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發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于使用果膠溶酶處理染色的紡織品的方法。
本發(fā)明的背景
酶處理紡織品的用途現(xiàn)在是已確立的。使用淀粉酶用于脫漿，并且使用纖維素酶用于打磨。酶如漆酶、過氧化物酶或水解酶也已經(jīng)用于顏色修飾的紡織品處理中，替代苛刻的化學漂白處理。
WO 96/12852披露了用于提供染色的織物表面的顏色密度中漂白樣子的工藝，該工藝包括在水性介質(zhì)中將染色的織物與苯酚氧化酶系統(tǒng)，如與氧一起的漆酶、和增強劑(介質(zhì))接觸。
WO 99/34054披露了用洗滌液從染色的織物中移除過量顏料的工藝，該洗滌液包括至少一種過氧化物酶、氧化酶試劑以及至少一種介質(zhì)，如包括過氧化物酶、過氧化氫酶以及像1-羥基-苯并三唑的介質(zhì)的液體。
WO 2011/025861披露了用于使用水解酶的染色的紡織品的酶法打磨和顏色修飾的組合物和方法。
在紡織品工業(yè)中任然存在通過其他溶液修飾紡織品顏色的需要。
發(fā)明概述
本發(fā)明涉及用于處理染色的紡織品的方法，該方法包括將染色的紡織品與果膠溶酶接觸。
在一些實施例中，該染色的紡織品是染色的織物或染色的衣服。
在一些實施例中，將該染色的紡織品的顏色在所述處理工藝后進行修飾。在一些優(yōu)選的實施例中，該顏色修飾優(yōu)選地選自顏色強化、顏色調(diào)亮、顏色變化和偏色變化。
在一些實施例中，在織物洗滌階段的任何階段(如脫漿階段、打磨階段和常規(guī)的顏色修飾階段)之前、期間或之后使用該方法，還可以在任何組合的洗滌階段使用該方法。
在一些實施例中，在牛仔布打磨階段期間不使用該方法。
在本發(fā)明中，該果膠溶酶優(yōu)選地選自下組，該組由以下各項組成：果膠裂解酶(EC 4.2.2.10)、半乳聚糖酶(EC 3.2.1.89)、阿拉伯聚糖酶(EC 3.2.1.99)、果膠酯酶(EC 3.1.1.11)、甘露聚糖酶(EC 3.2.1.78)、多聚半乳糖醛酸酶(EC 3.2.1.15)和果膠酸裂解酶(EC 4.2.2.2)。
在一些實施例中，該染色的紡織品是牛仔布織物。在一些實施例中，該染料是靛藍染料、硫化染料和/或反應(yīng)性染料。
本發(fā)明還涉及一種組合物，該組合物包括果膠溶酶、過氧化物酶、淀粉酶和/或纖維素酶。
發(fā)明詳細描述
如在此使用的，單數(shù)形式“一種(a)”、“一種(an)”以及“該”包括復數(shù)個指示物，除非上下文中另外明確指明。因此，例如，“果膠溶酶”的引用包括一種或多種果膠溶酶的用途。方法的“步驟”意指至少一個步驟，并且它可以是一個、兩個、三個、四個、五個或甚至更多個方法步驟。
酶
EC-號可以用于酶的分類。參考國際生物化學與分子生物學聯(lián)合會的命名委員會的建議(Recommendations of the Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology),學術(shù)出版社公司(Academic Press Inc.)，1992。
應(yīng)當理解的是本文提及的術(shù)語酶、連同各種酶和酶分類涵蓋野生型酶、連同保留所討論活性的其任何變體。此類變體可以通過重組技術(shù)進行生產(chǎn)。該野生型酶還可以通過重組技術(shù)，或通過分離和純化從自然來源進行生產(chǎn)。
在一個具體實施例中，所討論的酶是明確定義的，意指只有一種主要酶組分存在。例如，這可以通過在適當?shù)拇笮∨抛鑼游鲋戏旨墎磉M行推斷。此類可以獲得的明確定義的、或純化的、或高度純化的酶是本領(lǐng)域已知的和/或描述于關(guān)于的所討論的特定酶的公開物中。
果膠溶酶
如本文表示的術(shù)語“果膠溶酶”旨在包括根據(jù)本領(lǐng)域所定義的任何果膠酶，其中果膠酶是水解果膠物質(zhì)(主要是聚-1,4-a-D-半乳糖醛酸苷及其衍生物)的糖苷鍵(參見參考文獻，薩凱(Sakai)等人，果膠，果膠酶和親果膠酶：生產(chǎn)，性質(zhì)和應(yīng)用(Pectin,pectinase and propectinase:production,properties and applications)，應(yīng)用微生物學進展(Advances in Applied Microbiology)，第39卷，1993中的第213-294頁)的一組酶，該酶被理解為包括成熟蛋白或其前體形式或其基本上具有全長酶活性的功能片段。此外，術(shù)語“果膠溶”酶旨在包括這些酶的同源物或類似物。
優(yōu)選地，本發(fā)明方法中有用的果膠溶酶是通過反式消去(transelimination)催化果膠酸(也稱為聚半乳糖醛酸)中α-1,4-糖苷鍵的隨機斷裂的果膠酶，例如聚半乳糖醛酸裂解酶類(EC 4.2.2.2)(PGL)，也稱為聚(1,4-α-D-半乳糖醛酸苷)裂解酶，也稱為果膠酸裂解酶。另外優(yōu)選的是催化果膠酸中α-1,4-糖苷鍵的隨機水解的果膠酶，例如聚半乳糖醛酸酶類(EC 3.2.1.15)(PG)，也稱為endo-PG。同樣優(yōu)選的是催化果膠中α-1,4-糖苷鍵的隨機斷裂的果膠酶，如聚甲基半乳糖醛酸裂解酶(EC 4.2.2.10)(PMGL)，也稱為Endo-PMGL，還稱為聚(甲氧基半乳糖醛酸苷)裂解酶，還稱為果膠裂解酶。其他優(yōu)選的果膠酶為半乳糖酶(EC 3.2.1.89)、阿拉伯聚糖酶(arabinanase)(EC 3.2.1.99)、果膠酯酶(EC 3.1.1.11)和甘露聚糖酶(EC 3.2.1.78)。在本發(fā)明的方法中有用的可商購果膠溶酶產(chǎn)品的一個實例是 EcoScour(可從美國杜邦公司(DuPont Company)獲得)。
