專(zhuān)利名稱(chēng)：用于處理粘性棉花纖維的酶組合物及用所述的酶組合物處理粘性棉花纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于降低棉花纖維粘性的“粘性棉花”處理，特別是，涉及酶組合物及用上述酶組合物處理“粘性棉花”纖維以降低其粘性的方法。
“粘性棉花”是一個(gè)用以說(shuō)明在棉花纖維上有由某種(同翅昆蟲(chóng))昆蟲(chóng)(主要是甘蓍粉虱Bemisia tabaci和棉花蚜蟲(chóng)，Aphisgossyppi)排泄的粘性糖沉積物的棉花纖維，所述昆蟲(chóng)以盛開(kāi)棉桃上面的棉花葉為食。在棉花加工過(guò)程中，粘性棉花引起嚴(yán)重問(wèn)題。這是全世界棉農(nóng)面臨的問(wèn)題。
將在“粘性棉花”的棉花纖維上的粘性物質(zhì)稱(chēng)為“蜜汁”。蜜汁是一種單、二、三糖及少量蛋白質(zhì)與有機(jī)酸(1，2)的復(fù)合混合物。由粉虱生產(chǎn)的典型蜜汁組合物含29.5%寡糖(包括松三糖)，10.1%蔗糖，5.3%葡萄糖，11.7%果糖，43.1%海藻糖(trehalulose)(3)。
在棉花上的蜜汁給軋棉和紡織廠中棉花的加工造成困難。另外，上述蜜汁的存在，會(huì)增加纖維染色真菌的微生物發(fā)酵。很大程度上影響了棉花的纖維質(zhì)量。在軋棉中，粘性棉花影響廢物的清除并需要更頻繁地清洗軋棉機(jī)刀口，減慢了軋棉操作。這會(huì)顯著地降低生產(chǎn)力。在紡織廠中，蜜汁影響許多加工步驟，包括梳棉，拉絲、制粗紗和精紡操作。由于高速技術(shù)的適應(yīng)性，在許多國(guó)家中，粘性棉花是棉花生產(chǎn)的主要威脅，并且在紡織工業(yè)中，是一個(gè)重要的質(zhì)量考慮因素。
似乎已有降低受害棉花的粘性的有限工作的報(bào)告。報(bào)告過(guò)，將粘性棉花加熱到130-140℃一段短時(shí)間，以使蜜汁中的糖成焦糖，從而避免精紡(4)過(guò)程中的粘性。有報(bào)告報(bào)道將碳?xì)浠衔锖捅砻婊钚詣┘拥矫藁ㄖ幸韵喚€加工過(guò)程(5)中的粘連問(wèn)題。報(bào)道過(guò)的另一種方法是用氫氧化銨或硝酸銨的稀釋溶液噴灑污染的棉花蕾以增強(qiáng)蜜汁中糖的微生物降解(2)。其它的還有用殺蟲(chóng)劑控制棉花粘性(6、7)。發(fā)現(xiàn)將稱(chēng)作Tempanil的物質(zhì)(據(jù)報(bào)道含葡萄糖氧化酶)用于污染的棉花可顯著降低可溶性糖(8)。未提及所處理的棉花的粘性的改變。Tempanil由兩部分組成葡萄糖氧化酶和過(guò)氧化氫酶的粉末狀制品;和非離子和陰離子濕潤(rùn)劑的液體混合物。
從文獻(xiàn)中可以看出，在使用酶水解蜜汁這一領(lǐng)域做得很少，除葡萄糖氧化酶的使用外。但是，葡萄糖氧化酶僅僅是將葡萄糖轉(zhuǎn)變成葡糖酸，而對(duì)于那些已知對(duì)棉花粘性有影響的糖沒(méi)有活性。
(存在于蜜汁中的)低分子量的二、三糖即海藻糖和松三糖的復(fù)合物顯著地影響污染棉花的粘性。這些糖包含單糖;葡萄糖和果糖，如下文所示，它們是由α和β糖苷鍵相連(1)海藻糖(O-αD-吡喃葡糖基-(1→1)-D-呋喃果糖苷)
(2)松三糖(O-α-D-吡喃葡糖基-O-(1-2)-O-β-D-呋喃果糖基-(3-1)-α-D-吡喃葡糖苷) 不幸的是，存在于蜜汁中的海藻糖和松三糖對(duì)由常規(guī)的碳水化合物水解酶進(jìn)行的水解有抗性。因此，使用上述常規(guī)的碳水化合物水解酶不能令人滿意地通過(guò)從棉花纖維中除去蜜汁來(lái)處理粘性棉花。
因此，可以看出，有必要提供一種組合物，特別是能水解或進(jìn)一步降低棉花纖維上蜜汁的酶組合物?？梢赃M(jìn)一步看出，有必要提供一種使用上述酶組合物處理粘性棉花纖維以降低棉花在纖維上粘性的方法。
本發(fā)明的目的之一是鑒別并提供一種組合物，特別是能水解和/或進(jìn)一步減少棉花纖維上的蜜汁以減小所述纖維粘度的酶組合物。
