酵素の固形状基質分解能を利用した有用物質の分離・回収法に関する研究

利用酶分解固体底物的能力分离回收有用物质的方法研究

• 批准号: 03203122
• 负责人: 石川 治男
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03203122/
• 关键词: X線フィルム; ゼラチン; 銀回収; 酵素; アルカリプロテア-ゼ; 加水分解; 固形状基質; カルシウムイオン

本研究は、アルカリ領域に至適pHを有するタンパク質分解酵素アルカリプロテア-ゼが固形状あるいは水不溶性タンパク質を迅速に加水分解する機能を利用した有用物質の省エネルギ-的な分離回収法の確立を目的としており、本年はX線フィルムからの銀の分離回収法を取り上げた。研究成果の概要は以下の通りである。1.酵素の探索および安定化 X線フィルムのゼラチン膜を迅速に分解し銀を遊離させることのできる熱安定性の高いアルカリプロテア-ゼを探索した。その結果、我々が先に見出したプロテア-ゼB21‐2よりも熱安定性が優れたプロテア-ゼB18'(ゼラチンを基質にしたときの至適pHは10.0)を得ることができた。そこで、プロテア-ゼB18'およびプロテア-ゼB21‐2を用いてX線フィルムのゼラチン膜を完全分解するのに要する時間を調べたところ、低酵素濃度域ではプロテア-ゼB21‐2の方が分解時間が短く優れているが、高酵素濃度域ではプロテア-ゼB18'の方が優れていることがわかった。また両プロテア-ゼは、いずれもCa^<2+>の添加により安定化した。そこで、精製したプロテア-ゼB21‐2について、Ca^<2+>による安定化の機構を検討した。2.ゼラチン膜の加水分解速度と銀粒子の遊離速度の測定 攪拌槽反応器を用いて、温度、攪拌速度および酵素濃度の種々異なる条件下で、X線フィルムのゼラチン膜の加水分解と銀粒子の遊離実験を行ったところ、ゼラチン膜の分解速度と銀粒子の遊離速度は温度、攪拌速度および酵素濃度のいずれにも依存し、酵素や加水分解生成物の液境膜内での拡散速度とゼラチン層での酵素反応の速度のいずれにも依存することがわかった。これらの実験結果をもとに、ゼラチン膜の加水分解と銀粒子の遊離の機構を解析したところ、実験結果はモデル解析結果と良好に一致した。

This study aims to establish a method for the separation and recovery of useful substances by utilizing the functions of water-insoluble enzymes and rapid hydrolysis of useful substances in the field of organic chemistry to appropriate pH, and to establish a method for the separation and recovery of silver by X-ray spectroscopy. A summary of the research results is provided below. 1. The enzyme explores the stability of the X-ray film and rapidly decomposes the silver. As a result, we found that the temperature of the substrate was higher than the temperature of the substrate. The time required for complete decomposition of the X-ray film was adjusted in the low enzyme concentration domain, and the time required for complete decomposition of the X-ray film was adjusted in the high enzyme concentration domain. Also, the addition of Ca^<2+> in the middle layer has stabilized the situation. The mechanism of stabilization is discussed in detail. 2. Determination of the hydrolysis rate and the dissociation velocity of silver particles in the film under different conditions such as temperature, stirring speed and enzyme concentration. The dispersion rate of enzyme hydrolysis products in the liquid membrane depends on the reaction rate of enzyme in the liquid membrane. The results of the analysis are consistent with those of the analysis.

项目成果

藤原 信明: "Utilization of a Thermostable AlkalineProtease from an Alkalophilic Thermophilifor The Recovery of Silver from Used XーRay Film" Journal of Fermentation and Bioengineering. 72. 306-308 (1991)

Nobuaki Fujiwara：“利用来自嗜碱耐热菌的耐热碱性蛋白酶从用过的 X 射线胶片中回收银”《发酵与生物工程杂志》72. 306-308 (1991)。