一种嗜热毛壳菌纤维素酶在抛光染色一浴工艺中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种嗜热毛壳菌纤维素酶在抛光染色一浴工艺中的应用，该嗜热毛壳菌纤维素酶采用里氏木霉、或毕赤酵母表达。该嗜热毛壳菌纤维素酶为具有嗜盐性能的中性纤维素酶，高浓度的盐对中性纤维素酶的活性有明显的提升作用，该中性纤维素酶的最适作用温度为57～63℃，这样抛光温度与染色温度一致，在抛光过程的同时，染料可以充分匀染，保证染色均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物酶制剂领域，具体涉及一种嗜热毛壳菌纤维素酶的新用途，尤其涉及一种嗜热毛壳菌纤维素酶在抛光染色一浴工艺中的应用。
技术介绍
在传统的棉针织物抛光染色工艺中，抛光与染色工艺分开进行的，一般工艺流程如图1所示，在上述工艺中，最早是采用酸性纤维素酶，pH值一般控制在4.5～5.0左右。随着酶制剂的发展，特别是中性纤维素酶技术的进步，其可以在中性条件下有效的去除织物表面的毛羽，而染色前期的吸附过程一般也是在中性条件下进行。近来年，随着人们对环保的日益重视，许多印染工作者尝试将抛光工艺染色工艺合二为一，即抛光染色一浴工艺。棉针织物抛光染色一浴工艺将抛光工艺与染色工艺合二为一，大大减少水与能源的消耗、减少污水的排放、缩短工艺时间、提高生产效率。该工艺一经推出，就受到许多印染企业和广大印染工作者的重视。许多工厂目前已经采用该工艺进行生产，其工艺流程一般如图2所示。与抛光染色两步法相比，抛光染色一浴工艺可以节约3/4水的消耗与污水排放，可以减少1/3能量消耗，可以节省1/3时间。在该工艺中，使用的酶一般是中性纤维素酶，但目前大部分酶的最适作用温度为50～55℃，因此抛光工序温度(也是染色起始上染工序)一般选择在50～55℃。一般棉活性染料的染色温度为60℃，因此，加碱进行反应固色温度选择在60℃条件下进行。在该工艺中，为了促染，一般需加入大量的盐(氯化钠或硫酸钠)，即使染浅色，盐的浓度一般也不低于15g/L。染色越深，需要加入的盐量越大，盐浓度越高。染黑色时，盐的浓度甚至可以达到90g/L。上述工艺在实际生产中存在以下问题：①盐对中性纤维素酶的失活作用。在上述浓度(15～90g/L)及温度(50～55℃)条件下，盐对纤维素酶有明显的失活作用，浓度越高，失活作用越大。因此，为保证抛光效果，需要加大起始中性纤维素酶的用量或在后面补加中性纤维素酶。②纤维素酶的最适作用温度一般为50～55℃，当温度高于60℃，酶的活力下降明显。因此，抛光工序与染色反应工序是在不同的温度条件下进行的。在升温60℃后，如果保温时间长，很容易造成较大的强力损伤，保温时间比较短，染料吸附不均匀，加碱进行固色反应，很容易造成染色色花。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种嗜热毛壳菌纤维素酶的新用途，即在抛光染色一浴工艺中的应用。该嗜热毛壳菌纤维素酶为具有嗜盐性能的中性纤维素酶，高浓度的盐对中性纤维素酶的活性有明显的提升作用，该中性纤维素酶的最适作用温度为57～63℃，这样抛光温度与染色温度一致，在抛光过程的同时，染料可以充分匀染，保证染色均匀。本专利技术涉及的嗜热毛壳菌纤维素酶，是申请人于2013年7月5日申请的专利申请号为201310280267.6，专利技术名称为“一种嗜热毛壳菌纤维素酶及其制备方法和应用”的专利技术专利申请。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：在本专利技术的一方面，提供一种嗜热毛壳菌纤维素酶在抛光染色一浴工艺中的应用，所述嗜热毛壳菌纤维素酶按如下方法制得：1)嗜热毛壳菌纤维素酶基因的合成，合成的嗜热毛壳菌纤维素酶基因的序列如SEQIDNO.2所示,合成的基因编码更加符合里氏木霉高效表达的基因编码；2)嗜热毛壳菌纤维素酶表达质粒的构建；3)里氏木霉的转化与嗜热毛壳菌纤维素酶高产菌株的筛选，得到的嗜热毛壳菌纤维素酶的氨基酸序列如SEQIDNO.3所示，分泌到细胞外的嗜热毛壳菌纤维素酶为SEQIDNO.3所示序列的第22-314位氨基酸序列；步骤3)具体为：首先，用EcoRI降解步骤2)构建的质粒形成质粒片段，采用化学转化方法将该质粒片段转入里氏木霉RUTC-30宿主细胞；然后在含有潮霉素B的PDA培养基上培养，再将生长旺盛的菌落接种置PDA培养基上，通过生长和发芽，将孢子再转移到新鲜PDA培养基上，以分离纯化转代稳定的转化子，将这些转化子的孢子接种在木霉纤维素酶诱导培养液，培养后，采样离心，取上清液进行SDS-PAGE电泳分析；所述木霉纤维素酶诱导培养液的pH值为4.8，用乳糖作为诱导物。作为本专利技术优选的技术方案，所述嗜热毛壳菌纤维素酶为具有嗜盐性能的中性纤维素酶，在10g/L～90g/L浓度范围内的盐(优选为NaCl、Na2SO4中的一种或多种)对该中性纤维素酶的活性有明显的提升作用。作为本专利技术优选的技术方案，所述嗜热毛壳菌纤维素酶在抛光染色一浴中的最适作用温度为57～63℃(优选为60℃)。