本發(fā)明的目的之一是提供一種處理粘性棉花纖維以降低其粘性的方法。
據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，本文公開(kāi)的是一種酶組合物，它能夠水解和/或另外減少棉花纖維上存在的蜜汁，由此降低其粘性。該酶組合物包括至少一種得自真菌的水解酶。
優(yōu)選的，酶組合物的水解酶來(lái)自曲霉菌屬的真菌菌株。更優(yōu)選的是，上述水解酶得自黑曲霉種的菌株。最佳的水解酶得自保藏于美國(guó)典型培養(yǎng)收集中心(ATCC)，保藏號(hào)為14916的真菌菌株黑曲霉(臭曲霉)。
本發(fā)明的酶組合物中所包括的得自真菌的優(yōu)選的水解酶包括轉(zhuǎn)葡糖苷酶(α-1，4和α-1，6)和果膠酶。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步教導(dǎo)，本文公開(kāi)的是一種處理(酶方法處理)粘性棉花纖維以減小其粘度的方法。該方法包括將所述的棉花纖維與包括至少一種來(lái)自真菌的水解酶的酶組合物接觸。
優(yōu)選的，該方法使用有水解酶的酶組合物，所述水解酶得自曲霉屬的真菌菌株。更優(yōu)選的，上述水解酶來(lái)自黑曲霉種的菌株。最佳的水解酶是來(lái)自保藏于美國(guó)典型培養(yǎng)物收集中心(ATCC)，保藏號(hào)為14916的真菌菌株黑曲霉(臭曲霉)。
在本發(fā)明的酶組合物中包含的來(lái)自真菌的優(yōu)選的水解酶包括轉(zhuǎn)葡糖苷酶(α-1，4和α-1，6)和果膠酶。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的教導(dǎo)，本文公開(kāi)的是至少一種來(lái)自真菌的水解酶用于制備酶組合物的用途，所述的酶組合物能至少部分水解棉花纖維上的蜜汁，從而降低棉花纖維的粘度。
優(yōu)選的，所用的這些酶組合物含有得自曲霉屬的真菌菌株的水解酶。更優(yōu)選的，上述水解酶得自黑曲霉種的菌株。最佳的水解酶得自保藏于美國(guó)典型培養(yǎng)物收集中心(ATCC)，保藏號(hào)為14916的黑曲霉(臭曲霉)真菌菌株。
在本發(fā)明的酶組合物中包含的來(lái)自真菌的優(yōu)選的水解酶包括轉(zhuǎn)葡糖苷酶(α-1，4和α-1，6)及果膠酶。
通過(guò)對(duì)下列描述的閱讀，并與包括的附圖相結(jié)合，本發(fā)明的這些及進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。


圖1A和1B是按實(shí)施例1描述完成的，分別是在0時(shí)和17小時(shí)時(shí)，對(duì)從粘性(污染的)棉花纖維提取的蜜汁進(jìn)行酶水解試驗(yàn)而得到的蜜汁消化物的HPLC色譜。
圖2A，2B，2C和2D是按實(shí)施例2的描述完成的，分別是在0時(shí)，1小時(shí)、4小時(shí)和20小時(shí)時(shí)，蔗糖的轉(zhuǎn)葡糖苷酶水解的HPLC色譜。
圖3A，3B，3C和3D是按實(shí)施例2描述完成的，分別是在0時(shí)，1小時(shí)、4小時(shí)和20小時(shí)時(shí)，松三糖的轉(zhuǎn)葡糖苷酶水解的HPLC色譜。
圖4A和4B是按實(shí)施例2描述完成的，分別是在0時(shí)和4小時(shí)時(shí)，海藻糖的轉(zhuǎn)葡糖苷酶水解的HPLC色譜。
圖5A和5B用黑曲霉果膠酶制品處理從纖維中提取的糖的HPLC色譜?！拔刺幚怼敝副?中的對(duì)照樣品?！皣姙⑵?管道”指進(jìn)行了與兩個(gè)說(shuō)明中相同的實(shí)驗(yàn)。
圖6是一個(gè)圖，說(shuō)明本發(fā)明酶組合物的有效性，其中，X軸是測(cè)溫計(jì)分級(jí)值(Thermodetctor Rating)，Y軸是籽棉中的水的百分量，實(shí)(或黑)點(diǎn)及將它們連在一起的線代表用含1%(V/V)轉(zhuǎn)葡糖苷酶L-1000制品的酶組合物得到的結(jié)果，空(或白)點(diǎn)及將它們連在一起的線代表用含2%(V/V)轉(zhuǎn)葡糖苷酶L-1000制品的酶組合物得到的結(jié)果，三角和將其連在一起的線表示使用標(biāo)準(zhǔn)物得到的結(jié)果。
