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ray induced polymerization玉田 正男; A.A.Begum*; S.Sadi*
J. Ferment. Bioeng., 74(6), p.379 - 383, 1992/00
L(+)-乳酸産生菌であるRhizopus oryzaeをポリエチレングリコールジメタクリレートの線重合から調製した高分子担体により固定化した。固定化に用いる担体の含水率・多孔性を変化させるため、担体は種々のモノマー濃度(2.5,10,20,30,50%の水溶液)及び照射温度で作成した。担体を培養液中に加え、振盪培養することにより、この糸状菌は担体の表面近くに固定化された。固定化菌体の乳酸生産に適した担体は約80%以上の含水率及び多孔性を有するものであった。また、固定化収率({I/(I+U)}
100 I:固定化菌体量、U:未固定化菌体量)が65%以上の時、生産性の向上が認められた。このとき、乳酸の比生産速度(単位菌体量、単位時間当たりの乳酸生産量)は通常の懸濁培養に比較して1.8倍の値に達した。
笠井 昇; 玉田 正男; 熊倉 稔
JAERI-M 89-052, 18 Pages, 1989/05
セルラーゼ産生菌であるトリコデルマ菌(Trichoderma reesei)を固定化し、フラスコスケール(100ml)およびベンチスケール(30l)で培養して得られる酵素活性について調べた結果をまとめたものである。フラスコスケールでの培養では、固定化により高い酵素活性を示し、6回の反復回分培養においても活性の低下が認められないことがわかった。ベンチスケールでの培養では、固定化したものと固定化しないもので最適な培養条件が異なることが明らかになった。ベンチスケールにおいて反復回分操作や連続化操作を行っても雑菌汚染されずに長期間に渡り培養できることがわかった。連続培養は回分培養に比べて約85%の酵素活性になり、高い酵素活性を持った培養液が長期間連続的に得られることがわかった。
熊倉 稔; 玉田 正男; 笠井 昇; 嘉悦 勲*; 神野 節子*
Biotechnology and Bioengineering, 33, p.1358 - 1362, 1989/00
被引用回数：13 パーセンタイル：50.99(Biotechnology & Applied Microbiology)セルラーゼ生産活性の高いトリコデルマ菌体の新しい固定化法を研究した。固定化用の担体はセルロース繊維織布の表面をビニルモノマーの放射線重合によりコーティングし使用した。固定化は菌体と担体との接触による吸着方式によるもので、菌体を含む培養液に固定化担体を一定量添加することにより容易に吸着固定化された。固定化菌体からの酸素産生活性は培養液のロ紙分解活性を測定することにより求めた。酵素産生活性はコーティングするモノマーの種類、モノマーのコーティング量、担体の添加量、担体の形状などによって著しく影響をうけることがわかった活性値は疎水性モノマーを使用し、低温度コーティングすることにより菌体の増殖性も増大し、同時に活性値も増大することが明らかになった。
熊倉 稔; 神野 節子*; 西沢 一俊*
Canadian Journal of Microbiology, 35, p.968 - 971, 1989/00
被引用回数：9 パーセンタイル：36.37(Biochemistry & Molecular Biology)新しいセルラーゼ産生菌としてトリコデルマ系菌体を分離するとともに、その性質および固定化について研究した。本菌体は従来のトリコデルマ菌に比較して菌体増殖性が著しく大きいことまた胞子の形成能も良好であった。この菌体の固定化は繊維質材に種々のポリマーを表面層に形成させ、そのポリマーの上部への菌体接着性について調べた結果、ポリマーの分子構造によって菌体の接着および菌体からの酵素産生能が変わることがわかった。ポリマーの主鎖にオキシエチレン単位の数が少ない方が菌体固定化における菌体増殖性も著しく、酵素産生活性も高い結果となり、疎水性のポリマーが適していることがわかった。この菌体増殖量は菌体乾燥重量法によって測定し、酵素産生活性と比例した。
