JP4503827B2

JP4503827B2 - セルロース含有編織布の連続的生物的研磨法

Info

Publication number: JP4503827B2
Application number: JP2000525619A
Authority: JP
Inventors: リウ，ジーイン; コンドン，ブライアン
Original assignee: ノボザイムスノースアメリカ，インコーポレイティド
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2018-12-17
Also published as: AU1922199A; ES2267205T5; KR20010033266A; KR100549704B1; BR9813800A; EP1047827B1; PL341512A1; ATE330055T1; US6126698A; CA2315528A1; TR200001925T2; DE69834952D1; WO1999032708A1; JP2001527167A; EP1047827B2; CA2315528C; EP1047827A1; CN1308537C; CN1282389A; ES2267205T3

Description

【０００１】
発明の分野
本発明は、手触り、外観及び毛玉防止性(pilling resistance)を改良するために、セルロース含有編織布を処理する方法、特に、連続的又は半連続的な生物的研磨工程による処理方法に関する。
【０００２】
発明の背景
新しく製造されたセルロース含有編織布の大部分は、仕上剤処理するまでは、かなり硬直した手触りがする。その表面は、そこから突出した細かな毛羽のために滑らかではない。更に着用後比較的短期間の内に、表面に毛玉が生じるため、使い古され魅力がない様に見える。従って、編織物の手触り、外観及び毛玉防止性を改良することは、繊維産業における主要な目標の１つである。しかし、ほんの部分的にしか成功していない。
【０００３】
編織する際に、細かな、すなわち低デニールの糸を使用することにより、編織布の柔らかさと滑らかさの程度を高くすることができる。しかし、織機の生産量は、横糸の直径に比例して下がるので、結果としてコストが増える。
【０００４】
柔らかで滑らかな手触りを保証する低コストの方法は、仕上げた編織布を、柔軟剤、典型的には陽イオン性の、時にシリコン基体の、界面活性剤の中に浸漬することである。しかしこの処置では毛玉及び毛羽を除けない。またその編織布は、いくらかべと付く手触りとなり、洗濯耐性がなく、その吸湿性はしばしばかなり低い。
【０００５】
１つの化学的方法は、繊維形成を低下させるために、繊維を架橋することである(Nicolai et al., 1996, Textile Res. J. 66(9) 575-580) 。しかしこの方法では、繊維強力が下がる。
【０００６】
柔らかで滑らかな編織布にするための別の周知の方法は、セルラーゼでセルロース性繊維を処理することである。Bazin et al., "Enzymatic Bio-Polishing of Cellulosic Fabric" 58th Congress of the Association of Chemists and the Textile Industry, Mulhouse, France (October 25, 1991) 及びAsferg et al., "Softening and polishing of cotton fabrics by cellulase treatment" ITB Dyeing/Printing/Finishing (February 1990) を参照すること。編織布表面のセルラーゼ処理により、手触り、外観及び毛玉防止性に関する編織布の品質が向上する。最も重要な効果は、毛羽及び毛玉が少なくなり、光沢が増し、手触りが良くなり、耐久性のある柔らかさが増し、そして吸水性が向上することである。これらの効果を、生物的研磨効果と称する。この処理の出来を決定するために、使用する特定の条件が重要である。
【０００７】
十分な生物的研磨の効果を得るために、多くの工程で編織布を機械的に撹拌する必要がある。例えばWO 9320278、Cavaco-Paulo et al. (1994, Biocatalysis 10:353-360) 及びCavaco-Paulo et al. (1996, Textile Res. J. 66:287-294)を参照すること。しかし条件によっては、重量及び強度の深刻な損失が見られることもある。
【０００８】
現在のセルラーゼによる生物的研磨方法は、主にバッチ工程による。一般的な連続又は半連続的工程、例えばパッド−スチーマー／Ｊボックスは、機械的作用が高くないこと、ほんの少量の溶液しか使用しないこと、従って生物的研磨が不十分且つ不均一になることから、用いられていない。例えばセルラーゼ複合体を使用すると、生物的研磨が不均一になることがある。これは、異なるセルラーゼは、セルロースに対する親和性が異なり、従って編織布への結合性が異なることが一因である。
従って、従来の連続又は半連続的工程において使用できる効果的な生物的研磨法が、当業界で求められている。
【０００９】
発明の要旨