圖7是說(shuō)明本發(fā)明酶組合物有效性的圖，其中，X軸表示縮微字符卡分級(jí)值(Minicard Rating)，Y軸是籽棉中的水百分含量，實(shí)(或黑)點(diǎn)及將其連在一起的線代表用含1%(V/V)轉(zhuǎn)葡糖苷酶L-1000制品的酶組合物所得到的結(jié)果，實(shí)(或白)點(diǎn)及將其連在一起的線代表用含2%(V/V)轉(zhuǎn)葡糖苷酶L-1000制品的酶組合物所得到的結(jié)果，三角和將其連在一起線表示用標(biāo)準(zhǔn)物得到的結(jié)果。
圖8是說(shuō)明本發(fā)明酶組合物有效性的圖，其中X軸是測(cè)溫計(jì)讀數(shù)，Y軸是縮微字符卡讀數(shù)。
圖9是進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明酶組合物有效性的直方圖，所述的酶組合物含已被噴成各種濕度并培育2星期的轉(zhuǎn)葡糖苷酶L-1000制品，其中X軸是測(cè)溫計(jì)讀數(shù)，最左邊的柱代表干燥對(duì)照(即，既沒(méi)有濕度，也沒(méi)有酶的樣品對(duì)照)，其中，緊挨著其的右邊的柱代表有10%(V/V)水而沒(méi)有酶的濕對(duì)照，再緊挨其右邊的柱代表有10%(V/V)H2O和0.26%(V/V)轉(zhuǎn)葡糖苷酶L-1000制品的濕對(duì)照，緊挨其右邊的柱代表有12%(V/V)H2O和0.25%(V/V)轉(zhuǎn)葡糖苷制品L-1000的濕對(duì)照，再緊挨其右邊的柱代表有10%(V/V)H2O和0.5%(V/V)轉(zhuǎn)葡糖苷制品L-1000的濕對(duì)照，再向右的柱代表(最右邊的柱)代表有12%(V/V)H2O和0.5%(V/V)轉(zhuǎn)葡糖苷的L-1000制品的濕對(duì)照。
本發(fā)明的新的酶制品(組合物)包括通過(guò)水解蜜汁中的糖，優(yōu)選的，松三糖和海藻糖，而能降低棉花纖維上粘性的酶。另外，本文公開(kāi)酶促水解這些糖的方法，造成污染棉花的粘性降低。由此，給全世界棉農(nóng)的主要難題提供一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)且安全的解決辦法。
我們已鑒定的能進(jìn)行所述水解的酶是來(lái)自真菌，特別是曲霉屬真菌的那些水解酶。最優(yōu)選的是來(lái)自黑曲霉菌株，如寄存于美國(guó)典型培養(yǎng)物收集中心(ATCC)，保藏號(hào)為14916的黑曲霉(臭曲霉)菌株的那些水解酶。
當(dāng)摻入本發(fā)明的酶組合物后能水解(松三糖和海藻糖)的本發(fā)明水解酶的種類(lèi)包括，但不限于來(lái)自真菌的轉(zhuǎn)葡糖苷酶、果膠酶，α-半乳糖苷酶、葡糖淀粉酶。
上述轉(zhuǎn)葡糖苷酶的實(shí)例是來(lái)自黑曲霉ATCC14916的轉(zhuǎn)葡糖苷酶α-1，4，來(lái)自黑曲霉ATCC14916的轉(zhuǎn)葡糖苷酶α-1，6，以及商標(biāo)名為T(mén)ransglucosidase L-1000(SOLVAY ENZYMES，INC.，Elkhart，Ind.)的推入市場(chǎng)的轉(zhuǎn)葡糖苷酶組合物。
上述果膠酶的實(shí)例是商標(biāo)名為PEAREX 5X和CLAREX-ML(SOLVAY ENZYMES，INC.，Elkhart，Ind.，U.S.A)的推入市場(chǎng)的果膠酶組合物。
α-半乳糖苷酶的實(shí)例是來(lái)自黑曲霉的α-半乳糖苷酶(商標(biāo)名為BEANO，AK PARMA INC.USA)。
葡糖淀粉酶的實(shí)例是得自黑曲霉ATCC 14916的葡糖淀粉酶。
