[发明专利]一种生物酶法提高羊毛抗菌性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用转谷氨酰胺酶的催化作用将一些具有抗菌性能的天然 物质接枝到羊毛上，赋予羊毛抗菌性的方法，属于纺织生物技术领域。

背景技术

羊毛纤维及相关材料主要是由角蛋白构成的，角蛋白是含硫蛋白质的复合 体。尽管分子间存在的二硫键、盐式键和范德华力使毛纤维对于蛋白水解酶的 水解作用有较强的抵抗作用，但在适宜的温度和湿度条件下，其脱落物和人体 汗水混合后，为细菌、霉菌的生长繁殖提供了丰富的营养，使织物极易产生霉 变降解，并造成疾病的传播，在很大程度上制约了羊毛织物作为高档服装面料 的应用，因而对之进行抗菌整理，赋予其抗菌性具有较好的现实意义。

目前，国内外常用的是将具有抗菌作用的Cu、Ag等重金属物质通过一些物 理或者化学的方法处理到羊毛上，对羊毛进行抗菌整理，但是在穿着服用过程 中，这些重金属离子会从纤维表面释放出来，并通过与皮肤接触渗入体内，对 人体危害较大，同时，整理后的废水排放污染环境，且整理后的织物的耐水洗 牢度比较差。

微生物来源的转谷氨酰胺酶(MTG)是一种催化酰基转移反应的转移酶，它可 以催化谷氨酰胺和具备伯胺的众多蛋白质发生酰基转移反应，使被作用物质发 生物理化学性质的改变，增加物质的功能，因此该酶在食品、医药、纺织等工 业具有广阔的应用前景。它利用肽链上的谷氨酰胺残基的γ-甲酰胺基做为酰基 供体，受体可以是蛋白质肽链上的赖氨酸残基和带有伯胺基的氨基化合物，当 不存在以上二种受体时，水分子则充当酰基转移反应的受体，MTG除可发生酰 基转移反应形成分子内及分子间的共价交联外，还可以催化水解多肽链中的异 肽键。其作用过程如下：

(a)R-Glu-CO-NH₂+NH₂-Lys-R′→R-Glu-CO-NH-Lys-R′+NH₃

(b)R-Glu-CO-NH₂+NH₂-R′→R-Glu-CO-NH-R′+NH₃

(c)R-Glu-CO-NH₂+H₂O→R-Glu-CO-OH+NH₃

(d)R-Glu-CO-NH-Lys-R′→R-Glu-+R′-Lys-

目前，MTG在纺织领域中的应用主要(b)对羊毛和蚕丝进行改性，改善其 物理机械性能。MTG单独及联合其它方式协同处理羊毛织物和纱线，羊毛织物 与纱线由于预处理所造成的化学损伤，生物损伤，化学/生物多重损伤均较对照 样得到了极大修复，羊毛纱线和织物强力与对照样相比最高可增加25％，从而有 效地弥补MTG处理之前各种化学与生物预处理所造成的纤维损伤。染色羊毛制 品经MTG处理后，改善了染色制品的耐水洗色牢度，有效减少了织物褪色，同 时，降低了羊毛纤维本身的受损伤程度(来自于洗涤液的偏碱性条件和蛋白酶 对纤维的降解)。精纺羊毛织物经MTG处理后，织物的尺寸稳定性、抗皱性、 压烫性等易护理指标均较对照样有一定程度的提高。利用等离子体、过氧化氢 氧化、超声波等预处理与MTG协同作用对羊毛织物酶法防毡缩具有一定的增效 作用。超声波协同蛋白酶——MTG复合整理能够显著改善毛织物防毡缩性能， 且织物强力和伸长性能基本保持不变；专利CN1546783A公开了一种利用MTG 处理羊毛织物的方法，通过MTG处理，增强了羊毛蛋白间的交联作用，使得羊 毛尺寸稳定性与抗皱性等性能有一定程度的提高，达到了羊毛织物易护理的效 果。然而，上述研究同时表明，单独利用MTG对羊毛纤维本身进行酶促交联改 性仅能对羊毛物理机械性能如对强力、防毡缩、抗皱等有所改善，无法赋予羊 毛更多功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种环境友好、生态健康、能耗低的一种生物酶法提 高羊毛抗菌性的生物改性处理方法。经本方法处理的羊毛具有抗菌性好，强力 回复好，且能较好的提升羊毛染色性能等优点。

本发明的技术方案：一种生物酶法提高羊毛抗菌性的方法，利用转谷氨酰 胺酶MTG的催化作用将含有伯胺基团且具有抗菌性能的天然抗菌整理剂接枝 到羊毛上，提高羊毛抗菌性，工艺步骤：