本發(fā)明有用的酶制劑優(yōu)選源自微生物，優(yōu)選地來自細菌、古細菌(archea)或者真菌，尤其是來自細菌，例如屬于芽孢桿菌屬的細菌，優(yōu)選屬于嗜堿芽孢桿菌菌株的細菌，該細菌可選自下組，該組由以下各物種組成：地衣芽孢桿菌及高度相關(guān)的芽孢桿菌物種，其中所有物種基于比對的16S rDNA序列與地衣芽孢桿菌具有至少90％的同源性。這些物種的特定實例為：地衣芽孢桿菌、嗜堿芽孢桿菌、假嗜堿芽孢桿菌和克氏芽孢桿菌。一個特定且高度優(yōu)選的實例是地衣芽孢桿菌物種，WO 99/27084中所描述的ATCC 14580。其他有用的果膠酸裂解酶源自黏瓊脂芽孢桿菌物種，尤其是來自作為NCIMB 40482保藏的菌株；以及來自棘孢曲霉物種，尤其是WO 94/14952和WO 94/21786中所披露的菌株和酶，將其通過引用以其全文結(jié)合在此；以及來自物種枯草芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、科氏芽孢桿菌、假嗜堿芽孢桿菌、歐文菌屬物種9482，尤其是菌株FERM BP-5994、和多粘類芽孢桿菌。
果膠溶酶可以是存在于由給定的微生物產(chǎn)生的酶系統(tǒng)中的一種組分，這樣一種酶系統(tǒng)大多都包括若干不同的果膠溶酶組分，這些組分包括以上鑒定的那些。
可替代地，該果膠溶酶可以是一種單一組分，即，基本上沒有其他果膠酶的組分，這些果膠酶可以存在于由給定的微生物產(chǎn)生的酶系統(tǒng)中，該單一組分典型地是重組組分，即，通過克隆編碼該單一組分的DNA序列和隨后用該DNA序列轉(zhuǎn)化的并且在宿主中表達的細胞產(chǎn)生的重組組分。這些有用的重組酶，尤其是果膠酸裂解酶、果膠裂解酶和聚半乳糖醛酸酶在例如申請人共同未決的國際專利申請?zhí)朠CT/DK 98/00514和PCT/DK 98/00515中詳細描述，將其通過引用以其全文包括序列表結(jié)合在此。宿主優(yōu)選為異源宿主，但是在某些條件下，宿主也可以是同源宿主。
在本發(fā)明方法中使用的果膠溶酶可以通過使用任何適合技術(shù)從微生物獲得或衍生。例如，果膠酶制劑可以通過發(fā)酵微生物并且隨后從發(fā)酵液或微生物通過本領(lǐng)域中已知方法分離含果膠酶的制劑，但是更優(yōu)選地通過使用本領(lǐng)域中已知的重組DNA技術(shù)來獲得。這種方法通常包括培養(yǎng)用重組DNA載體轉(zhuǎn)化的宿主細胞，該宿主細胞能夠在培養(yǎng)基中，在允許表達酶并且從培養(yǎng)物回收酶的條件下，表達并且攜帶編碼所討論的果膠酶的DNA序列。本發(fā)明酶組合物所包括的組分還可以通過常規(guī)技術(shù)來生產(chǎn)，如通過作為酶系統(tǒng)的一部分的給定的微生物來生產(chǎn)。
出于本發(fā)明的目的，使用如在EMBOSS包(EMBOSS：歐洲分子生物學開放軟件套件(The European Molecular Biology Open Software Suite)，賴斯(Rice)等人，2000，遺傳學趨勢(Trends Genet.)16:276-277)(優(yōu)選5.0.0版或更新版本)的尼德爾(Needle)程序中所實施的尼德爾曼-翁施(Needleman-Wunsch)算法(尼德爾曼(Needleman)和翁施(Wunsch)，1970，分子生物學雜志(J.Mol.Biol.)48:443-453)來確定兩個氨基酸序列之間的序列一致性。所使用的參數(shù)是空位開放罰分10，空位延伸罰分0.5，以及EBLOSUM62(BLOSUM62的EMBOSS版)取代矩陣。尼德爾標注的“最長的一致性”的輸出(使用-非簡化選項獲得)被用作百分比一致性，并且計算如下：
(一致的殘基x100)/(比對長度-比對中的空位總數(shù))
出于本發(fā)明的目的，使用如在EMBOSS包(EMBOSS：歐洲分子生物學開放軟件套件，賴斯等人，2000，同上)(優(yōu)選5.0.0版或更新版本)的尼德爾程序中所實施的尼德爾曼-翁施算法(尼德爾曼和翁施，1970，同上)來確定兩個脫氧核糖核苷酸序列之間的序列一致性。所使用的參數(shù)是空位開放罰分10，空位延伸罰分0.5，以及EDNAFULL(NCBI NUC4.4的EMBOSS版)取代矩陣。尼德爾標注的“最長的一致性”的輸出(使用-非簡化選項獲得)被用作百分比一致性，并且計算如下：
(一致的脫氧核糖核苷酸x100)/(比對長度-比對中的空位總數(shù))
在本發(fā)明中，該果膠溶酶優(yōu)選地是果膠酸裂解酶，該果膠溶酶的一些實例是WO 2008/039353中所描述的果膠酸裂解酶，優(yōu)選地該果膠酸裂解酶由WO 2008/039353中所描述的SEQ ID NO:1組成。果膠溶酶的一些實例是WO 99/27084中所描述的果膠酸裂解酶。在一些優(yōu)選的實施例中，該果膠酸裂解酶的全長序列示于WO 99/27084中的SEQ ID NO:4中，并且重命名為本發(fā)明的SEQ ID NO:1。本發(fā)明的SEQ ID NO:1的成熟多肽由氨基酸28-341組成。
