[发明专利]保护动物皮产品免于金属蛋白酶活性作用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及皮革加工，并且特别涉及通过用金属蛋白酶抑制剂(metalloproteinase inhibitor)处理动物毛皮(skin)或兽皮(hide)，以保护动物毛皮或兽皮免于被酶降解的方法。

背景技术

因为微生物生长和活性导致的新鲜兽皮和毛皮的劣化是皮革和制革(tanning)工业中的主要问题，也是经济损失的主要原因。有害的微生物，如细菌和真菌，可能来自很多来源，包括动物毛皮本身、屠宰场和皮革鞣制及加工环境。新鲜的毛皮和兽皮具有高的湿含量、合适的pH，和大量的可利用的营养物质，允许微生物快速生长，这导致毛皮和兽皮的主要组分劣化。

生长在兽皮和毛皮上或附近的微生物能够通过产生酶，如可以降解兽皮或毛皮的蛋白质组分的胶原酶，导致兽皮和毛皮腐坏。蛋白质构成新鲜兽皮或毛皮组成的大约33％(其余主要是水和脂肪)，其中很多蛋白质是胶原(collagen)(John Henry Sharphouse，Leather Technicians Handbook.1995.LeatherProducers’Association.Moulton Park，Northhampton，Great Britain)。成品皮革主要是胶原，其在鞣制过程中交联。因为成品皮革主要是胶原，所以在加工和储存动物毛皮和皮革过程中，微生物产生的胶原酶对兽皮和毛皮的损害特别大并对成品皮革的质量产生不利的影响。

在毛皮和兽皮处于加工前的储存阶段或者正被运输到其它加工地点时，已使用几种方法暂时保护毛皮和兽皮。具体地，已使用生物杀灭剂(biocide)或防腐剂以尽力控制有害的微生物(参见，例如，下述通过引用并入本文的美国专利：美国专利号4,164,393，美国专利号4,224,028，美国专利号4,278,432，美国专利号4,322,210，美国专利号4,379,706，美国专利号4,478,728，美国专利号4,889,811，美国专利号4,935,031，美国专利号4,985,039，美国专利号5,096,553，美国专利号5,435,808，美国专利号6,086,633和美国专利号6,451,062)。虽然生物杀灭剂或防腐剂可以很好地抑制或杀死微生物，但它们对阻断胶原酶或其它负责降解胶原的酶通常并不有效。即使在杀死产生酶的微生物后，这些酶仍能保持活性并造成损害。此外，使用生物杀灭剂保护毛皮和兽皮昂贵或不实际，因为需要大量的生物杀灭剂才能杀死足够的微生物以彻底防止胶原酶产生。此外，生物杀灭剂对内源的酶，即由动物本身产生的酶和屠宰后留在毛皮或兽皮中的酶无效。而且在有些情况下可能不希望完全消灭接触毛皮或兽皮的所有微生物，因为一些微生物可以产生对分解附着于兽皮或毛皮的外来有机物质有用的酶。

胶原酶属于被称作金属蛋白酶的一类蛋白质，其需要金属离子存在以发挥作用。过去曾有报道，通过将金属蛋白酶暴露(expose)于金属螯合剂可以阻断或者抑制金属蛋白酶的活性。例如，氨基羧酸衍生物，如乙二胺四乙酸(EDTA)和乙二醇-双-(β-氨基乙醚)-N，N，N’，N’-四乙酸(EGTA)是已知的能够抑制金属蛋白酶如胶原酶的金属螯合剂(David S.Auld 1995“Removal andreplacement of metal ions in metallopeptidases.”In：Allan J.Barrett(编)，Methodsof Enzymology，248：228-242.Academic Press.New York)。然而，迄今为止，金属螯合剂抑制金属蛋白酶主要用在医药和生物技术领域。氨基羧酸衍生物作为胶原酶抑制剂的有用性和有效性还未在制革和鞣革工业中得到公知或重视，而使用蛋白酶抑制剂保护毛皮和兽皮先前还未报道。

因此，需要保护毛皮和兽皮的组合物和方法，使毛皮和兽皮免受蛋白水解酶(proteolytic enzyme)，如与毛皮和兽皮接触、或存在于与毛皮和兽皮接触的流体或表面的金属蛋白酶的作用，特别是在皮革鞣制工艺阶段。

此外，需要保护毛皮和兽皮免受金属蛋白酶作用的组合物和方法，所述金属蛋白酶是由微生物产生的、或者是在屠宰动物时存在于动物毛皮或兽皮中的内源的酶。

此外，需要保护毛皮和兽皮免受金属蛋白酶作用的组合物和方法，其使用廉价、易获取的化合物和组合物。

此外，需要保护毛皮和兽皮免受金属蛋白酶作用的组合物和方法，其使用的化合物和组合物毒性低、对环境友好并且与鞣革和制革过程相容。

发明内容