根據(jù)本發(fā)明的原理，用水解酶制備用于水解棉花纖維上蜜汁的酶組合物，從而減小棉花纖維的粘性。關(guān)于這一點(diǎn)，將酶(或酶制品)與允許所得的酶組合物用于棉花纖維上的、可接受的載體混合或配制，以便將棉花纖維上的蜜汁水解掉并從其上除去。
可用于本發(fā)明酶組合物的載體的實(shí)例包括水。其它類(lèi)型的載體包括，濕潤(rùn)劑，如TRITON X-100(UNION CARBIDE)?？梢愿鶕?jù)使用時(shí)酶組合物應(yīng)用的環(huán)境(如所需接觸的時(shí)間，接觸時(shí)的環(huán)境條件等)確定具體所用的載體。
本發(fā)明酶組合物制品中，所用的酶或酶組合物與載體的精確濃度和比例容易由本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員所確定。
優(yōu)選的，用本領(lǐng)域熟知的方法，如攪拌將酶(或酶制品)與載體混合，以溶解和/或完全且實(shí)質(zhì)上均勻地將組分混合成實(shí)質(zhì)上均勻的組合物。
進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明的原理，可用本發(fā)明的酶組合物處理帶有蜜汁的棉花纖維。該處理方法包括將棉花纖維與本發(fā)明的酶組合物接觸一段足夠時(shí)間，以便至少部分水解蜜汁。處理方法還包括隨后從酶組合物中除去棉花纖維，從而使水解的蜜汁保留在酶組合物中。用這種方法，降低棉花纖維上的蜜汁。
如上所述，可將本發(fā)明的酶組合物和其使用方法用于處理仍在田地中或已收獲的棉花纖維。
在前者情況下，可以用噴灑器或其它能夠?qū)⒁后w酶組合物分散(優(yōu)選的，實(shí)質(zhì)上均勻地分散)到棉花纖維上的適合的裝置，如噴霧器施用酶組合物。在這種情況下，然后，通過(guò)使酶組合物從棉花纖維上瀝下的重力，通過(guò)蒸發(fā)和自然沉淀，從酶組合物中除去棉花纖維。如果需要，隨后，也可以濕潤(rùn)或浸透棉花纖維(收獲前和/或之后)以便進(jìn)一步從處理過(guò)的棉花纖維上除去本發(fā)明的酶組合物。
在后者情況下，可以在含本發(fā)明酶組合物的適當(dāng)水池中，通過(guò)浸透收獲的棉花來(lái)施用酶組合物。另外，也可用適當(dāng)?shù)?及常規(guī)的)裝置，如空氣壓力噴霧槍?zhuān)瑢⒚附M合物噴到棉花纖維上。只是將酶組合物灌注到棉花纖維上瀝下的重力，蒸發(fā)和自然沉淀，從酶組合物中除去棉花纖維，和/或，隨后，也可以濕潤(rùn)或浸透棉花纖維以便進(jìn)一步從處理過(guò)的棉花纖維上除去本發(fā)明的酶組合物。
酶組合物與有蜜汁的棉花纖維接觸的時(shí)間的長(zhǎng)短尤其取決于需水解的量及完全程度，本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員可以很容易地確定。本文中，所述的接觸可以是10分鐘那樣短，或人們所需要的長(zhǎng)時(shí)間，接觸時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)可能幾天或幾星期。然而，本文中，18小時(shí)的最短接觸時(shí)間是優(yōu)選的。
已經(jīng)一般性地描述了本發(fā)明的組合物和方法，現(xiàn)參考下列實(shí)施例，它們僅用于說(shuō)明目的而不是為了限制。
實(shí)施例1在50℃，用600ml水提取用蜜汁污染的15g棉花。再重復(fù)提取3次。每次提取包括濕潤(rùn)棉花，摻和15分鐘，用手?jǐn)D出棉花中的水。將提取物倒在一起，并用旋轉(zhuǎn)膜蒸發(fā)器真空濃縮至約10ml。然后用該提取物挑選能水解蜜汁的酶。
