ES2303506T3 - Metodo de tratamiento enzimatico. - Google Patents
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Abstract
Proceso para la degradación o modificación de fibras, madeja o tela tejida o sin tejer comprendiendo material celulósico, el proceso comprendiendo la fase de someter las fibras o la tela a un tratamiento, en una solución acuosa, con una cantidad eficaz de una enzima polimetilgalacturonasa comprendiendo la secuencia de aminoácidos de la SEC ID NO: 1 o una secuencia de aminoácidos que tiene al menos un 70% de identidad de secuencia con la SEC ID NO: 1.
Description
Método de tratamiento enzimático.
La presente invención se refiere a un proceso
para usar polimetilgalacturonasas en las industrias de
procesamiento de tejidos, detergentes y de fibras de celulosa.
Los polímeros de pectina son ingredientes
importantes de las paredes celulares vegetales. La pectina es un
eteropolisacárido con un hueso compuesto por homogalacturonano
alternante (regiones homogéneas) y ramnogalacturonano (regiones
velludas). Las regiones homogéneas son polímeros lineales de ácido
alfa-D-galacturónico con enlaces
1,4. Los residuos de ácido galacturónico pueden ser
metil-esterificados en el grupo carboxilo a un
grado variable, normalmente en una forma no aleatoria cuyos bloques
de ácido poligalacturónico son completamente
metil-esterificados.
Las pectinasas pueden ser clasificadas según su
sustrato preferencial, pectina altamente
metil-esterificada o pectina poco
metil-esterificada y ácido poligalacturónico
(pectato), y su mecanismo de reacción,
beta-eliminación o hidrólisis. Las pectinasas
pueden ser principalmente endo-actuantes, cortando
el polímero por sitios aleatorios dentro de la cadena para dar una
mezcla de oligómeros, o bien pueden ser
exo-actuantes, atacando desde un extremo del
polímero y produciendo monómeros o dímeros. Diferentes actividades
de pectinasa que actúan en las regiones homogéneas de la pectina
están incluidas en la clasificación enzimática proporcionada por la
Nomeclatura Enzimática (1992) tal como polimetilgalacturonasa (EC
4.2.2.2), pectina liasa (EC 4.2.2.10), poligalacturonasa (EC
3.2.1.15), exo-poligalacturonasa (EC 3.2.1.67),
exo-poligalacturonasa liasa (EC 4.2.2.9) y
exo-poli-alfa-galacturonosidasa
(EC 3.2.1.82).
Las glicosil hidrolasas son clasificadas en
familias según su estructura tridimensional o doblamiento; de forma
convencional se usa el Método Clustal W para la determinación de la
familia. Basado en el alineamiento de la secuencia de aminoácidos y
el Método Clustal W, un polipéptido o proteína puede ser
clasificada en una familia de glicosil hidrolasa específica, es
decir bien una familia conocida o una familia nueva y hasta ahora
desconocida (The Sanger Centre: Protein Families Database of
alignments and HMMs; www. sanger.ac.uk). Actualmente, las
polimetilgalacturonasas conocidas pertenecen a familia 28 de las
glicosil hidrolasas (ExPASy - servidor WWW de biología molecular
del Swiss Institute of Bioinformatics (SIB)).
Las polimetilgalacturonasas han sido clonadas de
varios organismos microbianos. No obstante, hasta la fecha muy
recientemente todas las polimetilgalacturonasas fueron conocidas
porque requerían cationes bivalentes para una actividad máxima, los
iones de calcio siendo los más estimuladores. Por el contrario, la
solicitud de patente japonesa Kokai 10-313858 expone
una nueva polimetilgalacturonasa de la familia 28 que no se
considera que requiera la presencia de cationes bivalentes para la
actividad máxima, es decir esta enzima nueva es capaz de ejercer su
acción en una solución acuosa que además comprende queladores de
calcio. Los queladores de calcio son conocidos por estar presentes
en un número de procesos industriales que incluyen el lavado del
algodón.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar procesos enzimáticos industriales mejorados que sean
más eficaces y/o tengan un mayor beneficio de coste que los
procesos hasta ahora conocidos.
Los inventores han encontrado ahora que las
hidrolasas de pectina tales como las polimetilgalacturonasas que
presentan actividad hidrolítica contra el ácido protopéctico y el
ácido poligalacturónico metilado muestran un rendimiento excelente
en varios procesos industriales, y son especialmente útiles para el
tratamiento de material celulósico, especialmente de la fibra con
celulosa, madeja, tela tejida o sin tejer, tratamiento de pastas de
papel de fabricación mecánica o papel reciclado, y para enriar
fibras. El tratamiento enzimático puede llevarse a cabo durante el
tratamiento de material celulósico en un material preparado para la
producción de prendas de vestir o producción de telas, p. ej. en la
fase de desencolado o de lavado; o durante el lavado de la ropa
industrial o doméstico de tal tela o
prenda.
prenda.