在本發(fā)明的一些實例中，本發(fā)明的果膠溶酶與SEQ ID NO:1的多肽或成熟多肽具有至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％或至少100％一致性。在優(yōu)選的實施例中，該果膠溶酶由SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:1的氨基酸28-341組成。
在本發(fā)明的一些實施例中，過氧化物酶的多肽序列可以是變體，這些變體包括本發(fā)明SEQ ID NO:1的多肽或成熟多肽的一種或多種(或若干)氨基酸的取代、缺失、和/或插入，或其同源序列。優(yōu)選地，這些氨基酸變化(即，一種或多種(或若干)氨基酸的取代、缺失、和/或插入)具有微小性質(zhì)，即，不會顯著地影響蛋白的折疊和/或活性的保守氨基酸取代或插入；典型地一個至約30個氨基酸的小缺失；小的氨基末端的或羧基末端的延伸，例如氨基末端甲硫氨酸殘基；多達約20-25個殘基的小接頭肽；或通過改變凈電荷或另一功能，例如聚組氨酸段、抗原表位或結(jié)合域，有利于純化的小的延伸。
保守取代的實例是在下組的范圍內(nèi)：堿性氨基酸(精氨酸、賴氨酸及組氨酸)、酸性氨基酸(谷氨酸和天冬氨酸)、極性氨基酸(谷氨酰胺和天冬酰胺)、疏水性氨基酸(亮氨酸、異亮氨酸及纈氨酸)、芳香族氨基酸(苯丙氨酸、色氨酸及酪氨酸)及小氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸及甲硫氨酸)。一般不會改變比活性的氨基酸取代是本領(lǐng)域已知的并且例如由H.諾伊拉特(Neurath)和R.L.希爾(Hill)，1979，在蛋白質(zhì)(The Proteins)，學術(shù)出版社(Academic Press)，紐約中描述。最常發(fā)生的交換是Ala/Ser、Val/Ile、Asp/Glu、Thr/Ser、Ala/Gly、Ala/Thr、Ser/Asn、Ala/Val、Ser/Gly、Tyr/Phe、Ala/Pro、Lys/Arg、Asp/Asn、Leu/Ile、Leu/Val、Ala/Glu、和Asp/Gly。
親本多肽中的必需氨基酸可以根據(jù)本領(lǐng)域中已知的程序來鑒定，如定點誘變或丙氨酸掃描誘變(坎寧安(Cunningham)和韋爾斯(Wells)，1989，科學(Science)244:1081-1085)。在后一項技術(shù)中，在該分子中的每一殘基處引入單個丙氨酸突變，并且對所得突變體分子的內(nèi)切葡聚糖酶活性進行測試以鑒別對于該分子的活性至關(guān)重要的氨基酸殘基。還參見希爾頓(Hilton)等人，1996，生物化學雜志(J.Biol.Chem.)，271:4699-4708。也可結(jié)合假定接觸位點氨基酸的突變，如通過以下技術(shù)例如核磁共振、結(jié)晶學、電子衍射、或光親和標記進行確定的對結(jié)構(gòu)進行物理學分析，從而確定酶的活性位點或其他生物學相互作用。參見，例如德·沃斯(de Vos)等人，1992，科學(Science)255:306-312；史密斯(Smith)等人，1992，分子生物學雜志(J.Mol.Biol.)224:899-904；沃勒達爾(Wlodaver)等人，1992，歐洲生物化學學會聯(lián)盟通訊(FEBS Lett.)309:59-64。還可以從與親本多肽相關(guān)的多肽的一致性分析推斷必需氨基酸的身份。
可以做出單個或多個氨基酸取代、缺失和/或插入并且使用誘變、重組和/或改組的已知方法進行測試，隨后進行相關(guān)篩選程序，如由里德哈爾-奧爾森(Reidhaar-Olson)和薩奧爾(Sauer)，1988，科學(Science)241:53-57；博維(Bowie)和薩奧爾，1989，美國科學院院刊(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)86:2152-2156；WO 95/17413；或WO 95/22625所披露的那些。可以使用的其他方法包括易錯PCR、噬菌體展示(例如，羅曼(Lowman)等人，1991，生物化學(Biochemistry)30:10832-10837；美國專利號5,223,409；WO 92/06204)和區(qū)域定向誘變(德比舍爾(Derbyshire)等人，1986，基因(Gene)46:145；內(nèi)爾(Ner)等人，1988，DNA 7:127)。
可以結(jié)合誘變/改組方法與高通量自動化篩選方法來檢測由宿主細胞表達的克隆的、誘變的多肽的活性(內(nèi)斯(Ness)等人，1999，自然生物技術(shù)(Nature Biotechnology)17:893-896)。編碼活性多肽的誘變的DNA分子可以回收自宿主細胞，并且使用本領(lǐng)域的標準方法對其進行迅速測序。這些方法允許迅速確定多肽中單個氨基酸殘基的重要性。
優(yōu)選地，本發(fā)明的SEQ ID NO:1的多肽成或熟多肽的氨基酸取代、缺失和/或插入的總數(shù)不超過10個，例如1、2、3、4、5、6、7、8或9。