本発明は、編織布における少なくとも１つの研磨上の特性を改良するために、セルラーゼ含有編織布を処理する方法を提供する。この方法は、以下の過程により行われる：
(a) 編織布を、セルロースに対する親和性が低いセルラーゼを含有するバルク水溶液に接触させること；並びに、
(b) 接触させた編織布を高温にさらすこと。
【００１０】
好ましくは、連続又は半連続式装置中で本方法を行う。この様な態様では、本方法は、過程(a) の後で、接触させた編織布をバルク溶液から取り出すこと、を更に含む。好ましい態様では、約５分間未満、より好ましくは約１分間未満で、編織布をバルク溶液と接触させる。接触させる過程と高温にさらす過程とを、連続的又は同時に行い得る。
【００１１】
研磨特性は、毛玉指数、手触り及び外観の中の１又は複数であってよい。好ましい態様では、本方法により、毛玉指数が、少なくとも約0.25、より好ましくは少なくとも約0.5 、最も好ましくは少なくとも約1.0 ほど向上する。
【００１２】
低親和性のセルラーゼは、熱安定性のセルラーゼ活性を有する酵素であることが好ましい。典型的には、バルク溶液中に、約200 CMCU/ml 未満、好ましくは約100 CMCU/ml 未満、より好ましくは約50 CMCU/ml未満のセルラーゼ活性を含む。
【００１３】
別の点として、本発明は、生物的研磨と染色とを組み合わせた方法、又は生物的研磨と精練とを組み合わせた方法を提供する。この様な態様では、編織布を接触させる水溶液中に、低親和性セルラーゼの他に、適当な成分、例えば染料及び補助化合物を含む。
【００１４】
本発明の詳細な説明
本発明は、セルロース性編織布の品質を上げるための生物的研磨方法を提供する。本方法は、(i) セルロース性編織布を、好ましくは連続又は半連続式装置中で、セルロースに対して低親和性の少なくとも１つのセルラーゼを含有するバルク水溶液に接触させること；並びに、(ii)セルラーゼに接触させた編織布を高温にさらすこと、に拠る。
【００１５】
ここで生物的研磨とは、１又は複数の次の特性：編織布の手触り、外観及び毛玉防止性、の向上を目標にした処理を指す。この方法により、編織布に対してセルラーゼの均一な作用が可能となり、その結果１又は複数の前記特性が有意に向上し、一方で編織布の重量及び／又は強度の損失が最小となり、そして機械的撹拌が不要になる。本発明では、編織布への吸着による水溶液中のセルラーゼ損失が最小となり、従って、従来の半連続又は連続式の繊維産業用装置の使用が可能となる。本発明の方法を、他の工程、例えばアルカリ化学処理、染色、捺染、及び仕上げと組み合わせることも可能で、従って繊維製造における融通性が高まる。また、他の酵素、例えばリパーゼ、プロテアーゼ、ヘミセルラーゼ、及び／又はペクチナーゼとの同時使用により、セルロース性物質と非セルロース性物質との同時除去が可能となる。最後に、本発明の方法により処理された編織布は、縫製及び家庭内洗浄において、糸くず形成が低下し得る。
【００１６】
本文におけるセルロース性編織布には、セルロース性繊維、例えば、限定ではないが、綿、アマ、ラミー、アサ、ジュート、レーヨン／ビスコース、テンセル／リオセル、又はそれらの混紡繊維、から編まれた構造物及び織られた構造物の両方が含まれ、更に、セルロース性繊維と、他の天然繊維及び／又は人工繊維、例えばウール、シルク、ポリエステル、ナイロンなどとの混紡により作られた編織布が含まれる。
【００１７】
本文における連続又は半連続式装置とは、限定ではないが、通常の装置、例えばパッド−スチーマー洗浄ボックス又はパッドＪボックスを指し、その中で、編織布をバルク溶液中に浸けて濡らし、一旦通過させたら、それ以上そのバルク溶液に直接接触させないという装置である。これは、処理中継続して編織布をバルク溶液に接触させる（バッチ法）装置とは異なる。バッチ装置では、液体：編織布の比（使用溶液重量／編織布重量）は通常約400%を超え、対照的に、連続又は半連続式装置では、吸湿度(wet pick up)(吸収溶液重量／編織布重量）は約50〜約150%である。本発明では、過剰溶液を編織布から除くためにパッド処理する・しないに拘わらず、総処理時間に比べて短時間だけ編織布をバルク溶液に接触させる任意の形態又は装置を使用できるだろう。
本文における「高温」とは、約65℃以上、好ましくは約70℃以上、最も好ましくは90℃以上を指す。
【００１８】
セルラーゼ
本発明では、セルロース性編織布を、セルロースに対して低親和性のセルラーゼと接触させる。本文におけるセルラーゼ又はセルロース分解酵素とは、セルロースを加水分解する酵素のことであり、例えば、限定ではないが、1,4-β-D- グルカンセロビオヒドロラーゼ(EC 3.2.1.91) 、エンド- β-1,4-D- グルカン-4- グルカノヒドロラーゼ(EC 3.2.1.4)、及びβ- グルコシダーゼ(EC 3.2.1.21) である。セルラーゼ酵素活性（エンドグルカナーゼ単位すなわちCMCUで表す）は、典型的には、酵素をカルボキシメチルセルロース(CMC) とpH 7.5で20分間インキュベーションし、その後p-ヒドロキシ安息香酸ヒドラジド(PHBAH) 反応(Lever, 1972, Anal. Biochem. 47:273-279)によって生成した還元糖を定量することによって決定する。ただしこの際、1.5gのPHBAH に加えて、5gの酒石酸カリウムナトリウムを加えるという変更を行う。
【００１９】
