FI89613C - Process for enzymatic treatment of cellulose pulp - Google Patents

Process for enzymatic treatment of cellulose pulp Download PDF

Info

Publication number
FI89613C
FI89613C FI915755A FI915755A FI89613C FI 89613 C FI89613 C FI 89613C FI 915755 A FI915755 A FI 915755A FI 915755 A FI915755 A FI 915755A FI 89613 C FI89613 C FI 89613C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
pulp
glucuronidase
enzyme
enzyme preparation
activity
Prior art date
Application number
FI915755A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI89613B (en
FI915755A0 (en
Inventor
Liisa Viikari
Johanna Buchert
Matti Siika-Aho
Marjaana Raettoe
Original Assignee
Valtion Teknillinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Publication of FI915755A0 publication Critical patent/FI915755A0/en
Priority to FI915755A priority Critical patent/FI89613C/en
Priority to EP92924742A priority patent/EP0615564A1/en
Priority to JP5509857A priority patent/JPH07501587A/en
Priority to PCT/FI1992/000332 priority patent/WO1993011296A1/en
Priority to BR9206860A priority patent/BR9206860A/en
Priority to CA 2125166 priority patent/CA2125166A1/en
Priority to AU30882/92A priority patent/AU3088292A/en
Publication of FI89613B publication Critical patent/FI89613B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI89613C publication Critical patent/FI89613C/en
Priority to NO942071A priority patent/NO942071L/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y302/00Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01139Alpha-glucuronidase (3.2.1.139)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/24Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/005Treatment of cellulose-containing material with microorganisms or enzymes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

8 9 61 38 9 61 3

Menetelmä selluloosamassojen entsymaattiseksi käsittelemiseksiMethod for the enzymatic treatment of cellulosic pulps

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 mukaista menetelmää selluloosamassojen entsymaattiseksi käsittelemiseksi.The present invention relates to a process according to claim 1 for the enzymatic treatment of cellulosic pulps.

55

Perinteisessä kloorivalkaisussa ligniinin liuottamiseen käytetään klooria tai klooridioksidia. Nykyisin selluloosamassa valkaistaan usein myös happikaasulla, vetyperoksidilla tai näiden ja edellä mainittujen valkaisukemikaalien yhdistelmillä. Näihin tavanomaisiin valkaisumenetelmiin on eräissä tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa yhdistetty hemisel-10 lulaaseilla ja ligninaaseilla suoritettavat entsyymikäsittelyt, jolloin on saatu aikaan kuidun valkaistavuuden paraneminen. Tarvittavat entsyymimäärät ovat pienet valkaisuefektin saavuttamiseksi ja entsyymikäsittely voidaan helposti liittää osaksi massanvalmistusproses-sia.Conventional chlorine bleaching uses chlorine or chlorine dioxide to dissolve lignin. Today, cellulosic pulp is often also bleached with oxygen gas, hydrogen peroxide, or combinations of these and the aforementioned bleaching chemicals. These conventional bleaching methods have combined enzymatic treatments with hemic-10 lulases and ligninases in some prior art solutions to provide improved fiber bleaching. The amounts of enzyme required are small to achieve the bleaching effect and the enzyme treatment can be easily incorporated into the pulping process.

15 Tunnetun tekniikan mukaiset entsymaattiset käsittelyt on tehty suoraan keitosta tuleville kuiduille. Suorittamissamme tutkimuksissa olemme kuitenkin voineet todeta, että selluloosamassan kuitujen ominaisuudet vaikuttavat oleellisesti entsyymien toimintaedellytyksiin. Niinpä esim. ksylanaasit toimivat huonosti kun kuidun pintavaraus s.o. zetapotentiaa-li on erittäin negatiivinen. Olemme myös todenneet, että alhaisessa pH:ssa käsitelty sul-20 faattimassa, jonka hemiselluloosan karboksyyliryhmät ovat happomuodossa eivätkä näin ollen sisällä metallivastaioneja, sopii huonosti entsyymien (hemisellulaasien) substraatiksi.Prior art enzymatic treatments have been performed directly on the fibers from the cooking. However, in our studies, we have been able to state that the fiber properties of cellulose pulp have a significant effect on the operating conditions of enzymes. Thus, for example, xylanases function poorly when the surface charge of the fiber i.e. zetapotentiaa-li is very negative. We have also found that low pH treated sulphate pulp, whose hemicellulose carboxyl groups are in acid form and thus do not contain metal counterions, is poorly suited as a substrate for enzymes (hemicellulases).

Tekniikan tason mukaisissa entsyymikäsittelyratkaisuissa näihin seikkoihin ei ole kuitenkaan kiinnitetty huomiota eikä tunnetussa tekniikassa ei ole pyritty muuttamaan kuitujen - 25 olomuotoja siten, että kuidut sopisivat paremmin entsymaaniseen käsittelyyn.However, prior art enzyme treatment solutions have not addressed these issues and the prior art has not sought to change the state of the fibers to make the fibers more suitable for enzymatic treatment.

On tunnettua, että selluloosamassan eli sellun pintavaraukseen vaikuttavat pääasiassa sen sisältämät karboksyyliryhmät (Sjöström 1989). Näiden määrä riippuu oleellisesti massan keittomenetelmästä. Niinpä sulfaattimassan (samoin kuin mekaanisen massan) karboksyyli-30 ryhmät koostuvat pääasiassa massan ksylaanin metyyliglukuronihapporyhmistä (Sjöström 1989). Sulfiittimassan karboksyyliryhmät koostuvat sen sijaan ksylaanin metyyligluku-ronihappojen ohella myös ligniinissä olevista, keitossa muodostuneista sulfonihapoista.It is known that the surface charge of a cellulosic pulp, i.e. pulp, is mainly affected by the carboxyl groups it contains (Sjöström 1989). The amount of these depends essentially on the method of cooking the pulp. Thus, the carboxyl groups of the sulphate pulp (as well as the mechanical pulp) consist mainly of the methylglucuronic acid groups of the xylan in the pulp (Sjöström 1989). Instead, the carboxyl groups of the sulphite pulp consist not only of the methylgluconic acids of xylan but also of the sulphonic acids formed in the lignin in the boil.

2 8961 32 8961 3

Karboksyyliryhmien varauksen voimakkuus ja dissosiaatioaste vaihtelee sen mukaan, mikä on karboksyyliryhmän vastaionin muoto (Scallan ja Grignon 1979, Scallan 1983, Lindström ja Carlson 1982). Tavallisesti vastaionina on vety- tai jokin metalli-ioni, jolloin karboksyylihapporyhmiin on sitoutunut suuri osa - itse asiassa suurin osa - massan sisältä-5 mistä metalli-ioneista. Tämä koskee sekä kemiallisia että mekaanisia massoja.The charge intensity and degree of dissociation of carboxyl groups vary depending on the form of the counterion of the carboxyl group (Scallan and Grignon 1979, Scallan 1983, Lindström and Carlson 1982). Usually the counterion is a hydrogen or metal ion, with a large proportion - in fact most - of the metal ions within the mass bound to the carboxylic acid groups. This applies to both chemical and mechanical pulps.

