非水溶性高分子担体として,多孔性キトサン粒子を選択し,それにトリプシンを共有結合で固定化して得られる非水溶性トリプシンの酵素活性および安定性について実験的評価を行った。本研究では高分子担体と酵素分子の間に長さの異なるアルキル鎖のスペーサーを導入し,酵素活性および安定性に及ぼすスペーサー効果について検討した。スペーサーを介在させずに共有結合法によってキトサン粒子に酵素固定させた場合は,酵素分子の部分的変形などにより,遊離酵素に対する酵素反応の相対活性(RA)の低下が認められた。特にカゼインのような高分子基質に対しては顕著な低下が示された。他方,スペーサーが介在する系では,固定化に際しての酵素の変形の度合いが比較的軽微であるため,RAの低下の度合いが少なかった。また,共有結合による担体結合法で固定化した酵素の熱および保存安定性は大きく改善された。これは,担体と結合した酵素の高次機造が強固に保持されるためと考えられる。さらに,担体と酵素の間に介在するスペーサーの長さに応じて酵素の安定性が変化し,一般に,スペーサーの長さが増すに従って固定化酵素の安定性は遊離酵素の場合に近づいていくことが示された。固定化酵素は,反復あるいは長時間連続使用が可能となり,実用的にも有用であることが明らかとなった。
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