Está contemplado que las enzimas
polimetilgalacturonasas descritas aquí son muy eficaces para el uso
en un proceso de lavado enzimático en la preparación de material
celulósico p. ej. para una respuesta apropiada en operaciones de
coloración posteriores. Además, está contemplado que las
composiciones detergentes que comprenden las polimetilgalacturonasas
descritas aquí son capaces de eliminar o blanquear algunas
suciedades o manchas presentes en el lavado de la ropa,
especialmente suciedades y máculas que resultan de la pectina o del
ácido poligalacturónico altamente metilado que contiene alimentos,
plantas, y similares. Se contempla igualmente que el tratamiento
con composiciones detergentes que comprenden la enzima
polimetilgalacturonasa puede prevenir la unión de algunas suciedades
al material celulósico. Las enzimas polimetilgalacturonasas son
también útiles como ingredientes en composiciones de limpieza de
superficies duras teniendo el efecto de eliminar o ayudar en la
eliminación de ciertas suciedades o manchas de superficies duras
que necesiten limpieza.
Por consiguiente, la presente invención se
refiere a un proceso para la degradación o modificación de fibras,
madejas o telas tejidas o sin tejer comprendiendo material
celulósico, el proceso comprendiendo la fase de someter las fibras
o tela a un tratamiento, en una solución acuosa, con una cantidad
eficaz de una enzima polimetilgalacturonasa que comprende la
secuencia de aminoácidos de la SEC ID NO: 1 o una secuencia de
aminoácidos que tiene al menos un 70% de identidad de secuencia con
la SEC ID NO: 1.
El término "núcleo enzimático" se refiere a
la parte de un polipéptido de estructura mono- o multidominio que
presenta actividad enzimática cuya parte es una parte monodominio
que contiene el dominio catalíticamente activo. Por consiguiente,
el núcleo enzimático no contiene otros dominios que el dominio
catalítico.
El término "pectina" se refiere a pectato,
ácido poligalacturónico, y pectina que puede ser esterificada o
metilada a un grado mayor o inferior.
El término "pectinasa" se refiere a una
enzima de pectinasa definida según la técnica donde las pectinasas
son un grupo de enzimas que disocian enlaces glicosídicos de
sustancias pécticas principalmente
poli(1,4-alfa-D-galacturónido
y sus derivados (Sakai et al., Pectin, pectinase and
protopectinase: production, properties and applications, pp
213-294 in: Advances in Applied Microbiology
vol:39, 1993).
Para los fines de la presente invención, el
grado de identidad (porcentaje de identidad de secuencia) entre dos
secuencias de aminoácidos es determinado por métodos
convencionales, mediante programas informáticos conocidos en la
técnica tales como GAP proporcionado en el paquete del programa GCG
(Program Manual for the Wisconsin Package, Version 9.1, Genetics
Computer Group, 575 Science Drive, Madison, Wisconsin, USA 53711)
como está descrito en Needleman, S.B. y Wunsch, C.D., (1970),
Journal of Molecular Biology, 48, 443-453, que está
incorporado en la presente como referencia en su totalidad. GAP se
usa con los ajustes siguientes para la comparación de secuencias
polipeptídicas: penalización por creación de espacios de 30 y
penalización por extensión de espacios de 1.
En el método de la presente invención, se
prefiere usar una polimetilgalacturonasa con actividad hidrolítica
contra el ácido protopéctico y el ácido poligalacturónico metilado.
Tal polimetilgalacturonasa puede ser clasificada según la
Nomeclatura Enzimática como EC 3.2.1.15 que está definida como
catalizadora de la reacción de hidrólisis aleatoria de los enlaces
1,4-alfa-D-galactosidurónicos
en el pectato y otros galacturonanos; o como EC 4.2.2.2 que está
definida como catalizadora del seccionamiento eliminatorio de la
reacción del pectato para dar oligosacáridos con grupos
4-desoxi-alfa-D-gluc-4-enuronosilo
en sus extremidades no reductoras. Se sabe que las
polimetilgalacturonasas de EC 3.2.1.15 o EC 4.2.2.2 sólo son
normalmente capaces de degradar pectinas demetilatadas incluido el
ácido poligalacturónico desmetilado.
No obstante, ciertas polimetilgalacturonasas,
especialmente ciertas polimetilgalacturonasas de la familia 28 de
glicosil hidrolasas, son capaces de degradar pectinas metiladas
tales como pectinas con cierto grado de esterificación de al menos
el 50% o incluso de al menos el 75%. Tales polimetilgalacturonasas
útiles pueden además poseer la propiedad muy valiosa de poder
ejercer su actividad enzimática en presencia de un agente quelante,
especialmente un quelador de calcio.
Un ejemplo específico de tal
polimetilgalacturonasa útil es la enzima representada por la
secuencia de aminoácidos de la SEC ID NO: 1 anexa. Está contemplado
que las polimetil galacturonasas que tienen algo de identidad a la
parte madura del polipéptido representado por la secuencia de
aminoácidos de la SEC ID NO: 1 de al menos el 70%, preferiblemente
al menos el 80%, son también útiles, es decir éstas muestran
actividad hidrolítica contra el ácido protopéctico y el ácido
poligalacturónico metilado. En una forma de realización preferida,
las polimetilgalacturonasas útiles tienen una secuencia de
aminoácidos que difiere como máximo por cinco aminoácidos,
preferiblemente por cuatro aminoácidos, más preferiblemente por
tres aminoácidos, incluso más preferiblemente por dos aminoácidos,
y más pre-
feriblemente por un aminoácido de la secuencia de aminoácidos de SEC ID NO: 1 que representa la enzima madura.
feriblemente por un aminoácido de la secuencia de aminoácidos de SEC ID NO: 1 que representa la enzima madura.