久米 民和; 武久 正昭
Agricultural and Biological Chemistry, 47(2), p.359 - 363, 1983/00
照射により生成したラジカルアニオンによるグルコースイソメラーゼの失活について検討した。精製酵素を水溶液(pH7.0)中で照射した場合、Br
は著しい増感効果を示し、(CNS)は保護効果を示した。また、Brは高pH溶液での酸素の失活を増感しなかった。これらの結果および各アミノ酸との反応性から、グルコースイソメラーゼの活性にはヒスチジン残茎が関与していることが推定された。Streptomyces菌体内グルコースイソメラーゼの失活もまたBrにより著しく増大された。一方、KCNS,tert-BuOH,Oはin vitroの照射では保護効果を示すのに対し、in vivoでは失活を増大した。これらの物質はグルコースイソメラーゼの活性部位に直接作用はしないと考えられるので、細胞内の保護物質の破壊といった間接効果によって失活が増大されたものと考えられた。
久米 民和; 武久 正昭
Agricultural and Biological Chemistry, 47(3), p.627 - 628, 1983/00
グルコースイソメラーゼ含有Streptomyces菌体の凝集性に対する照射効果を検討した。菌体のキトサンによる凝集性は室温での照射により減少したが、凍結状態(-196
C)で照射した場合には変化しなかった。Streptomyces菌体表面は負の電荷を有しているが、室温照射により電荷は減少し、5Mradで最初の値の60%にまで減少した。一方、凍結状態で照射した場合には、表面電荷に変化は認められなかった。Streptomyces菌体はキトサンを用いなくてもpHを4.5以下に下げることにより凝集し、この凝集は可逆的であった。凍結状態で高線量照射した場合、時時菌体凝集が認められ、この場合はpHは4近くにまで減少していた。以上の結果から、照射は菌体表面の負の電荷を減少させ、この表面電荷の減少が菌体凝集の減少をひきおこすと結論された。また凍結状態で照射した場合には、これらの変化は完全に保護されていることが明らかとなった。
熊倉 稔; 嘉悦 勲
Angewandte Makromolekulare Chemie, 115, p.75 - 86, 1983/00
被引用回数：5 パーセンタイル：38.39(Polymer Science)放射線低温注形重合により菌体の固定化を行った。固定化に使用したモノマーは親水性のポリエチレングリコルデメタクリレート、トビロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ポリエチレシグリコールジアクリレートで、固体化物の形状は膜状で膜厚は0.1~1.6mmであった。固定化菌体の活性は膜厚とモノマー濃度に依存して変化し、膜厚は薄いほどまたモノマー濃度も低いほど活性は高くなることが明らかになった。また、種々な多厚性物質を添加することによりさらに活性が高くなることがわかった。ミハエリス定数について膜厚および多厚性物質の添加濃度を変えて測定した結果、膜厚は薄いほど、添加物濃度は低いほど小さくなることが判明した。また固定化菌体のpHおよび熱安定性についても調べた。
熊倉 稔; 嘉悦 勲
J.Appl.Polym.Sci., 28, p.2167 - 2175, 1983/00
被引用回数：6 パーセンタイル：42.84(Polymer Science)種々なアクリレートおよびジアクリレートモノマーを使用し、低温放射線重合による菌体固定におけるモノマーおよびポリマー担体の親水性の影響を調べた。モノマーの親水性の測定はモノマーと水との混合熱を測定する方法により行った。ヒドロキシアルクとアクリレートモノマーの場合はメチレン単位の数が増すに従い混合熱が低下することが明らかになり、またポリエチレングリコールジアクリレートモノマーの場合の混合熱はオキシエチレン単位の数が増すに従い増大することがわかった。菌体固定化物の活性は混合熱と関係が認められ、混合熱の増大とともに菌体の活性は増大することが明らかになった。モノマーの混合物と放射線重合によって得られる固定化物の形状との関係についても調べた。