為了測(cè)試水解酶活性，將PH4.5的0.5ml提取物與0.02ml轉(zhuǎn)葡糖苷酶L-1000制品(由寄存于美國(guó)典型培養(yǎng)物收集中心，Rockville，Maryland，U.S.A，保藏號(hào)為ATCC 14916且已培養(yǎng)在適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)液中的黑曲霉的篩選菌株生產(chǎn)的，有時(shí)將該菌株劃分成臭曲霉種的成員)于50℃培養(yǎng)18小時(shí)。通過(guò)取出0.2ml反應(yīng)樣品并在沸水浴中放10分鐘來(lái)終止反應(yīng)。冷卻后，加入0.3ml 0.01NH2SO4。然后用Eppendorf臺(tái)式離心機(jī)將混合物離心，使上清液通過(guò)一個(gè)0.45微米的濾器將其澄清。然后，于60℃，用流速為0.7ml/min的流動(dòng)相(0.01N H2SO4)，在BioRad HPX-87H柱(Bio-Rad USA)上對(duì)0.02ml樣品進(jìn)行HPLC分離。用ErmaRI檢測(cè)器Model ER-7512(Erma CA.Inc.Tokyo，Japan)檢測(cè)糖。蜜汁提取物分離成數(shù)個(gè)峰，葡萄糖和果糖為后兩個(gè)峰。在柱中的分離條件，低PH和高溫引起蔗糖水解。在HPLC中使用的條件下，存在酶的情況下，蔗糖的命運(yùn)不能完全預(yù)料。從文獻(xiàn)中看，蜜汁中的寡糖的組合物主要是葡萄糖和果糖的聚合物。因此，水解寡糖的酶應(yīng)引起葡萄糖和果糖的增加，相應(yīng)地降低寡糖部分。
通過(guò)將20單位轉(zhuǎn)葡糖苷酶加到蜜汁提取物(0.5ml體積)中對(duì)從相同的黑曲霉變種的篩選菌株中分離的轉(zhuǎn)葡糖苷酶按上述進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將1單位轉(zhuǎn)葡糖苷酶定義為在用麥芽糖作為底物實(shí)驗(yàn)的條件下，每分鐘生產(chǎn)1微摩爾6-α-葡糖基麥芽糖所需的酶量。該實(shí)驗(yàn)在0小時(shí)和17小時(shí)后，蜜汁消化的一份HPLC色譜復(fù)印件示于圖1。圖1清楚地表明，由于蜜汁寡糖被水解，引起單糖(葡萄糖和果糖)的增加。
實(shí)施例2蔗糖、海藻糖和松三糖的轉(zhuǎn)葡糖苷酶水解據(jù)報(bào)道，蜜汁含有蔗糖、海藻糖和松三糖(7)。由于含BioRadHPX-87H柱的HPLC條件水解蔗糖，而另一個(gè)HPLC柱，其操作條件不能引起蔗糖的水解。發(fā)現(xiàn)用68%(V/V)乙腈和32%(V/V)水組成的流動(dòng)相，BioRad Amino Bio Sil5S柱可以很好地分離寡糖和單糖而不會(huì)水解蔗糖。于25℃使用流動(dòng)相操作該柱，流速為0.8ml/min。發(fā)現(xiàn)20μl4%DS(干物質(zhì))樣品對(duì)于良好分離足夠了。
為了進(jìn)行酶消化，用0.02M乙酸鹽緩沖液(PH5.0)制備4%各種糖溶液(標(biāo)明ACS等級(jí)或來(lái)源)。在50℃，用10ml底物和50單位轉(zhuǎn)葡糖苷酶完成消化。通過(guò)將消化液在沸水浴中溫育10分鐘，從而終止反應(yīng)。在注入HPLC前，通過(guò)0.45微米的濾器過(guò)濾消化液。圖2-4分別表明用轉(zhuǎn)葡糖苷酶水解蔗糖、松三糖(SIGMA CHEMICALS)和海藻糖(W.B.MILLER的贈(zèng)品，Clemson.University)的色譜圖。結(jié)果清楚地表明，用轉(zhuǎn)葡糖苷酶制品將蔗糖、海藻糖和松三糖水解成葡萄糖和果糖。
這些觀察結(jié)果是獨(dú)特的，由于一般轉(zhuǎn)葡糖苷酶水解麥芽糖并將一個(gè)糖基轉(zhuǎn)移到另一個(gè)麥芽糖上，形成1-6鍵，得到6-α-葡糖基麥芽糖。便得這三種糖蔗糖、松三糖及海藻糖水解如此不一般是因?yàn)樗鼈兙善咸烟呛凸墙M成，即蔗糖[葡萄糖-果糖，αβ(1→2)]、松三糖[α葡萄糖(1→2)]β果糖(3→1)α葡萄糖]和海藻糖(α葡萄糖(1→1)果糖]。
實(shí)施例3用商業(yè)上的果膠酶制品水解蜜汁用(從實(shí)施例1中描述的污染“(粘性)”棉花得到的)蜜汁提取物檢測(cè)含各種真菌酶活性的商業(yè)酶制品。用與實(shí)施例1中描述的相同的方法，檢測(cè)這些酶對(duì)蜜汁的水解活性。
