[发明专利]一种嗜热毛壳菌纤维素酶及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种纤维素酶，尤其涉及一种嗜热毛壳菌纤维素酶；另外，本发明还涉及该嗜热毛壳菌纤维素酶的制备方法和应用。

背景技术

纤维素酶是一种纤维素类物质水解专一高效催化剂，可以将纤维素降解为小分子类纤维素、多糖类化合物及葡萄糖。纤维素酶在一些草食动物上很早就存在，科学家研究纤维素酶已经有100多年的历史了，当初主要想通过纤维素酶降解地球上贮量最丰富的纤维素，并变成可用生物能源，在这一过程中人们发现了纤维素酶的很多其它用途，现代纤维素酶广泛使用于纺织印染、造纸、饲料、生物能源、食品加工、酿造环保、石油开采等行业。纤维素酶在此过程中也发展出众多的品种，如有纤维素酶、酸性纤维素，现在已经有一些纤维素酶在碱性条件下也具有良好的性能，本发明旨在为纺织印染行业提供一种新型纤维素酶。纤维素酶在许多工业领域中均有广泛的应用：

1.织物柔软整理

纤维素纤维是纺织上主要的大类纤维，包括棉麻，其中用纤维素酶对棉型织物及麻织物进行柔软整理在一些文献上有报导，如毛巾、灯芯绒等织物通过纤维素酶处理后，手感有明显提高；特别是麻类织物通过处理后，可明显地降低麻纤维素上的小绒毛，从而减少麻纤维对人体的刺痒感，使麻纤维穿着更舒适；现在流行一种面料叫仿天丝面料，这种面料一般是用高支高密的棉织物通过纤维素酶长时间处理后，纤维通过失重，使此纤维具有天丝的悬垂、光亮、柔软的感觉。这些都是利用纤维素酶对纤维素纤维的降解，达到降低纤维素纤维的结晶度，从而使纤维素纤维变得柔软，当然此方法的缺点是织物强力损失较大，因此这方面应用比较广泛的只有仿天丝，而在麻纤维上的应用还处于研究中。

2.纤维素纤维的生物抛光

纤维素酶用于纤维素纤维除毛抛光报导较早的也大约在90年以后，因此纤维素纤维的生物抛光技术是近几十年发展起来的一门新技术，从作用的织物上来看一般分为休闲成衣抛光、天丝人棉和印染厂针织物生物抛光三大类，所用的酶一般常用的是酸性酶，纤维素酶较为少见。

2.1．休闲成衣织物抛光

这类主要织物为棉型成衣，一般以水洗厂为主，所用纤维素酶一般为酸性纤维素酶，也有一些保强性要求较高的织物要用到纤维素酶，其中起主导作用的是酸性纤维素酶。其作用机理是通过纤维素酶将纤维表面的绒毛降解成水溶性纤维素，多糖或葡萄糖，使纤维表面变得光洁、平整，达到抛光的目的，一般工艺比较简单：酶用量0.5-2%owf、PH4.5、温度50-60℃、处理时间40-60分钟。

2.2．棉针织物印染厂生物抛光

棉针织物生物抛光技术近几年来发展较快，最先使用的酸性纤维素酶生物抛光，目前发展到纤维素酶抛光，以及除氧中性抛光一浴，中性抛光除氧染色一浴工艺，现在针织物抛光是这四种工艺并行，各有优缺点。酸性纤维素酶抛光具抛光效果好、抛光速度快、但强力损失较高，强力损失15%左右，一般适于纱支在30支以下的针织物进行抛光；而纤维素酶抛光速度及效果是没法与酸性纤维素酶比的，但是保强性比较高，强力损失一般在10%左右，对于一些尾棉纤维，纱支较细的纤维比较适用。从工艺上来看：中性抛光除氧染色一浴法可以达到节能节水及节省时间的效果，但对一些敏感色染色效果会有一定的影响，同时工厂接受此工艺的不多，总体上来看工厂还是比较接受两步工艺。

2.3．天丝、人棉纤维的抛光

天丝和人棉纤维都是从木纤维中提取的纤维素纤维，这种纤维的最大缺点是：此类纤维是皮芯结构，纤维之间的抱合力较差，因此在加工中会发生纤维开口的现象，也叫原纤化，这种原纤化过程就会重新产生毛羽。目前这类纤维的抛光工艺大多采取多用量，短时间抛光，但目前用酸性纤维素酶效果并不理想。

3．牛仔服的生物酶洗

纤维素酶最早用于纺织是牛仔水洗，当时牛仔织物水洗，主要是通过石磨，达到起花的效果，此产品又名石磨蓝，由于大量使用石子，对设备使用寿命影响较大，同时对织物的强力损伤较大，因此人们开始寻找新的加工工艺，纤维素酶粉作为牛仔水洗产品就应运而生了。

牛仔织物酶洗是最传统的酵洗工艺，工艺很简单：一般向洗水机中加入酶粉1%owf，温度在室温或50-60℃水洗30-60分钟，主要评价起花度，对比度及沾色情况，其中抗沾色是此产品的技术关键，一般沾色少说明此产品的效果就好，当然起花与抗沾色是一对矛盾体，如何控制是纤维素酶技术的关键。