微生物谷氨酰胺转胺酶改善羊毛织物性能.pdf
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1、第2 7 卷第8 期 2 0 0 6 年8 月 纺 织 学报 J o u m a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 7 A u g N o 8 2 0 0 6 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 l ( 2 0 0 6 ) 0 8 0 0 0 7 0 5 微生物谷氨酰胺转胺酶改善羊毛织物性能 崔莉1 2 ,范雪荣1 ,李艳娟1 ,陈坚2 ( 1 江南大学生态纺织教育部重点实验室,江苏无锡2 1 4 1 2 2 ; 2 江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡2 1 4 0 3 6 ) 摘要以微生物发酵生产的谷氨酰胺转胺酶( M T G )
2、 作为羊毛织物的酶整理剂,探讨了M T G 在羊毛织物防毡缩和 强力损伤恢复中的作用。对所用的羊毛纤维进行了氨基酸分析,从理论上为M T G 的作用提供了依据。经过高锰酸 钾和蛋白酶预处理后再利用M T G 处理,与对照样相比,织物强力提高了3 0 ,毡缩率从处理前的9 3 5 下降至 2 3 0 。与树脂整理方法比较,结果表明强力不及树脂整理方法,毡缩率达到了与之相当的效果,并且处理液的 c 0 D 值只有树脂整理的l 3 。 关键词谷氨酰胺转胺酶;羊毛织物;毡缩率;强力 中图分类号:鸭1 9 5 5 6文献标识码:A I m p r o V i n gt h ep r o p e r t
3、i e sO fw o o lf a b r i c sb ym i c r o b i a lt r a n s g l u t a m i n a s e s C U IL i l 一,F A NX u e m n 9 1 ,L IY a n j u a n ,C H E NJ i a n 2 ( 1 研k 6 0 n 咖叮矿S 砌聊口以妣锄旷肪。一砌如,膨栖打y 矿臌删如,l ,s D 以k m n g 姚昕踮钾瑙妙,i ,脚“ 2 1 4 1 2 2 ,C 航船; 2 研如6 0 m o 叫矿m d w t 一。Z 曰如t 8 如蛔,胁廊打y 旷尉u 如n ,S o 眦k m n g
4、船如”妙,i , o ,謦“ 2 1 4 0 3 6 ,吼i 船) A b s t I 翟c tI n t r o d u c e dan e wm i c m b i a lt r a n s g l u t a m i n a s e ( M T G ) w h i c hw a sp r e p a r e db ym i c r o b i a lf e r n l e n t a t i o n a n d 印p l i e dt ot h et r e a t m e n to fw o o lf a b r i c s ,a n di n V e s t 唔a t e di t
5、se f 艳c t i na n t i f e l t i n ga n dr e m e d yo fs t r e n g t h l o s s o ft h ew o o lf a b r i c A n a l y s i so fa m i n o a c i d so ft h ew o o lu s e di nt h i se x p e r i m e n tw a su n d e r t a k e nt op m v i d e at h e o r e t i cb a s i sf o rt h ef e a s i b i l i t yo ft h er o