為了檢測(cè)作為蜜汁水解結(jié)果的單糖(葡萄糖和果糖)的增加用RT為7.22的峰值的降低作為蜜汁水解的指示(見(jiàn)圖1)。
制訂定性分級(jí)，以評(píng)估用本發(fā)明的各種酶組合物酶水解蜜汁的有效性。分級(jí)為從0到3的范圍，0(-)表示約水解0-10%，1(+)表示約水解10-40%，2(++)表示約水解40-70%，3(+++)表示約水解70-100%。表1總結(jié)了這些分析結(jié)果。

實(shí)施例4果膠酶組合物的田間應(yīng)用使用前，用含0.25%(W/V)TRITONX-100(UNION CARBIDE)(通過(guò)加入足夠量的乙酸，使其PH降到4.5)的自來(lái)水將液體形式的Sumizyme-AP-Ⅱ稀釋到其原濃度的2%(V/V)。在收獲時(shí)，通過(guò)用噴嘴噴射，將該混合物用于Bemisia tabaci蜜汁污染的棉花，以便用這種溶液潤(rùn)濕收獲的籽棉。根據(jù)棉花采摘者的速度，調(diào)整噴霧線的壓力，以便每英畝棉花用約30加侖(US)的這種混合物。這些實(shí)驗(yàn)田的產(chǎn)量是每英畝約3000lb籽棉。
在這些實(shí)驗(yàn)中所用的采摘器，一臺(tái)International Harvester422型，有一個(gè)小(14US加侖)的塑料箱，一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器，球形流速控制閥和安裝在駕駛員附近的濾器以盛酶溶液。從這個(gè)箱中，以各種壓力(約40psi)將混合物泵到噴嘴以得到所需的使用速率。將噴霧噴嘴放在采摘器頭前的噴射器支架(金屬支持結(jié)構(gòu))上，以便在棉花入采摘器前，用很細(xì)的噴霧噴射棉花(噴霧處理)。用于檢測(cè)果膠酶制品的另一種使用方法是，經(jīng)直接與管道固定的噴嘴，噴灑收獲的棉花，所述的管道將收獲的籽棉從采摘器頭部運(yùn)送到采摘器上的司機(jī)后面的貯存箱(稱(chēng)為籃子)。
噴灑后，將樣品迅速?gòu)牟烧鞯幕@子中取出，并放到密封的容器中以確定施用的濕度(和由此確定的有效的酶加入量，由于假設(shè)必須在濕潤(rùn)的狀態(tài)下，酶才是有效的)。然后將這些樣品稱(chēng)重，于105℃在壓力供氣箱中過(guò)夜干燥，然后再稱(chēng)重以確定它們的含濕量。同樣地將未處理的樣品取樣，通過(guò)比較，確定有效的噴灑量。
為了確定對(duì)收獲棉花的蜜汁糖和粘性的影響，從采摘器的籃子中另取一些樣品，放在緊緊密封并包裹的容器(ZIPLOCR袋)中，將所述容器在室溫下(約85-105°F)培養(yǎng)兩天，然后，從塑料包中取出籽棉，并在熱、干燥的房間(沒(méi)有空調(diào)的溫室中，溫度約115-160°F，濕度很低)中干燥，直到其重量穩(wěn)定。然后，用小型實(shí)驗(yàn)室軋棉機(jī)軋樣品，用HPLC對(duì)10g棉絨(即棉纖維)作糖分析。將剩下的棉絨送到一個(gè)實(shí)驗(yàn)室(Dr，Henry H.PERKINS，Jr.In Clemson，S.C.)，用Minicard測(cè)試分析降低的糖和粘性。在后一測(cè)試中，按在美國(guó)所通用的，用0到3的分極，其中的0表示非粘性棉花，3表示最大粘性。使用果膠酶組合物在噴灑器應(yīng)用中使2.75±0.29(平均值±SEM)的粘性分級(jí)值降到0.5±0.29。當(dāng)噴到管道中，粘性降低到0.25±0.00的Minicard分級(jí)值，從兩個(gè)位置噴時(shí)，粘性分級(jí)值是0.00±0.00。
在表2中總結(jié)了這些結(jié)果。
在表2中說(shuō)明的實(shí)驗(yàn)及用未噴灑的棉花作為對(duì)照的圖，反映了同樣實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)的水含量(表2)。