La polimetilgalacturonasa de la SEC ID NO: 1 es
codificada por un gen derivado de una cepa del hongo filamentoso
Trichosporon penicillatum, también llamado Geotrichum
penicillatum, especialmente la cepa disponible al público
depositada como ATCC 42397. La secuencia del ADN genómico de este
gen (1083 pares de bases) se describe en la solicitud de patente
japonesa publicada Kokai 10-313858 cuya descripción
está incorporada en la presente como referencia en su totalidad.
Esta polimetilgalacturonasa es estable entre pH 4 y pH 7, medido a
50°C, 30 minutos, y presenta actividad óptima a pH 5, medida a
37°C, y actividad óptima a una temperatura de 50°C, medida a pH 5,
60 minutos.
La información de la secuencia descrita en la
solicitud de patente japonesa publicada Kokai
10-313858 relativa a una secuencia de
polinucleótidos que codifica una polimetilgalacturonasa puede ser
usada como una herramienta para identificar otras enzimas
polimetilgalacturonasas homólogas. Por ejemplo, la reacción en
cadena de la polimerasa (PCR) puede utilizarse para amplificar las
secuencias que codifican otras enzimas polimetilgalacturonasas
homólogas a partir de una variedad de fuentes microbianas.
En el contexto presente, el término
"preparación enzimática" se destina a significar bien un
producto de fermentación enzimática convencional, posiblemente
aislado y purificado, de una especie única de un microorganismo,
tal preparación normalmente comprende varias actividades enzimáticas
diferentes; o una mezcla de enzimas monocomponentes,
preferiblemente enzimas derivadas de especies bacterianas o
fúngicas usando técnicas convencionales recombinantes, estas
enzimas han sido fermentadas y posiblemente aisladas y purificadas
por separado y pueden originarse de distintas especies,
preferiblemente de especies fúngicas o bacterianas; o el producto
de fermentación de un microorganismo que actúa como una célula
huésped para la expresión de una polimetilgalacturonasa
recombinante, pero este microorganismo simultáneamente produce
otras enzimas, p. ej. pectina liasas, pectato liasas, proteasas, o
celulasas, siendo productos de fermentación de origen natural del
microorganismo, es decir la enzima compleja producida de forma
convencional por el microorganismo correspondiente de origen
natural.
En el proceso de la presente invención, puede
ser ventajoso usar una preparación enzimática que, además del
contenido de polimetilgalacturonasa, comprenda una o más enzimas
seleccionadas del grupo que consiste en proteasas, celulasas
(endo-\beta-1,4-glucanasas),
\beta-glucanasa(endo-\beta-1,3(4)-glucanasas),
lipasas, cutinasas, peroxidasas, lacasas, amilasas, glucoamilasas,
otras pectinasas, reductasas, oxidasas, fenoloxidasas, ligninasas,
pululanasas, arabinanasas, hemicelulasas, mananasas,
xiloglucanasas, xilanasas, pectina acetil esterasas,
ramnogalacturonano acetil esterasas, poligalacturonasas,
ramnogalacturonasas, galactanasas, pectina liasas, pectato liasas,
pectina metil-esterasas, celobiohidrolasas,
transglutaminasas; o mezclas de las mismas. En una forma de
realización preferida, una o más o todas las enzimas en la
preparación es producida usando técnicas recombinantes, es decir
la(s) enzima(s) es/son enzima(s)
monocomponente(s) que es/son mezclada(s) con
la(s) otra(s) enzima(s) para formar una
preparación enzimática con la mezcla enzimática deseada.
En otros aspectos, la presente invención se
refiere a una composición para la limpieza, el lavado o el
detergente que comprende la enzima polimetilgalacturonasa o la
preparación enzimática de la invención, a un proceso para el
tratamiento a máquina de telas comprendiendo el tratamiento de las
telas durante un ciclo de lavado de un proceso de lavado a máquina
con una solución de lavado que comprende la polimetilgalacturonasa
descrita aquí, y a composiciones de limpieza, que incluyen
composiciones para el lavado de la ropa, para limpiadores de
superficies duras, para la higiene personal y oral/dental, que
comprenden una polimetilgalacturonasa descrita aquí que proporciona
un mayor rendimiento de limpieza, es decir una mayor eliminación de
las manchas. WO 98/06809 expone el uso de poligalacturonasa en
general en composiciones detergentes.
Sin limitarse a esta teoría, se cree que la
polimetilgalacturonasa descrita es capaz de degradar o hidrolizar
eficazmente casi cualquier suciedad o máculas que contienen
pectinas altamente metiladas y, por consiguiente, de lavar la ropa
que contiene tales suciedades o máculas.
Las composiciones de limpieza de la invención
deben contener al menos un componente de detergente adicional. La
naturaleza precisa de estos componentes adicionales, y los niveles
de incorporación de los mismos dependerá de la forma física de la
composición, y de la naturaleza para la operación de limpieza para
la cual se tenga que utilizar.
Las composiciones de limpieza de la presente
invención preferiblemente comprenden además un ingrediente
detergente seleccionado de un tensoactivo seleccionado, otra
enzima, un constructor y/o un sistema blanqueador.
