamidgel, das Natriumdodecylsulfat (SDS-PAGE 5-20%) enthielt, mit Proteinmarkern mit bekannten MGS (Lactat-Dehydrogenase 140000, Rinderalbumin 67000, &beta;-Glucosidase 36000, Cytochrom c 12500) bestimmt. Das mit Coomassie Blue angefärbte Gel zeigte die Gegenwart zweier Proteinbanden, die zwei Isozymen entsprechen, die "L1 und L2" genannt werden und MGs von 135000 bzw. 155000 aufweisen.
  • 2.3 Isoelektrischer Punkt (pI):
  • Zwei Techniken der isoelektrischen Fokussierung ergaben mit Genauigkeit die pI-Werte der beiden getrennten Isozyme.
  • 2.3.1. Analytische isoelektrische Fokussierung:
  • Auf Ampholine-PAG-Platte (LKB), pH 3,5-9,5, in Gegenwart von Proteinmarkern mit bekannten pI-Werten: Amyloglucosidase 3,5; Ferritin 4,4; Rinderalbumin 4,7; &beta;-Lactoglobulin 5,4; Conalbumin 5,9; Pferdemyoglobin 7,3; Ribonuclease 9,45; Cytochrom c 10,65. Beim Sichtbarmachen mit Coomassie Blue zeigte sich, daß die beiden Isozyme L1 und L2 pI-Werte von 4,9 bzw. 4,4 aufweisen.
  • 2.3.2. Präparative isoelektrische Fokussierung:
  • Auf Ultrodex mit Ampholiten, pH 3-10, bestätigte den pI-Wert der L2-Bande, die ihre größte spezifische Aktivität bei 4,4 besitzt.
  • Ergebnis:
  • Die Charakterisierung der Laccase aus R. praticola anhand ihres pH-Optimums der Aktivität, ihres Molekulargewichts und ihres isoelektrischen Punkts belegte die Eigenschaften, die sich von den für andere Laccasen beschriebenen unterscheiden. Diese spezifischen Eigenschaften erlauben es also, die durch Fermentation erzeugte durch R. praticola induzierte Laccase leicht in bezug auf andere Laccasen zu identifizieren (siehe folgende Tabelle). Tabelle zum Vergleich der Eigenschaften verschiedener Laccasen: Art Klasse MG pH-Optimum (1) Polyporus versicolor Rigidoporus lineatus Agaricus bisporus Botrytis cinerea Rhus vernicifera Rhizoctonia praticola (2) R. praticola (3) Basidiomyceten Ascomyceten Dicotyledonen Deuteromyceten (1) pH-Optimum der Oxidation von Diphenolen. (2) statische Kultur (oben zitierte Arbeiten von J. M. Bollag). (3) Kultur im Fermenter.
  • Beispiel 2 Vergleich der Oxidationsaktivität der Laccasen aus Rhizoctonia praticola und aus Rhus verniciffera als Funktion des pH-Werts
  • Eine p-Phenylendiamin-Aktivitätseinheit (pPDE) oder eine p-Aminophenol-Aktivitätseinheit (pAPE) ist als Laccasemenge definiert, die notwendig ist, um bei 25ºC in einem Reaktionsgemisch von 2,5 ml Phosphatpufferlösung (0,02 M; pH 7,0), die 0,4 g/l p-Phenylendiamin bzw. p-Aminophenol enthält, eine Änderung der OD bei 525 nm bzw. bei 380 nm von einer Einheit pro Minute hervorzurufen.
  • Die Experimente wurden mit Konzentrationen von Farbstoffvorstufen von ungefähr 0,4 g pro Liter und mit 0,1 enzymatischen Einheiten durchgeführt.
  • Die Untersuchungen, die sowohl für die Oxidation von para- Phenylendiamin (pPD) als auch für die Oxidation von para-Aminophenol (pAP) durchgeführt wurden, zeigen, daß diese beiden Laccasen eine optimale Aktivität bei pH-Werten in der Nähe des Neutralpunktes haben, wie man in Figur 1 und 2, die die erhaltenen Ergebnisse zusammenfassen, erkennt.