數(shù)據(jù)代表四個(gè)相同樣品的平均值±S.E.。標(biāo)為對(duì)照的處理是采摘后未加酶，其它處理是在收獲時(shí)，用含2%(V/V)酶制品0.25%(V/V)表面活性劑的弱乙酸(PH約4.5)溶液噴灑。
實(shí)施例5轉(zhuǎn)葡糖苷酶酶組合物的田間應(yīng)用在使用前，用含0.25%(W/V)TRITON X-100(UNION CARBIDE)(通過(guò)加入足夠的乙酸，使其PH降到4.5)的自來(lái)水，將從SOLVAY ENZYMES，INC.(Elkhart，IN)得到的液體轉(zhuǎn)葡糖苷酶L-1000稀釋到從0.25到1%(V/V)的各種濃度。在收獲時(shí)，通過(guò)用噴嘴噴灑，將這種混合物施用于Bemisia tabaci蜜汁污染的棉花上，以便用這種溶液潤(rùn)濕收獲的籽棉。根據(jù)棉花采摘器的速度，將噴灑線中的壓力調(diào)整到施用每英畝棉花約30加侖(US)的該混合物。經(jīng)這些試驗(yàn)的田地的產(chǎn)量從每英畝約1，600到3，400lb籽棉不等。
在實(shí)驗(yàn)中，使用International Harvester采摘器，422和782型。IH422型，有一個(gè)小(14US加侖)的塑料箱，一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器，球型流式閥及固定在駕駛員附近的濾器以盛裝酶溶液。從該箱，以各種壓力(約40psi)，將混合物泵到噴嘴，從而產(chǎn)生所需的施用速率。IH782型，用采摘器的供水箱(約50US加侖)作為噴灑水源。對(duì)于這兩種采摘器，噴嘴均放在采摘器頭部前面的噴灑器支架(金屬支持結(jié)構(gòu))上，以便使棉花在進(jìn)入采摘器前，用很細(xì)的噴霧將其噴灑(噴灑器處理)。用于檢測(cè)轉(zhuǎn)葡糖苷酶L-1000制品施用的另一種方法是，通過(guò)與管道相連的固定的噴嘴，噴灑棉花，所述的管道將收獲的籽棉從采摘器頭部運(yùn)到采摘器駕駛員后面的貯存箱(稱(chēng)作籃子)。
噴灑后，從采摘器的籃子中迅速取出兩份樣品，并分別放在密封的金屬容器(雙唇密封的1夸脫油漆箱)中，以確定施用的濕度(和由于假設(shè)必須以濕的狀態(tài)，酶才是有效的，由此確定有效的酶加入量)。然后，將這些樣品送到實(shí)驗(yàn)室，稱(chēng)重，放置并在壓力供氣的箱中于105℃過(guò)夜(至少8小時(shí))干燥，取出，在充有干燥劑的大金屬箱中冷卻，然后，再稱(chēng)重以確定其含水量。用ASTM檢測(cè)后，用濕重作為分母，計(jì)算水的%。采樣未處理的樣品和用等量水加乙酸和TRITON X-100噴灑的樣品，通過(guò)比較，確定有效的噴灑量。
為了確定轉(zhuǎn)葡苷酶L-1000制品對(duì)收獲棉花的蜜汁糖及粘性的影響，另外再?gòu)牟烧髦腥樱瑯臃湃胗谑覝?約85-105°F)下的密封金屬箱中培養(yǎng)24小時(shí)直至5星期不等，然后從金屬箱中取出籽棉，在熱、干燥的房間(溫度為約115-160°F，濕度很低的沒(méi)有空調(diào)的溫室)中干燥，直到其重量穩(wěn)定，然后用小型的實(shí)驗(yàn)室軋棉機(jī)軋制樣品，用HPLC對(duì)10g棉絨(即棉纖維)作糖分析。將剩余的棉線送到一個(gè)實(shí)驗(yàn)室(Dr.Henry H.PERKINS，Jr.USDA-ARS，Clemson，S.C)，用Minicard試驗(yàn)和Thermodetector試驗(yàn)對(duì)降低的糖和粘性進(jìn)行分析。注意Minicard試驗(yàn)，按在美國(guó)通用的，用0到3分級(jí)值，0表示沒(méi)有粘性的棉花，3表示最大粘性，Thermodetector試驗(yàn)有約10倍高的等級(jí)(即3.0的Minicard分級(jí)值接近于30的Thermodetector分級(jí)值)。若這些試驗(yàn)給出相等的結(jié)果，則后者對(duì)于很粘的樣品，多少能更快地應(yīng)用，因此，在1993各種粘度試驗(yàn)中，突出地使用后者測(cè)定粘度。
