酵素反応を用いる高品質人工皮革の製造法に関する研究

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人工皮革の一つとして、織布上にウレタン等を塗布しその層中に天然皮革粉末を混入したものが開発されているが、最近では通気性、手触り感をよくするため、混入した皮革粉末をアルカリ処理により一部除去している。しかし、この処理法では、皮革粉末の分解・除去率を厳密に制御することが困難であり、均一な品質を維持することができない。また、アリカリ処理の際に発生する二硫化水素等の有害ガスやアルカリ廃液の処理が問題となっている。本研究は、天然皮革の主成分であるコラーゲンを分解・可溶化する酵素を利用して、ウレタン層の含まれる天然皮革粉末を任意の量だけ効率よく除去することにより高品質の人工皮革を製造する方法の確立を目的とする。まず、天然皮革を分解・可溶化する酵素を生産する新規な微生物を探索し、その微生物や酵素の性質について検討した。成果の概要は以下の通りである。(1)自然界からプロテアーゼを産出する微生物をスクリーニングし、そのうち、天然皮革の構成物質であるコラーゲンの変性物質であるゼラチンの分解活性や皮革粉末分解活性に優れたプロテアーゼを産生する微生物を選択した。(2)この微生物は周鞭毛を有する好気性のグラム陽性の桿菌であり、胞子を形成した。また、分類学的検討を行ったところ、Bacillus属の菌であることがわかった。この菌の生育至適pHは5〜7で、生育至適温度は45℃であった。(3)この微生物の培養上清のプロテアーゼ活性を種々のタンパク質を基質として検討した。本微生物が生産する酵素はカゼイン分解活性よりゼラチン分解活性が優れており、皮粉(和光純薬社製)を分解・可溶化できることがわかった。また、クロムなめし皮の削りかすから作製した皮革粉末を基質とした場合、活性におよぼすpHの影響は皮粉を基質とした場合とまったく異なっており、アルカリ領域で強い分解活性を示した。