皮革分解酵素を用いた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、最近では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、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たものが開発されている。しかし、アルカリ処理法では、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、アル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。著者は先に、自然界より天然皮革粉末の分解・可溶化に優れた酵素を分泌する微生物のスクリーニングを行なった。得られた微生物が分泌する酵素はこれまでに類を見ないほど天然皮革粉末やコラーゲンの変性物であるゼラチンの分解活性に優れていた。そこで本研究は、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、ウレタン層に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して、スクリーニングにより得た微生物が生産する酵素の性質を調べた。成果の概要は以下の通りである。(1)酵素を安価にしかも大量に入手するために、酵素の生産性に及ぼす培地組成等の影響を検討し、最適な培地組成を決定した。(2)酵素の性質を明らかにするため、塩析とカラムクロマトグラフィーにより酵素の精製を行ない、SDS-PAGEで単一の精製酵素を得た。(3)精製酵素の分子量は約30,000であった。至適pHと至適温度はそれぞれ、pH10.5と40℃であり、40℃以下で熱安定性に優れていた。(4)精製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、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、アルカリ領域で強い分解活性を示した。