Selluloosamassan metalli-ionit voivat olla eduksi tai haitaksi massalle suoritettavalle käsittelylle. Kuten edellä mainittiin sopii sulfaattimassa, jonka hemiseiluloosien karbok-syylihapporyhmistä puuttuu metallivastaionit, huonosti entsyymikäsittelyyn. Toisaalta 10 massan sisältämät metallit ovat useassa suhteessa ei-toivottavia massan jatkokäsittelyn kannalta. Niinpä monet metalli-ionit, etenkin rauta ja mangaani, ovat haitallisia peroksidi-valkaisussa peroksidin pysyvyydelle ja ne on poistettava optimaalisen valkaisutuloksen saavuttamiseksi.The metal ions in the cellulosic pulp can be an advantage or a disadvantage for the treatment of the pulp. As mentioned above, sulphate pulp lacking metal counterions in the carboxylic acid groups of hemisululoses is poorly suited for enzyme treatment. On the other hand, the metals contained in the pulp 10 are in many respects undesirable for further processing of the pulp. Thus, many metal ions, especially iron and manganese, are detrimental to peroxide stability in peroxide bleaching and must be removed to achieve optimal bleaching results.

15 Nykyisten menetelmien mukaan kuidun metallipitoisuutta alennetaan joko laskemalla massan pH riittävät alas, jolloin metallit dissosioituvat, tai käsittelemällä massaa tunnetuilla kompleksinmuodostajilla, esim. DTPA:lla tai EDTA:LLa (Basta et ai 1991). Näihin ratkaisuihin liittyy kuitenkin huomattavia epäkohtia. Niinpä happamissa olosuhteissa suoritetusta metallinpoistosta saadaan massa, jolle on vaikea suorittaa 20: tehokas entsyymikäsittely valkaisun yhteydessä. Luonnolle vieraiden kompleksinmuodosta jien käytöstä saattaa taas aiheutua ongelmia esim. biologisen jätevesipuhdistuksen yhteydessä.According to current methods, the metal content of the fiber is reduced either by lowering the pH of the pulp sufficiently to dissociate the metals, or by treating the pulp with known complexing agents, e.g., DTPA or EDTA (Basta et al. 1991). However, there are significant drawbacks to these solutions. Thus, removal of metal under acidic conditions gives a pulp which is difficult to carry out 20: efficient enzyme treatment during bleaching. The use of complex forms that are foreign to nature may again cause problems, for example in connection with biological wastewater treatment.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnettuun tekniikkaan liittyvät 25 epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen menetelmä selluloosamassojen käsittelemi seksi.The object of the present invention is to obviate the drawbacks associated with the prior art and to provide a completely new method for treating cellulosic pulps.

Keksintömme lähtee näet siitä ajatuksesta, että vaikuttamalla selluloosamassan sisältämien hemiseiluloosien karboksyylihapporyhmiin, voidaan muuttaa paitsi selluloosamassan pinta-30: varausta myös sen metallipitoisuutta. Keksinnön mukaan sellusta poistetaan tällöin sopi- vimmin karboksyylihapporyhmiä käsittelemällä sellua oleellisen glukuronidaasi-aktiivisuu-den omaavalla entsyymivalmisteella.Our invention is based on the idea that by acting on the carboxylic acid groups of the hemisiluloses contained in the cellulose pulp, not only the surface-30 charge of the cellulose pulp but also its metal content can be changed. According to the invention, the carboxylic acid groups are preferably removed from the pulp by treating the pulp with an enzyme preparation having substantial glucuronidase activity.

i 8 9 61 3 3 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the method according to the invention is mainly characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1.

"Entsyymivalmisteella" tarkoitetaan tämän hakemuksen puitteissa mitä tahansa sellaista S tuotetta, joka sisältää ainakin yhden entsyymin. Niinpä entsyymivalmiste voi olla esim.For the purposes of this application, "enzyme preparation" means any S product containing at least one enzyme. Thus, the enzyme preparation may be e.g.

entsyymiä tai entsyymejä sisältävä kasvatusliuos, eristetty entsyymi tai kahden tai useamman entsyymin seos.a culture medium containing the enzyme or enzymes, an isolated enzyme or a mixture of two or more enzymes.

Käsitteellä "oleellinen glukuronidaasiaktiivisuus" tarkoitetaan sitä, että entsyymivalmisteen 10 glukuroniaktiivisuus on kohtuullisen suuri suhteessa entsyymivalmisteen mahdollisiin muihin entsyymiaktiivisuuksiin, jotta saataisiin oleellinen osa glukuronihapporyhmistä lohkaistuksi substraatista.By "substantial glucuronidase activity" is meant that the glucuronid activity of the enzyme preparation 10 is reasonably high relative to any other enzyme activities of the enzyme preparation to cleave a substantial portion of the glucuronic acid groups from the substrate.

Keksinnön erään edullisen sovellutusmuodon mukaan pyritään siihen, että muuttamalla 15 spesifisesti karboksyyliryhmien määrää glukuronidaasin avulla voidaan säädellä entsyy mien optimaalista toimintakykyä kuidussa pilkkomatta muuta kuidun hemiselluloosaa.According to a preferred embodiment of the invention, it is an object that by specifically changing the amount of carboxyl groups by means of glucuronidase, the optimal activity of the enzymes in the fiber can be regulated without cleaving the other hemicellulose of the fiber.

Mitä korkeampi glukuronidaasi suhteellinen aktiivisuus on käytetyssä entsyymivalmistees-sa, sitä helpommin päästään tähän tavoitteeseen.The higher the relative activity of glucuronidase in the enzyme preparation used, the easier it will be to achieve this goal.

20 On tunnettua, että eräät valkaisun esikäsittelynä käytetyt entsyymipreparaatit sisältävät glukuronidaasia, jolla saattaa olla hemiselluloosien hydrolyysiä edistävä vaikutus. Tällöin näiden käyttö on kuitenkin perustunut nimenomaan glukuronihapporyhmiä sisältävän ksylaanin hydrolyysituloksen parantamiseen (Kantelinen et ai. 1988, Poutanen et ai.It is known that some enzyme preparations used as pretreatments for bleaching contain glucuronidase, which may have the effect of promoting the hydrolysis of hemicelluloses. In this case, however, their use has been based specifically on the improvement of the hydrolysis result of xylan containing glucuronic acid groups (Kantelinen et al. 1988, Poutanen et al.

1987). Tunnetun tekniikan mukaan ei ole kuitenkaan pyritty spesifiseen karboksyyliryhmi-; -25 en poistoon vaan tehokkaampaan hemiselluloosien kokonaishydrolyysiin. Keksinnön mukaiseen spesifiseen karboksyyliryhmien poistoon ei käytetyillä entsyymivalmisteilla olisi voitu päästäkään; siihen näiden valmisteiden suhteellinen glukuronidaasiaktiivisuus on liian pieni.1987). However, the prior art does not aim for a specific carboxyl group; -25 not for removal but for more efficient total hydrolysis of hemicelluloses. The specific removal of carboxyl groups according to the invention could not have been achieved with the enzyme preparations used; the relative glucuronidase activity of these preparations is too low.

:3C* Keksinnön mukaan glukuronidaasikäsittely voidaan tehdä joko yhtäaikaa ksylanaasi tms.: 3C * According to the invention, the glucuronidase treatment can be performed either simultaneously with xylanase or the like.

hemisellulaasikäsittelyn kanssa tai ennen sitä. Kun glukuronidaasikäsittely tehdään yhdessä muun hemisellulaasikäsittelyn kanssa on edullisinta käyttää entsyymivalmistetta, johon on 8961 3 4 joko lisätty glukuronidaasiaktiivisuutta tai tuottokantaa on geneettisesti modifioitu tuottamaan enemmän glukuronidaasia, niin että aikaansaadaan valmiste, jolla on oleellinen glukuronidaasiaktiivisuus. Keksinnön mukainen glukuronidaasikäsittely voidaan myös yhdistää sinänsä tunnettuihin sellulaasi- ja/tai ligninaasikäsittelyihin.with or before hemicellulase treatment. When the glucuronidase treatment is performed in combination with another hemicellulase treatment, it is most preferred to use an enzyme preparation to which either glucuronidase activity has been added or the production strain has been genetically modified to produce more glucuronidase to provide a preparation with substantial glucuronidase activity. The glucuronidase treatment according to the invention can also be combined with cellulase and / or ligninase treatments known per se.