セルロースに対して親和性が低い酵素、又は「低親和性セルラーゼ」を、例えば実施例４に記載の方法で同定することができる。この方法では、酵素をAvicelと結合させるためにインキュベーションし、続いて結合酵素を溶出し、そして検出する。典型的には、この検査では、セルロースに対して低親和性の酵素はAvicelと結合しない。連続又は半連続式装置において、セルロースに対してより高親和性の酵素を用いることは不利であり、それは、(a) 編織布への酵素の吸着が不均一になり、そして(b) 編織布への吸着のために、バルク酵素溶液から酵素が損失するからである。
【００２０】
一般的には、セルロースに対して低親和性のセルラーゼは、本質的に又はセルラーゼ配列の修飾により、機能的なセルロース結合ドメイン(CBD) を欠失している。CBD は、セルロースに対する高親和性を付与するペプチド配列であり、例えば、限定ではないが、Peter Tomme et al. "Cellulose-Binding Domains: Classification and Properties" Enzymatic Degradation of Insoluble Carbohydrates, John N. Saddler and Michael H. Penner (Eds.), ACS Symposium Series, No. 618, 1996 に明記された配列である。Tomme et al.によれば、120 以上のセルロース結合ドメインが、10ファミリー(I-X) に分類され、種々の酵素、例えばセルラーゼ、キシラナーゼ、マンナナーゼ、アラビノフラノシダーゼ、アセチルエステラーゼ及びキチナーゼにおいて、並びに非加水分解性の多糖結合タンパク質においてCBD が同定されている。本発明の低親和性セルラーゼでは、CBD 配列が完全に除去されても、あるいは、１又は複数の残基の欠損、付加、及び／又は置換により、あるいは化学的又は酵素的手法によりセルロース結合活性が破壊される様に修飾されたCBD 配列が含まれてもよい。この様な修飾配列を、非機能的CBD とも称する。
【００２１】
本発明によれば、低親和性セルラーゼと接触させる編織布を、更に高温に露出する。従って本発明で用いるセルラーゼは、熱安定的であることが好ましく、すなわち少なくとも約55℃で、好ましくは少なくとも約65℃で、より好ましくは少なくとも約75℃で、最も好ましくは少なくとも約85℃で、至適セルラーゼ酵素活性を示す。約65℃超の温度で最大酵素活性の少なくとも約20% を有する限り、任意の低親和性セルラーゼを本発明で用いることができる。約65℃で、最大活性の少なくとも約50% を示すセルラーゼが好ましい。
【００２２】
本発明に有効なセルラーゼの非限定的な例として、配列番号１に示した配列を有するPyrococcus菌由来のセルラーゼ、及び配列番号２に示した配列を有するDictyoglomus菌由来のセルラーゼがある。その他の適当なセルラーゼには、限定でなく、下記の好熱性セルラーゼに由来する、必要によりセルロース親和性を下げる様に修飾されたセルラーゼがある：Pyrococcus furiosus 由来のβグルコシダーゼ（Kengen et al., 1993, Eur.J.Biochem. 213: 305）；Thermotoga sp.由来のエクソグルカナーゼ（Ruttersmith et al., 1991, Biochem.J. 277: 887)；Thermotoga maritima 由来のセルラーゼ（Bronnenmeier et al, 1995, Appl.Environ.Microbiol. 61: 1399; Microbiology 142: 2532, 1996）；Thermotoga maritima 由来のβグルコシダーゼ（Gabelsberger et al., 1993, FEMS Microbiol.Lett. 109: 131) ；Thermotoga neapolitania 由来のエンドグルカナーゼＢ（Bok et al., 1994, ACS Symp.Ser. 566: 54)；Archebacteria 由来のエンドグルカナーゼ（WO 97/44361)；Acidothermus cellulolyticus 由来のエンドグルカナーゼ（WO 96/02551)；Rhodothermus marinus由来のセルラーゼ（Hreggvidsson et al., 1996, Environ.Microbiol. 62: 3047）；及びCaldocellum saccharolyticum 由来のエクソセルラーゼ／エンドセルラーゼ（Saul, Nuc.Acids Res. 17: 439, 1989）。
【００２３】
