| 研究課題/領域番号 |
62860012
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用微生物学・発酵学
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| 研究機関 | 群馬大学 (1988)
東京大学 (1987) |
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研究代表者 |
中村 厚三 群馬大学, 工学部, 教授 (50011036)
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| 研究分担者 |
斉藤 宗雄 日本分光工業, LC技術課, 課長
吉永 文弘 味の素, 基礎研究所, 所長
MUNEO Saito Japan Spectroscopic
斎藤 宗雄 日本分光工業, LC技術課, 課長
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
9,600千円 (直接経費: 9,600千円)
1988年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1987年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
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| キーワード | バイオリアクター / 超臨界流体 / エステル交換反応 / ペプチド合成反応 / リパーゼ / サーモライシン / 反応解析 / シミュレーション |
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| 研究概要 |
本研究は超臨界流体を酵素反応媒体とするバイオリアクターの開発に関する研究であり、対象酵素反応の検討、反応解析による反応媒体の特性解明および超臨界流体バイオリアクターの設計・製作・運転を行った。
(1)対象酵素反応の検討:リパーゼによるトリアシルグリセロール(トリグリセリド)のエステル交換反応とサーモライシンによるZ-L-アスパルチル-L-フェニルアラニンメチルエステル(Z-APM)の合成反応の二例について、超臨界流体を反応媒体とする回分式反応実験を行った。その結果、トリオレインとステアリン酸とを基質とするMucor miehei起源のリパーゼ(固定化酵素)によるエステル交換反応の場合、基質濃度がSCCO_2中の溶解推定値に近い条件において、反応速度はSCCO_2中の方がn-ヘキサン中より3倍程度大きい結果が得られた。またサーモライシンによるZ-APM合成反応においては、2つの基質の最適比率は、有機溶媒中での反応において報告されているものに比べ、pHの大きい側へシフトした。
(2)反応解析:リパーゼによるトリグリセリドのエステル交換反応について反応スキームを仮定し、反応経過のシミュレーションを行い、実験結果と比較することによって各反応ステップの速度定数を定めた。その結果、トリグリセリドの加水分解と直接的なエステル交換反応の両速度定数の水分依存性が異なることが明らかとなった。
(3)超臨界流体バイオリアクター:エステル交換反応の場合、トリグリセリドから交換反応に伴って遊離して来る脂肪酸を反応系外に分離しつつ反応を行えば、反応効率を改善できる。この目的のために連続反応を行う超臨界流体バイオリアクターの開発を行った。常温で固体である基質の連続供給の方法、反応生成物の回収方法などの工夫に努め、長時間安定して連続反応が行えるようになり、反応生成物組織に対する平均滞留時間および水分の影響を明らかにすることが出来た。
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