基于角质酶和角蛋白酶的羊毛复合酶整理研究#郑佳，张勇兵，王强，范雪荣**510152025303540（江南大学生态纺织教育部重点实验室，江苏无锡214122）摘要：为了提高羊毛防毡缩性能，采用角质酶和角蛋白酶二浴法处理羊毛，研究了其对羊毛纤维强力、染色性能以及表面形貌的影响。结果表明，经二浴法处理后，羊毛纤维强力有较大损失，上染速率和上染百分率均有增加。羊毛红外光谱分析表明，角蛋白酶能断裂羊毛鳞片层中胱氨酸的二硫键。通过SEM观察，角蛋白酶联合角质酶二浴法工艺对羊毛纤维的处理效果较为明显，能有效去除羊毛鳞片。关键词：羊毛；角蛋白酶；防毡缩中图分类号：TS193.1StudyonfinishingofwoolwithcutinaseandkeratinaseZHENGJia,ZHANGYongbing,WANGQiang,FANXuerong(KeyLaboratoryofEco-Textiles,MinistryofEducation,JiangnanUniversity,JiangSuWuXi214122)Abstract:Inordertoimprovetheanti-feltingpropertyofwool,cutinaseandkeratinasewereusedtotreatwoolintwobaths,andtheinfluenceofenzymetreatmentonstrength,dyeingperformanceandsurfacemorphologyofthewoolfiberswereinvestigated.Theresultsshowedthatthestrengthofwoolwasdecreasedaftertwo-bathtreatment,whilethedyeuptakeanddyeingratewereincreased.FTIRresultshowedthatkeratinasecouldbreakdisulfidebondsofcysteineincuticlelayerofwool.SEMimagessuggestedthatthetwo-bathprocessingwithcutinaseandkeratinasecouldremovethewoolscaleseffectively.Keywords:wool;keratinase;anti-felting0引言羊毛是一种天然蛋白质纤维，是宝贵的纺织原料。羊毛织物由于柔软、保暖、挺括等优良特性而被纺制成各种高档织物[1]。但羊毛织物在加工洗涤时会产生毡缩现象，导致织物变厚、发硬、尺寸收缩、弹性降低，使毛纺产品失去其原有的美观和服用性能，因此羊毛的防毡缩整理极为重要[2]。传统的氯化防毡缩整理虽然可以达到较好的防毡缩效果，但是这种以化学处理为基础的方法，容易使羊毛纤维泛黄、色泽萎暗，而且还会产生有机氯化物等对环境有害的物质[3-4]。因此环境友好的生物酶防毡缩整理方法越来越受到重视。生物酶防毡缩整理主要是利用酶分子对羊毛纤维表面鳞片的水解作用，破坏鳞片层，达到防毡缩目的。角蛋白酶具有降解天然角蛋白的功能，主要由真菌、放线菌或细菌等多种微生物产生[5-7]。角蛋白酶作为一种可以降解角蛋白的还原酶类，能将羊毛鳞片层中的二硫键水解成半胱氨酸化合物，对羊毛鳞片层致密产生“松解”作用，从而利于后续角蛋白的进一步水解。由于角蛋白酶这种特性，使其用于羊毛防毡缩整理成为可能。蔡少波等[8]从腐烂的羊毛织物中分离出一种具有降解蛋白能力的细菌Pseudomonas，通过优化培养条件和处理工艺，该细菌分泌的角蛋白酶能提高羊毛和聚酯混合织物的抗毡缩性能和抗拉强度。周雯等[9]采用Bacillussubtilis产角蛋白酶与蛋白酶一浴法处理羊毛，研究结果表明该角蛋白酶能促进基金项目：教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（20110093110003）作者简介：郑佳，（1990-），女，本科生，主要研究方向：纺织生物技术。通信联系人：王强，（1973-），男，教授，主要研究方向：纺织生物技术。qiang_wang@163.com-1-蛋白酶对羊毛鳞片的降解，二者协同作用能有效去除羊毛鳞片。本文采用角蛋白酶和角质酶二浴法对羊毛进行防毡缩整理，考察了其对羊毛纤维强力、染色性能及表面形貌的影响。4550551试验部分1.1试验材料华达呢羊毛织物（Nm56/2，200g/m2），无锡协新毛纺织有限公司；美利奴羊毛纤维（平均直径25µm），无锡协新毛纺织有限公司；Bacillussubtilis产角蛋白酶（酶活300U/mL），江南大学生物工程学院；T.fusca产角质酶(酶活99U/mL)，江南大学生物工程学院；弱酸性普拉艳兰，上海德司达有限公司；其他试剂均为分析纯。1.2试验仪器Color-Eye电脑测配色系统7000A（美国GretagMacbeth），电子单纤维强力仪YG001N（南通宏大实验仪器有限公司），UV-2802S扫描型紫外/可见分光光度计(美国Unico公司)，WHYF-2F恒温振荡水浴锅(台湾瑞比公司)，傅里叶变换红外光谱仪NICOLETis10（赛默飞世尔...