該多肽可以是雜合多肽，其中一種多肽的一部分在另一種多肽的一部分的N末端或C末端處融合。
該多肽可以是融合多肽或可切割的融合多肽，其中另一種多肽在本發(fā)明多肽的N末端或C末端處融合。通過將編碼另一種多肽的多核苷酸與本發(fā)明多核苷酸融合而產(chǎn)生融合多肽。用于產(chǎn)生融合多肽的技術(shù)在本領(lǐng)域是已知的，并包括連接編碼多肽的編碼序列，這樣使得它們在框內(nèi)并且使得融合多肽的表達處于相同的一個或多個啟動子和終止子的控制下。融合蛋白還可以使用內(nèi)含肽技術(shù)構(gòu)建，其中融合在翻譯后產(chǎn)生(庫珀(Cooper)等人，1993，歐洲分子生物學學會雜志(EMBO J.)12:2575-2583；道森(Dawson)等人，1994，科學(Science)266:776-779)。
融合多肽可以在兩種多肽之間進一步包括切割位點。在融合蛋白分泌之時，該位點被切割，從而釋放出這兩種多肽。切割位點的實例包括但不限于以下各項中披露的位點：馬丁(Martin)等人，2003，工業(yè)微生物學與生物技術(shù)雜志(J.Ind.Microbiol.Biotechnol.)3:568-576；斯韋蒂納(Svetina)等人，2000，生物技術(shù)雜志(J.Biotechnol.)76:245-251；拉斯馬森(Rasmussen)-威爾遜(Wilson)等人，1997，應(yīng)用環(huán)境微生物學(Appl.Environ.Microbiol.)63:3488-3493；華德(Ward)等人，1995，生物技術(shù)(Biotechnology)13:498-503；以及孔特拉斯(Contreras)等人，1991，生物技術(shù)(Biotechnology)9:378-381；伊頓(Eaton)等人，1986，生物化學(Biochemistry)25:505-512；柯林斯(Collins)-萊斯(Racie)等人，1995，生物技術(shù)(Biotechnology)13:982-987；卡特(Carter)等人，1989，蛋白質(zhì):結(jié)構(gòu)、功能和遺傳學(Proteins:Structure，F(xiàn)unction，and Genetics)6:240-248；以及史蒂文斯(Stevens)，2003，世界藥物發(fā)現(xiàn)(Drug Discovery World)4:35-48。
另外的酶
應(yīng)了解的是，一種或多種纖維素酶、過氧化物酶、水解酶、漆酶、淀粉酶、脂肪酶、甘露聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶、氧化酶、過氧化氫酶或提及的其他酶在此可以被用作本方法中的另外的酶。此外，在不廢除本披露的精神下，可以將任何數(shù)量的另外的酶(或酶系統(tǒng))與本組合物和方法結(jié)合。
例如，該蛋白酶可以是金屬蛋白酶(EC 3.4.17或EC 3.4.24)或絲氨酸蛋白酶(EC 3.4.21)，優(yōu)選地堿性微生物蛋白酶或胰蛋白酶樣蛋白酶。蛋白酶的實例有枯草桿菌蛋白酶(EC 3.4.21.62)，尤其是源自芽孢桿菌屬的那些，例如枯草桿菌蛋白酶Novo、枯草桿菌蛋白酶Carlsberg、枯草桿菌蛋白酶309、枯草桿菌蛋白酶147和枯草桿菌蛋白酶168(描述于WO 89/06279)。胰蛋白酶樣蛋白酶的實例為胰蛋白酶(例如，豬或牛來源的)以及在WO 89/06270和WO 94/25583中描述的鐮孢屬蛋白酶。
術(shù)語“纖維素酶”是指催化纖維素降解為葡萄糖、纖維二糖、丙糖和其他纖維寡糖(cello-oligosaccharide)的酶。纖維素酶包括通常定義為，例如，纖維二糖水解酶、內(nèi)切葡聚糖酶、和β-葡糖苷酶的那些。在本發(fā)明的方法中有用的可商購纖維素酶產(chǎn)品的實例是 Acid、 Ultra(所有都從諾維信(Novozymes A/S)，巴格斯瓦德，丹麥可獲得)；IndiageTM、PrimafastTM(二者都來自美國杰能科國際公司(Genencor International Inc.))；PowerstoneTM(來自Iogen公司，加拿大)和EcostoneTM、BiotouchTM(二者都來自AB酶公司(AB Enzymes)，芬蘭)。
“水解酶”是能夠催化過水解反應(yīng)的酶，該反應(yīng)導致產(chǎn)生足夠高的量的過酸用于如所描述的氧化染料脫色方法中。一般，該水解酶表現(xiàn)出高過水解與水解比率。在一些實施例中，該水解酶是天然發(fā)生的恥垢分枝桿菌水解酶或其變體。該酶、其酶性質(zhì)、其結(jié)構(gòu)、及其眾多的變體和同系物詳細描述于國際專利申請公開案WO 05/056782 A和WO 08/063400 A和美國專利申請公開物US 2008145353和US 2007167344中，將其通過引用結(jié)合在此。
“漆酶”是含多銅的氧化酶(EC 1.10.3.2)，其通過單電子空位(electron abstraction)催化苯酚、多酚類、和苯胺的氧化，并且在四電子傳遞過程中伴隨性將氧還原成水。在本發(fā)明的方法中有用的可商購漆酶產(chǎn)品的實例是：EcoFade LT100(可得自美國杰能科國際公司)和Novoprime Base 268(可得自諾維信公司)。