Las composiciones de limpieza según la invención
pueden ser líquidas, en pasta, geles, barras, comprimidos, espray,
espuma, polvo o gránulos. Las composiciones granulosas pueden
también estar en forma "compacta" y las composiciones líquidas
pueden también estar en una forma "concentrada".
Las composiciones de la invención pueden por
ejemplo, ser formuladas como composiciones de lavavajillas a mano y
a máquina, composiciones detergentes para el lavado a mano y a
máquina incluyendo composiciones de aditivos para el lavado de la
ropa y composiciones adecuadas para el uso en el remojo y/o
pretratamiento de telas teñidas, composiciones suavizantes de telas
añadidas en el enjuague, y composiciones para el uso en operaciones
de limpieza de superficies duras del hogar en general. Las
composiciones que contienen tales carbohidrasas pueden también ser
formuladas como productos sanitarios, productos limpiadores de
lentes de contacto y productos para el cuidado de la salud y de
belleza tales como composiciones de higiene personal y de cuidado
oral/dental.
Cuando se formulan como composiciones para el
uso en métodos de lavavajillas manual las composiciones de la
invención preferiblemente contienen un tensoactivo y
preferiblemente otros compuestos detergentes seleccionados de
compuestos orgánicos poliméricos, intensificadores de espuma, iones
metálicos de grupo II, solventes, hidrótropos y enzimas
adicionales.
Cuando se formulan como composiciones adecuadas
para el uso en un método de lavado de la ropa a máquina, las
composiciones de la invención preferiblemente contienen tanto un
tensoactivo como un compuesto constructor y adicionalmente uno o
más componentes de detergentes preferiblemente seleccionados de
compuestos orgánicos poliméricos, blanqueadores, enzimas
adicionales, supresores de espuma, dispersantes, dispersantes de
jabón y cal, agentes de suspensión y antireposición de suciedad e
inhibidores de la corrosión. Las composiciones de lavandería pueden
también contener agentes suavizantes, tales como componentes de
detergentes adicionales. Tales composiciones que contienen
carbohidrasa pueden proporcionar limpieza de telas, eliminación de
manchas, mantenimiento de la blancura, suavización, apariencia de
color, inhibición de la transferencia de colores y sanitización
cuando se formulan como composiciones detergentes para el lavado de
la ropa.
Las composiciones de la invención pueden también
ser usadas como productos aditivos de detergentes en forma sólida o
líquida. Tales productos aditivos están destinados a suplementar o
aumentar el rendimiento de composiciones detergentes convencionales
y pueden ser añadidos a cualquier fase del proceso de limpieza.
Si fuera necesario la densidad de las
composiciones detergentes de lavado de la presente varía de 400 a
1200 g/litro, preferiblemente 500 a 950 g/litro de composición
medida a 20°C.
La forma "compacta" de las composiciones de
la presente se refleja mejor por su densidad y, en cuanto a su
composición, por la cantidad de sal de relleno inorgánica; las
sales de carga inorgánicas son ingredientes convencionales de
composiciones detergentes en forma en polvo; en composiciones
detergentes convencionales, las sales de carga están presentes en
cantidades sustanciales, normalmente del 17-35% en
peso de la composición total. En las composiciones compactas, la
sal de carga está presente en cantidades que no exceden del 15% de
la composición total, preferiblemente no excediendo del 10%, más
preferiblemente no excediendo del 5% en peso de la composición. Las
sales de relleno inorgánica, tal como se pretende en las
composiciones presentes son seleccionadas de sales alcalinas y
alcalinotérreas metálicas de sulfatos y cloruros. Una sal de relleno
preferida es sulfato de sodio.
Las composiciones detergentes líquidas según la
presente invención pueden también estar en una "forma
concentrada", en tal caso, las composiciones detergentes
líquidas según la presente invención contendrán una cantidad
inferior de agua, en comparación con detergentes líquidos
convencionales. Normalmente el contenido de agua del detergente
líquido concentrado es preferiblemente inferior al 40%, más
preferiblemente inferior al 30%, más preferiblemente inferior al
20% en peso de la composición detergente.
Compuestos de detergentes específicos adecuados
para el uso aquí son seleccionados del grupo que consiste en los
compuestos específicos como se describe en WO 97/01629 que están
incorporados por la presente como referencia en su totalidad.
La mananasa puede ser incorporada en las
composiciones de limpieza según la invención preferiblemente a un
nivel del 0,0001% al 2%, más preferiblemente del 0,0005% al 0,5%,
de la forma más preferida del 0,001% al 0,1% en peso de enzima pura
de la composición.
Las celulasas utilizables en la presente
invención incluyen tanto celulasas bacterianas como fúngicas.
Preferiblemente, éstas tendrán un pH óptimo de entre 5 y 12 y una
actividad específica por encima de 50 CEVU/mg (unidad de viscosidad
de celulosa). Las celulasas adecuadas están descritas en la patente
estadounidense 4,435,307, J61078384 y WO96/02653 que expone
celulasa fúngica producida a partir de Humicola insolens,
Trichoderma, Thielavia y Sporotrichum, respectivamente.
EP 739 982 describe celulasas aisladas de especies de
Bacillus nuevas. Celulasas adecuadas están también descritas
en GB-A-2075028; GB
A-2095275; DE-OS-22
47 832 y WO95/26398.