  • Beispiel 3 Färbung von Wollgeweben mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
  • Die Färbungen werden mit Wollgeweben erhalten, die bei 25ºC 35 min in ein Reaktionsgemisch getaucht werden, das aus 25 ml Phosphatpufferlösung (0,02 M; pH 7), 0,5 E Laccase und einem äquimolaren Gemisch (ungefähr 2 mM) zweier Farbstoffe (einer Base + einem Kuppler) mit einem Gesamtanteil von 0,4 g/l bestand.
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt.
  • Die Untersuchung zeigte, daß die Farbstoffgehalte, die erforderlich sind, um einen natürlichen Farbton zu erhalten, aufgrund der großen Spezifität der Farbstoffvorstufen für das Enzym (insbesondere in ortho- und para-Stellung substituierter aromatischer Moleküle) viel geringer sind als die bei der traditionellen Oxidationsfärbung verwendeten. Zum Beispiel beträgt der maximale Farbstoffgehalt für eine traditionelle Färbung ungefähr 4% und für eine enzymatische Färbung gemäß der Erfindung ungefähr 0,2%. Trotz dieser geringen Farbstoffmengen zeigen die erhaltenen Färbungen eine Beständigkeit gegenüber Shampoowäsche, die mit der einer traditionellen Färbung völlig vergleichbar ist. Tabelle I: Färbung von Wollgewebe. Base Kuppler mausgrau, leicht violett beigebraun, leicht zartrosa grüngrau, leicht gelb braungrau, leicht zartrosa grau beige, zartorange braunbeige malvenfarben graublau altrosa blauviolett hellmalvenfarben beige beigebraun, leicht zartrosa ockerfarben beige, leicht orange graubraun hellbeige hellaltrosa braunbeige lachsfarben sehr helles rosa beigebraun

Claims (10)

1. Zusammensetzung zur nicht aufhellenden Färbung von Keratinfasern und insbesondere von Haaren, umfassend insbesondere ein Enzym, das die Bildung von Farbstoffpolymeren katalysieren kann, sowie außerdem Farbstoffvorstufen, wie Basen und Kuppler, in einer gepufferten Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Zusammensetzung zwischen 6,5 und 8 liegt und das Enzym eine optimale Aktivität in einem pH-Bereich zwischen 6,5 und 8 besitzt und für seine Aktivität nicht der Gegenwart von Wasserstoffperoxid bedarf.
2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Enzym eine Laccase ist&sub1; insbesondere die Laccase aus Rhizoctonia praticola oder aus Rhus vernicifera.
3. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laccase aus Rhizoctonia praticola durch Fermentation erhalten wird.
4. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Basen insbesondere um aromatische Amine, Diaminophenole und/oder Aminophenole, bei denen die Amino- und Alkoholgruppen vorzugsweise in ortho- oder para-Stellung zueinander stehen, handelt.
5. Zusammensetzung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei den Basen insbesondere um para-Phenylendiamin, ortho-Aminophenol, para- (Methylamino) phenol, para- Aminophenol, para-Toluylendiamin und/oder N-Phenyl-paraphenylendiamin handelt.
6. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Kupplern um meta-Diamine, meta-Aminophenole, Polyphenole oder Naphthole, insbesondere um meta-Aminophenol, Brenzkatechin, Pyrogallol, Resorcin, 1-Naphthol, meta-Phenylendiamin, para-Aminoortho-kresol, Hydrochinon, 1,5-Dihydroxynaphthalin und oder 2,7-Dihydroxynaphthalin handelt.
7. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium mit Hilfe eines Phosphatpuffers gepuffert wird.
8. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge der Vorstufe im Bereich von 0,05 bis 0,3 Gew.-% der Zusammensetzung und vorzugsweise bei 0,12 Gew.-% liegt.
9. Verfahren zum Färben von Haaren, dadurch gekennzeichnet, daß die Haare mit der Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 behandelt werden.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungszeit im Bereich von 10 bis 40 Minuten und vorzugsweise von 20 bis 35 Minuten liegt, wobei diese Zeitspanne durch leichtes Erwärmen auf eine Temperatur, die 40ºC nicht übersteigt, reduziert werden kann.
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