[发明专利]一种在制革过程调控蛋白酶催化活性的方法

说明书

本发明公开了一种在制革过程调控蛋白酶催化活性的方法，是用蛋白酶可逆抑制剂与现有的蛋白酶制剂一起应用于浸水、脱毛或软化工艺中，达到先抑制后恢复蛋白酶活力的目的。本发明提供的方法，能在制革过程中降低蛋白酶初始催化水解反应的速率，使蛋白酶渗透皮后才开始水解皮蛋白质，减少蛋白酶对皮表层胶原纤维的作用时间和强度，提高蛋白酶对皮内各层胶原纤维水解作用的均匀性，解决现有基于蛋白酶作用的制革生物技术容易损伤皮胶原纤维，降低皮革品质的技术问题，同时提供的蛋白酶可逆抑制剂选自蛋白质，是一种环境友好的助剂。

技术领域

本发明属于皮革的加工制造技术领域，具体涉及一种在制革过程中调控蛋白酶催化活性的方法以及采用该方法制得的皮革。

背景技术

蛋白酶被越来越广泛地用于制革浸水、脱毛、软化等工序中，催化水解去除原皮内的白蛋白、球蛋白、弹性蛋白、蛋白多糖、角蛋白等非胶原蛋白质，可以达到提高浸水效率、实现清洁脱毛和适度分散纤维的目的，为后工序中鞣制及染整材料的渗透和结合创造适宜的条件。但是，蛋白酶催化反应的底物选择性不高，用其处理原皮或裸皮会同时水解多种蛋白质，包括皮内的非胶原蛋白质和胶原纤维。另外，动物皮复杂的组织结构和蛋白酶高效的酶促反应让蛋白酶在原皮内传递慢且反应快，常常造成皮粒面层（皮表层）比皮中间层受到的蛋白酶作用时间更长、强度更高，即导致了蛋白酶对皮内、外层胶原纤维作用不均匀。因此，在皮革生产过程中使用蛋白酶容易损伤皮中的胶原纤维，特别是粒面层中的胶原纤维，造成皮革出现空松、伤面、松面等质量问题，导致皮革产品价值下降。

为了解决使用蛋白酶制剂容易降低皮革品质的技术问题，一些研究者开发了抑制胶原酶活力（使胶原酶催化活性丧失）的酶制剂产品和酶处理方法。例如，中国专利CN103060487A题为“减小皮革损伤的脱毛酶制剂”公开了一种复配的脱毛酶制剂，该酶制剂在选用合适的蛋白酶（如2709蛋白酶）的基础上，加入了特定的蛋白酶抑制剂（EDTA），可以抑制其中的胶原酶活力；中国专利CN104711379B题为“一种用于消除牛皮皮革粒面伤害的酶脱毛方法”公开了一种先用胶原酶抑制剂（没食子酸钠、丙二酸钠、丁二酸钠、己二酸钠、谷氨酸钠和羟肟酸钠中的至少一种）预处理浸水牛皮，再用脱毛酶制剂进行脱毛的方法；中国专利CN105132600B题为“调控蛋白酶对动物皮内胶原蛋白和弹性蛋白选择性作用的方法”公开了一种先用阴离子表面活性剂预处理动物皮，再用蛋白酶处理动物皮，或者用阴离子表面活性剂预处理过的蛋白酶对动物皮进行酶处理的方法，其中所述的阴离子表面活性剂（长链烷基硫酸盐、长链烷基磺酸盐中的至少一种）可以抑制蛋白酶水解胶原的活力。这些发明无论是在蛋白酶制剂中复配抑制剂，还是在蛋白酶使用前添加抑制剂，都采用了不可逆抑制剂来抑制蛋白酶制剂中的胶原酶活力，从而减少皮胶原纤维的损伤。但值得指出的是，制革用蛋白酶制剂的主要酶组分不是胶原酶，而是其他的蛋白酶；且在制革过程中，即便用不含胶原酶组分的高纯度蛋白酶处理动物皮，还是难以避免皮胶原被水解从而出现皮革伤面和松面的问题。

基于上述分析，一种在制革过程中能有效调控蛋白酶催化活性，防止皮胶原遭到过度水解的方法是目前行业内急需的。

发明内容

鉴于上述不足，本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点或不足，提供一种在制革过程中调控蛋白酶催化活性的方法。其特点是用蛋白酶可逆抑制剂与蛋白酶制剂一起应用于浸水、脱毛或软化工艺中，在酶处理的初始阶段抑制蛋白酶活力，降低蛋白酶催化水解反应的速率，使蛋白酶渗透原皮或裸皮后才恢复活力，开始水解皮蛋白质，从而提高蛋白酶处理皮内各层胶原纤维的均匀性，解决现有的用蛋白酶的制革生物技术容易损伤皮胶原纤维，降低皮革品质的技术问题。

原皮组织的复杂性和酶促反应的高效性使得蛋白酶在皮内传递慢而反应快，正因如此，使用蛋白酶处理原皮或裸皮容易造成皮表层胶原纤维过度水解、皮革品质严重降低。解决制革过程中蛋白酶传质与反应之间的矛盾，无疑是避免蛋白酶过度损伤皮胶原纤维的关键。酶的可逆抑制是指用特殊的可逆抑制剂与酶分子进行非共价键结合以暂时使酶的催化活性降低或丧失，待抑制剂被去除后，酶的催化活性即可恢复。