Ejemplos de celulasas de este tipo son celulasas
producidas por una cepa de Humicola insolens (Humicola
grisea var. thermoidea), particularmente la cepa de
Humicola insolens, DSM 1800. Otras celulasas adecuadas son
las celulasas originadas de Humicola insolens que tienen un
peso molecular de aproximadamente 50 kD, un punto isoeléctrico de
5,5 y conteniendo 415 aminoácidos; y una
endo-beta-1,4-glucanasa
de \sim43 kD derivada de Humicola insolens, DSM 1800; una
celulasa preferida tiene la secuencia de aminoácidos descrita en la
solicitud de patente PCT No. WO 91/17243. Unas celulasas también
adecuadas son las celulasas EGIII de Trichoderma
longibrachiatum descritas en WO94/21801. Unas celulasas
especialmente adecuadas son las celulasas que tienen beneficios
para el cuidado de los colores. Ejemplos de tales celulasas son las
celulasas descritas en WO96/29397, EP-A 0495257, WO
91/17243, WO91/17244 y WO91/21801. Otras celulasas adecuadas para
el cuidado de las telas y/o las propiedades limpieza están descritas
en WO96/34092, W096/17994 y WO95/24471.
Dichas celulasas son normalmente incorporadas en
la composición detergente a niveles del 0,0001% al 2% de la enzima
pura en peso de la composición detergente.
Las celulasas preferidas para los fines de la
presente invención son las celulasas alcalinas, es decir una enzima
que tenga al menos el 25%, más preferiblemente al menos el 40% de
su actividad máxima a un pH que varía de 7 a 12. Las celulasas más
preferidas son aquellas enzimas que tienen su actividad máxima a un
pH que varía de 7 a 12. Una celulasa preferida alcalina es la
celulasa comercializada con el nombre comercial Carezyme® por Novo
Nordisk A/S.
Las amilasas (\alpha y/o \beta) pueden ser
incluidas para la eliminación de manchas basadas en carbohidratos.
WO94/02597, Novo Nordisk A/S publicada el 03 de febrero de 1994,
describe composiciones de limpieza que incorporan amilasas
mutantes. Véase también WO95/10603, Novo Nordisk A/S, publicada el
20 de abril de 1995. Otras amilasas conocidas para el uso en
composiciones de limpieza incluyen \alpha- y
\beta-amilasas. Las
\alpha-amilasas son conocidas en la técnica e
incluyen aquellas descritas en la Pat. estadounidense no. 5,003,257;
EP 252,666; WO/91/00353; FR 2,676,456; EP 285,123; EP 525,610; EP
368,341; y en la descripción de la patente británica no. 1,296,839
(Novo). Otras amilasas adecuadas son las amilasas con estabilidad
mejorada descritas en WO94/18314, publicadas el 18 de Agosto de
1994 y WO96/05295, Genencor, publicada el 22 de Febrero de 1996 y
las variantes de amilasa que tienen modificación adicional en el
progenitor inmediato disponible por Novo Nordisk A/S, descritas en
WO 95/10603, publicada en Abril 95. También son adecuadas las
amilasas descritas en EP 277 216, WO95/26397 y WO96/23873 (todos de
Novo Nordisk).
Ejemplos de productos de
\alpha-amilasas comerciales son Purafect Ox Am®
de Genencor y Termamyl®, Ban®, Fungamyl® y Duramyl®, todos
disponibles por Novo Nordisk A/S Dinamarca. WO95/26397 describe
otras amilasas adecuadas: \alpha-amilasas
caracterizadas teniendo una actividad específica al menos un 25%
superior a la actividad específica de Termamyl® en una gama de
temperatura de 25°C a 55°C y a un valor de pH en la gama de 8 a 10,
medido por el ensayo de actividad de
\alpha-amilasa de Phadebas®. Son adecuadas las
variantes de las enzimas anteriores, descritas en WO96/23873 (Novo
Nordisk). Otras enzimas amilolíticas con propiedades mejoradas con
respecto al nivel de actividad y la combinación de termostabilidad y
un nivel de actividad más alto están descritos en WO95/35382.
Las amilasas preferidas para los fines de la
presente invención son las amilasas vendidas bajo el nombre
comercial Termamyl, Duramyl and Maxamyl y o la variante de la
\alpha-amilasa que demuestra termostabilidad
aumentada según se describe como SEC ID NO. 2 en WO96/23873.
Las amilasas preferidas para las aplicaciones
especificas son las amilasas alcalinas, es decir enzimas con una
actividad enzimática de al menos el 10%, preferiblemente al menos
el 25%, más preferiblemente al menos el 40% de su actividad máxima
a un pH que varía de 7 a 12. Las amilasas más preferidas son las
enzimas que tienen su actividad máxima a un pH que varía de 7 a
12.
Las enzimas amilolíticas son incorporadas en las
composiciones detergentes de la presente invención a un nivel del
0,0001% al 2%, preferiblemente del 0,00018% al 0,06%, más
preferiblemente del 0,00024% al 0,048% en peso de enzima pura de la
composición.