適合的淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，優(yōu)選地細菌或真菌來源。包括化學修飾的變體或蛋白質(zhì)工程變體。淀粉酶包括源自芽孢桿菌屬的α淀粉酶，例如，在GB 1,296,839中更詳細描述的地衣芽孢桿菌的特殊菌株，及其變體。
淀粉酶變體的實例描述于WO 94/02597、WO 94/18314、WO 96/23873和WO 97/43424中，特別是在下述位置中一個或多個具有取代的變體：15、23、105、106、124、128、133、154、156、181、188、190、197、202、208、209、243、264、304、305、391、408和444。
可商購的淀粉酶為Stainzyme；Stainzyme Plus；DuramylTM、TermamylTM、Termamyl Ultra；Natalase、FungamylTM和BANTM(諾維信公司)、RapidaseTM和PurastarTM(杜邦公司)。
適合的過氧化物酶/氧化酶包括植物、細菌或真菌來源的那些。包括化學修飾的或蛋白質(zhì)工程化的突變體。有用的過氧化物酶的實例包括來自鬼傘屬，例如來自灰蓋鬼傘的過氧化物酶，及其變體，如在WO 93/24618、WO 95/10602、以及WO 98/15257中描述的那些。可商購的過氧化物酶包括GuardzymeTM(諾維信公司)。
紡織品
如在此使用的，術(shù)語“紡織品”是指纖維，紗線，織物，服裝，和非織物。該術(shù)語涵蓋由天然、合成的(例如，制造的)、和各種天然和合成的共混物而制成的紡織品。紡織品可以是未加工的或加工的纖維、紗線、機織或針織織物、非織物、和衣服，并且可以是使用各種材料制成的，這些材料中的一些在本文中提及了。
最有利地，將本發(fā)明的工藝應(yīng)用于含纖維素的織物，如棉、粘膠纖維，人造絲，苧麻，亞麻，天絲、或其混合物、或任何這些纖維的混合物、或任何這些纖維連同合成纖維的混合物，例如棉和氨綸(彈力牛仔布)的混合物。
具體地，該織物是染色的織物，優(yōu)選地是牛仔布?？梢詫⒃撆Ｗ胁伎椢镉靡韵赂黜椷M行染色：還原染料如靛藍、或靛藍相關(guān)染料如硫靛藍、或硫化染料、或直接染料、或反應(yīng)性染料、或萘酚。優(yōu)選地，牛仔紗、織物或衣服的染色是環(huán)染。本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例是用還原染料(例如靛藍)、或靛藍相關(guān)的染料(例如硫靛藍)、或硫化染料、或直接染料、或活性染料或萘酚環(huán)染紗線。還可以用多于一種染料為紗線染色，例如首先用硫化染料并且然后用還原染料，或反之亦然。該靛藍可以源自靛藍植物材料，或從杰能科國際公司可獲得的合成的、或生物合成的靛藍。
在本發(fā)明工藝的一個優(yōu)選實施例中，織物為染靛藍的粗斜棉布，包括由其制造的衣服。
紡織品制造工藝
將織物(如纖維素材料的織物)加工成服裝制造備用的材料涉及若干步驟：將纖維紡成紗線；由該紗線形成機織或針織織物；以及隨后的制備工藝、染色/印染和整理操作。在例如染色/印染和整理之前，對于除去來自纖維的天然的和人工誘導的雜質(zhì)和用于改善其美學外觀和可加工性而言準備過程是必需的。常見的準備過程包括脫漿(用于機織物)、精練和漂白，這些過程產(chǎn)生適于染色或整理的織物。
機織物是通過在織機上沿縱軸向方向伸展的經(jīng)紗之間編織“緯線(filling)”或者“緯紗(weftyarn)”而編制的。為了潤滑和防止經(jīng)紗在編織過程中緯紗高速插入時的打磨，經(jīng)紗在編織之前必須上漿。常用的漿液試劑是淀粉(或淀粉衍生物以及改性淀粉)、聚(乙烯醇)、羧甲基纖維素(即CMC)，其中淀粉占優(yōu)勢。漿液混合液中通常包含石蠟、丙烯酸粘合劑以及多種潤滑劑。所述緯紗可以穿過經(jīng)紗以“上一個-下一個(over one-under the next)”的方式紡織(平織)，或以“上一個-下兩個(over one-under two)”(斜紋織)或任何其它無數(shù)種排列。一般來說，外套(dress)、襯衫、褲子、被單、毛巾、帷幕(drapery)等都是由機織物制成的。當織物制成之后，必須再次去除織物上的漿料(即退漿)。
針織法通過將連鎖的紗線圈連接在一起而形成織物。與由兩類紗線織成并含有許多“線頭”的機織物相反，針織物是由單股連續(xù)的紗線織成的。從織法上講，有許多種不同的方式將紗線圈結(jié)起來，而最終織物的特性則同時取決于紗線和針織的類型。內(nèi)衣、針織衫(sweater)、襪子、運動衫、汗衫(sweat shirt)等是從編織織物得到的。
退漿
退漿是將漿料從機織物中的經(jīng)紗降解和/或去除。通常，通過酶脫漿工序去除淀粉。此外，有時使用氧化脫漿以及用酸或堿的化學脫漿。
在一些實施例中，該脫漿酶是一種淀粉分解酶，如α-淀粉酶、β-淀粉酶、甘露聚糖酶、葡糖淀粉酶、或其組合。
合適的α以及β-淀粉酶包括細菌或真菌來源的那些，連同這類淀粉酶的化學或基因修飾的突變體以及變體。合適的α-淀粉酶包括可從芽孢桿菌屬物種獲得的α-淀粉酶。合適的可商購的淀粉酶包括但不限于， NEXT、 FLEX和COOL(全部來自于杰能科國際公司(Genencor International Inc.))、以及DURAMYLTM、ERMAMYLTM、FUNGAMYLTM TERMAMYLTM、AUQAZYMETM以及BANTM(均從諾維信公司，巴格斯瓦德(Bagsvaerd)，丹麥可獲得)。