55

Erityisen edullista on suorittaa glukuronidaasikäsittely ennen massan valkaisua, johon mahdollisesti on yhdistetty tavallinen ksylanaasikäsittely. Tällä tavalla voidaan entisestään vähentää valkaisukemikaalin kulutusta. Koska glukuronidaasi alentaa massan metallipitoisuutta, valkaisukemikaalina voidaan edullisesti käyttää vetyperoksidia.It is particularly preferred to carry out the glucuronidase treatment before bleaching the pulp, possibly combined with a standard xylanase treatment. In this way, the consumption of the bleaching chemical can be further reduced. Since glucuronidase lowers the metal content of the pulp, hydrogen peroxide can be advantageously used as a bleaching chemical.

1010

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu myös käytettäväksi ligniinipitoisen massan, eli mekaanisen tai kemimekaanisen massan käsittelyyn. Suorittamissamme kokeissa olemme yllättäen voineet havaita, että glukuronidaasikäsittelyllä voidaan tällaisen massan jälki-kellertymistä vähentää.The process according to the invention is also suitable for use in the treatment of lignin-containing pulp, i.e. mechanical or chemimechanical pulp. In our experiments, we have surprisingly been able to find that glucuronidase treatment can reduce the post-yellowing of such a mass.

1515

Erään edullisen sovellutusmuodon mukaan entsyymi valmisteena käytetään glukuronidaasi-entsyymiä tuottavan mikro-organismin kasvatusliuosta. Toisen niinikään edullisen vaihtoehdon mukaan entsyymivalmisteena käytetään taas mikro-organismin kasvatusliuoksesta eristettyä entsyymiä.According to a preferred embodiment, a culture medium of a microorganism producing a glucuronidase enzyme is used as the enzyme preparation. According to another equally advantageous alternative, an enzyme isolated from the culture medium of the microorganism is again used as the enzyme preparation.

20 Tämän keksinnön erään erityisen edullisen sovellutusmuodon mukaan glukuronidaasi-ent-syymi erotetaan THchoderma reesein kasvatusliuoksesta käyttämällä anionisia ioninvaih-timia ja hydrofobiseen vuorovaikutukseen perustuvaa kromatografiaa. Näiden erottamis-menetelmien avulla saadaan entsyymi erotetuksi yllättävän yksinkertaisesti ja helposti.According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the glucuronidase enzyme is separated from the culture medium of THchoderma reesei using anionic ion exchangers and hydrophobic interaction chromatography. With these separation methods, the enzyme can be isolated surprisingly simply and easily.

25 Tuloksena saatavan α-glukuronidaasi-entsyymin molekyylipaino SDS-PAGE-menetelmällä määritettynä on noin 95 kDa. Se soveltuu hyvin käytettäväksi keksinnön mukaisessa menetelmässä.The resulting α-glucuronidase enzyme has a molecular weight of about 95 kDa as determined by SDS-PAGE. It is well suited for use in the method of the invention.

Keksinnössä ei kuitenkaan rajoituta esitettyyn entsyymin erotusmenetelmään, vaan kysei-30 nen entsyymi on mahdollista erottaa myös muita tunnettuja menetelmiä käyttäen.However, the invention is not limited to the enzyme separation method shown, but it is also possible to separate the enzyme in question using other known methods.

Sopivaa glukuronientsyymiä on mahdollista tuottaa myös Trichodema reesei -kannoilla, «9613 5 jotka on geneettisesti tai mutatoimalla parannettu tuottamaan juuri haluttua entsyymiä, tai muilla geneettisesti muunnelluilla tuottoisännillä, joihin tätä entsyymiä koodaava geeni on siirretty. Glukuronidaasi voidaan eristää myös muista kannoista, joista esimerkkeinä mainittakoon seuraavat: Thermoascus auranticus (Khandke et ai. 1989), Agaricus bispo-5 rus, Aspergillus awamori, Aspergillus niger, Schizophyllum commune, Tyromyces palust- ris, Streptomyces flavogriseus, S. olivochromogenes, Streptomyces spp., Thermobacter auranticus (Poutanen et ai. 1991), Aureobasidium pullulans, Aspergillus oryzae, Bacillus circulars ja Bacillus subtilis.It is also possible to produce a suitable glucuronid enzyme with strains of Trichodema reesei, genetically or mutatively enhanced to produce the exact enzyme desired, or with other genetically modified production hosts into which the gene encoding this enzyme has been transferred. Glucuronidase can also be isolated from other strains, such as Thermoascus auranticus (Khandke et al. 1989), Agaricus Bispo-5 rus, Aspergillus awamori, Aspergillus niger, Schizophyllum commune, Tyromyces palustris, S. Streptomyces flivogriseus, spp., Thermobacter auranticus (Poutanen et al. 1991), Aureobasidium pullulans, Aspergillus oryzae, Bacillus circulars and Bacillus subtilis.

10 Kaikilla näillä mikro-organismikannoilla saadaan glukuronidaasia, joka pilkkoo erityisesti polymeerisen ksylaaniketjun glukuronihapposivuryhmiä. Käsittely ksylanaasientsyymeillä yksinään irrottaa ksylaanifragmentteja, joissa ksylaanin koostumuksen mukaan saattaa olla glukuronihapporyhmiä. Tämä käsittely yksinään ei kuitenkaan ole riittävän tehokas eikä spesifinen glukuronihapporyhmien oleelliseksi vähentämiseksi. Yhdistämällä gluku-15 ronidaasikäsittely ksylanaasikäsittelyyn voidaan haarautuneet ksylaaniketjut pilkkoa raken- neosikseen. Tällöin vaikutetaan kuitenkin pääasiassa ksylaania poistavasta Glukuronidaasi edistää kuidusta irrotettujen ksylaanifragmenttien hydrolysoitumista täydellisesti ksyloosik-si. Ksylaanin poisto ei kuitenkaan ole tämän keksinnön tarkoituksena, vaikka se tähän käsittelyyn voidaankin liittää.All of these strains of microorganisms yield glucuronidase, which cleaves in particular the glucuronic acid side groups of the polymeric xylan chain. Treatment with xylanase enzymes alone removes xylan fragments which, depending on the composition of the xylan, may contain glucuronic acid groups. However, this treatment alone is not effective or specific enough to substantially reduce glucuronic acid groups. By combining gluco-15 ronidase treatment with xylanase treatment, branched xylan chains can be cleaved into their moieties. In this case, however, the predominantly xylan-removing glucuronidase acts to promote the complete hydrolysis of the xylan fragments detached from the fiber to xylose. However, the removal of xylan is not an object of the present invention, although it may be included in this treatment.

