生理活性ペプチドを連続的に生産・分離・回収する集積型バイオリアクターの構築

构建连续生产、分离和回收生物活性肽的集成生物反应器

• 批准号: 06650920
• 负责人: 園元 謙二
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650920/
• 关键词: 生理活性ペプチド; 集積型バイオリアクター; プロテアーゼ; 大豆タンパク質; ジ・トリペプチド; メンブレンバイオリアクター; クロスフローろ過; 限外ろ過膜

消化や代謝によって活性化される生理活性ペプチドの製造プロセスに関する工学的な取り組み、すなわち、安価なタンパク源である大豆タンパク質を酵素分解し、目的物を効率的にかつ連続的に生産・分離・回収できる集積型バイオリアクターシステムの構築に成功した。これらの成果は、従来の回分生産プロセスに伴う煩雑な工程管理及び品質管理の簡略化、生産物の分離・精製プロセスの一体化を促すものと思われる。1.水難溶性の基質(5%w/wの分離大豆タンパク質懸濁液)は50℃でのバッチ反応において、市販の3種のエンド型プロテアーゼを混合して用いることにより効率よく加水分解することができた(3種混合酵素)。2.24時間後の可溶性窒素収率は約90%であり、ジ・トリペプチド収率は85%以上であった。3.ジ・トリペプチド画分のアミノ酸組成は反応基質である分離大豆タンパク質にほぼ類似したものであり、必須アミノ酸をバランスよく豊富に含んでいた。4.生成物は、動物実験の結果、疲労回復、肥満防止等に効果のある生理活性機能を有していた。一方、分離大豆タンパク質及びジ・トリペプチド画分と同一組成のアミノ酸混合物では、この効果は見られなかった。5.酵素反応の最適pHは7、最適温度は60℃であり、若干の生成物阻害が観察された。6.酵素系はリアクターに基質を経時的に添加することにより安定化された。7.攪拌式セル限外ろ過濃縮器(限外ろ過膜分画分子量、10,000)を用いた繰り返し反応では、目的生成物を20日間以上安定して効率よく得ることができた。8.クロスフロー型モジュールを用いたメンブレンリアクターによる連続生産システムにおいて、3種混合酵素を遊離の状態で作用させ、ジ・トリペプチド効率90%以上で一週間以上連続生産することができた。

Digestive metabolic に や よ っ て activeness さ れ る physiological activity ペ プ チ ド の manufacturing プ ロ セ ス に masato す る engineering な take り み, す な わ ち, Ann 価 な タ ン パ ク source で あ る soybean タ ン パ ク し を enzyme decomposition, goal object を sharper rate に か つ even 続 に production, separation, back 収 で き る set multiplicative バ イ オ リ ア ク タ ー シ ス テ ム の build に し success Youdaoplaceholder0. は こ れ ら の achievements, 従 to の back production プ ロ セ ス に with う vexed 雑 な engineering management and quality management の び の separation, the produce a brief, refined プ ロ セ ス を の integration promote す も の と think わ れ る. 1. Indissolvable の matrix (5% w/w の separation soybean タ ン パ ク mass suspensions) は 50 ℃ で の バ ッ チ anti 応 に お い て, city vendor の three の エ ン ド type プ ロ テ ア ー ゼ を mixed し て in い る こ と に よ り sharper rate よ く hydrolytic decomposition す る こ と が で き た (3 kinds of mixed enzyme). After 2.24 time, the <s:1> soluble nitrogen content であ is approximately 90%, and the ジ · トリペプチド content <s:1> is over 85% であった. 3. ジ · ト リ ペ プ チ ド draw points の ア ミ ノ acid composition は anti 応 matrix で あ る separation soybean タ ン パ ク qualitative に ほ ぼ similar し た も の で あ り, must ア ミ ノ acid を バ ラ ン ス よ く contains aboundant に ん で い た. 4. The products に, animal experimental <s:1> results, fatigue recovery, obesity prevention and other に effects <s:1> ある physiological active functions を include <s:1> て た た た. Side, separation of soybean タ ン パ ク qualitative and び ジ · ト リ ペ プ チ ド と draw points the same composite の ア ミ ノ acid mixture で は, こ の unseen fruit は see ら れ な か っ た. 5. Enzyme reaction 応 <s:1> optimal pH 応 7, optimal temperature <e:1> 60℃であ, several <s:1> product hindrance が観 check された. 6. The long-term に addition of the enzyme-based <s:1> リア タ に に に matrix を, する とによ とによ <s:1> <s:1> stabilization された. 7. Agitator セ ル limit ろ outside a concentrator (limited outside ろ membrane molecular weight, 10000) を with い た Qiao り return し anti 応 で は, purpose products を more than 20 day settle し て sharper rate よ く must る こ と が で き た. Type 8. ク ロ ス フ ロ ー モ ジ ュ ー ル を with い た メ ン ブ レ ン リ ア ク タ ー に よ る even 続 production シ ス テ ム に お い て を free の state, three kinds of mixed enzyme で role さ せ, ジ ト リ ペ プ チ ド で working rate is 90%, more than a week between even 続 production す る こ と が で き た.

项目成果

C.-S.Rui: "A multifunctional flow-injection biosensor for the simultaneous determination of ammonia,creatinine and urea." Ann.N.Y.Acad.Sci.(in press). (1995)

C.-S.Rui：“一种用于同时测定氨、肌酐和尿素的多功能流动注射生物传感器。”

T.Yamakido: "Enzymatic hydrolysis of castor oil for valuable fatty acid production." Ann.N.Y.Acad.Sci.(in press). (1995)

T.Yamakido：“酶法水解蓖麻油以生产有价值的脂肪酸。”

園元謙二: "バイオプロセスシステム工学" アイピーシー, 687 (1994)

Kenji Sonomoto：“生物过程系统工程”IPC，687 (1994)

C.-S.Rui: "Amperometric flow-injection analysis of creatinine based on immobilized creatinine deiminase,leucine dehydrogenase and L-amino acid oxidase." Biosens.Bioelectron.9. 429-437 (1994)

C.-S.Rui：“基于固定化肌酐脱亚胺酶、亮氨酸脱氢酶和 L-氨基酸氧化酶的肌酐电流分析。”

K.Sonomoto: "Integrated bioreactor system for biologically active peptides from isolated soybean protein." Ann.N.Y.Acad.Sci.(in press). (1995)

K.Sonomoto：“用于从分离的大豆蛋白中提取生物活性肽的集成生物反应器系统。”