El término xiloglucanasa incluye la familia de
enzimas descrita por Vincken y Voragen en Wageningen University
[Vincken et al (1994) Plant Physiol., 104,
99-107] y son capaces de degradar xiloglucanos como
se describe en Hayashi et al (1989) Plant. Physiol. Plant
Mol. Biol., 40, 139-168. Vincken et al
demostraron la eliminación del revestimiento de xiloglucano de la
celulasa de la pared celular de la manzana aislada por una
xiloglucanasa purificada de Trichoderma viride
(endo-IV-glucanasa). Esta enzima
realza la degradación enzimática de la celulosa integrada en la
pared celular y funcionan en sinergia con enzimas pécticas. La
rapidase LIQ+ de Gist-Brocades contiene actividad
xiloglucanasa.
Esta xiloglucanasa es incorporada en las
composiciones de limpieza conforme a la invención preferiblemente a
un nivel del 0,0001% al 2%, más preferiblemente del 0,0005% al
0,5%, de la forma más preferida del 0,001% al 0,1% en peso de
enzima pura de la composición.
Las xiloglucanasas preferidas para aplicaciones
específicas son las xiloglucanasas alcalinas, es decir enzimas con
una actividad enzimática de al menos el 10%, preferiblemente al
menos el 25%, más preferiblemente al menos el 40% de su actividad
máxima a un pH que varía de 7 a 12. Las xiloglucanasas más
preferidas son enzimas que tienen su actividad máxima a un pH que
varía de 7 a 12.
Las enzimas mencionadas arriba pueden ser de
cualquier origen adecuado, tal como de origen vegetal, animal,
bacteriano, fúngico y de levadura. El origen puede además ser
mesofílico o extremofílico, (psicrofílico, psicrotrófico,
termofílico, barofílico, alcalofílico, acidofílico, halofílico,
etc.). Las formas purificadas o no purificadas de estas enzimas
pueden ser usadas. Hoy en día, es una práctica común modificar las
enzimas de tipo salvaje por medio de proteínas o técnicas de
ingeniería genética para optimizar su eficiencia de rendimiento en
las composiciones limpiadoras de la invención. Por ejemplo, las
variantes pueden ser diseñadas de manera que la compatibilidad de la
enzima con los ingredientes que se encuentran de forma común de
tales composiciones es aumentada. De forma alternativa, la variante
puede ser diseñada de manera que el pH óptimo, estabilidad del
blanqueador o del quelante, actividad catalítica y similares, de la
variante enzimática es confeccionada para adaptarse a la aplicación
para limpieza particular.
En particular, se debería centrar la atención en
los aminoácidos sensibles a la oxidación en el caso de estabilidad
del blanqueador y en las cargas superficiales para la
compatibilidad de los tensoactivos. El punto isoeléctrico de tales
enzimas puede ser modificado por la sustitución de algunos
aminoácidos cargados, p. ej. un aumento del punto isoeléctrico puede
ayudar a mejorar la compatibilidad con tensoactivos aniónicos. La
estabilidad de las enzimas puede ser adicionalmente mejorada por la
creación de p. ej. puentes de sal adicionales y reforzando los
sitios de enlace metálicos para aumentar la estabilidad de los
quelantes.
La polimetilgalacturonasa descrita en la
presente puede ser usada en combinación con otras enzimas
degradantes de carbohidratos (por ejemplo arabinanasa,
xiloglucanasa, pectinasa) para la biopreparación de fibras o para
la limpieza de fibras en combinación con detergentes. Las fibras de
algodón consisten en una capa de pared celular primaria que
contiene pectina y una capa secundaria que contiene principalmente
celulosa. Con la preparación del algodón o el refinado del algodón
parte de la pared celular primaria será eliminada. La presente
invención se refiere a cualquier ayuda durante el refinado del
algodón mediante la eliminación de la pared celular primaria o
durante la limpieza del algodón para eliminar sustancias pécticas
residuales y prevenir el agrisado del tejido.
En el presente contexto, el término "material
celulósico" se destina a significar fibras, telas cosidas y sin
coser, incluyendo punto, tejidos, denims, madejas, y toallas,
hechos de algodón, mezclas de algodón o derivados celulósicos
naturales o artificiales (p. ej. originados a partir de fibras
celulósicas con xilano tales como la pulpa de madera) o mezclas de
las mismas. Ejemplos de mezclas son mezclas algodoneras o
rayón/viscosa con un material acompañante o más, tal como la lana,
fibras sintéticas (p. ej. fibras de poliamida, fibras acrílicas,
fibras de poliéster, fibras de alcohol polivinilico, fibras de
cloruro de polivinilio, fibras de cloruro polivinilideno, fibras de
poliuretano, fibras de poliurea, fibras de aramida), y fibras con
celulosa (p. ej. rayón/viscosa, ramio, cáñamo, linaza/lino, yute,
fibras de acetato de celulosa, liocel).
Se contempla igualmente que la enzima descrita
aquí es útil en la industria del tratamiento de fibras celulósicas
para el pretratamiento o enriado de fibras de cáñamo, linaza o
lino. DE40 12 351 expone el uso de una preparación enzimática
derivada de Aspergillus Niger comprendiendo
poligalacturonasa en el tratamiento enzimático de la linaza y WO
95/16808 expone el uso de una preparación enzimática comprendiendo
endopoligalacturonasa en el tratamiento enzimático de la linaza.
