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2020 年度 実施状況報告書

人工抗体を被覆した酵素含有材料の開発と食品成分の新規比色・蛍光分析法創製への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K05527
研究機関佐賀大学

研究代表者

宗 伸明  佐賀大学, 農学部, 教授 (90336008)

研究分担者 鎌田 海  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (90315284) [辞退]
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード比色分析 / 分子インプリントポリマー / 西洋ワサビペルオキシダーゼ / 無機ナノシート / 蛍光分析
研究実績の概要

前年度までに、チタン酸ナノシート(TiOx)と西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)から成る複合体において、その表面をケルセチンをテンプレートとした分子インプリントポリマー(MIP)で被覆した材料、MIP被覆HRP/TiOx複合体を作製し、この新規材料を用いたケルセチン比色分析に関する初期的な検討までを行った。そこで、今年度は、本MIP被覆HRP/TiOx複合体を用いたケルセチンの比色分析法の構築に関する、より詳細な検討を行った。まず、グアイアコール以外の発色基質として、o-フェニレンジアミン(OPD)、3,3',5,5'-テトラメチルベンジジン(TMBZ)の使用について検討を行った結果、最終的に、本研究で開発する分析系を構築する目的においては、当初通りグアイアコールを発色基質として用いるのが最適であるとの結論に達した。そこで、グアイアコールを発色基質として確定し、MIP被覆HRP/TiOx複合体を用いたケルセチン分析系について、試薬濃度やインキュベート時間等の測定条件の最適化に関する検討を行った。一方、MIP被覆HRP/TiOx複合体のケルセチン吸着能の確認についても検討を行った。MIP被覆HRP/TiOx複合体を含む溶液中にケルセチンを添加・混合し、遠心後の上澄み液の吸光測定を行った結果、MIP被覆HRP/TiOx複合体のケルセチン吸着能が確認できた。このことから、本比色分析系において観測された470 nmにおける吸光度変化量のケルセチン濃度依存性は、MIP被覆HRP/TiOx複合体のケルセチン吸着能に起因しているものと考えられる。また、MIP被覆HRP/TiOx複合体に対し、HRPの蛍光基質と過酸化水素を添加した結果、酵素反応に由来する蛍光強度の増大が観測され、本分析系の比色法から蛍光法への拡張に関する可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、予定していた通り、MIP被覆HRP/TiOx複合体を用いたケルセチン分析に関して、より詳細な検討を行うことができた。また、本分析系の比色法から蛍光法への拡張に関する可能性を示唆する結果も得られた。以上のことから、現在までの進捗状況を「おおむね順調に進展している」とした。

今後の研究の推進方策

今後は、MIP被覆HRP/TiOx複合体を用いたケルセチン分析について、比色分析から蛍光分析への拡張に関する検討を進めることを予定している。また、ケルセチン以外の食品成分を分析対象として、同様の手法に基づく分析システムが構築可能かについて検討を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

必要となる試薬や器具類が想定していたよりも少なくて済んだため、次年度使用額が生じた。次年度は、MIP被覆HRP/TiOx複合体を用いたケルセチン分析の比色分析から蛍光分析への拡張を進め、かつケルセチン以外の食品成分に対して同様の手法に基づく分析システムが構築可能かについて検討を行うことを予定している。従って、薬品や器具を中心に、主に物品費として研究費を使用する予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] タンパク質と無機ナノシートから成るハイブリッド材料の開発と分析化学的応用2021

    • 著者名/発表者名
      宗 伸明, 鎌田 海
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 70 ページ: 83-92

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.70.83

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 人工抗体膜を被覆した無機ナノシート/酵素複合体を用いたポリフェノール比色分析システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      薬師寺星香・田中瑛晶・上田敏久・鎌田 海・宗 伸明
    • 学会等名
      第80回分析化学討論会
  • [学会発表] シアニジン-3-グルコシド計測用蛍光性粒子の開発2020

    • 著者名/発表者名
      山室麻由子・上田敏久・鎌田 海・宗 伸明
    • 学会等名
      2020年度日本フードファクター学会・日本農芸化学会西日本支部合同大会

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公開日: 2021-12-27  

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