2020

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä käsittelemällä sellua tämän keksinnön mukaisesti glukuronidaasilla joko ennen muuta entsyymikäsittelyä (esim. ksyla-. naasikäsittelyä) tai sen jälkeen, saadaan hydrolyysitaso nousemaan ja ksylanaasikäsittely voidaan tehdä alhaisessa pH-arvossa. Tässäkin tapauksessa entsyymin teho perustuu • -25 kuitenkin nimenomaan varattujen ryhmien poistoon eikä niinkään hemiselluloosan täydelli- 1 seen hydrolysoimiseen, kuten tunnetussa tekniikassa. Keksinnön mukaisen menetelmän vaikutus perustuu siihen, että poistamalla glukuronihapporyhmät entsymaattisesti voidaan kuidun pintavaraus muuttaa entsyymille edulliseen muotoon. Em. tekijöitä muuntelemalla voidaan näet vaikuttaa siihen, mihin kuidun osaan entsyymit tarkoituksenmukaisimmin 30 vaikuttavat. Näillä tekijöillä, joita aikaisemmissa tutkimuksissa ei lainkaan ole huomioitu, voidaan vaikuttaa siihen miten kuidussa oleva ligniini voidaan helpoimmin uuttaa kuidusta pois. Näiden tekijöiden säätelyllä voidaan siis suoraan vaikuttaa myös niiden kemikaalien 8961 3 6 tyyppiin ja määrään, joilla ligniini teollisesti uutetaan kuidusta ja voidaan näin ollen edelleen parantaa ympäristön kannalta edullisia vähäkloorisia tai kloorittomia valkaisumenetelmiä.The invention provides considerable advantages. Thus, treatment of pulp with glucuronidase in accordance with this invention, either before or after enzymatic treatment (e.g., xylanase treatment), causes the level of hydrolysis to increase and the xylanase treatment can be performed at low pH. Again, however, the potency of the enzyme is based on the removal of specifically charged groups rather than the complete hydrolysis of hemicellulose, as in the prior art. The effect of the method according to the invention is based on the fact that by removing the glucuronic acid groups enzymatically, the surface charge of the fiber can be changed to a form which is advantageous for the enzyme. Em. by modifying the factors, it can be influenced which part of the fiber is most appropriately affected by the enzymes. These factors, which have not been considered at all in previous studies, may influence how the lignin in the fiber can most easily be extracted from the fiber. Thus, the regulation of these factors can also directly affect the type and amount of chemicals 8961 3 6 used to industrially extract lignin from fiber and thus further improve environmentally friendly low-chlorine or chlorine-free bleaching methods.

5 Tässä keksinnössä on edelleen yllättäen havaittu, että käsittelemällä massaa gluku- ronidaasilla voidaan metallien poistoa helpottaa poistamalla metalleja sitovat glukuronihap-poryhmät, jolloin peroksidivalkaisussa tarvittava metallien poisto jää joko kokonaan tai osittain tarpeettomaksi. Tämä vähentää peroksidivalkaisun ympäristökuormitusta entisestään.It has further surprisingly been found in the present invention that the treatment of the pulp with glucuronidase can facilitate the removal of metals by removing the metal-binding glucuronic acid groups, leaving the removal of metals required for peroxide bleaching either completely or partially unnecessary. This further reduces the environmental impact of peroxide bleaching.

1010

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on myös tyypillistä, että glukuronidaasikäsittelyn avulla voidaan muunnella mekaanisen ja kemiallisen massan paperiteknisiä ominaisuuksia.It is also typical of the process according to the invention that the paper technical properties of the mechanical and chemical pulp can be modified by means of the glucuronidase treatment.

Massan karboksyyliryhmien määrä ja niihin liittyneet vastaionit vaikuttavat massan va-15 raukseen. Näitä tekijöitä voidaan kuvat erilaisilla tunnetuilla kemiallisilla ja fysikaalisilla määritysmenetelmillä. Massan pintavarausta voidaan mitata zetapotentiaalilla (Melzer 1972). Massan metallipitoisuutta voidaan mitata analysoimalla massan metallit atomiab-sorptiospektrometrisesti. Massan karboksyyliryhmäpitoisuus voidaan mitata esim. Sjöströ-min menetelmällä (KCL-menetelmä 192:68). Entsyymien toimintaa kuidussa kuvaavat sekä kuidusta vapautuvat sokerit ja siitä uutettuvat ligniinifragmentit, sekä se valkaisutu-los, joka voidaan saavuttaa entsyymeillä, kun kuidun pintavaraus, so. zetapotentiaali ja kuidun karboksyyliryhmäpitoisuus on saatu toivottuun muotoon.The number of carboxyl groups in the pulp and the associated counterions affect the charge of the pulp. These factors can be imaged by a variety of known chemical and physical assay methods. The surface charge of a mass can be measured by zeta potential (Melzer 1972). The metal content of the pulp can be measured by analyzing the metals in the pulp by atomic absorption spectrometry. The carboxyl group content of the pulp can be measured, for example, by the Sjöström method (KCL method 192: 68). The activity of the enzymes in the fiber is described by both the sugars released from the fiber and the lignin fragments extracted therefrom, as well as the bleaching result that can be achieved with the enzymes when the surface charge of the fiber, i. the zeta potential and the carboxyl group content of the fiber have been obtained in the desired form.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa tarkastelemaan muutaman ei-rajoittavan esimerkin valos-25 sa.The invention will now be considered in light of a few non-limiting examples.

Esimerkki 1. Glukuronidaasin tuottaminen eräillä mikrobikannoilla 30 Aspergillus oryzae VTT-D-85248, Trichoderma reesei Rut C-30 ja Aureobasidium pullu 8 9 61 3 7Example 1. Production of glucuronidase in certain microbial strains 30 Aspergillus oryzae VTT-D-85248, Trichoderma reesei Rut C-30 and Aureobasidium pullu 8 9 61 3 7

Ians VTT-D-89397 (NRRL Y-2311-1) kantoja kasvatettiin alustalla, joka sisälsi 20 g/1 ksylaania (Roth), 20 g/1 maissinliotusvettä ja ravinteita. Kasvuliuoksesta mitattiin gluku-ronidaasiaktiivisuus. Saadut aktiivisuudet olivat 250 pkat/ml, 1000 pkat/ml ja vastaavasti 100 pkat/ml. Tulosten mukaan glukuronidaasia voidaan tuottaa tavanomaisilla hemisellu-5 laasin tuottoon käytetyillä organismeilla.Ians VTT-D-89397 (NRRL Y-2311-1) strains were grown in medium containing 20 g / l xylan (Roth), 20 g / l corn steepwater and nutrients. Glucuronidase activity was measured from the growth solution. The activities obtained were 250 pkat / ml, 1000 pkat / ml and 100 pkat / ml, respectively. The results show that glucuronidase can be produced by conventional hemicellulase-5 glass production organisms.

Esimerkki 2. T. reesei -glukuronidaasin eristäminen ja karakterisointiExample 2. Isolation and characterization of T. reesei glucuronidase

Entsyymin eristäminen aloitettiin puskuroimalla Trichoderma reesein kasvuliuos geeli-10 suodattamalla pH-arvoon 5,7 (Sephadex G-25). Entsyymi sidottiin tässä pH-arvossa anionit vaihtavaan kromatografiapylvääseen (DEAE-Sepharose FF), ja pylvääseen tarttuneet proteiinit eluoitiin puskurilla pH 5,7, johon lisättiin natriumkloridia siten, että muodostui lineaarinen konsentraatiogradientti pitoisuusvälille 0-0,15 M. Haluttu entsyymi kerättiin gradientin avulla eluoituneisiin jakeisiin.Isolation of the enzyme was initiated by buffering Trichoderma reesei growth solution by gel-10 filtration to pH 5.7 (Sephadex G-25). At this pH, the enzyme was bound to an anion exchange chromatography column (DEAE-Sepharose FF), and the proteins adhering to the column were eluted with pH 5.7 buffer supplemented with sodium chloride to form a linear concentration gradient from 0 to 0.15 M. fractions.

