1987 Fiscal Year Annual Research Report
NADP(H)を保持しうる荷電膜バイオリアクターにより有用物質の生産
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62470113
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
永井 史郎 広島大学, 工学部, 教授 (70013307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西尾 尚道 広島大学, 工学部, 助教授 (30034383)
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| Keywords | キシリトール生産 / システイン生産 / メタン生成細菌 / NADP(H)保持反応器 / 荷電膜バイオリアクター / NADP(H)再生系 / ヒドロゲナーゼ |
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| Research Abstract |
NAD(D)^+を補酵素とする酸化還元反応を工業的に利用する場合, 有用な主反応系, 補酵素再生系および補酵素のリアクター内保持系の3点を開発する必要がある. 以下, これらの点について, 62年度の研究実績を概述する.
1)まず, 本年度研究計画記載の酵母のxylose reductaseとメタン生成細菌(Methanobacterium sp.HU株)のhydrogenase, F_<420>ーNADP^+ oxidoreductaseの共役系を用いたH_2によるキシロースのキシリトールへの変換系について検討した. 酵母(Candida pelliculosa)とHU株を光架橋性樹脂(ENT4000)に同時包括固定後, ベンゼン処理, グルタルアルデヒド架橋処理により, 約2週間の連続生産系で安定であることを見い出した. ついで, メタン生成細菌, Methanosarcina barkeriがcystine reductaseを有しており, NADHを利用してシスチンをシステインへ還元できることせ見い出した. 本系はシスチンの有効な還元系と考え, さらに検討中である.
2)メタン生成細菌によるNAD(P)H再生系について検討し, M.barkeriがhydrogenase(F_<420>依存)と共役したNAD(P)ーF_<420>oxidoreductaseを有していることを見い出した. 本菌は上述のHU株と異なり, NAD^+及びNADP^+の両者を還元でき(各々約80%変換率), メタン生成細菌の有するhydrogenase系を利用したH_2によるNAD(P)の還元系の汎用性が増した.
3)荷電膜(スルホン化ポリエーテルスルホン複合膜)のNAD(P)^+及びNAD(P)Hのリアクター内保持について検討した. 種々のイオン強度, pH, 緩衝液などの保持率への影響を検討した. NADP(H)はいずれの条件下でも高い保持率(70%以上)を維持できるが, NAD(H)は条件により著しく低下した. また, NADHはNADに比べ安定性も低い. したがって, NAD(P)oxidoreductaseを反応律速としてNAD(P)^+として存在さす必要があることが判明した.
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