このセルラーゼを、起源細胞、又は異種遺伝子から当セルラーゼを合成する様に改修された組換え生物体から得ることができる。当セルラーゼは、単一成分酵素であること、すなわち既定された酵素活性を有する単一ポリペプチドであり、且つ複数の酵素活性を示す複数成分複合体の部分として合成されないことが好ましい。当セルラーゼを、通常の手法、例えば限定でなく、遠心、濾過、スプレー乾燥、蒸発、又は沈殿により回収することができる。本文では「精製された」又は「単離された」セルラーゼとは、合成細胞に由来し、且つその酵素活性を妨害し得る非セルラーゼ物を除く様に処理されたセルラーゼのことである。このセルラーゼが培地中に分泌される場合には、精製時に、通常の方法に従った遠心、濾過又は沈殿により培地を生物体から分離する。あるいは、宿主細胞の破壊により細胞からセルラーゼを放出させ、それを生物体から分離することもある。場合により、通常のタンパク質精製方法、例えば限定でなく、硫酸アンモニウム沈殿；酸又はカオトロピック剤による抽出；イオン交換、分子篩、及び疎水性クロマトグラフィー、例えばFPLC及びHPLC；調製的等電点電気泳動；並びに、調製的ポリアクリルアミドゲル電気泳動により、更に精製を行うこともできる。あるいは、親和性クロマトグラフィー、例えば免疫親和性クロマトグラフィーにより精製を行うこともできる。例えば、親和性の「タグ」として機能する付加的アミノ酸配列を有するハイブリッド組換えセルラーゼを、適当な固相マトリックスにより精製することもできる。
【００２４】
本発明のいくつかの実施態様では、低親和性セルラーゼを含有するバルク溶液は、更に他の成分、例えば限定でなく、他の酵素、並びに１又は複数の界面活性剤、漂白剤、消泡剤、ビルダー系などを含有する。これらは、生物的研磨工程を促進し、そして／又は、例えば染色性及び／又は浸潤性に関連する効果を向上させるものである。また当水溶液は、染色剤を含んでもよい。
【００２５】
本発明での使用に適する酵素には、限定でなく以下のものがある。
ペクチン消化酵素：適当なペクチン消化酵素（その内のいくつかを国際生化学分子生物学連合(IUBMB) の勧告(1992)に従った酵素分類番号で示す）には、限定でなく、ペクテートリアーゼ、ペクチンリアーゼ、ペクチンメチルエステラーゼ、ポリガラクツロナーゼ(3.2.1.15)、及びラムノガラクツロナーゼ(WO92/19728)などのペクチン分解酵素がある。
【００２６】
ヘミセルラーゼ：適当なヘミセルラーゼには、例えば限定でなく、エンドアラビナナーゼ(3.2.1.99, Rombouts et al., Carb. Polymers 9:25, 1988)、アラビノフラノシダーゼ、エンド- β-1,4- ガラクタナーゼ、エンドキシラナーゼ(3.2.1.8) 、マンナナーゼ、及びキシログルカナーゼがある。
【００２７】
アミラーゼ：適当なアミラーゼには、αアミラーゼ（α-1,4- グルカン-4- グルカノヒドロラーゼ、EC 3.2.1.1) があり、例えば限定でなく、Bacillus菌のαアミラーゼ（本文中では「Termamyl様αアミラーゼ」と称する）、例えばB. licheniformis, B. amyloliquefaciens及びB. stearothermophilus のαアミラーゼがある。市販されているTermamyl様B. licheniformisαアミラーゼには、Optitherm （登録商標）及びTakatherm （登録商標）（Solvay社）、Maxamyl （登録商標）（Gist-brocades/Genencor社）、Spezym AA （登録商標）（Genencor社）、並びにKeistase（登録商標）（Daiwa 社）がある。非Termamyl様αアミラーゼには、限定でなく、Fungamyl様αアミラーゼファミリーのものがある。
【００２８】
プロテアーゼ：適当なプロテアーゼは、動物、植物又は微生物に、好ましくは微生物に由来するものである。このプロテアーゼは、セリンプロテアーゼ又はメタロプロテアーゼでよく、好ましくは微生物アルカリプロテアーゼ又はトリプシン様プロテアーゼである。プロテアーゼの例には、アミノペプチダーゼ、例えばプロリルアミノペプチダーゼ(3.4.11.5)、X-プロアミノペプチダーゼ(3.4.11.9)、細菌ロイシルアミノペプチダーゼ(3.4.11.10) 、好熱性アミノペプチダーゼ(3.4.11.12) 、リシルアミノペプチダーゼ(3.4.11.15) 、トリプトファニルアミノペプチダーゼ(3.4.11.17) 及びメチオニルアミノペプチダーゼ(3.4.11.18) ；セリンエンドペプチダーゼ、例えばキモトリプシン(3.4.21.1)、トリプシン(3.4.21.4)、ククミシン(3.4.21.25) 、ブラキュリン(3.4.21.32) 、セレビシン(3.4.21.48) 及びスブチリシン(3.4.21.62) ；システインエンドペプチダーゼ、例えばパパイン(3.4.22.2)、フィカイン(3.4.22.3)、キモパパイン(3.4.22.6)、アスクレパイン(3.4.22.7)、アクチニダイン(3.4.22.14) 、カルシカイン(3.4.22.30) 及びアナナイン(3.4.22.31) ；アスパラギン酸エンドペプチダーゼ、例えばペプシンA(3.4.23.1) 、アスペルギロペプシンI(3.4.23.18)、ペニシロペプシン(3.4.23.20) 及びサッカロペプシン(3.4.23.25) ；並びに、メタロエンドペプチダーゼ、例えばバチロリシン(3.4.24.28) がある。
【００２９】
スブチリシンの例には、限定でなく、スブチリシンBPN'、スブチリシンアミロサッカリチカス、スブチリシン 168、スブチリシンメセンテリコペプチダーゼ、スブチリシンCarlsberg 、スブチリシンDY、スブチリシン 309、スブチリシン 147、テルミターゼ、アクアリシン、バチルスPB92プロテアーゼ、プロテイナーゼK 、プロテアーゼTW7 、及びプロテアーゼTW3 がある。
【００３０】