1515

Entsyymin sisältävät jakeet puhdistettiin edelleen hydrofobiseen vuorovaikutukseen perustuvan kromatografiapylvään (Phenyl Sepharose FF) avulla. Entsyymi sidottiin e.m. materiaaliin suolakonsentraatiossa 0,8 M (NH4)2S04:a. Pylvääseen tarttunut entsyymi eluoitiin puskurilla pH 5,6 siten, että siihen lisättiin (NH4)2S04:a siten, että muodostui 20 laskeva lineaarinen konsentraatiogradientti välille 0,8 - 0,4 M. Puhdistettu entsyymi eluoitui gradientin aikana kerättyihin jakeisiin ja se konsentroitiin ultrasuodattamalla (Amicon, PM-10 -membraani).Enzyme-containing fractions were further purified by hydrophobic interaction chromatography column (Phenyl Sepharose FF). The enzyme was bound e.m. to the material at a salt concentration of 0.8 M (NH 4) 2 SO 4. The enzyme adhering to the column was eluted with pH 5.6 buffer by adding (NH 4) 2 SO 4 to form a decreasing linear concentration gradient between 0.8 and 0.4 M. The purified enzyme was eluted from the fractions collected during the gradient and concentrated by ultrafiltration ( Amicon, PM-10 membrane).

: ; : Entsyymin α-glukuronidaasiaktiivisuus on määritetty käyttäen menetelmää, jonka ovat : -25 kuvanneet Puis ym. (1987). Menetelmässä mitataan kromatografisesti entsyymin 4-0- metyyli-glukuronosylksylobioosista irrottaman metyyli-glukuronihapon määrää. Kokeissa '· on myös käytetty substraattina suurimolekyylistä ksylaania, jossa on glukuronihapposubsti- tuentteja (Roth xylan).:; : The α-glucuronidase activity of the enzyme has been determined using the method described by: -25 by Puis et al. (1987). The method measures the amount of methyl glucuronic acid released by the enzyme from 4-O-methyl-glucuronosylxylobiose by chromatography. High molecular weight xylan with glucuronic acid substituents (Roth xylan) has also been used as a substrate in the experiments.

30 Puhdistetun entsyymin proteiiniominaisuudet määritettiin tavanomaisilla proteiinikemian menetelmillä. Näitä ominaisuuksia on kuvattu taulukossa 1.The protein properties of the purified enzyme were determined by standard protein chemistry methods. These properties are described in Table 1.

8 8 9 61 38 8 9 61 3

Taulukko 1. Trichoderma reesein α-glukuronidaasin ominaisuudetTable 1. Properties of Trichoderma reesei α-glucuronidase

Ominaisuus Arvo Yksikkö 5Property Value Unit 5

Molekyylipaino (SDS-PAGE) 95 kDaMolecular weight (SDS-PAGE) 95 kDa

Molekyylipaino 88 kDa geelisuodatuksessa Spesifinen aktiivisuus 10 - substraattina 4-O-methyl n. 100 nkat/mg prot.Molecular weight 88 kDa in gel filtration Specific activity 10 - as substrate 4-O-methyl approx. 100 nkat / mg prot.

glukuronosylksylobioosi pH-optimi 3-5 15 Esimerkki 3. Sulfaattimassan karboksyyliryhmien poistaminen glukuronidaasilla Mänty- ja koivusulfaattimassaa käsitellään 5 %:n sakeudessa glukuronidaasilla pH:ssa 5. Käsittelyaika on 5 tuntia ja entsyymiannos 1000 nkat/g. Glukuronidaasikäsittelyn jälkeen massa pestään tislatulla vedellä ja massan karboksyyliryhmäpitoisuus määritetään. Massas-20 ta mitataan myös pintavaraus (zetapotentiaali) ja metallipitoisuus. Tuloksista voidaan todeta, että glukuronidaasikäsittelyllä pystytään alentamaan massan karboksyyliryhmien määrää, massan pintavarausta sekä massan metallipitoisuutta.glucuronosylxylobiose pH optimum 3-5 15 Example 3. Removal of carboxyl groups of sulphate pulp with glucuronidase Pine and birch sulphate pulp are treated with glucuronidase at pH 5 at a consistency of 5%. The treatment time is 5 hours and the enzyme dose is 1000 nkat / g. After the glucuronidase treatment, the pulp is washed with distilled water and the carboxyl group content of the pulp is determined. Massas-20 ta also measure surface charge (zeta potential) and metal content. From the results, it can be stated that the glucuronidase treatment is able to reduce the number of carboxyl groups in the pulp, the surface charge of the pulp and the metal content of the pulp.

Esimerkki 4. Glukuronidaasilla käsitellyn sulfaattimassan peroksidivalkaisu 25 Mäntysulfaattimassaa käsitellään glukuronidaasilla kuten esimerkissä 3. Käsitelty ja käsittelemätön massa valkaistaan 1-vaiheisella peroksidisekvenssillä (3 % vetyperoksidia, 1,5 % NaOH, 0,2 % MgS04, 10 % sakeus, 60 min, 80 °C). Massasta mitataan jäännösperok-sidi, massan vaaleus ja kappaluku valkaisun jälkeen. Glukuronidaasikäsittelyllä on selvä 30 vaikutus peroksidin pysyvyyteen viskositeettiin ja vaaleuteen. Vertailumassana on käsittelemätön massa ja kompleksinmuodostajilla käsitelty massa (0,2 % DTPA, 30 min, 5 % sakeus, 50 °C).Example 4. Peroxide bleaching of glucuronidase-treated sulphate pulp Pine sulphate pulp is treated with glucuronidase as in Example 3. The treated and untreated pulp is bleached with a 1-step peroxide sequence (3% hydrogen peroxide, 1.5% NaOH, 0.2% MgSO 4, 10% sake, 10% s C). The residual peroxide, the brightness of the pulp and the number of pieces after bleaching are measured from the pulp. Glucuronidase treatment has a clear effect on peroxide stability, viscosity and brightness. The reference mass is the untreated mass and the complexed mass (0.2% DTPA, 30 min, 5% consistency, 50 ° C).

9 y 6 Ί 39 y 6 Ί 3

Esimerkki 5. GiukuronidaasiUa käsitellyn massan ksylanaasikäsittely Mäntysulfaattimassa käsitellään glukuronidaasilla erikseen tai yhtäaikaa ksylanaasikäsitte-lyn kanssa kuten esimerkissä 3. Ksylanaasina käytetään T. reeseista puhdistettua ksylanaa-5 siä (Tenkanen et ai, lähetetty julkaistavaksi). Massa valkaistaan D/CEDED sekvenssillä.Example 5. Xylanase treatment of a glucuronidase-treated pulp Pine sulphate pulp is treated with glucuronidase separately or simultaneously with a xylanase treatment as in Example 3. Xylanase-5 purified from T. reesei (Tenkanen et al., Submitted for publication) is used as the xylanase. The pulp is bleached with the D / CEDED sequence.

Entsyymikäsittelyn vertailuna käytetään käsittelemätöntä massaa ja pelkästään ksylanaasilla käsiteltyä massaa ja hydrolyysien jälkeen mitataan käsittelyssä vapautuneet pelkistävät sokerit. Havaitaan, että glukuronidaasi käsittely edesauttaa ksylanaasin toimintaa pelkistävinä sokereina mitattuna. Tämä voidaan todeta myös valkaisun jälkeen mitattuna massan 10 vaaleutena. Todetaan, että kun glukuronidaasi-käsittely tehdään ennen ksylanaasikäsittelyä saadaan yhtä hyvä tulos kuin käytettäessä samanaikaisesti glukuronidaasia ja ksylanaasia.Untreated pulp and xylanase-only pulp are used as a reference for the enzyme treatment, and after hydrolysis the reducing sugars released during the treatment are measured. It is found that glucuronidase treatment promotes xylanase activity as measured by reducing sugars. This can also be seen as the brightness of the pulp 10 measured after bleaching. It is noted that when glucuronidase treatment is performed before xylanase treatment, the result is as good as when glucuronidase and xylanase are used concomitantly.

