2002 Fiscal Year Annual Research Report

酵素多層集積構造を多孔性中空糸膜の孔の上につくり高活性な酵素反応を実現する研究

Research Project

Project/Area Number	14655290
Research Institution	Chiba University
Principal Investigator	斎藤恭一千葉大学, 工学部, 助教授 (90158915)
Keywords	放射線グラフト重合 / 多孔性中空糸膜 / ポリマーブラシ / 酵素反応 / 多層集積 / 膜透過 / 環状オリゴ糖 / 固定化酵素
Research Abstract	多孔性中空糸膜の内部孔の表面に,放射線を利用してラジカルをつくり,それを基点として高分子鎖を取り付けた.その高分子鎖に電荷を与えると,荷電反発によっで高分子鎖が孔に向かってブラシのように立ち上がる.こうしてできた鎖と鎖の間に酵素が多層で,例えば10層も集積することを見出した.この多孔性中空糸膜の孔の上にできた「酵素多層集積構造」をもつ多孔性中空糸膜という新材料を使って,高活性な固定化酵素反応を実証した.ビーズ内部に酵素を固定した従来の固定化酵素用材料では実現できなかったことである. まず,ポリマーブラシを付与した多孔性中空糸膜の孔表面に,膜厚方向に均一に,環状オリゴ糖合成酵素を固定した.基質であるデキストランの溶液を透過させて,虫歯予防に効果がある環状オリゴ糖を高効率で生産できることを実証した.基質を透過流に乗せて酵素近傍まで輸送できるため,拡散物質移動抵抗を無視できた。従来の酵素固定材料よりも高活性な結果を得た. つぎに,デキストラン合成酵素を,ポリマーブラシを付与した多孔性中空糸膜の膜内面に固定して,基質であるショ糖の溶液を透過させた.デキストラン合成酵素は生成物であるデキストランと複合体を形成するために,膜内面にデキストランからなるスキン層が形成された.酵素の固定量および酵素の反応条件を変化させて用途に応じてスキン層の構造を制御できるため,新規な濾過膜として利用できる.

Research Products

(4 results)

All Other

All Publications (4 results)

[Publications] 斎藤恭一: "Charged polymer brush grafted onto porous hollow-fiber membrane improves separation and reaction in biotechnology"Separation Science and Technology. 37. 535-554 (2002)
[Publications] 川喜田英孝: "Production of cycloisomaltooligosaccharides from dextran using enzyme immobilized in mutlialyers onto porous membranes"Biotechnology Progress. 18. 465-469 (2002)
[Publications] 川喜田英孝: "Optimization of reaction conditions in production of cycloisomaltooligosaccharides using enzyme immobilized in multilayers onto pore surface of porous hollow-fiber membranes"Journal of Membrane Science. 205. 175-182 (2002)
[Publications] 三浦卓: "High-throughput hydrolysis of starch during permeation across α-amylase-immobilized porous hollow-fiber membranes"Radiation Physics and Chemistry. 63. 143-149 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

酵素多層集積構造を多孔性中空糸膜の孔の上につくり高活性な酵素反応を実現する研究

Principal Investigator

斎藤 恭一 千葉大学, 工学部, 助教授 (90158915)

Research Products

[Publications] 斎藤 恭一: "Charged polymer brush grafted onto porous hollow-fiber membrane improves separation and reaction in biotechnology"Separation Science and Technology. 37. 535-554 (2002)

[Publications] 川喜田 英孝: "Production of cycloisomaltooligosaccharides from dextran using enzyme immobilized in mutlialyers onto porous membranes"Biotechnology Progress. 18. 465-469 (2002)

[Publications] 川喜田 英孝: "Optimization of reaction conditions in production of cycloisomaltooligosaccharides using enzyme immobilized in multilayers onto pore surface of porous hollow-fiber membranes"Journal of Membrane Science. 205. 175-182 (2002)

[Publications] 三浦 卓: "High-throughput hydrolysis of starch during permeation across α-amylase-immobilized porous hollow-fiber membranes"Radiation Physics and Chemistry. 63. 143-149 (2002)

斎藤恭一千葉大学, 工学部, 助教授 (90158915)

[Publications] 斎藤恭一: "Charged polymer brush grafted onto porous hollow-fiber membrane improves separation and reaction in biotechnology"Separation Science and Technology. 37. 535-554 (2002)

[Publications] 川喜田英孝: "Production of cycloisomaltooligosaccharides from dextran using enzyme immobilized in mutlialyers onto porous membranes"Biotechnology Progress. 18. 465-469 (2002)

[Publications] 川喜田英孝: "Optimization of reaction conditions in production of cycloisomaltooligosaccharides using enzyme immobilized in multilayers onto pore surface of porous hollow-fiber membranes"Journal of Membrane Science. 205. 175-182 (2002)

[Publications] 三浦卓: "High-throughput hydrolysis of starch during permeation across α-amylase-immobilized porous hollow-fiber membranes"Radiation Physics and Chemistry. 63. 143-149 (2002)