其他合適的淀粉分解酶包括CGTase(環(huán)糊精葡聚糖轉(zhuǎn)移酶，EC 2.4.1.19)，例如，從芽孢桿菌屬、熱厭氧桿菌屬或嗜熱厭氧桿菌屬物種獲得的那些。
精練
精練用于從纖維中去除雜質(zhì)、用于膨潤纖維并且用于去除棉籽殼。這是最關(guān)鍵的步驟之一。精練的主要目的是a)均勻清潔織物，b)軟化籽屑及其他廢料，c)改善織物吸水性，d)使脂肪、油以及蠟皂化并且溶解，以及e)使不成熟棉減到最少。在約沸騰溫度下的氫氧化鈉精練對于100％棉而言是被接受的處理，而氫氧化鈣和碳酸鈉使用頻率較低。合成纖維在更溫和的條件下進行精練。表面活性劑和螯合劑是堿性精練所必需的。已經(jīng)引入酶精練，其中據(jù)報道纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、脂肪酶、以及蛋白酶均具有洗凈效應(yīng)。
漂白
漂白是破壞有顏色的顏料和/或有色的雜質(zhì)，以及棉籽殼屑去除。通過利用氧化或還原化學進行漂白。氧化劑可以進一步細分為使用或產(chǎn)生以下項的那些：a)次氯酸鹽(OCl-)，b)二氧化氯(ClO2)，c)高錳酸鹽(MnO4-)，d)臭氧，以及氫過氧化物的那些種類(OOH-和/或)。還原劑是典型的二氧化硫、亞硫酸氫鹽等。已經(jīng)報道了使用葡萄糖氧化酶或過氧化物酶(例如，參見WO 2013/040991)的酶漂白。傳統(tǒng)地，在該工藝中使用過氧化氫。
印染和染色
通過任何適當?shù)挠糜趯⑷玖辖Y(jié)合至紡織品中纖維的方法，通過將顏料施用至紡織品進行紡織品的印染和染色。紡織品的染色例如通過使織物通過顏料的濃溶液，隨后將濕的織物存儲在不漏氣的外殼中以允許擴散時間，以及在沖洗掉未反應(yīng)的顏料之前將顏料與織物基材反應(yīng)而進行?？商娲?，在沖洗之前，顏料可以通過隨后對紡織品蒸汽蒸餾進行固定。該染料包括合成的和天然染料。典型染料是具有陰離子官能團的那些(例如，酸性染料、直接染料、媒染染料和反應(yīng)性染料)，具有陽離子基團的那些(例如，堿性染料)，在應(yīng)用前需要化學反應(yīng)的那些(例如，還原染料、硫化染料和偶氮染料)，分散染料和溶劑染料。
在染色之后必須去除未與纖維結(jié)合的過量的可溶染料，以確保染色的紡織品的堅牢度并且防止消費者在紡織品的洗滌過程中發(fā)生不期望的染料轉(zhuǎn)移。一般，需要大量的水用于完全去除過量染料。在常規(guī)工藝中，首先將該印染或染色的紡織品用冷水進行沖洗，然后在高溫下添加適合的添加劑進行洗滌來降低回染，像聚(乙烯吡硌烷酮)(PVP)。
在WO 99/34054中披露了用洗滌液從染色的織物中移除過量顏料的酶工藝，該洗滌液包括至少一種過氧化物酶、氧化酶試劑以及至少一種介質(zhì)，如包括過氧化物酶、過氧化氫酶以及像1-羥基-苯并三唑的介質(zhì)的液體。
生物拋光
如在此使用的，術(shù)語“生物拋光”、“去球”和“抗起球”是可互換的。
不應(yīng)用整理組分的情況下，大多數(shù)棉織品和混紡棉織物具有相當硬和堅硬的手感外觀?？椢锉砻嫱瑯硬还饣?，因為小的有絨毛的微纖維從其中突出。另外，在相對短期的穿著之后，起球發(fā)生于該織物表面上，從而給予它無吸引力的打磨的樣子。
生物拋光是在纖維素織物制造過程中用酶(例如纖維素酶)對其進行處理的方法，該方法相對于“減少起球”而改善織物品質(zhì)。生物拋光的最重要的效果可以由以下項表征：較少的起毛和起球，增加光彩/光澤(gloss/luster)，改善織物手感，增加持久柔軟性和/或改善吸水性。通常在制造針織和機織織物或服裝的濕潤過程中進行生物拋光。濕潤過程包括例如以下步驟：脫漿、精練、漂白、洗滌、染色/印染以及整理?？梢栽跐駶櫜襟E的任一步驟之后將生物拋光作為分開步驟而進行或可以與那些濕潤步驟的任一步驟組合進行。
牛仔布織物的制造
一些染色的織物(例如牛仔布織物)需要在編織之前將紗線染色。對于牛仔布織物，在編織之前，將經(jīng)線例如用靛藍染色并上漿。優(yōu)選地，牛仔紗的染色是環(huán)染。本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例是用還原染料(例如靛藍)、或靛藍相關(guān)的染料(例如硫靛藍)、或硫化染料、或直接染料、或活性染料或萘酚環(huán)染紗線。還可以用多于一種染料為紗線染色，例如首先用硫化染料并且然后用還原染料，或反之亦然。
優(yōu)選地，在將紗線染色之前，使其經(jīng)歷精練和/或漂白，以便使牛仔布織物達到較高的品質(zhì)。通常，在編織為染色的織物(例如牛仔布)之后，染色的織物或服裝進入脫漿階段，優(yōu)選地接著是生物打磨步驟和/或常規(guī)顏色修飾步驟。
在此使用的退漿工藝與如正文中以上提及的工藝相同。
