逆ミセル系における液滴合一挙動

Research Project

Project/Area Number	16760612
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Properties in chemical engineering process/Transfer operation/Unit operation
Research Institution	Niihama National College of Technology
Principal Investigator	西井靖博新居浜工業高等専門学校, 生物応用化学科, 助手 (90321504)
Project Period (FY)	2004 – 2005
Project Status	Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000) Fiscal Year 2005: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000) Fiscal Year 2004: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords	逆ミセル系 / 液滴合一挙動 / 多孔板塔 / 界面活性剤 / タンパク質
Research Abstract	本年度引き続き、多孔板塔を用いた逆ミセルからのタンパク質の逆抽出を想定して、水滴の油水界面との合一挙動を調べた。前年度の塩の影響を踏まえてタンパク質の影響を調べた。考慮したファクターについては、タンパク質の種類、タンパク質濃度、タンパク質の移動方向を変えて合一実験を行った。まずはモデルタンパク質としてリゾチームを用いて行った。油水界面に付着させる水滴の溶液条件はリゾチームが油相から逆抽出する条件としない条件に設定し油相から水相へのタンパク質の移動がある場合とない場合を比較した。逆抽出移動がない場合は、油相中リゾチーム濃度の増加に伴って合一時間は長くなった。これは逆抽出移動がなければタンパク質を含む逆ミセルが水滴と油水界面間により多く存在することになり、そのミセルが界面と相互作用を及ぼすことにより油相排除が抑制された結果ではないかと考えられる。逆抽出がある場合は、合一時間が小さくなる結果となった。これは油相から水滴へタンパク質の移動が起こり、界面変形が盛んになり合一しやすくなった効果と、界面間の逆ミセル数が減少し障壁が少なくなった効果ではないかと考えられる。タンパク質の性質の違いの合一時間への影響を調べるためにリボヌクレアーゼAを用いて合一実験を行った。リボヌクレアーゼAはリゾチームに比べて全体的に合一時間が長くなる傾向があった。原田ら(表面,1997)の研究より、それぞれのタンパク質の逆ミセル内での存在位置は、タンパク質表面の疎水性と親水性のバランスの違いによりリボヌクレアーゼAは内核水の中心部に、リゾチームは界面活性剤壁近傍に可溶化していることが分かっている。この事実から、界面活性剤壁近傍に存在することによりリゾチームが系の界面張力低下に及ぼす影響はリボヌクレアーゼAよりも大きく、界面変形をより容易にしていると考えられる。このことが合一促進の原因ではないかと考えられる。この知見を基にして多孔板塔設計を行っていこうと考えている。