Esimerkki 6. Happomuotoisen massan hydrolyysin parantaminen glukuronidaasilla 15 Mäntysulfaattimassa pestään rikkihapolla pH-arvossa 4 1 tunnin ajan. Käsittelyn jälkeen massaan lisätään glukuronidaasia ja käsittelyä jatketaan 2h. Entsyymiannos on 500 nkat/g. Glukuronidaasikäsittelyn jälkeen massasta mitataan karboksyylipitoisuus. Glukuronidaasilla käsiteltyä massaa hydrolysoidaan T. reesein ksylanaasilla (100 nkat/g) 2 h ja mitataan ’ pelkistävät sokerit. Verrattuna ainoastaan happopestyyn massaan pystytään glukuronidaasi-20 käsittelyllä parantamaan ksylanaasin toimintaa kuidussa.Example 6. Improvement of hydrolysis of acidic pulp by glucuronidase 15 Pine sulphate pulp is washed with sulfuric acid at pH 4 for 1 hour. After the treatment, glucuronidase is added to the pulp and the treatment is continued for 2 hours. The enzyme dose is 500 nkat / g. After the glucuronidase treatment, the carboxyl content is measured from the pulp. The glucuronidase-treated pulp is hydrolysed with T. reesei xylanase (100 nkat / g) for 2 h and the ‘reducing sugars’ are measured. Compared to acid-washed pulp alone, glucuronidase-20 treatment is able to improve xylanase activity in the fiber.

Esimerkki 7. Glukuronidaasin vaikutus mekaanisen ja kemiallisen massan paperitek-. . nisiin ominaisuuksiin ; -25 Mekaanista massaa ja sulfaattimassaa käsitellään glukuronidaasilla kuten esimerkissä 3.Example 7. Effect of glucuronidase on mechanical and chemical pulp papermaking. . properties; -25 Mechanical pulp and sulphate pulp are treated with glucuronidase as in Example 3.

Havaitaan, että käsittelyllä pystytään vaikuttamaan massojen paperiteknisiin ominaisuuk--: siin, vetolujuuteen ja sidoksenmuodostamiskykyyn.It is found that the treatment can affect the paper properties, tensile strength and bonding ability of the pulps.

30 Esimerkki 8. Glukuronidaasin vaikutus mekaanisen massan jälkikellertymiseenExample 8. Effect of glucuronidase on post-yellowing of mechanical pulp

CTMP ja PGW massasuspensioita käsiteltiin Agaricus bisporus glukuronidaasilla 0,2 MCTMP and PGW pulp suspensions were treated with Agaricus bisporus glucuronidase 0.2 M

3961 3 ίο natriumasetaattipuskurissa (pH 5) 40°C lämpötilassa 20 tuntia. Käsittelyn jälkeen massasta tehtiin 95cm2 arkit. Arkit valotettiin (27°C lämpötilassa ja 47 % suhteellisessa kosteudessa) kolmen tunnin ajan Xenotest ISO S laitteessa (Herauas Hanau) xenon lampulla. Massa-arkkejen reflektanssi mitattiin ennen ja jälkeen valotuksen 457 nm (vaaleus) suodattimena. 5 Jälkikellertymista kuvaavat PC arvot laskettiin Janssonin ja Forskälin (1989) esittämällä tavalla. Glukuronidaasikäsittelyn todettiin vähentävän molempien massojen jälkikellerty-mistä.3961 3 ίο in sodium acetate buffer (pH 5) at 40 ° C for 20 hours. After the treatment, 95cm2 sheets were made from the pulp. The sheets were exposed (at 27 ° C and 47% relative humidity) for three hours in a Xenotest ISO S (Herauas Hanau) with a xenon lamp. The reflectance of the pulp sheets was measured before and after exposure at 457 nm (brightness) as a filter. 5 PC values describing post-emergence were calculated as presented by Jansson and Forskäl (1989). Glucuronidase treatment was found to reduce post-accumulation of both pulps.

Taulukko 2. Glukuronidaasikäsittelyn vaikutus PGW massan jälkikellertymiseenTable 2. Effect of glucuronidase treatment on post-yellowing of PGW pulp

10 Käsittely Ro R, R, PCI PC2 PC10 Handling Ro R, R, PCI PC2 PC

puskuri 59,7 60,3 56,85 -0,53 3,31 2,78 glukuronidaasi 10 59,7 60,55 57,15 -0,75 3,21 2,46 nkat/g glukuronidaasi 100 59,7 60,35 57,45 -0,57 2,73 2,16 15 nkat/gbuffer 59.7 60.3 56.85 -0.53 3.31 2.78 glucuronidase 10 59.7 60.55 57.15 -0.75 3.21 2.46 nkat / g glucuronidase 100 59.7 60 , 35 57.45 -0.57 2.73 2.16 15 nkat / g

Taulukko 3. Glukuronidaasikäsittelyn vaikutus CTMP massan jälkikellertymiseenTable 3. Effect of glucuronidase treatment on post-yellowing of CTMP pulp

20 Käsittely Ro R, R, PCI PC2 PC20 Handling Ro R, R, PCI PC2 PC

puskuri 57,7 57,6 54,25 0,1 3,68 3,78 glukuronidaasi 10 57,7 57,55 54,45 0,15 3,39 3,54 nkat/g glukuronidaasi 100 57,7 58,35 55,15 -0,65 3,38 2,73 25 nkat/g 8 9 61 ό 11buffer 57.7 57.6 54.25 0.1 3.68 3.78 glucuronidase 10 57.7 57.55 54.45 0.15 3.39 3.54 nkat / g glucuronidase 100 57.7 58.35 55.15 -0.65 3.38 2.73 25 nkat / g 8 9 61 ό 11

Viitteet:References:

Kantelinen A, Rättö M, Sunquist J, Ranua M, Viikari L ja Linko M (1988) 5 Hemicellulases and their potential role in bleaching, TAPPI PRoc 1988 Int PulpKantelinen A, Rättö M, Sunquist J, Ranua M, Viikari L and Linko M (1988) 5 Hemicellulases and their potential role in bleaching, TAPPI PRoc 1988 Int Pulp

Bleaching Conf, April 1988, ss. 1-9.Bleaching Conf, April 1988, ss. 1-9.

Melzer I (1972) Zeta-potential und seine Bedeutung bei der Herstellung von Papier. Das Papier 26(7): 305-332.Melzer I (1972) Zeta-potential und Seine Bedeutung bei der Derienung von Papier. Das Papier 26 (7): 305-332.

1010

Poutanen K, Rättö M, Puls J ja Viikari L (1987) J. Biot. 6:49-60.Poutanen K, Rättö M, Puls J and Viikari L (1987) J. Biot. 6: 49-60.

Puls, J., Schmidt, O. & Granzow, C., Enzyme Microb. Technol. 1987, 9: 83-88.Puls, J., Schmidt, O. & Granzow, C., Enzyme Microb. Technol. 1987, 9: 83-88.

15 Lindström T ja Carlsson G (1982) The effect of chemical environment on fiber swelling.15 Lindström T and Carlsson G (1982) The effect of chemical environment on fiber swelling.

Svensk Papperstidn 85(3): R14-20.Svensk Papperstidn 85 (3): R14-20.