久米 民和; 武久 正昭
食品照射, 17, p.28 - 31, 1982/00
食品や畜産業の廃水からタンパク質等を回収して飼料化することを目的として、キトサンによる廃水からのタンパク質回収効果と放射線照射効果について検討した。馬鈴薯澱粉廃液、血液廃液およびBtreptomyces菌体懸濁液をモデルとして取り上げ、キトサンによる凝集効果を検討した結果、懸濁物質凝集のためのキトサン最適濃度は澱粉廃液で0.8~1.010
%、血液廃液で6~810
%菌体懸濁液で3~510
%であった。殺菌線量レベルの照射を行った廃水では、澱粉および血液廃水でキトサンによる凝集促進効果が認められた。とくに澱粉廃液中の水可溶性タンパク質に対するキトサンによる凝集効果は照射により著しく増大させることができた。一方、菌体懸濁液を照射すると、キトサンによる凝集効果は減少することが認められた。
久米 民和; 渡辺 宏; 武久 正昭; 佐藤 友太郎*
Agricultural and Biological Chemistry, 45(6), p.1351 - 1355, 1981/00
グルコースイソメラーゼを種々の条件下で照射した場合の放射線感受性について検討した。菌体内グルコースイソメラーゼは指数関数的に失活し、酸素存在下での著しい増感効果が認められた。遊離の酵素を照射した場合には、細胞内の場合に比較してより高い放射線感受性とより小さい酸素効果が認められた。酸素増感率(OER)は菌体内で3.7、粗酵素液で2.0、遊離の酵素で1.3であり、酵素の精製度とともに減少した。精製酵素では逆に酸素による保護効果が認められた。 遊離の酵素液にグルタチオンを添加して照射すると、失活は著しく保護され、N中での失活曲線は菌体内での失活曲線にほぼ一致した。O中でのグルタチオンによる保護効果は高線量域で消失したが、これはグルタチオンがO中での照射により分解し易いためと考えられた。
熊倉 稔; 吉田 勝; 嘉悦 勲
Appl.Environ Microbiol., 37(2), p.310 - 315, 1979/00
親水性モノマーを塩析し、これを菌体と共に放射線重合することによって球型の固定化物を得ることができた。この方法によって得られた固定化菌体(グルコースイソメラーゼ)の活性保存率は従来法のスポンジ状固定化物のそれに比較して高いことが明らかになり、最適固定化条件下において95%の活性保存率が得られた。固定化物の径は照射温度、モノマーおよび塩濃度によって変化し、活性保存率は固定化物の径の大きさに関係した。即ち、固定化物の径を小さくすることによってその活性保存率は増大した。球型状固定化菌体のミハエリス定数は未固定化菌体の値に近いものであった。この結果は菌体が球状固体化物の表面にトラップされていることを意味し、明らかに光学顕微鏡写真観察によって菌体の表面固定化状態が見られた。
熊倉 稔; 吉田 勝; 嘉悦 勲
Biotechnol.Bioeng., 21(4), p.679 - 688, 1979/00
グルコースイソメラーゼ菌体をガラス化性モノマーとしてHEMAを使用し、低温放射線重合法によって固定化することを試みた。固定化酵素の酵素活性率は種々のモノマー濃度について、回分式酵素反応により求めた。酵素活性率はモノマー濃度の低い方が高い値がえられた。これは固定化物の多孔構造と密接に関連していることが判った。 モノマー濃度20~30%において最大の活性率65~70%がえられた。この条件でえられた固定化物の多孔率は約50%であった。この菌体の最適固定化条件は-10C~-80Cで、線量510
~210