市販のプロテアーゼには、Alcalase^TM, Savinase^TM, Primase ^TM, Duralase^TM, Esperase^TM, and Kannase ^TM (Novo Nordisk A/S), Maxatase ^TM, Maxacal ^TM, Maxapem ^TM, Properase ^TM, Purafect^TM, Purafect OxP^TM, FN2 ^TM, and FN3 ^TM (Genencor International Inc.)がある。
【００３１】
下記文献に開示されたものなどのプロテアーゼ変異体も、本発明で用いられ得る：EP 130.756 (Genentech), EP 214.435 (Henkel), WO 87/04461 (Amgen), WO 87/05050 (Genex), EP 251.446 (Genencor), EP 260.105 (Genencor), Thomas et al., (1985), Nature 318: 375-376, Thomas et al., (1987), J.Mol.Biol., 193, pp.803-813, Russel et al,, (1987), Nature 328: 496-500, WO 88/08028 (Genex), WO 88/08033 (Amgen), WO 89/06279 (Nove Nordisk A/S), WO 91/00345 (Nove Nordisk A/S), EP 525 610 (Solvay) 及びWO 94/02618 (Gist-Brocades N.V.)。
プロテアーゼ活性を“Methods of Enzymatic Analysis", third edition, 1984, Verlag Chemie, Weinheim, vol.5 の記載通りに決定できる。
【００３２】
リパーゼ：適当なリパーゼ（カルボン酸エステルヒドロラーゼとも称する）には、細菌又は真菌に由来するものがあり、例えばトリアシルグリセロールリパーゼ(3.1.1.3) 及びホスホリパーゼA2(3.1.1.4) がある。本発明で使用するためのリパーゼには、限定でなく、Humicola (Thermomyces)のリパーゼ、例えばH. lanuginosa (T. lanuginosus)のリパーゼ（EP 258 068及びEP 305 216）又はH. insolens のリパーゼ（WO 96/13580)；Pseudomonas のリパーゼ、例えばP. alcaligenes若しくはP. pseudoalcaligenes (EP 218 272), P. cepacia (EP 331 376), P. stutzeri (GB 1,372,034), P. fluorescens, Pseudomonas sp. SD 705株（WO 95/06720 及びWO 96/27002), P.wisconsinensis (WO 96/12012)のリパーゼ；Bacillusのリパーゼ、例えばB. subtilis (Dartois et al., Biochem.Biophys.Acta, 1131: 253-360, 1993), B. stearothermophilus (JP 64/744992) 又はB. pumilus (WO 91/16422)のリパーゼがある。その他の例には、WO 92/05249, WO 94/01541, EP 407 225, EP 260 105, WO 95/35381, WO 96/00292, WO 95/30744, WO 94/25578, WO 95/14783, WO 95/22615, WO 97/04079 及びWO 97/07202 に記載されたものなどのリパーゼ変異体がある。好ましい市販リパーゼ酵素には、Lipolase^TM及びLipolase Ultra^TM, Lipozyme^TM, Palatase^TM, Novozym ^TM 435、並びLecitase^TM（全てNovo Nordisk A/S）がある。リパーゼ活性を、“Methods of Enzymatic Analysis", Third Edition, 1984, Verlag Chemie, Weinhein, vol.4 の記載通りに決定できる。
【００３３】
好ましくは、当酵素は、好アルカリ性微生物に由来し、そして／又は高温で酵素活性を示すものである。当酵素を、その起源細胞から単離しても、あるいは組換え法によって生産し、そして化学的又は遺伝子的に修飾してもよい。典型的には、当酵素を当水溶液中に、組成物重量の約0.0001% 〜約1%、より好ましくは約0.001%〜約0.5%、最も好ましくは0.01% 〜0.2%の酵素タンパク質の量で混合する。特定のセルラーゼと共に、本発明の方法で使用する追加酵素の酵素活性単位量を、通常の方法で容易に決定できる。
【００３４】
