1991 Fiscal Year Annual Research Report
逆相ミセル抽出法におけるタンパク質の物質移動機構と分離・濃縮プロセス
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03650779
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
片岡 健 大阪府立大学, 工学部, 教授 (00081357)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西機 忠昭 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (70081362)
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| Keywords | 抽出機構 / 逆ミセル / エアロゾルOT / タンパク質 / リゾチウム / 液液平面接触攪拌セル / 膜型抽出装置 / 分離濃縮技術 |
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| Research Abstract |
1.逆相ミセル抽出法によるタンパク質の抽出機講を解明するために、0.1kmol/m^3KCl水溶液からAOTーイソオクタン逆ミセル溶液へのリゾチウムならびに水分の移動速度を液液平面接触攪拌セルを用いて測定し、移動速度に及ぼす攪拌速度、AOT濃度の影響を調べた。タンパク質は水相から逆ミセル相へ、水相境膜における拡散、界面での可溶化、逆ミセル相境膜における拡散の三つの過程を経て移動するとしたモデルに基づき、それぞれの移動抵抗を評価した。その結果、リゾチウムの移動速度は、主に水相側の拡散低抗と界面における可溶化抵抗に支配されることが明らかとなった。さらに、可溶化抵抗はAOT濃度に逆比例することを示した。また、0.1kmol/m^3 CaCl_2水溶液からのリゾチウムの抽出について同様に検討した結果、この場合も、水相側境膜の拡散抵抗と界面での可溶化抵抗が移動速度を支配していることを明らかにした。
逆ミセル相に抽出されたタンパク質を水相中へ回収するための逆抽出について検討するため、同一の攪拌セルを用い、予めリゾチウムを溶解させた逆ミセル相をKCl水溶液(pH=11〜12)と接触させることにより逆抽出速度を測定した。逆ミセル相から水相へのリゾチウムの移動速度が、攪拌速度によって影響されず、AOT濃度とKCl濃度に依存することより、逆抽出速度は界面でのリゾチウムの離脱に伴う抵抗によってのみ支配されることが判明した。また、離脱抵抗は正抽出の際の可溶化抵抗とは逆に、AOT濃度に比例することが明らかとなった。
2.逆相ミセル抽出法を適用した膜型抽出操作の基礎研究として、孔径0.45Mm、厚さ80Mmの疎水性多孔質平膜を隔膜とする膜型抽出装置により、0.1kmol/m^3KCl水溶液から逆ミセル相への膜を通してのリゾチウムの移動速度について検討した。その結果,膜抽出操作で問題となる膜内の拡散抵抗の移動速度に及ぼす影響の小さいことが推測された。
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[Publications] Tadaaki Nishiki: "Mass Transfer Characterization of Protein Extraction Using Reversed Micelles" Proceedings of the Second SINOーJapanese Symposium on Liquid Membranes. 88-90 (1991)
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[Publications] Tadaaki Nishiki: "Mass Transfer Rate in Protein Extraction by Reverse Micelles" Proceeedings of AsiaーPacific Biochemical Engineering Conference'92. (1992)
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[Publications] Tadaaki Nishiki: "Separation and Enrichment of Proteins with Reversed Micellar Extraction I.Forward Extraction of Proteins to Reversed Micellar Phase" Biotechnology and Bioengineering.
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[Publications] Tadaaki Nishiki: "Separtion and Enrichment of Proteins with Reversed Micellar Extraction II.Back Extraction of Proteins from Reversed Micellar phase" Biotechnology and Bioengineering.
