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潜力的芽孢杆菌weihenstephanensis PKD5角蛋白酶环保脱毛的皮肤和隐藏

*通信:

Pradeep Kumar DM,维德雅瑟格大学微生物学系,- 721102,西孟加拉邦,印度,电话:09434410208;电子邮件:pkdmvu@gmail.com

文摘

比较脱毛钠分子的效率(1.5%)、曹(1.5%)和原油角蛋白酶(15.3 U /毫升)的芽孢杆菌weihenstephanensis PKD5研究单一和组合在牛皮上,山羊和绵羊皮肤。完成脱毛是通过钠治疗,曹钠,钠与粗角蛋白酶和粗角蛋白酶2后,分别2 2和10 h。在所有的治疗,这种酶治疗皮肤/隐藏相对更白,光滑和闪亮的将公布完整的头发毛囊从皮肤/隐藏。尽管化学(s)和组合化学与酶拔毛皮肤/隐藏在相对较少的时间但酶脱毛提高皮革质量。所以,角蛋白酶生产使用低成本家禽羽毛可用于脱毛,是可持续的和潜在的皮革行业取代化学脱毛。

关键字

芽孢杆菌weihenstephanensis;PKD5;角蛋白酶;皮革;脱毛

介绍

皮革行业一直是传统的工业部门的生产加工皮革。这是一个由肉类产业的产品皮肤和隐藏的动物。据估计,全世界550万吨盐湿生隐藏处理和4.6×10⁵每年吨重的皮革生产(1]。皮革加工涉及到各种操作顺序的方式从原始皮革皮肤/隐藏进程。传统的皮革处理涉及的主要步骤浸泡、脱毛、抑制和晒黑。

脱毛或拔毛是一个重要的和不可避免的一步去除头发皮肤和隐藏。脱毛后,皮革加工等许多治疗除钙,省掉,脱脂、酸洗以级联方式;然后转化为持久,持久的材料适用于各种用途包括鞋子,帽子,夹克,裙子,裤子,腰带,书绑定,皮革壁纸,家具覆盖。一般来说,石灰(曹)和硫化物(Na₂S /纳什)同时用于脱毛很长一段时间(2]。石灰作为碱引起肿胀的皮肤/隐藏了天冬酰胺,谷氨酰胺水解胶原蛋白结构,有助于扭曲纤维束去除头发(3,4]。而像钠硫化物₂S /纳什被用于脱毛,硫化物离子攻击半胱氨酸残基之间的二硫桥出现在角蛋白结构(5]。皮革的生产和质量没有达到最适条件由于缺乏技术除了石灰和硫化钠的使用。

脱毛的两个主要成分是石灰生产有毒污泥而硫化物是剧毒和令人讨厌的气味。他们在制革厂的废水污染造成污染水源。他们也可能下降处理厂回收的废水的效率6]。暴露在空气中的化学物质在溶液中或坦克在加工厂可以危害工人和症状皮肤刺激、呼吸问题和头晕。在这种关注,酶脱毛的方法,特别是蛋白酶是一个更好的、更环保和可持续的替代,以减少环境污染,有害吗健康对工人的影响以及提高皮革的质量(7- - - - - -10]。

几脱毛的报道证实微生物蛋白酶的就业提供更好的品质皮革在与化学脱毛剂(11- - - - - -16]。中微生物的来源,细菌蛋白酶获得更多的欣赏和关注由于容易通过深层发酵生产,相对更高的产量,减少生产时间和产品容易复苏。然而酶脱毛的商业实现有限由于某些缺点比如酶广泛的pH值和温度稳定性,一致的性能以及生产成本。

目的是寻找一个可行的和环保的替代有害化学物质,本研究旨在评估原油keratinolytic的脱毛效率蛋白酶的芽孢杆菌weihenstephanensisPKD5连同Na₂年代和曹(如化学脱毛剂)在单一和组合。

材料和方法

微生物和角蛋白酶的生产

一个强有力的角蛋白酶产生菌芽孢杆菌weihenstephanensis加入PKD5(基因库。JN897383)曾与土样的羽毛堆填区是受雇于本研究[17]。

应变是生长在250毫升厄伦美厄烧瓶在优化条件(g / l):氯化钠5.0,MgSO₄1.0 K₂HPO₄1.0 (NH₄)₂所以₄10.0,2.0,白鸡羽毛,在pH值为8.0,2%培养液(10⁹细胞/毫升),40°C, 120 rpm(7天17]。此后,发酵肉汤是离心机(5590 g×5分钟)和上层清液被认为是粗酶。