本発明での使用に適する界面活性剤には、限定でなく、非イオン性（米国特許4,565,647 ）；陰イオン性；陽イオン性；及び両性イオン性の界面活性剤があり、これらは典型的には重量で約0.002%〜約3%、好ましくは約0.02% 〜約2%の濃度で含まれる。陰イオン性界面活性剤には、限定でなく、直鎖状アルキルベンゼンスルホネート、αオレフィンスルホネート、アルキルスルフェート（脂肪アルコールスルフェート）、アルコールエトキシスルフェート、第二アルカンスルホネート、アルファスルホ脂肪酸メチルエステル、アルキル- 若しくはアルケニルコハク酸、及び石鹸がある。非イオン性界面活性剤には、限定でなく、アルコールエトキシレート、ノニルフェノールエトキシレート、アルキルポリグリコシド、アルキルジメチルアミンオキシド、エトキシル化脂肪酸モノエタノールアミド、脂肪酸モノエタノールアミド、ポリヒドロキシアルキル脂肪酸アミド、及び、グルコサミンのN-アシルN-アルキル誘導体（「グルカミド」）がある。
【００３５】
ビルダー系には、限定でなく、アルミノシリケート、シリケート、ポリカルボキシレート及び脂肪酸、キレート化剤、例えばエチレンジアミンテトラアセテート、アミノポリホスホネート、特にエチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、及びジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸があり、これらは重量で約5%〜約80% 、好ましくは約5%〜約30% の濃度で含まれる。
【００３６】
漂白系は、酸化剤、例えば過酸化水素、過ホウ酸、過酢酸、又は過炭酸を、過酸生成性漂白活性剤、例えばテトラアセチルエチレンジアミン又はノナノイルオキシベンゼンスルホネートと共に含んでいるものでよい。あるいは漂白系は、例えばアミド、イミド又はスルホン型のペルオキシ酸を含んでいるものでよい。
【００３７】
消泡剤には、限定でなく、シリコーン（米国特許3,933,672; DC-544 (Dow Corning))があり、これらは典型的には重量で約0.01% 〜約1%で含まれる。
また本組成物には、当業界で通常知られている汚染物沈殿防止剤、汚染物剥離剤、蛍光増白剤、研磨剤、及び／又は殺菌剤も含まれ得る。
染色剤には、限定でなく、Shore (ed.), Cellulostic Dyeing, 1995 (Society of Dyers and Colorists, Alden Press, Oxford) に開示された染料がある。
【００３８】
本発明は、編織布を生物的研磨する方法であって、(a) セルロース性編織布を、好ましくは連続又は半連続式装置中で、少なくとも１つの低親和性セルラーゼを含有する水溶液に接触させること；並びに、(b) 接触させた編織布を高温にさらすこと、を含んで成る方法を提供する。この接触過程は、編織布を、酵素を含有するバルクの水溶液に比較的短時間（典型的には５分未満）さらすことを含み、その後過剰の溶液を除くために編織布をパッド処理してもよい。その結果、吸湿度（溶液重量／編織布重量 X100)は約50〜約200%、好ましくは約50〜約130%となる。前記の接触過程と高温に曝す過程とを、同時に（すなわち加熱しながら、編織布をバルクの溶液に接触させることによる）又は連続的に（すなわち最初に編織布をバルクの溶液に接触させ、場合により過剰の溶液を除き、続いて濡れた編織布を高温に曝すことによる）行うことができる。
【００３９】
効果的な生物的研磨を達成するために、水溶液中の酵素濃度(CMCU/ml) 、編織布を曝す温度、及び総インキュベーション時間は、
(i) 編織布の性質；
(ii)使用する特定の低親和性セルラーゼ；
(iii) 溶液のpH；
(iv)編織布をバルク溶液に接触させる時間；及び、
(v) 水溶液中の他の成分の存在、
に応じて変わる。
【００４０】
基盤となる条件を設定し、その中で異なる点を試験することによる定型的な実験のみにより、使用する適当な酵素濃度の決定、並びに他の変数の最適化を行うことができる。例えば、酵素濃度、接触させる際の温度、及び接触時間を変えることができ、その結果得られた繊維又は繊維布を、(a) １又は複数の生物的研磨上の特性、例えば編織布の手触り、外観、又は毛玉防止性に関して、更に場合により(b) 編織布の強度及び／又は重量の潜在的な損失に関して評価する。
【００４１】
編織布の手触り及び外観を、パネル検査により１〜３（最低から最高まで）の評点で評価する。
毛玉を、任意の通常の方法、例えばAmerican Society for Testing and MaterialsプロトコールASTM D 4970-89に従って、Martindaleの磨耗毛玉試験機(James H. Heal & Co., UK) を用いて測定することができる。この方法では、毛玉を視覚的に１〜５の段階で評価する。１は過剰に毛玉が生じることを意味し、５は毛玉が生じないことを意味する。
【００４２】
編織布の強度を、任意の通常の方法、例えばASTMプロトコールD3786-87に従って、Mullen破裂試験機（モデルC, B. F. Perkins, Chicopee, MA) を用いて測定する。
【００４３】
本発明では、１又は複数の生物的研磨上の特性、特に毛玉防止性が、未処理コントロールに比べて向上し、しかも編織布の強度損失が最小となる条件を選択する。毛玉指数が、少なくとも約0.25、より好ましくは少なくとも約0.5 、最も好ましくは少なくとも約1.0 ほど増加することが望ましい。編織布の強度損失が、約20% 未満、より好ましくは約10% 未満、最も好ましくは約5%未満であることが望ましい。
【００４４】