在退漿后，染色的織物經(jīng)歷了打磨步驟?？梢杂妹割惢蚋∈騼烧哌M行生物打磨步驟。如在此使用的，術(shù)語“打磨”、“石洗”和“生物石磨”是可互換的，這意味著在含有一種機械磨擦劑(如浮石、打磨纖維素酶或這些的組合)的水性介質(zhì)中攪動牛仔布，以便提供“石洗”外觀(即，在牛仔布表面中顏色密度的局部變化)。在所有情況下，需要機械作用以去除顏料，并且該處理通常在洗滌機(像鼓式洗滌機、圓形洗滌機(belly washer))中進行。由于顏料去除不均勻，染色的區(qū)域和已經(jīng)去除顏料的區(qū)域之間存在對比度，這表現(xiàn)為色濃度的局部變化。用纖維素酶處理可以完全代替用浮石處理。然而，當希望產(chǎn)生重度打磨的拋光時，纖維素酶處理還可以與浮石處理結(jié)合。
優(yōu)選地，該打磨隨后是常規(guī)顏色修飾步驟。如在此使用的，術(shù)語“顏色修飾”或“顏色調(diào)節(jié)”用于無差別地指由破壞、修飾、或去除與紡織品有關(guān)的著色劑造成的紡織品顏色的任何變化。不局限于理論，提出了顏色修飾起因于與紡織品材料相關(guān)的生色團的修飾，由此改變其外貌。這些生色團可以是天然與用于制造紡織品的材料相關(guān)(例如，棉的白色)或與特殊整理，如染色或印染相關(guān)。顏色修飾涵蓋對生色團的化學修飾連同對生色團所附著的材料的化學修飾。
常規(guī)顏色修飾的實例包括但不限于：漂白，減少再沉積/返染，褪色，賦予鑄灰，改變色調(diào)、飽和度、或冷光等。顏色修飾的量和類型可以通過使用已知的分光光度法或視覺檢測方法，將在用水解酶進行酶處理后的紡織品的顏色(即，剩余顏色)與酶處理之前紡織品的顏色(即，原色)進行比較來確定。
本發(fā)明的工藝
本發(fā)明提供了用于處理染色的紡織品的方法，該方法包括將染色的紡織品與果膠溶酶接觸。
在一些實施例中，該染色的紡織品是染色的織物或染色的衣服。在一些實施例中，該染色的織物是牛仔布織物或染色的非牛仔布織物。
在一些實施例中，將該染色的紡織品的顏色在所述處理工藝后進行修飾。在一些優(yōu)選的實施例中，該顏色修飾優(yōu)選地選自顏色強化、顏色調(diào)亮、顏色變化和偏色變化，并且更優(yōu)選地，顏色修飾是藍色調(diào)的增加。
在一些實施例中，在織物洗滌階段的任何階段(如脫漿階段、打磨階段和常規(guī)顏色修飾階段)之前、期間或之后使用該方法，還可以在任何組合的洗滌階段使用該方法。
在一些實施例中，當該染色的織物是牛仔布織物時，在打磨階段期間不使用該方法。
在一些實施例中，在脫漿階段之前、期間或之后使用該方法，優(yōu)選地該染色的紡織品是染色的衣服或機織染色的織物，更優(yōu)選地，所述機織染色的織物是牛仔布織物。在一些優(yōu)選的實施例中，該脫漿階段隨后是打磨階段。
在一些實施例中，在打磨階段之前、期間或之后使用該方法，優(yōu)選地該染色的紡織品是染色的衣服或牛仔布織物。在一些優(yōu)選的實施例中，該打磨階段隨后是常規(guī)顏色修飾階段。
在一些實施例中，在常規(guī)顏色修飾階段之前、期間或之后使用該方法，優(yōu)選地該染色的紡織品是染色的衣服或染色的牛仔布織物。在一些優(yōu)選的實施例中，該常規(guī)顏色修飾階段是漂白階段。
在一些優(yōu)選的實施例中，在合并的工藝中使用本發(fā)明的工藝，即該工藝在合并的脫漿、打磨和/或常規(guī)顏色修飾工藝中使用。
在一些實施例中，該紡織品是靛藍染色的、硫染色的或反應(yīng)性染色的。
在一些實施例中，單獨地或與另外酶一起使用該果膠溶酶。術(shù)語“一種另外的酶”意指至少一種另外的酶，例如一種、兩種、三種、四種、五種、六種、七種、八種、九種、十種或甚至更多種另外的酶。
術(shù)語“與……一起應(yīng)用”(或“與……一起使用”)意指另外的酶可以應(yīng)用在本發(fā)明的工藝的同一個或另一個步驟中。另一工藝步驟在紡織品制造工藝中與其中用過氧化物酶處理該紡織品的步驟相比可以在上游或下游。
在一些實施例中，該工藝可以是連續(xù)工藝、軋-堆工藝、排氣工藝和洗滌工藝。
在具體實施例中，該另外的酶是具有蛋白酶、脂肪酶、木聚糖酶、角質(zhì)酶、氧化還原酶、纖維素酶、內(nèi)切葡聚糖酶、淀粉酶、甘露聚糖酶、水解酶、過氧化物酶和/或漆酶的一種酶。
在一些實施例中，該水介質(zhì)的pH是從3至11，優(yōu)選地從5.5至9.5，優(yōu)選地從6至9，更優(yōu)選地從6.5至8.5。
在一些實施例中，該水介質(zhì)的溫度是20℃-85℃，優(yōu)選地35-80℃，優(yōu)選地40℃-70℃，更優(yōu)選地50℃-60℃。
根據(jù)本發(fā)明的方法所使用的果膠溶酶的有效量取決于多種因素，在一些實施例中，該水介質(zhì)中果膠溶酶的濃度可以從約0.01至約10000微克酶蛋白/g織物，優(yōu)選地0.1-1000微克酶蛋白/g織物，更優(yōu)選地1-100微克酶蛋白/g織物。
果膠溶酶活性的確定
1.果膠溶酶測定：
針對這種測定，在0.1M甘氨酸緩沖液(pH 10)中，制備0.1％多聚半乳糖醛酸鈉(西格馬P-1879)溶液。在40℃下，將4ml的這種溶液預孵育5min。然后，添加250μl酶(或酶稀釋)，此后將該反應(yīng)在混合器上以最高速混合10秒并且在40℃下或在另一種溫度下孵育20min，此后使用具有1cm光程的0.5ml比色皿在HP二極管陣列分光光度計上在溫控比色皿架中測量235nm下的吸光度，并且連續(xù)測量235nm下的吸光度。為了達到穩(wěn)態(tài)，至少在200秒的線性增加被用于速率的計算。