Scallan AM ja Grignon J (1979) The effect of cations on pulp and paper properties. Svensk Papperstidn 1979: nro 2: 40-47.Scallan AM and Grignon J (1979) The effect of cations on pulp and paper properties. Svensk Papperstidn 1979: No. 2: 40-47.

2020

Scallan (1983) The effect of acidic groups on the swelling of pulps: a review. Tappi Journal 66 (11):73-75.Scallan (1983) The effect of acidic groups on the swelling of Pulps: a review. Tappi Journal 66 (11): 73-75.

Sjöström E (1989) The origin of charge on cellulosic fibres. Nordic Pulp and Paper 25 Research Journal 4(2): 90-93.Sjöström E (1989) The origin of charge on cellulosic fibers. Nordic Pulp and Paper 25 Research Journal 4 (2): 90-93.

Sjöström E, Massan karboksyylipitoisuus, KCL menetelmä 192:68Sjöström E, Carboxyl content of pulp, KCL method 192: 68

Buchert J ja Viikari L (1991) Menetelmä lignoselluloosapitoisten materiaalien etenkin : 30 selluloosamassojen entsymaattiseksi käsittelemiseksi. Suom. pat. hak. 914780Buchert J and Viikari L (1991) Method for the enzymatic treatment of lignocellulosic materials in particular: 30 cellulose pulps. Finnish Pat. hak. 914780

Poutanen K, Tenkanen M, Korte H ja Puls J (1991) Accessory enzymes involved in the 8961 3 12 hydrolysis of xylans. ACS Symp. Ser 460, Enzymes in Biomass Conversion, ss. 426-436.Poutanen K, Tenkanen M, Korte H, and Puls J (1991) Accessory enzymes involved in the 8961 3 12 hydrolysis of xylans. ACS Symp. Ser 460, Enzymes in Biomass Conversion, ss. 426-436.

Khandke KM, Vithayathil PI, and Murthy SK (1989) Arch Biochem Biophys 274: 511-517.Khandke KM, Vithayathil PI, and Murthy SK (1989) Arch Biochem Biophys 274: 511-517.

55

Basta J, Holtinger L ja Hook J (1991) Controlling the profile of metals in the pulp before hydrogen peroxide treatment. Proc. 6th Int. Symp. Wood and Pulping Chemistry, Melbourne 1991, ss. 237-244.Basta J, Holtinger L, and Hook J (1991) Controlling the profile of metals in the pulp before hydrogen peroxide treatment. Proc. 6th Int. Symp. Wood and Pulping Chemistry, Melbourne 1991, p. 237-244.

10 Jansson J ja Forsskähl I (1989) Color changes in lignin rich pulps on irradiation by light. Nordic Pulp and Paper Research Journal no 3/1989: 197-203.10 Jansson J and Forsskähl I (1989) Color changes in lignin rich Pulps on irradiation by light. Nordic Pulp and Paper Research Journal no 3/1989: 197-203.

Claims (13)

13 K961i13 K961i 1. Menetelmä selluloosamassan en tsy maaniseksi käsittelemiseksi, tunnettu siitä, että massa saatetaan kosketuksiin sellaisen entsyymivalmisteen kanssa, jolla on oleellinen 5 glukuronidaasi-aktiivisuus, massan glukuronihapporyhmien ainakin osittaiseksi poistami seksi.A method for the mechanical treatment of cellulose pulp, characterized in that the pulp is contacted with an enzyme preparation having substantial glucuronidase activity to at least partially remove the glucuronic acid groups of the pulp. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään entsyymivalmistetta, joka on tuotettu mikro-organismikannalla Thermoascus auranticus,Process according to Claim 1, characterized in that an enzyme preparation produced with the microorganism strain Thermoascus auranticus is used. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että entsyymival-misteena käytetään glukuronidaasi-entsyymiä tuottavan mikro-organismin kasvatusliuosta.Process according to Claim 2, characterized in that a growth solution of a glucuronidase-producing microorganism is used as the enzyme preparation. 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että entsyymival- misteena käytetään mikro-organismin kasvatusliuoksesta eristettyä entsyymiä.Process according to Claim 2, characterized in that an enzyme isolated from a culture medium of the microorganism is used as the enzyme preparation. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, jossa käytetään entsyymivalmistetta, joka : on tuotettu mikro-organismikannalla Trichoderma reesei, tunnettu siitä, että . .25 ot-glukuronidaasi-aktiivisuuden omaava entsyymi erotetaan kasvatusliuoksesta anionisella ioninvaihtimella ja hydrofobiseen vuorovaikutukseen perustuvalla kromatografialla.A method according to claim 4, wherein an enzyme preparation is used which: has been produced with the microorganism strain Trichoderma reesei, characterized in that. The enzyme with .25 α-glucuronidase activity is separated from the culture medium by an anionic ion exchanger and hydrophobic interaction chromatography. 6. Patenttivaatimuksen 1 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sellu-loosamassaa käsitellään α-glukuronidaasi-entsyymillä, jonka molekyylipaino SDS-PAGE-.-30 menetelmällä määritettynä on noin 95 kDa.Process according to Claim 1 or 5, characterized in that the cellulose pulp is treated with the enzyme α-glucuronidase, which has a molecular weight of about 95 kDa as determined by the SDS-PAGE method. . 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 8961 8 massaa käsitellään ensin oleellisen glukuronidaani-aktiivisuuden omaavalla entsyymival-misteella, minkä jälkeen se saatetaan kosketuksiin hemisellulaasi-, sellulaasi- ja/tai ligninaasiaktiivisuuden omaavan entsyymivalmisteen kanssa.. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the pulp 8961 8 is first treated with an enzyme preparation having substantial glucuronidane activity and then contacted with an enzyme preparation having hemicellulase, cellulase and / or ligninase activity. 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massaa käsitellään samanaikaisesti oleellisen glukuronidaasi-aktiivisuuden omaavalla entsyymi valmisteella ja hemisellulaasi-, sellulaasi-ja/tai ligninaasiaktiivisuuden omaavalla entsyymivalmisteella.Process according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the pulp is treated simultaneously with an enzyme preparation having substantial glucuronidase activity and an enzyme preparation having hemicellulase, cellulase and / or ligninase activity. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massaa käsitel lään entsyymivalmisteella, jolla on ainakin oleellinen glukuronidaasi-aktiivisuus ja ksy-lanaasi-aktiivisuus.Process according to Claim 8, characterized in that the pulp is treated with an enzyme preparation having at least substantial glucuronidase activity and xylanase activity. 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosamas- 15 san käsittely sanotulla entsyymivalmisteella suoritetaan ennen massan valkaisua.A method according to claim 1, characterized in that the treatment of the cellulose pulp with said enzyme preparation is performed before the bleaching of the pulp. 10 Agaricus bisporus, Aspergillus awamori, Aspergillus niger, Schizophyllum commune, Tyromyces palustris, Streptomyces flavogriseus, S. olivochromogenes, Streptomyces spp., Thermobacter auranticus, Aureobasidium pullulans, Aspergillus oryzae, Bacillus circulars, Bacillus subtilis tai Trichoderma reesei, tai jollain näistä mikro-organismeista jalostetulla kannalla tai jollain muulla tuottoisännällä, johon glukuronidaasia tuottava geeni on 15 lisätty.10 Agaricus bisporus, Aspergillus awamori, Aspergillus niger, Schizophyllum commune, Tyromyces palustris, Streptomyces flavogriseus, S. olivochromogenes, Streptomyces spp., Thermobacter auranticus, Aureobasidium pullulans, Aspergillus oryza, from a strain bred from organisms or any other productive host to which a glucuronidase-producing gene has been added. 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosamassaa käsitellään sanotulla entsyymivalmisteella ennen peroksidivalkaisua massan metallipitoisuuden vähentämiseksi. 20A method according to claim 10, characterized in that the cellulose pulp is treated with said enzyme preparation before peroxide bleaching to reduce the metal content of the pulp. 20 12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ligniinipitoista selluloosamassaa käsitellään sanotulla entsyymivalmisteella massan jälkikellertymisen vähentämiseksi.A method according to claim 1, characterized in that the lignin-containing cellulosic pulp is treated with said enzyme preparation to reduce the post-yellowing of the pulp. 13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että entsyyminä käytetään sellaista glukuronidaasia, joka pilkkoo erityisesti polymeerisen ksylaaniketjun glukuronihapposivuryhmiä. 8961 3Process according to one of the preceding claims, characterized in that the enzyme used is a glucuronidase which in particular cleaves the glucuronic acid side groups of the polymeric xylan chain. 8961 3
FI915755A 1991-12-05 1991-12-05 Process for enzymatic treatment of cellulose pulp FI89613C (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI915755A FI89613C (en) 1991-12-05 1991-12-05 Process for enzymatic treatment of cellulose pulp
BR9206860A BR9206860A (en) 1991-12-05 1992-12-07 Enzymatic process and preparation for cellulose pulp treatment
JP5509857A JPH07501587A (en) 1991-12-05 1992-12-07 Cellulose pulp processing method and enzyme preparation
PCT/FI1992/000332 WO1993011296A1 (en) 1991-12-05 1992-12-07 Method and enzymatic preparation for treatment of cellulose pulps
EP92924742A EP0615564A1 (en) 1991-12-05 1992-12-07 Method and enzymatic preparation for treatment of cellulose pulps
CA 2125166 CA2125166A1 (en) 1991-12-05 1992-12-07 Method and enzymatic preparation for treatment of cellulose pulps
AU30882/92A AU3088292A (en) 1991-12-05 1992-12-07 Method and enzymatic preparation for treatment of cellulose pulps
NO942071A NO942071L (en) 1991-12-05 1994-06-03 Enzyme preparation and method for treating cellulose pulp

