澱粉粒の構造、特に種々酵素による分解パタ-ンとそれに伴う構造並びに物・性変化の解析研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01304016
• 研究機関: 福山大学
• 研究代表者: 山本 武彦 福山大学, 工学部, 教授 (50046710)
• 研究分担者: 北畑 寿美雄 大阪市立工業研究所, 研究主任 ; 谷口 肇 農水省, 食糧総合研究所, 室長 ; 溝上 恭平 福山大学, 工学部, 講師 (00200030) ; 小巻 利章 福山大学, 工学部, 講師 (00205501) ; 不破 英次 福山大学, 工学部, 教授 (00046765)
• キーワード: エネルギ-源としての澱粉 / グルコアミラ-ゼ / 生澱粉の被分解性 / 湿式加熱処理澱粉 / 耐熱性β-アミラ-ゼ / 高収率、高純度のマルト-ス / α-アミラ-ゼ遺伝子のクロ-ニング / サイクロデチストリン合成酵素

研究概要

次代植物のエネルギ-源である澱粉は人類は勿論、総ての陸上動物の直接的間接的エネルギ-源で人類による澱粉の生産とその合理的利用の重要性は論ずるまでもない。
本研究は既往の澱粉に関する科学的知見に立って、なお未知である澱粉の構造、これの物理的、化学的処理による変化、特に酵素による被分解性等を追及するとともに澱粉に作用する新特異性の酵素の探索、さらに酵素の作用条件制御による特異性の制御等について研究を行ない、初年度に次のことを明らかにした。
1)殻類澱粉の澱粉粒には、グルコアミラ-ゼによって特異的に侵蝕分解される部位があり、その侵蝕はα-アミラ-ゼとの協同作用により著しく促進されることを電顕的観察により明らかにした(山本、溝上)。
2)同澱粉の湿式加熱処理は酵素による被分解性を促進し(小巻)、小麦澱粉のアミロペクチン分子を構成するB鎖は長い鎖長のもの程A鎖を有し、最大4本のA鎖を有することを酵素的新解法で明らかにした(檜作)。酵素に関する研究では、α-アミラ-ゼの有する糖鎖再配列を利用すれば同酵素のみで澱粉を殆ど糖化し得ること(岡田)、耐熱β-アミラ-ゼを利用すれば条件により極めて高収率・高純度のマルト-スが得られると(不破)、或る種の細菌はアミラ-ゼ、プルラナ-ゼ両作用を有する酵素を分泌し(谷口)、環状デキストリン合成酵素の作用特異性は固定化の条件で制御でき(小林)、またデキストリンは酵素によりガラクトシド化されること(北畑)、他方新特異性の細菌アミラ-ゼを発見し(新家)、グルコアミラ-ゼ中の或る特定のTrpが酵素の構造と活性に必須であり(大西)、またα-アミラ-ゼ活性構造のため、2、3のα-アミラ-ゼ遺伝子のクロ-ニングを行ない成功した(山根、坂野)。

研究成果

• [文献書誌] 山本武彦、宮原泉、山本学、藤田佳平衛、溝上恭平: "α-Amylase of Rhizoplis niveus:Its Isolation and Some Enzymatic Prcperties" 日本澱粉科学会誌. 37. (1990)
• [文献書誌] S.Hizukuri and Y.Maehara: "The Branching Frequency of Wheat Starch Amylopectin" 198th ACS Naticnal Meeting,Miami Beach,Florida. CARB. 61-66 (1989)
• [文献書誌] H.Sata,M.Umeda,C.H.Kim,H.Taniguchi: "Amylase-Pullulanase Enzyme Produced by B.cirulans" Biochimica et Biophysica Acta. 991. 388-394 (1989)
• [文献書誌] S.Kitahata,H.Ishikawa,T.Miyata and O.Tanaka: "Production of Rubuscside Derivatives by Transgalactosylation of various β-galactosidaces" Agricultutal and Biological Chemistry. 53. 2923-2928 (1989)
• [文献書誌] N.Minamiura,K.Ito,L.Lan-Fen,P.Chaimanee,R.Vejaratpimol,P.Ruenwongas and K.Kataoka: "Discriminative Assay Method of Human Pancreatic and Salivary α-Amylases Using Monoclonal Antibody" Microbial Utilization of Renewdble Resources. 6. 49-55 (1989)
• [文献書誌] M.Ohnishi and K.Hiromi: "Binding of Maltose to Rhizopus niveus glucoamylase in the pH Range where the Carboxyl Groups Are Ionized" Carbohydrate Reseaches. 195. 138-144 (1989)
• [文献書誌] T.Yamamoto,S.Kitahata,K.Hiromi,M.Ohnishi,N.Minamiura,R.Shinke,S.Okada and T.Komaki: "Handbcok of Amylases and Related Enzymes" Pergamon Press pic,Headington Hill Hall,Oxford Ox3,OBW,England, 274 (1988)