為了計算催化速率，5.2A235/min對應(yīng)于1μmol的不飽和產(chǎn)物的形成(那蘇納(Nasuna)等人，生物化學雜志(J.Biol.Chem.)241:5298-5306,1966；和巴特林(Bartling)等人，微生物學(Microbiology)，141:873-881,1995)。
2.瓊脂測定：
果膠酸裂解酶活性可以通過對在瓊脂板(像例如，LB瓊脂)中沖壓出的包含0.7％w/v多聚半乳糖醛酸鈉(西格馬P 1879)的4mm孔施加測試溶液來進行測量。然后將這些板在具體溫度(像例如，75℃)下孵育6小時。然后將這些板在(i)1M CaCl2中浸泡0.5h或者在(ii)1％混合的烷基三甲基銨溴(MTAB，西格馬M-7635)中浸泡1h。這兩種程序引起了瓊脂內(nèi)多聚半乳糖醛酸鹽的沉淀。通過在沉淀的多聚半乳糖醛酸的背景內(nèi)透明圈的外觀來檢測果膠酸裂解酶活性。使用果膠酸裂解酶的標準制劑的稀釋來校準該測定的靈敏度。
實例
材料與方法
果膠酸裂解酶A，WO 99/27084中所描述的地衣芽孢桿菌果膠酸裂解酶，該酶的全長序列示為本發(fā)明的SEQ ID NO:1
果膠酸裂解酶B， EcoScour，從美國杜邦公司可商購
Cold，一種包含過氧化物酶、介質(zhì)和過氧化氫源的酶產(chǎn)品，從諾維信公司可商購
Core 1380 S，一種包含纖維素酶和α-淀粉酶的酶產(chǎn)品，從諾維信公司可商購
Suhong Desizyme conc，一種包含淀粉酶的酶產(chǎn)品，從諾維信公司可商購
EcoFade，一種包含漆酶和syringonitrile的酶產(chǎn)品，從美國杜邦公司可商購
顏色測量
通過用預校準的DataColor SF450X(可替代地，可以使用等效設(shè)備)測量反射比而確定織物樣品的顏色。每個樣品取四個讀數(shù)，并使用這些讀數(shù)的平均值。用樣品的指數(shù)L*、a*和b*來評估顏色。
L*指示從0至100等級的白/黑的顏色變化，并且L*的降低意味著黑色的增加(白色的減少)，并且L*的增加意味著白色的增加(黑色的減少)。δL*單位＝處理后小塊布樣的L*-處理前的小塊布樣的L*。δL*單位越大，該織物越亮和/或越白，δL*單位負數(shù)越大，該織物越暗和/或越深色。(例如，2的δL*單位意指該織物已經(jīng)被漂白，同時-2的δL*單位意指該織物的顏色已經(jīng)使變深)。
a*指示綠/紅顏色變化，且a*的降低意味著綠色的增加(紅色的減少)，a*的增加意味著紅色的增加(綠色的減少)。δa*單位＝處理后小塊布樣的a*-處理前的小塊布樣的a*。δa*單位越大，顏色越紅。(例如，3的δa*單位比1的δa*單位具有更高的漂白水平)。δa*單位負數(shù)越大，顏色越綠。
b*指示藍/黃顏色變化，并且b*的降低意味著藍色的增加(黃色的減少)，并且b*的增加意味著黃色的增加(藍色的減少)。δb*單位＝處理后小塊布樣的b*-處理前的小塊布樣的b*。δb*單位越大，顏色越黃。δb*單位負數(shù)越大，顏色越藍。
實例1：用果膠酸裂解酶對來自不同洗滌階段的牛仔布織物的顏色修飾
用果膠酸裂解酶使來自不同洗滌階段的牛仔布織物經(jīng)歷顏色修飾試驗。以下描述了織物細節(jié)：
在Wascator中進行這些試驗(伊萊克斯(Electrolux)，瑞士)。針對每個試驗，將稱重約1kg的四件大型牛仔布管一起裝載。該果膠酸裂解酶A的劑量是1.6mg酶蛋白/g牛仔布。試驗條件如下描述：
試驗結(jié)果示于表1中。用果膠酸裂解酶處理的牛仔布織物已經(jīng)顯示出b*值降低，表明通過果膠酸裂解酶處理賦予該牛仔布織物偏藍色調(diào)。
表1.顏色修飾試驗的結(jié)果。
注：每種劑量的兩個個樣品的平均值。
實例2：在脫漿期間用果膠酸裂解酶的顏色修飾
用浸漬-軋-孵育-洗滌的步驟進行牛仔布的脫漿工藝：將通過靛青染色的原牛仔布織物切成20cm*20cm小塊布樣，并且然后進行該工藝。在1L燒瓶中用800mL處理溶液進行浸漬程序。將該軋程序用軋染機(馬西斯實驗室軋染機，由維爾納·馬西斯公司(Werner Mathis AG)制造)進行，當潮濕的織物小塊布樣進入軋染機的高壓兩輥之間，它會得到一個統(tǒng)一的輥印。該孵育程序在水浴鍋(Heto HTM200)中完成。該洗滌程序包括用水浸漬-軋該織物小塊布樣的6個重復的步驟。全工藝的條件描述于下表中。
表2示出在牛仔布退漿階段期間使用果膠酸裂解酶可以增加處理的織物的偏藍色調(diào)，如通過更大負b*值所指出。
表2.脫漿工藝的結(jié)果
注：針對每種情況，測量4個重復樣品的平均值。
實例3：在具有不同染料組合物和用不同方法所漂白的牛仔布織物上用果膠酸裂解酶的顏色修飾
在Wascator中進行這些顏色修飾試驗(伊萊克斯，瑞士)。用兩種果膠酸裂解酶，使具有不同染料組合物和之前用不同方法漂白的牛仔布織物經(jīng)受顏色修飾試驗?？椢锛毠?jié)如下描述：
這兩種果膠酸裂解酶是果膠酸裂解酶A和果膠酸裂解酶B。進行在相同條件下沒有果膠酸裂解酶的處理作為空白參照。在Wascator中進行三個試驗，酶的劑量如下描述：
針對每個試驗，將1kg包含2件的所有8種類型牛仔布織物的牛仔布腿(15cm*20cm)裝載到Wascator中，并且如下運行洗滌程序：
表3示出，果膠酸裂解酶處理后，織物的藍顏色增加，如用更大負b*值所指示的。
表3.用果膠酸裂解酶A和果膠酸裂解酶B顏色修飾的結(jié)果
注：每種情況，測量4個重復樣品的平均值。