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI915755A FI89613C (en) 1991-12-05 1991-12-05 Process for enzymatic treatment of cellulose pulp
FI915755 1991-12-05

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI915755A0 FI915755A0 (en) 1991-12-05
FI89613B FI89613B (en) 1993-07-15
FI89613C true FI89613C (en) 1993-10-25

Family

ID=8533624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI915755A FI89613C (en) 1991-12-05 1991-12-05 Process for enzymatic treatment of cellulose pulp

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0615564A1 (en)
JP (1) JPH07501587A (en)
AU (1) AU3088292A (en)
BR (1) BR9206860A (en)
CA (1) CA2125166A1 (en)
FI (1) FI89613C (en)
NO (1) NO942071L (en)
WO (1) WO1993011296A1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI95607C (en) * 1994-06-03 1996-02-26 Valtion Teknillinen Process and enzyme preparations for treating cellulose pulp
FI102301B1 (en) * 1994-10-13 1998-11-13 Ahlstrom Machinery Oy Process for treating cellulose pulp
US6776876B1 (en) 1994-10-13 2004-08-17 Andritz Oy Method of treating cellulosic pulp to remove hexenuronic acid
WO1997027292A1 (en) * 1996-01-22 1997-07-31 Novo Nordisk A/S An enzyme with xylanase activity
AR007087A1 (en) * 1996-05-10 1999-10-13 Danisco AN ISOLATED DNA FRAGMENT CODING FOR AN ENZYME POSSIBLE ALPHA-GLUCURONIDASE ACTIVITY, CORRESPONDING DNA FRAGMENT, VECTOR RECOMBINANT INSERTED WITH SUCH DNA FRAGMENT CODE, RECEIVED BY A TRANSFORMED HOSPED TRANSFORMED CELL
JP4556344B2 (en) * 2001-05-11 2010-10-06 王子製紙株式会社 Novel hexene uronidase, gene encoding it, and use thereof
JP2006219767A (en) * 2005-02-08 2006-08-24 Univ Of Tsukuba Method for removing unsaturated uronic acid in chemical pulp for papermaking
BRPI0705744B1 (en) * 2007-11-19 2017-06-13 Fundação Universidade De Brasília COMPOSITION OF ENZYMES, USE OF COMPOSITION IN ENZYMATIC HYDROLYSIS OF LIGNOCELLULOSE MATERIAL, PROCESS OF PRODUCTION OF ENZYMES THAT DEGRADES OF THE FRACTION OF POLYMACARIDES OF PROCESS
CN116102382B (en) * 2023-02-01 2024-03-26 山东蓬勃生物科技有限公司 Fungus encapsulated fertilizer, preparation method and application

Also Published As

Publication number Publication date
AU3088292A (en) 1993-06-28
WO1993011296A1 (en) 1993-06-10
BR9206860A (en) 1995-11-28
FI89613B (en) 1993-07-15
NO942071L (en) 1994-07-26
EP0615564A1 (en) 1994-09-21
FI915755A0 (en) 1991-12-05
NO942071D0 (en) 1994-06-03
JPH07501587A (en) 1995-02-16
CA2125166A1 (en) 1993-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0473545B1 (en) Thermostable endoxylanases
FI121469B (en) Xylanases isolated from the Microtetraspora species and methods for their use
Li et al. Characterization of a cellulase-free, neutral xylanase from Thermomyces lanuginosus CBS 288.54 and its biobleaching effect on wheat straw pulp
FI94265B (en) Process for bleaching a lignocellulosic material by oxygen and enzyme treatment
Antonopoulos et al. The use of extracellular enzymes from Streptomyces albus ATCC 3005 for the bleaching of eucalyptus kraft pulp
JPH11514856A (en) Purified mannase from Bacillus amyloliquefaciens and method for its preparation
US6830655B2 (en) Method of modifying a xylan-containing carbohydrate substrate having hexenuronic acid groups attached to the xylan
FI96875C (en) Method for hydrolysis of hemicellulose
Salles et al. Effect of cellulase-free xylanases from Acrophialophora nainiana and Humicola grisea var. thermoidea on eucalyptus kraft pulp
Jurasek et al. Biological treatments of pulps
JP3110758B2 (en) Use of cellulase for pulping
FI89613C (en) Process for enzymatic treatment of cellulose pulp
JP2006523781A (en) Enzymatic treatment of paper pulp
EP0373107B1 (en) Use of enzymes of Aureobasidium pullulans in pulp bleaching
SE511229C2 (en) Process for the use of enzymes in the production and bleaching of pulp
EP0631621A1 (en) THERMOSTABLE XYLANASES FROM $i(THERMOTOGA)
Rixon et al. Do the non-catalytic polysaccharide-binding domains and linker regions enhance the biobleaching properties of modular xylanases?
Sallesa et al. Effect of cellulase-free xylanases from Acrophialophora nainiana and Humicola grisea var. thermoidea on eucalyptus kraft pulp
JPH05209385A (en) Method for bleaching pulp
El-Shahed et al. Improvement of kraft bagasse pulp bleachability by treatment with fungi and their enzymes
VIIKARI J. BUCHERT, T. OKSANEN, J. PERE, M. SIIKA-AHO, A. SUURNÄKKI and
BUCHERT et al. A. SUURNÄKKI and L. VIIKARI VTT Biotechnology and Food Research, Espoo, Finland
WO1995014809A1 (en) Treatment of pulp with a mannanase in a bleaching process

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MA Patent expired