典型的には、低親和性のセルラーゼは、バルクの水溶液中に、約200 CMCU/ml 未満、より好ましくは約100 CMCU/ml 未満、最も好ましくは約50 CMCU/ml未満の濃度で；少なくとも約65℃、好ましくは少なくとも約75℃、最も好ましくは少なくとも85℃の温度で；そして、約４〜12、好ましくは５〜10、最も好ましくは７〜10のpHで含まれる。
【００４５】
組合せ方法：本発明では、生物的研磨と、精練及び／又は染色とを組み合わせて同時に行うこともある。この様な態様では、バルク水溶液中に、更に他の成分、例えば限定でなく、本文中に開示した酵素並びに他の成分、例えば染料（例えば限定でなく、反応染料、直接染料、硫黄染料、バット染料）及び染料助剤が含まれる。Shore (ed.), Cellulostic Dyeing, 1995 (Society of Dyers and Colorists, Alden Press, Oxford) を参照すること。次に、接触させた編織布を高温にさらし、同時に染色又は精練、及び生物的研磨を達成する。
本発明の説明のために以下の実施例を挙げる。
【００４６】
実施例１：Dictyoglomus菌セルラーゼによる生物的研磨
連続式装置中でのDictyoglomus菌セルラーゼの生物的研磨能力を評価するために以下の実験を行った。
方法：
編織布として、編布460 (Test Fabrics Inc.) を用いた。これは、綿100%の漂白されたインターロックの布である。この布地を、各々12.5g の20x30 cm片に切断した。相対湿度65±2%及び21±2 ℃で少なくとも24時間条件調整した後、各布片の重量を定量した。
セルラーゼとして、リン酸ナトリウム15mM中に配合したDictyoglomus菌セルラーゼの触媒ドメイン（この配列を配列番号２に示す）を用いた。pH及び酵素濃度を表１に示す通りにした。
【００４７】
布片を酵素溶液に45秒間未満接触させ、そしてパッド間でパッド処理し、その後布片の重量を測定し、そして即座にMathis蒸気レンジ(Type PSA-HTF)(Werner Mathis USA Inc. Concord, NC)内に吊るした。布地中の溶液の割合（吸湿度%)及び布地に対するセルラーゼ活性の割合を表１に示す。布片を、90℃及び相対湿度100%で90分間処理した。布片を取り出し、脱イオン水で少なくとも５分間リンスし、そして大気乾燥した。最後に、布片を相対湿度65±2%及び温度21±2 ℃中で少なくとも24時間条件調整し、そして評価した。
【００４８】
布地の強度を、ASTM D3786-87 ：編物及び非織布の水圧破裂強度の標準試験方法−隔壁破裂強度試験方法に従って、Mullen破裂試験機モデルC を用いて測定した。この結果を、少なくとも８回の測定値の平均として表す。毛玉指数を、ASTM D 4970-89：編織布の毛玉防止性及びその他の表面変化の標準試験方法（Martindale圧縮試験機法）に従って測定した。500 回転してから、布地に生じた毛玉を、視覚的に基準１〜５と比べて評価した。１は過剰に毛玉ができることを意味し、５は毛玉が出来ないことを意味する。この結果を、少なくとも２回の測定値の平均として表す。
【００４９】
結果：
これらの結果を表１及び図１に示す。酵素濃度が増加するに従って、毛玉指数が増加した。pH 6.0の場合よりもpH 8.1の場合に、毛玉防止性の向上が大きかった。指示した酵素濃度及びpH条件下では、本発明の方法による編織布の強度損失は最小限であった（pH 6.0の場合損失は5%未満であり、pH 8.1の場合損失は検出されなかった）。表面に生じた毛玉からも、編織布がセルラーゼに均一に露出されたことが分かった。
これらの結果から、綿布をDictyoglomus菌セルラーゼで生物的研磨することで、強度損失が検出されることなく、布地の毛玉防止性を有意に改良できることが証明された。
【００５０】
表１

【００５１】
実施例２：Pyrococcus菌セルラーゼによる生物的研磨
連続式装置中でのPyrococcus菌セルラーゼの生物的研磨能力を評価するために以下の実験を行った。
本質的に実施例１の記載通りに生物的研磨を行った。ただし緩衝液として、pH 9.2に調整した四ホウ酸ナトリウム10水和物 9.52g／脱イオン水2.5Lを用い、そしてPyrococcus菌由来のセルラーゼ（この配列を配列番号１に示す）を用いた。
【００５２】
方法：
実施例１の記載通りに、布片をパッド処理と共に処理した。布地の吸湿度は94% であった。その布地をpH 9.2、90℃及び相対湿度100%で90分間処理した。実施例１と同様にリンス、乾燥、及び評価を行った。ただし 125回転後に毛玉指数を評価した。
結果：
酵素処理しなかったコントロールと比較して、セルラーゼ処理した全ての布片において有意な強度損失は検出されなかった。一方酵素活性の増加に伴って、毛玉指数は増加した（図２）。これらの結果から、パッド−スチーマー装置において、Pyrococcus菌セルラーゼは、生物的研磨に有効であり、しかもほとんど強度損失を引き起こさないことが証明された。外観及び手触りもまた向上した。
【００５３】
組合せ処理
精練と生物的研磨との組合せにおいて本発明の方法を評価するために、以下の実験を行った。
方法：
布地としてFabric 4600 を用いた。これは、未精練及び未漂白の綿100%の布地である。布地の調製及び緩衝液は、実施例２の場合と同じにした。