酶测定

原油keratinolytic活动酶化验了角蛋白粉(Hi-Media、印度)作为底物的改性方法Gradisar et al。18]。被定义为一个单位的角蛋白酶活动所需的酶量解放1μg酪氨酸在实验条件下每分钟。

脱毛化验

新鲜的完善皮肤山羊;绵羊和牛隐藏从当地屠宰场收集,清洗顺序用氯化钠溶液和水去除杂质在干热灭菌器然后干50°C。皮切成块,孵化了40毫升溶液100毫升烧杯(浸渍法)不同的代理人即1.5%硫化钠(Na₂年代),1.5%石灰(曹)和粗酶(15.3 U /毫升)在单一和组合曹(1.5% + 1.5% Na₂年代,1.5%石灰Na + 15.3 U /毫升角蛋白酶和1.5%₂S + 15.3 U /毫升角蛋白酶)在室温下。皮肤/隐藏蒸馏水处理被认为是消极的控制。定期皮肤/隐藏撤回了脱毛轻轻刮钝手术刀和过程持续10 h。皮肤件和头发分析通过立体显微镜(Magnus MS24)。实验进行了一式三份。一批后,使用酶(组合)的单身女性,也采用新鲜皮肤脱毛效率。

结果

影响不同的代理(s)在皮肤脱毛/隐藏在时间依赖方式调查,无毛绒毛皮的外观和隐藏是所示图1。完整的脱毛治疗后注意到Na₂年代(1.5%)、石灰+ Na₂年代(1.5%)和Na₂S +粗角蛋白酶2 h内孵化/隐藏在所有三种类型的皮肤。原油酶治疗,另一方面完成脱毛实现10 h(内图1)。视觉和stereomicroscopic检查表明,蛋白水解酶去除毛发的毛囊由于皮肤变得光滑,白色和亮。另一方面,化学处理皮硬,暗棕和皱纹(图2)。

头发收集从传统脱毛通过lime-sulfide过程被发现糊化,随后转化成纸浆(图3显示了Na₂S +石灰处理),而头发从酶治疗与卵泡(完整的收集图4)。使用酶后一批也可以无毛绒所有类型的皮肤/隐藏在14 h(有效孵化(图5)有轻微不愉快的气味。

讨论

在我们前面的任务,我们研究了一个强有力的角蛋白酶产生菌b . weihenstephanensisPKD5生产酶利用能力低成本鸡毛[17),将高度可接受在工业大规模生产。这种酶被发现在各种各样的稳定pH值(6 - 9)和温度(30°C到60°C),鼓励在皮革加工中的应用(17]。在目前的研究中,原油的角蛋白酶b . weihenstephanensisPKD5大约需要10 h脱毛(15.3 U /毫升酶浓度、pH值8.0,室温)相对比的报道蛋白酶枯草芽孢杆菌(19),假单胞菌stutzeri应变K4 (20.),芽孢杆菌safensis(21),Paenibacillus woosongensis(TKB2) [22以24小时,20 h, 16 h, 14 h分别(表1)。不过,纯化的酶Brevibacillus短US575大约需要10 h脱毛(23),但净化过程是昂贵的,耗时的和敏感的。因此,粗酶的应用消除了笨重的净化过程。此外,其他原油制备蛋白水解酶的存在可能会增强或他们可能与角蛋白酶协同作用从而加速脱毛效率。

表1:比较脱毛条件b weihenstephanensis PKD5报道细菌性角蛋白酶/蛋白酶。

鸡尾酒的化学物质和酶与化学协同加速脱毛过程虽然酶脱毛删除完整的头发而化学脱毛产生hair-pulp。所以,enzyme-based脱毛显著减少污染的机会,消除有毒化学物质的使用以及提高皮革质量。此外,完整的头发(特别是羊)从酶脱毛可以用在纺织工业中恢复过来。

结论

在这项研究中,一个使用keratinolytic环保酶脱毛过程开发蛋白酶的b weihenstephanensis PKD5利用生产低成本鸡毛,哪个更有效的各种类皮肤/隐藏除了减少污染负荷和提高皮革质量。在世界范围内,搜索是一个稳定的酶将更有效的各种类型的隐藏和皮肤上。酶在这个问题,大规模生产和后续申请脱毛可以应付正常的皮革在工业生产的规模水平。

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