糖類アモルファス組織の乾燥形成過程とその分子包埋機能の利用

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06403017
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 岡崎 守男 京都大学, 工学部, 教授 (90025916)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 哲夫 京都大学, 工学部, 助手 (50243043) ; 宮原 稔 京都大学, 工学部, 助手 (60200200) ; 田門 肇 京都大学, 工学部, 助教授 (30111933)
• Keywords: 糖類 / アモルファス / 酵素 / 活性保持 / 凍結乾燥 / 分子包埋 / 熱安定化作用 / 乾燥形成過程

Research Abstract

1.糖類による酵素の熱安定化作用の検討
数種類の糖を用いて糖の種類による酵素の熱安定化作用の違いを調べた.酵素には分光法で活性が測定可能な酵素としてアルコール脱水素酵素(ADH),ラクトース脱水素酵素(LDH),リンゴ酸脱水素酵素(MDH)を用いた.糖類には単糖のグルコース,二糖類のスクロース,トレハロース,マルトース,ラクトース,三糖類のマルトトリオース,ラフィノースを用いた.酵素を含む糖類水溶液(酵素:糖:水のモル比が1:10^4:10^7)を均質な試料が得られるように液体窒素を用いて瞬間凍結し,自作の装置により-15℃で凍結乾燥した.得られた試料を高温(65℃)の乾燥空気中に保管して,酵素活性の経時変化を調べた.その結果(1)活性保持の度合が一番高いのはトレハロースである(2)大略として還元糖を用いるとメイラード反応が起こるために失活が生じやすい,という結果が得られた.
2.酵素活性保持の度合と糖類のアモルファス化度との関係
次に酵素活性保持の度合と試料中の糖類のアモルファス化度との関係について検討した.X線回折によりアモルファス化度を測定したところ,酵素活性保持の度合が高いトレハロースではアモルファス化度が高く,酵素活性保持の度合が低いスクロースではアモルファス化度が低いことがわかった.また,スクロールにおいても凍結乾燥条件を変更してアモルファス化度が高い試料を作成したところ,酵素活性保持の度合が高くなることがわかった.これより糖類アモルファスは酵素を包埋することで糖類が結晶化した状態よりも高い熱安定化作用を示すと考えられる.