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非水媒体中で機能する酵素複合材料の創製とその工業的利用

研究課題

研究課題/領域番号 07555245
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 反応・分離工学
研究機関九州大学

研究代表者

中塩 文行  九州大学, 工学部, 教授 (70037729)

研究分担者 坪井 彦忠  三井サイテック(株), 技術研究所, 所長
栫 隆彦  九州大学, 工学部, 助手 (20233679)
後藤 雅宏  九州大学, 工学部, 助教授 (10211921)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
1996年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1995年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
キーワード酵素反応 / リパーゼ / 界面活性剤 / 不斉合成 / タンパク質 / 複合材料 / 有機溶媒 / プロテアーゼ / 酵素 / バイオテクノロジー / ペプチド合成 / 生物工学 / 光学分割 / キモトリプシン / 分離 / 重合 / 分子刷り込み
研究概要

本研究では,“非水媒体中において高活性を示す界面活性剤-酵素複合材料の調製法の確立とその工業的応用"を目的として検討を行った。具体的には、2種類の全く異なる機能を有する酵素(リパーゼ、プロテアーゼ)を取り上げ、それぞれの酵素について界面活性剤との複合化を試みた。調製条件の最適化を行った後、いくつかのモデル反応系を選定し、非水媒体への可溶化、並びに触媒活性の発現について検討を行った。得られた研究成果は,以下の通りである.
1.W/Oエマルジョンを利用した新たな手法により、用いた全てのリパーゼを複合化することに成功した(収率100%)。また,得られたリパーゼ複合体は、未修飾の天然リパーゼに比べ有機溶媒中で100倍以上の高活性を示すことが明らかとなった。
2.プロテアーゼ複合体に関する研究は、これまで世界的に例が無かった。有機溶媒中で完全に失活してしまうプロテアーゼについて、上記の手法を応用してプロテアーゼ複合体を調製したところ、未修飾のプロテアーゼはほとんど失活してしまう疎水性の高い有機溶媒中で、天然酵素の250倍以上の触媒活性の発現を達成することができた。
3.生体触媒の応用として、被覆リパーゼを用いることで,メントールおよび薬物イブプロフェンの光学分割に成功した.また、本研究で開発した酵素複合体を用いることにより、重合反応が可能であることが明らかとなった。さらに,ステロイド類は,通常の化学合成によってエステル化を行うと,ランダムに反応が進行する.しかしながら,酵素法を利用することによって,ステロイドの位置特異的エステル化が可能となった.

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] M.Goto,F.Nakashio: "Peptide synthesis by surfactant-chymotrypsin in organic media" Biotech.Techniques. 11. 25-29 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Goto,F.Nakashio: "Enzymatic resolution of racemic ibuprofen by surfactant-coated lipases" Biotechnol.Letters. 18. 839-844 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 後藤雅宏、中塩文行: "リパーゼによるエリスリトールオレイン酸エステルの合成" 化学工学論文集. 22. 930-933 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 後藤雅宏、中塩文行: "Imprint法を利用した界面活性剤被覆酵素の調製" 化学工学. 60. 390-391 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 後藤雅宏: "有機媒体中で機能する界面活性剤-酵素複合体の調製" 化学工学. 60. 803-804 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 後藤雅宏、中塩文行: "有機溶媒中で高い酵素活性を発現させるには(2)" ケミカルエンジニヤリング. 42. 222-226 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Goto, N.Kamiya, F.Nakashio: "Enzymatic Interesterification of Triglyceride with Surfactant-Coated Lipase in Organic Media" Biotechnol. Bioeng.Vol.45, No.1. 27-32 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Goto, M.Masaki, N.Kamiya, F.Nakashio: "Novel Surfactant-Coated Enzymes Immobilized in Poly (Ethylene Glycol) Microcapsules" Biotechnol. Techniques. Vol.9, No.2. 81-84 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Goto, H.Sumura, K.Abe, F.Nakashio: "Novel Preparation Method for Surfactant-Coated Enzymes Using W/O Emulsion" Biotechnol. Techniques. Vol.9, No.2. 101-104 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kamiya, M.Goto, F.Nakashio: "Surfactant-Coated Lipase Suitable for the Enzymatic Resolution of Menthol as a Biocatalyst in Organic Media" Biotechnol. Prog.Vol.11. 270-275 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Goto, S.Noda, N.Kamiya, F.Nakashio: "Enzymatic Resolution of Racemic Ibuprofen by Surfactant-Coated Lipases in Organic Media" Biotechnol. Letters. Vol.18, No.7. 839-844 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kamiya, E.Murakami, M.Goto, F.Nakashio: "Effect of Using a Co-solvent in the Preparation of Surfactant-Coated Lipases on Catalytic Activity in Organic Media" J.Ferment. Bioeng.Vol.82. 37-41 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Abe, T.Kawazoe, S.Okazaki, M.Goto, F.Nakashio: "Peptide synthesis by surfactant-chymotrypsin complex in organic media" Biotechnol. Techniques. Vol.11, No.1. 25-29 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Goto,F.Nakashio: "Enzymatic resolution of racemic ibuprofen by surfactant-coated lipases in organic media" Biotechnology Letters. 18・7. 839-844 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Goto,F.Nakashio: "Effect of using a co-solvent in the preparation of surfactant-coated lipases on catalytic activity in organic media" J.Ferment.Bioeng.82・3. 37-41 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 後藤雅宏,中塩文行: "合成脂質を被覆した二重膜マイクロカプセルの調製とその除放特性" 化学工学論文集. 22・4. 923-926 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 後藤雅宏,中塩文行: "Imprint法を利用した界面活性剤被覆酵素の調製" 化学工学. 60・6. 390-391 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 後藤雅宏,中塩文行: "W/O型エマルションを利用した界面活性剤-酵素複合体の調製" 化学工学論文集. 23・3(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Goto,F.Nakashio: "Enzymatic polymerization by surfactant-coated lipases in organic media" Biotechnology Letters. 19・3(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Goto et al.,: "Enzymatic interesterification of triglyceride with surfactant-coated lypase in organic media" Biotech.& Bioeng.45. 27-32 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Goto et al.,: "Novel preparation method for surfactant-coated enzymes using W/O emulsion" Biotechnology Techniques. 9. 101-104 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kamiya et al.,: "Surfactant-coated lipase suitable for the enzymatic resolution of menthol as a biocatalyst in organic media" Biotechnology Progress. 11. 270-275 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Goto et al.,: "Novel surfactant-coated enzymes immobilized in poly(ethylene glycol) microcapsules" Biotechnology Techniques. 9. 81-84 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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