6、 l eo fM T G T h ew 0 0 lf a b r i cw a sp r e t r e a t e di no r d e rb yp o t a s s i u m p e r m a n g a n a t ea n dp r o t e a s e ,t h e n ,f o l l o w e db yM 7 r Gt r e a t m e n t W h e nc o m p a r e dw i t ht h ec o n t r o ls a m p l e , t h e s t r e n 殍ho ft h et r e a t e d 胁r i ci n
7、 c r e a s e db ya b o u t3 0 , a n dt h ef e l t i n gs h r i n k a g er e d u c e df r o m9 3 t o 2 3 W h e nc o m p a r e dw i t ht h et r a d i t i o n a lr e s i nt r e a t m e n t ,i t sf e l t i n gs h r i n k a g ew a ss i m i l a r ,b u ts t r e n g t hw a s l o w e r H o w e V e r ,t h eC
8、O Do fi t st r e a t i n gb a t hw a so n l yonet h i r do ft h a t o ft h et r a d i t i o n a lr e s i nt r e a t m e n t K e yw o r d s I I l i c r o b i a lt r a n s d u t a m i n a s e ;w o o lf a b r i c ;f e l t i n gs h r i n k a g e ;s t r e n 群h 利用蛋白酶改善羊毛性能的研究报道和专利已 有很多。但是蛋白酶的处理过程难以控制,易使羊
9、毛纤维造成过度损伤而使织物减量率高,强力损失 严重,因此仍未实现蛋白酶在工业上的广泛应用。 人们继而转向开发新的适用于羊毛纤维的酶 制剂。 谷氨酰胺转胺酶( 蛋白质一谷氨酸一7 谷氨酰胺转 胺酶,T r a n s g l u t a m i n a s eE C2 3 2 1 3 ,简称T G ) 是一种 催化酰基转移反应的转移酶,它可以催化蛋白质发 生交联、蛋白质和氨基酸之间的连接以及蛋白质分 子内谷氨酰胺基的水解反应,从而改善蛋白质的功 能,目前广泛应用于食品、医药等领域旧o 。T G 可从 动植物组织中提取,利用微生物发酵液( M T G ) 生产 或基因技术培养。文献 3 通过谷氨酰
10、胺转胺酶的 催化作用将带有荧光的1 ,5 戊二胺引入羊毛纤维 上,证实在羊毛角蛋白上存在能够与伯胺发生交联 反应的作用位点。因此该酶在蛋白纤维改性方面的 作用引起了各国学者的关注,相关的研究报道和专 收稿日期:2 0 0 5 一1 0 2 5修回日期:2 0 0 6 一0 3 0 8 基金项目:国家十五攻关基金资助项目( 拙B A 7 1 3 8 0 3 0 2 ) ;江苏省十五攻关基金资助项目( B E 2 0 0 2 0 1 8 ) ;江南大学青年基金资 助项目( 0 0 0 4 4 l O ) 作者简介:崔莉( 1 9 7 2 一) ,女,讲师,博士生。主要研究方向为生物技术在纺织工业中
11、的应用。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【8 】纺织学报第2 7 卷 利见文献 3 6 。文献 7 9 筛选出了具有自主知 识产权的高产菌株,现正在逐步实现工业化生产,为 该酶的使用创造了条件。 本文以自行发酵生产的微生物谷氨酰胺转胺酶 为处理剂,以毡缩率和强力损伤为考察指标,研究了 M T G 处理对羊毛织物性能的影响。 1实验部分 1 1 材料 织物:华达呢毛坯,无锡协新毛纺厂提供。 酶活测定主要试剂:N 。一C B z G l n G l
12、y ( N a l p h a c a r b o b e n z y l o x v G l u t a m i n e G I y c i n e ) 和L 谷氨酸一7 一单羟 胺酸由s i g m a 公司提供,三羟甲基氨基甲烷( s ) 由 上海化学试剂厂提供,盐酸羟胺、谷胱甘肽( 还原型) 由华美生物工程公司提供。 酶制剂:M T G ( 5 0 u ,g ) 由江南大学生物工程学院 环境生物技术研究室制得,蛋白酶s a v i n a s e1 6 L ( 酶 活2 00 0 0u m L ) 由上海诺维信有限公司提供。 1 2仪器 M P 2 0 0 B 型电子天平,Y G (