在用轉(zhuǎn)葡糖苷酶L-1000溶液或以用于酶添加物的相同的比例的含乙酸的和TRITON X-100等量水噴灑后，將其它的籽棉地塊在田地中處理成棉花“單元”。在經(jīng)商業(yè)軋棉機(jī)除去種子前，在室溫條件(約70到105°F)下，將這些單元貯存約一星期。在軋棉前，制備時(shí)，從這些商業(yè)單元取樣，在除去種子后，從軋棉機(jī)中的棉絨滑桿處取樣。在軋棉時(shí)，這些樣品的粘度是對(duì)從這些單元中取出的并在實(shí)驗(yàn)室軋棉機(jī)上軋棉的單用水處理的樣品是21.67±1.20(平均值±SEM);對(duì)于用轉(zhuǎn)葡糖苷酶L-1000處理的籽棉為0.00±0.00;對(duì)于取自軋棉機(jī)棉絨滑桿(即種子去除后即刻)的水處理的籽棉是4.10±0.79;對(duì)于取自棉絨滑桿處的用轉(zhuǎn)葡糖苷酶L-1000處理的籽棉是0.25±0.16。
顯然，可以完成的許多修改而未偏離本發(fā)明的基本精髓。相應(yīng)的，這是本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員可以理解的，在附屬的權(quán)利要求范圍內(nèi)，本文不僅詳細(xì)描述了本發(fā)明，而且可以按其進(jìn)行實(shí)施。
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權(quán)利要求
1.一種用于降低污染的粘性棉花的粘性的酶組合物，所述的組合物含有至少一種能水解至少一種污染的粘性棉花的蜜汁糖，并降低其粘性的酶。
2.權(quán)利要求1的酶組合物，其中所述酶包括來(lái)自真菌的酶。
3.權(quán)利要求2的酶組合物，其中，所述真菌是曲霉菌屬的真菌。
4.權(quán)利要求3的酶組合物，其中所述的真菌是黑曲霉種的真菌。
5.權(quán)利要求1的酶組合物，其中所述酶包括轉(zhuǎn)葡糖苷酶。
6.權(quán)利要求1的酶組合物，其中所述酶包括果膠酶。
7.至少一種能水解被污染的粘性棉花的至少一種蜜汁糖以制備用于降低被污染的粘性棉花的粘性的酶組合物的用途。
8.權(quán)利要求7的用途，其中所述酶包括來(lái)自真菌的酶。
9.權(quán)利要求8的用途，其中所述真菌是曲霉屬的真菌。
10.權(quán)利要求9的用途，其中所述真菌是黑曲霉種的真菌。
11.權(quán)利要求7的用途，其中所述的酶包括轉(zhuǎn)葡糖苷酶。
12.權(quán)利要求7的用途，其中所述的酶包括果膠酶。
13.一種處理其上有蜜汁的棉花纖維的方法，所述方法包括用一種酶組合物接觸所述的棉花纖維，所述酶組合物包括至少一種能水解被污染的粘性棉花的至少一種蜜汗糖的酶，從而至少將蜜汁部分水解，并減少被污染棉花上的蜜汁。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述的酶包括來(lái)自真菌的酶。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述的真菌是曲霉屬的真菌。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述的真菌是黑曲霉種的真菌。
17.權(quán)利要求13的方法，其中所述的酶包括轉(zhuǎn)葡糖苷酶。
18.權(quán)利要求13的方法，其中所述的酶包括果膠酶。
全文摘要
本文公開(kāi)了一種在用于降低被污染棉花的蜜汁粘性的方法中的一種酶組合物及其用途。該組合物包括，且該方法使用，得自真菌如曲霉屬真菌的、能水解組成蜜汁的糖的酶，如轉(zhuǎn)葡糖苷酶和果膠酶。
文檔編號(hào)C12N9/10GK1100142SQ9410662
公開(kāi)日1995年3月15日 申請(qǐng)日期1994年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月30日
發(fā)明者O·J·蘭特羅, J·K·謝蒂 申請(qǐng)人:索爾維酶有限公司