であり、モノマー濃度は10%以上が良いことが判った。モノマー濃度が低くても酵素の脱離がなく固定化できることが明らかになり、これは菌体内酵素の固定化の特色であった。
熊倉 稔; 吉田 勝; 嘉悦 勲
Biotechnol.Bioeng., 21(4), p.679 - 688, 1979/00
グルコースイソメラーゼ菌体の低温放射線重合法による固定化を金属イオンの存在下で行った。Mgイオン、Cイオンの存在下で放射線照射下においても熱天括がなく活性が増大することが明らかになった。Hgイオン0.01Mにおいて酵素反応温度65Cにおいても長時間安定であった。固定化はMgイオン(0.01M)添加下で行い回分式酵素反応においても同条件で行った。65C酵素反応温度において、モノマー濃度30%で酵素活性率として70%がえられた。酵素の耐熱性は固定化することにより向上し、またモノマー濃度の高い方が耐熱性が良いことが判った。 固定化酵素のミハエル定数はモノマー濃度10~30%の場合未固定化物とほぼ一致した。
線照射の影響; in vivoにおける放射線感受性久米 民和; 渡辺 宏; 佐藤 友太郎*
食品照射, 14, p.15 - 19, 1979/00
Streptomyces phaeochromogenus産生のグルコースイソメラーゼに対する線照射の影響を検討した。菌体懸濁液をN中で照射した場合、低線量域で著しく失活し、以後指数関数的に失活した。本実験で用いた菌体懸濁液中には約45%の酵素が遊離の状態で存在しており、放射線感受性の高い遊離の酵素と比較的放射線抵抗性の菌体内酵素の失活の合成曲線としてこのような結果が得られたものと考えられた。一方、菌体内酵素の酵素増感率(OER)は3.7と非常に高い値を示したものに対し、ダイノミルによる菌体破砕上澄液では2.0,遊離の酵素液では1.3,精製酵素では逆に酸素による保護効果が認められ、酵素を精製するに従いOERが減少するという結果が得られた。遊離の酵素液に対するグルタチオンの添加効果を調べた結果から、細胞内には多くの保護物質が存在し顕著な保護効果を示しているが、保護物質の一部はO存在下で著しく変化し保護効果を示さなくなることがin vivoにおける酸素効果の一因であると考えられた。
熊倉 稔; 吉田 勝; 嘉悦 勲
Eur.J.Appl.Microbiol.Biotechnol., 6(1), p.13 - 22, 1978/00
低温放射線重合法による高濃度のグルコースイソネラーゼ菌体固定化を研究した。モノマーとしては2-ヒドロキシエチルメタクリレートを使用し菌体をポリマー担体の表面部に固定化することが可能となり60%の高濃度菌体存在下でも菌体の脱離も認められず酵素活性保存率も70
80%に到した。酵素活性保存率は一定のモノマー濃度では菌体量の増加とともに増大した。一方固定化物の含水率は菌体量の増加とともに低下した。ミハエリス定数はモノマー濃度の低下とともに小さくなり末固定化菌体の値に接近した値が得られた。固定化物に多孔質物質を添加することにより著しい酵素活性保持率の増大が認められた。多孔質材の中では鹿沼土、素焼材等が効果的でこれらを添加することによって酵素活性保存率は95%に到した。これらの添加剤は固定化物の空孔率を増大させることにより酵素活性保持率を増大させるということが明らかになった。
熊倉 稔; 吉田 勝; 嘉悦 勲
J.Solid-Phase Biochem., 3(3), p.175 - 183, 1978/00
低温放射線重合により種々の疎水性モノマーを使用しグルコースイソメラーゼ菌体の固定化を研究した。固定化菌体のグルコースイソメラーゼ活性は高くまた固定化物の繰返し使用により活性低下は認められなかった。酵素活性はモノマー濃度の増大により高くなり、この結果は固定化酵素の場合に比較して異なった。疎水性モノマーを使用して得られる固定化物は球状であり、球の大きさはモノマー濃度に比例して増大した。グルコースイソメラーゼ菌体の固定化物のKm値は未固定化菌体の値に近い結果が得られ、菌体は固定化物の表面近くに固定化されていることが明らかになった。