バルク溶液は下記を含むものである：(a) 実施例２に記載のPyrococcus菌セルラーゼ、濃度6.12 CMCU/ml且つ4.9 CMCU/g布；及び(b) 熱安定性ペクテートリアーゼ、濃度1.93 mv-mol/ml/min。布地の吸湿度は80% であった。その布地をpH 9.2、90℃及び相対湿度(RH)100%で90分間処理した。
実施例１と同様にリンス、乾燥、及び評価を行った。AATCC の試験方法に従って吸水速度を評価した。１cmの高さのビュレットから水滴を、ピンと張った標本布地の表面に落とした。布地表面から水が消失する時間を、吸水時間として記録した。各標本毎に８回測定を行い、平均値を得た。
【００５４】
結果：
セルラーゼ処理、又はセルラーゼとペクチナーゼとの混合処理のいずれを行った後にも、布地の毛玉防止性が向上した（表２）。更に平均吸水時間も、酵素未処理コントロールに比べて有意に減少した（表３）。これらの結果は、生物的研磨と精練とを組合せた場合にも、本発明の方法は有用であることが示された。
【００５５】
表２

【００５６】
表３

【００５７】
実施例４：低親和性セルラーゼの同定
低親和性セルラーゼを同定するために、下記の方法によりポリペプチドのセルロース親和性を測定した。
1mg/ml酵素溶液 200μl と、10%(w/w)Avicel／0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液pH 7.5の縣濁液 200μl とを15分間混合する。この混合液を４℃で１時間インキュベーションした後、マイクロ遠心機で５分間5000rpm で遠心した。上清を除き、そのAvicelを緩衝液１mlで洗浄し、再度沈殿させる。最後に、沈殿したAvicelをSDS-PAGE添加用緩衝液中に縣濁し、95℃で２分間インキュベーションした。5000rpm で５分間遠心した後、その上清を回収し、4-20% 勾配アクリルアミドSDS ゲル(Novex) に添加し、X-cellミニ装置(Novex) により電気泳動した。取扱説明書に従って電気泳動及び染色を行った。
【００５８】
この方法において、SDS-PAGE後のクマシーブルー染色によりバンドが検出されないセルラーゼを、低親和性セルラーゼとして同定する。
引用した特許、特許出願、及び参考文献を本文中に組み込む。
上記の詳細な説明から、本発明の多数の改変が当業者に明白であろう。その様な明白な改変も、特許請求の範囲に含まれる。
【配列表】

Claims

セルロース含有編織布を処理する方法であって、
(a) 編織布を、機能的なセルロース結合ドメインを欠失しているセルラーゼを含有するバルク水溶液に接触させること；及び
(b) 接触させた編織布を６５℃超の高温にさらすこと、
を含んで成り、接触させる過程と高温にさらす過程とを連続的又は同時に行い、そして処理された編織布で、毛玉指数、手触り及び外観からなる群より選ばれる少なくとも１つの研磨上の特性が未処理編織布に比べて向上する、前記方法。
ステップ(a)の後で、接触させた編織布をバルク溶液から取り出すことを更に含む、請求項１記載の方法。
前記のセルロース含有編織布が、綿、アマ、ラミー、アサ、ジュート、レーヨン、リオセルの群中から選択されるセルロース性繊維、前記の繊維同志の混紡繊維、又は前記の繊維と非セルロース性繊維との混紡繊維から構成されたものである、請求項１記載の方法。
前記のセルラーゼが、熱安定性のセルラーゼ酵素活性を有する、請求項１記載の方法。
前記のセルラーゼが、ディクチオグロムス菌（Dictyoglomus）又はピロコッカス菌（Pyrococcus）に由来する、請求項１記載の方法。
前記のセルラーゼが、配列番号１の配列を有するポリペプチド及び配列番号２の配列を有するポリペプチドからなる群から選択される、請求項５記載の方法。
前記のセルラーゼが、単一成分酵素である、請求項１記載の方法。
前記のバルク溶液が、200 CMCU/ml 未満のセルラーゼ活性を含有する、請求項１記載の方法。
前記のバルク溶液が、100 CMCU/ml 未満のセルラーゼ活性を含有する、請求項８記載の方法。
前記のバルク溶液が、50 CMCU/ml未満のセルラーゼ活性を含有する、請求項９記載の方法。
前記の水溶液のpHが、４〜12である、請求項１記載の方法。
前記の水溶液のpHが、５〜10である、請求項１１記載の方法。
前記の高温が、75℃超である、請求項１記載の方法。
前記の高温が、85℃超である、請求項１３記載の方法。
前記の接触させる過程が、５分間未満である、請求項１記載の方法。
前記の接触させる過程が、１分間未満である、請求項１５記載の方法。
前記の向上する特性が毛玉指数であり、その向上として、毛玉指数が未処理編織布の毛玉指数に比べて少なくとも0.25増加する、請求項１記載の方法。
前記の向上する特性が毛玉指数であり、その向上として、毛玉指数が未処理編織布の毛玉指数に比べて少なくとも0.5増加する、請求項１７記載の方法。
前記の向上する特性が毛玉指数であり、その向上として、毛玉指数が未処理編織布の毛玉指数に比べて少なくとも1.0増加する、請求項１８記載の方法。
前記のバルク溶液が、プロテアーゼ、リパーゼ、アミラーゼ、ペクチン消化酵素、及びヘミセルラーゼの群中から選択される酵素を更に含有する、請求項１記載の方法。
前記のバルク溶液が染料及び／又は染料助剤を更に含有し、その結果編織布を染色する、請求項１記載の方法。