在本专利技术的另一方面，提供一种嗜热毛壳菌纤维素酶在抛光染色一浴工艺中的应用，所述嗜热毛壳菌纤维素酶按如下方法制得：1)嗜热毛壳菌纤维素酶基因的合成，合成的嗜热毛壳菌纤维素酶基因的序列如SEQIDNO.4所示；2)嗜热毛壳菌纤维素酶表达质粒的构建；3)毕赤酵母的转化与嗜热毛壳菌纤维素酶高产菌株的筛选，得到的嗜热毛壳菌纤维素酶的氨基酸序列如SEQIDNO.5所示；步骤3)具体为：首先，用SpeI限制性内切酶将步骤2)构建的表达质粒切开后，直接转化毕赤酵母菌；随即挑选多个白色毕赤酵母菌落、培养、诱导后，将菌体与培养液分离，培养液通过SDS-PAGE电泳分析。作为本专利技术优选的技术方案，所述嗜热毛壳菌纤维素酶为具有嗜盐性能的中性纤维素酶，在10g/L～90g/L浓度范围内的盐(优选为NaCl、Na2SO4中的一种或多种)对该中性纤维素酶的活性有明显的提升作用。作为本专利技术优选的技术方案，所述嗜热毛壳菌纤维素酶在抛光染色一浴中的最适作用温度为57～63℃(优选为60℃)。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、盐浓度在10g/L～90g/L范围内，对中性纤维素酶有一定的激活作用，可以提升中性纤维素酶的抛光效果。因此，纤维素酶的用量降低，从而可以降低工艺成本。2、中性纤维素酶的最适作用温度提高为60℃，与棉用活性染料染色温度一致，可以在恒温(60℃)条件下进行抛光染色一浴。既有利于抛光，又有利于染色，保证染色质量。附图说明图1是传统的棉针织物抛光与染色工艺分开进行的工艺流程图。图2是现有的抛光染色一浴工艺的工艺流程图。图3是本专利技术实施例3中在60℃条件下，pH值7.0条件下，用1.0g/L嗜热毛壳菌纤维素酶对织物抛光60分钟，在不同硫酸钠浓度条件下的失重率对比图。图4是本专利技术实施例3中在60℃条件下，pH值6.0条件下，用1.0g/L嗜热毛壳菌纤维素酶对织物抛光60分钟，在不同硫酸钠浓度条件下的失重率对比图。图5是本专利技术实施例3中在50℃条件下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嗜热毛壳菌纤维素酶在抛光染色一浴工艺中的应用，所述嗜热毛壳菌纤维素酶按如下方法制得：1)嗜热毛壳菌纤维素酶基因的合成，合成的嗜热毛壳菌纤维素酶基因的序列如SEQ ID NO.2所示,合成的基因编码更加符合里氏木霉高效表达的基因编码；2)嗜热毛壳菌纤维素酶表达质粒的构建；3)里氏木霉的转化与嗜热毛壳菌纤维素酶高产菌株的筛选，得到的嗜热毛壳菌纤维素酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示，分泌到细胞外的嗜热毛壳菌纤维素酶为SEQ ID NO.3所示序列的第22‑314位氨基酸序列；步骤3)具体为：首先，用EcoRI降解步骤2)构建的质粒形成质粒片段，采用化学转化方法将该质粒片段转入里氏木霉RUT C‑30宿主细胞；然后在含有潮霉素B的PDA培养基上培养，再将生长旺盛的菌落接种置PDA培养基上，通过生长和发芽，将孢子再转移到新鲜PDA培养基上，以分离纯化转代稳定的转化子，将这些转化子的孢子接种在木霉纤维素酶诱导培养液，培养后，采样离心，取上清液进行SDS‑PAGE电泳分析；所述木霉纤维素酶诱导培养液的pH值为4.8，用乳糖作为诱导物。

【技术特征摘要】
1.一种嗜热毛壳菌纤维素酶在抛光染色一浴工艺中的应用，所述嗜热毛壳菌纤维素酶按
如下方法制得：
1)嗜热毛壳菌纤维素酶基因的合成，合成的嗜热毛壳菌纤维素酶基因的序列如SEQID
NO.2所示,合成的基因编码更加符合里氏木霉高效表达的基因编码；
2)嗜热毛壳菌纤维素酶表达质粒的构建；
3)里氏木霉的转化与嗜热毛壳菌纤维素酶高产菌株的筛选，得到的嗜热毛壳菌纤维素酶
的氨基酸序列如SEQIDNO.3所示，分泌到细胞外的嗜热毛壳菌纤维素酶为SEQIDNO.3所
示序列的第22-314位氨基酸序列；步骤3)具体为：首先，用EcoRI降解步骤2)构建的质
粒形成质粒片段，采用化学转化方法将该质粒片段转入里氏木霉RUTC-30宿主细胞；然后在
含有潮霉素B的PDA培养基上培养，再将生长旺盛的菌落接种置PDA培养基上，通过生长和
发芽，将孢子再转移到新鲜PDA培养基上，以分离纯化转代稳定的转化子，将这些转化子的
孢子接种在木霉纤维素酶诱导培养液，培养后，采样离心，取上清液进行SDS-PAGE电泳分析；
所述木霉纤维素酶诱导培养液的pH值为4.8，用乳糖作为诱导物。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述嗜热毛壳菌纤维素酶为具有嗜盐性能的
中性纤维素酶，在10g/L～90g/L浓度范围内的盐对该中性纤维素酶的活性有明显的提升作用。
3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述在10g/L～90g/L浓度范围内的盐为NaCl、
Na2SO4中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的应用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张扬，李新良，张民，
申请(专利权)人：湖南尤特尔生化有限公司，上海尤特尔生化有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43