El procesamiento de material celulósico para la
industria textil, como por ejemplo la fibra de algodón, en un
material preparado para la producción de prendas de vestir implica
diferentes fases: hilado de la fibra en una madeja; construcción de
tela tejida o de punto hecha a partir de la madeja y preparación
posterior, operaciones de tintura y de acabado. Los productos
tejidos son construidos tejiendo una madeja de relleno entre una
serie de madejas de urdimbre; las madejas podrían ser de dos tipos
diferentes. Los productos de punto son construidos formando una red
de bucles de unión de una longitud continua de madeja. Las fibras
celulósicas pueden también ser usadas para telas no tejidas.
El proceso de preparación prepara el tejido para
la respuesta apropiada en operaciones de tintura. Las subfases
implicadas en la preparación son
- a.
- desencolado (para productos tejidos) usando cola polimérica como p. ej. almidón, CMC o PVA se añade antes del tejido para aumentar la velocidad de la urdimbre; este material debe ser eliminado antes de un tratamiento posterior.
- b.
- lavado, cuyo objetivo es eliminar el material no celulósico de la fibra de algodón, especialmente la cutícula (que consiste principalmente en ceras) y la pared celular primaria (que consiste principalmente en pectina, proteína y xiloglucano). Una eliminación de cera apropiada es necesaria para obtener una alta humectabilidad, siendo una medida para obtener una buena tintura. La eliminación de la pared celular primaria - es-pecialmente las pectina - mejora la eliminación de la cera y asegura una tintura aún mayor. Además esto mejora la blancura en el proceso de blanqueamiento. El producto químico principal usado en el lavado es el hidróxido sódico en concentraciones altas, hasta 70 g/kg de algodón y a temperaturas altas, 80-95°C; y
- c.
- blanqueamiento; normalmente el lavado es seguido por un blanqueador que usa peróxido de hidrógeno como el agente oxidante para obtener bien una tela completamente blanqueada (blanca) o para asegurar un matiz limpio del tinte.
Un proceso combinado de lavado/blanqueador de
una sola etapa es también usado en la industria. Aunque los
procesos de preparación son empleados más frecuentemente en el
estado de la tela; las operaciones de lavado, blanqueamiento y
tintura pueden también ser hechas en la etapa de fibra o de
madeja.
El régimen de procesamiento puede ser bien
discontinuo o continuo con la tela siendo contactada por la
corriente de procesamiento líquido en forma de anchura abierta o
trenzada. Las operaciones continuas generalmente usan un saturador
con el cual se aplica a la tela un peso igual aproximado de baño
químico por peso de tela, seguido de una cámara de reposo calentada
donde se desarrolla la reacción química. Una sección de lavado
luego prepara la tela para la siguiente fase de procesamiento. El
proceso discontinuo generalmente se desarrolla en un baño de
tratamiento por el cual la tela es contactada con aproximadamente
8-15 veces su peso en baño químico. Después de un
periodo de reacción, los productos químicos son drenados, la tela es
enjuagada y el siguiente producto químico es aplicado. El proceso
pad-batch discontinuo implica un saturador por el
cual un peso igual aproximado de baño químico por peso de tela es
aplicado a la tela, seguido de un periodo de reposo que en el caso
de un pad-batch frío puede ser de uno o más
días.
Los productos tejidos son la forma predominante
de construcción de telas. El proceso de tejeduría requiere un
"encolado" de la madeja de urdimbre para protegerla de la
abrasión. Almidón, alcohol polivinílico (PVA),
carboximetilcelulosa, ceras y aglutinantes acrílicos son ejemplos de
productos químicos de encolado típicos usados por su disponibilidad
y coste. La cola debe ser eliminada después del proceso de
tejeduría como el primer paso en la preparación los productos
tejidos. La tela encolada bien en forma trenzada o a lo ancho es
puesta en contacto con el líquido de tratamiento que contiene los
agentes de desencolado. El agente de desencolado empleado depende
del tipo de cola que se debe eliminar. Para los encolados de PVA,
se usa frecuentemente agua caliente o procesos oxidativos. El
agente de encolado más común para la tela de algodón está basado en
almidón. En consecuencia muy a menudo, telas de algodón tejidas son
desencoladas por una combinación de agua caliente, la enzima
\alpha-amilasa para hidrolizar el almidón y un
agente humectante o tensoactivo. El material celulósico es dejado en
reposo con los productos químicos de desencolado durante un
"periodo de permanencia" suficientemente largo para realizar
el desencolado. El periodo de permanencia es dependiente del tipo
de régimen de procesamiento y de la temperatura y puede variar de
15 minutos a 2 horas, o en algunos casos, varios días. Normalmente,
los productos químicos de desencolado son aplicados en un baño
saturador que generalmente varía de aproximadamente 15°C a
aproximadamente 55°C. La tela es luego dejada en un equipo tal como
un "J-box" que proporciona calor suficiente,
normalmente entre aproximadamente 55°C y aproximadamente 100°C,
para aumentar la actividad de los agentes de desencolado. Los
productos químicos, incluidos los agentes de encolado eliminados,
son lavados fuera de la tela después de la finalización del periodo
de permanencia.
Para asegurar una gran blancura o una buena
humectabilidad y por consiguiente, buena teñibilidad, los productos
químicos de encolado y otros productos químicos aplicados deben ser
eliminados íntegramente. Es generalmente creído que un desencolado
eficaz es de importancia crucial para los procesos de preparación
siguientes: lavado y blanqueamiento.