13、B ) 0 2 6 D 2 5 0 型电子织 物强力机,Y ( B ) 0 8 9 A 型全自动缩水率实验机,H H 4 型数显恒温水浴锅,1 0 l A 3 型电热鼓风干燥箱, P H S 一2 C 型酸度计,7 2 1 型分光光度计。 1 3 方法 1 3 1 处理流程 织物预处理。所有织物整理前统一用洗涤剂洗 涤,并用全自动缩水率实验机按1 7 A 的程序进行 松弛收缩预处理。 高锰酸钾处理流程。织物热水浸渍一高锰酸钾 溶液氧化( K M n O 。4 ( o w f ) ,J F cl L ,p H 值3 5 , 温度4 0 ,时间3 0m i n ,浴比1 :2 0 ) 一皂洗( 4
14、 5 , 1 5m i n ) 一中和清洗( 纯碱2 ( o w f ) ) 一清水冲洗 一5 0 烘干一脱色( N a H s O ,6 ( o w f ) ,H A c 体积 分数1 ,温度4 0 ,时间3 0m i n ,浴比1 :2 0 ) 一冲 洗一烘干,待用。 蛋白酶预处理流程。织物浸入蛋白酶S a v i n a s e 1 6 L 的s H c l 缓冲溶液( 1g L ,p H 值8 ) 一恒温处 理( 温度5 0 ,时间4 5m i n ,浴比1 :2 0 ,平平加O 0 5 ( o w f ) ) 一高温灭酶一冲洗一烘干,待用。 M T G 处理工艺。织物浸入M T G
15、的嘶s H c l 缓 冲溶液( 4 0u g 织物,平平加00 5 ( o w f ) ,温度 3 7 ,时间2h ,浴比1 :2 0 ,p H 值6 5 ) 一高温灭酶一 冲洗一烘干,待用。 树脂整理工艺。织物浸轧防缩液2 次( 整理剂 E L A F I xP V 4 聚氨酯水溶液,9 0 L ,p H 值7 8 ,轧 液率8 0 ,轧车压力1 7 6k P a ) 一烘干( 6 0 ) 一焙烘 ( 1 8 0 ,4 0s ) 。 1 3 2 测试方法 采用比色法测定M ,I G 酶活。以C B z G l n G l v ( s i g m a 公司) 为作用底物,以L 一谷氨酸一7
16、一单羟胺酸 ( s i g m a 公司) 做标准曲线。1 个单位谷氨酰胺转胺 酶酶活定义:3 7 时每分钟催化形成1 肚m o lL 一谷氨 酸7 一单羟胺酸的酶量( u m L ) 。 采用福林酚法“测定蛋白酶酶活。 毡缩率参照1 w sT M3 1 方法( 洗涤时加配重物 使洗缩质量达到1k ) 1 2 1 进行测试。选择6 5A 洗 涤程序。洗缩织物放置在大气中至少1 0h ,测定织 物尺寸,按下式计算面积收缩率: 面积收缩率= 邪+ 船+ ( 麟船) 1 0 0 式中,昭为平均宽度尺寸变化率;船为平均长度尺 寸变化率。 采用拉边纱条样法测定织物强力,每块试样做 3 次,取其平均值。
17、2 结果与讨论 2 1 羊毛角蛋白氨基酸分析 采用酸水解法对羊毛角蛋白氨基酸成分进行了 分析,分析结果如表1 所示。 表1 羊毛角蛋白氨基酸成分分析 名称含量名称含量名称含量 天门冬氨酸 9 2 8 苏氨酸 4 9 4颉氨酸4 9 6 谷氨酸1 3 4 2精氨酸7 9 6蛋氨酸0 9 2 丝氨酸6 7 0丙氨酸3 3 0苯丙氨酸3 3 3 组氨酸0 8 5酪氨酸 3 7 2 亮氨酸 6 9 2 乙氨酸 1 5 6 胱氨酸 2 9 4 异亮氨酸 2 9 2 赖氨酸 2 8 2 脯氨酸 4 7 7总氨基酸含量8 1 3 l 通过对羊毛纤维氨基酸成分的分析可知,羊毛 角蛋白中谷氨酸含量达1 3 4
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- 微生物 谷氨酰胺 转胺酶 改善 羊毛 织物 性能
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