El proceso de lavado elimina muchos de los
compuestos no celulósicos naturalmente encontrados en el algodón.
Además de las impurezas naturales no celulósicas, el lavado puede
eliminar la suciedad, manchas y materiales introducidos de
fabricación residual tales como lubricantes de hilado, conificación
o de corte. El proceso de lavado emplea hidróxido sódico o agentes
de caustificación relacionados tales como carbonato sódico,
hidróxido potásico o mezclas de los mismos. Generalmente se añade
un tensoactivo alcalino estable al proceso para aumentar la
solubilización de compuestos hidrofóbicos y/o prevenir su
reposición en la tela. El tratamiento se hace generalmente a una
temperatura elevada, 80°C-100°C, utilizando
soluciones fuertemente alcalinas, pH 13-14, del
agente de lavado. Debido a la naturaleza no específica de los
procesos químicos no sólo son atacadas las impurezas sino que
también la propia celulosa, conduciendo a daños en la resistencia u
otras propiedades de la tela deseables. La suavidad de la tela
celulósica es una función de las ceras de algodón residuales
naturales. La naturaleza no específica del proceso de lavado
fuertemente alcalino de elevada temperatura no puede discriminar
entre los lubricantes naturales del algodón deseables y los
lubricantes introducidos de producción. Además, el proceso de lavado
convencional puede causar problemas medioambientales debido al
efluente altamente alcalino de estos procesos. La etapa de lavado
prepara la tela para la respuesta óptima de blanqueamiento. Una
tela lavada de forma poco adecuada necesitará un nivel más alto de
blanqueador químico en las etapas de blanqueamiento
posteriores.
La fase de blanqueamiento decolora los pigmentos
naturales del algodón y elimina cualquier componente de desecho del
algodón leñoso residual natural no eliminado completamente durante
el desmotado, cardado o lavado. El proceso principal usado hoy en
día es un blanqueador de peróxido de hidrógeno alcalino. En muchos
casos, especialmente cuando no se necesita una blancura muy grande,
el blanqueamiento puede ser combinado con el lavado.
Está contemplado que la fase de lavado puede
llevarse a cabo usando la polimetilgalacturonasa descrita en la
presente a una temperatura de aproximadamente
40°C-80°C, preferiblemente 50-70°C,
especialmente 50-60°C, y un pH en la gama de
4-10, preferiblemente 5-8,
sustituyendo o complementando los agentes conocidos altamente
caustificantes. Un proceso enzimático optimizado asegura una
elevada eliminación de pectina y una humectabilidad completa.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citada por el
solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información
del lector. No forma parte del documento de patente europea. La
misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin
embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u
omisiones.
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\bullet WO 9701629 A [0033]
\bullet US 4435307 A [0035]
\bullet WO 9602653 A [0035]
\bullet EP 739982 A [0035]
\bullet GB 2075028 A [0035]
\bullet GB 2095275 A [0035]
\bullet DE 2247832 [0035]
\bullet WO 9526398 A [0035]
\bullet WO 9117243 A [0036] [0036]
\bullet WO 9421801 A [0036]
\bullet WO 9629397 A [0036]
\bullet EP 0495257 A [0036]
\bullet WO 9117244 A [0036]
\bullet WO 9121801 A [0036]
\bullet WO 9634092 A [0036]
\bullet WO 9617994 A [0036]
\bullet WO 9524471 A [0036]
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\bullet WO 9510603 A [0039] [0039]
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\bullet EP 252666 A [0039]
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\bullet EP 277216 A [0039]
\bullet WO 9526397 A [0039] [0040]
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\bulletHAYASHI et al. Plant.
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<110> NOVO NORDISK A/S
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<120> MÉTODO DE TRATAMIENTO ENZIMÁTICO
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<130> 5871-WO
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<140>
\vskip0.400000\baselineskip
<141>
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn Ver. 2.1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 360
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Trichisporon penicillatum,
ATCC 42397
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
Claims (4)
1. Proceso para la degradación o modificación de
fibras, madeja o tela tejida o sin tejer comprendiendo material
celulósico, el proceso comprendiendo la fase de someter las fibras
o la tela a un tratamiento, en una solución acuosa, con una
cantidad eficaz de una enzima polimetilgalacturonasa comprendiendo
la secuencia de aminoácidos de la SEC ID NO: 1 o una secuencia de
aminoácidos que tiene al menos un 70% de identidad de secuencia con
la SEC ID NO: 1.
2. Proceso según la reivindicación 1, donde el
material celulósico está seleccionado del grupo que consiste en
algodón, rayón/viscosa, ramio, cáñamo, linaza/lino, yute, fibras de
acetato de celulosa y liocel.
3. Proceso según la reivindicación 1 que
comprende la fase de tratar una tela durante un ciclo de lavado de
un proceso de lavado a máquina con una solución de lavado
conteniendo una cantidad eficaz de una enzima
polimetilgalacturonasa que comprende la secuencia de aminoácidos de
la SEC ID NO: 1 o una secuencia de aminoácidos que tiene al menos el
70% de identidad de secuencia con la SEC ID NO: 1.
4. Proceso según la reivindicación 1, que es una
etapa de proceso de lavado.
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