高 壓 の 酵 素 作 用 に 及 ぼ す 影 響
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(2) 高圧の酵素作 用に及ぼ す影響. 951. denaturationに. 基 く の で あ ろ う と し て い る.. て 冷 し,上 部 の 油 を よ く拭 き取 つ て 定 量 に 供. 然 しBasset及. びMatthewsの. した.. 検 酵 素 を 加 圧 後 取 出 し 七,そ. 実 験 は勿論 被 の作 用 を調 べ た. 定 量 はBertrand6)氏. 糖 定 量 法 を 簡 便 に した. 方 法 を 用 ひ た.先 づ 内 容100c.c.の 三 角 コル ベ. も の の 様 で あ る. 我 々 の 教 室 に 於 て も2000気 る 機 械 が 出 来 た.Basset2)の. 圧迄 の 圧 を 得 用 ひ た,機. ン に 滷 性 酒 石 酸 カ リ溶 液,被. 検 液5c.c.,硫. 酸. 械 の. 銅 溶 液 を 入 れ て3分 間 弱 く煮 沸 し よ く振 つ て. 教 室 の もの. 亜 酸 化 銅 の 沈 澱 が ガ ラ ス壁 に 附 着 しな い 様 に. れ に比 べ る と余 程 大 な る. し,コ ル ベ ン を 斜 め に 立 て ゝ放 置 す る.亜 酸. 較 的 多 量 の 液 を 加 圧 す る事. 化 銅 が 完 全 に 底 に 沈 澱 して か ら上 清 液 を 吸 引. が 出来 るので 酵素 作 用 が加 圧 中 に如 何 な る影. し,蒸 溜 水 を 加 へ て 沈 澱 を 洗 つ て又 斜 め に 静. 響 を 受 け るか を 知 る為 に 本 実 験 を 行 つ た.. 置 す る.3回. ボ ム ベ は 容 積 が 甚 だ 小 さ い が,本 へ. し. は 容 積 約30c.c.,そ も の で あ る 故,比. 清 浄 後 上 清 液 を 取 り去 つ て残 つ. た 沈 澱 に原 法 の如 く酸 性 鉄 液 を 加 へ て 溶 解 せ Ⅱ. 實驗 材 料 及 び 方法. しめ,過. 酵 素 と し て 粉 末 タ カ ヂ ア ス タ ー ゼ(三 薬)を,基. 共製. 質 に は 可 溶 性澱 粉 を 用 ひ,化 学 天. 秤 で秤 量 し,溶 液 は 毎 日新 調 し て使 用 し た. 2回 分 と し て 作 製 し た 酵 素 基 質 溶 液 は 次 の 如 くで あ る.可 溶 性 澱 粉0.89を. 蒸 溜 水40c.c.. に 混 じて 煮 沸 し冷 却 して 室 温 とす る.ヂ ク ー ゼ0.1gは. 蒸 溜 水10c.c.に. アス. 溶 解 す る.先. 酸 又 はN/10〜N/l00苛. 被 検 材 料 に 就 て は 各2回. 定 量 を 行 つ て平 均 し. て 正 確 を 期 し た.本 実 験 に 於 て は 生 じた 糖 の 絶 対 量 は 必 要 で は な い の で,以 下 に 示 し た 値 は 糖 量 に 換 算 せ ず 滴 定 に 要 し た過 マ ンガ ン酸 カ リ溶 液 の量(cc)を す 事 とす る.ボ. 以 て澱 粉分 解 の度 を示. ンベを 一定 の温度 に 保つ事 が. 出来ない の で加 圧 実 験 は総 て 室 温 で 行 つ. づ 澱 粉 溶 液15c.c.を ビ ー カ ー に 取 り,そ れ に N/10塩. マ ン ガ ン酸 カ リ液 で 滴 定 す る.同 一. た.. 性 ソー ダ 若 し Ⅲ. くは 緩 衝 液 の適 当 な 量 と 蒸 溜 水 と を 加 へ て 27c.c.と な る 様 に し,ヂ ア ス ク ー ゼ 溶 液3c.c. を加 へ て 遠 や か に 混 合 し て実 験 に 供 した.此. A. 實 驗 成 績. 予 備 実 験. 先 づpHが. 異 つ た 場 合に ヂ ア ス タ ー ゼ に 依. の 混 合 液 中 の濃 度 は ヂ ア ス ク ー ゼ が1‰,澱. る澱 粉 分 解 作 用 が 如 何 に 変 る か を調 べ る 為 に,. 粉 は大 体1%で. 25° の 下 で1時. あ る.. 予 め 適 当 に塩 酸 又 は苛 性 ソー ダ 液 を加 へ た 酵 素 基 質 の 全 混 合 液 のpHを の液 の量 と 全 混 合 液 のpHと に 画 い て お き,そ. 測 定 し て,之. 等. の関 係 を グ ラフ. の 曲 線 か ら求 め るpHの. 混. 量 を 測 定 した.pHの. 績 は第1図. 此 の曲 線 か ら使 用 し た ヂ ア ス ターゼ の至 適. 量 を 知 る様 に した.. (pH4.0〜6.0)で. 電 極 を 用 ひ て 電 位 葦 を 測 定 し,電 曲 線 か らpHを. 混合液 の う. 定 用 に 残 し て お き,残. 部 を 小 試 験 管 に2分. 大 体4.8で. はpHの. の 至 適pHの. し てPH2.0〜3.0の. 前後. 少 々 の 差異 に 因 つ. て は 酵 素 作 用 は大 し て 変 化 しな い 事,之 辺 りで はpHの. に反. 少 々 の差. る.. りの 全. B. し そ の 一 方 を 加 圧 実 験 に,. 他 方 を 対 照 実 験 と した(条. あ り,此. 異 で 酵 素 作 用 が 大 い に 影 響 され る事 が 知 られ. 求 め た.. 実 験 順 序 を 述 べ る と,30c.c.の ち 少 量 はpH測. 位 差‑pH. びNaOH. に 於 て実 線 で 示 した も の で あ る.. pHは. 測 定 に は島津 製 作 所 製 の ア ンチモ ン. 調 節 はHC1及. を以 て し,モ ビル 油 で 空 気 と遮 断 し た.そ の成. 液 を 作 る の に 必 要 な 塩 酸 又 は 苛 性 ソ ーダ 液 の. pHの. 間 作 用 せ し め て 生 成 した 糖. 件 を 同 じ くす る為. に 上 部 に モ ビル 油 を 重 疊 した).一. 定時間経. 過 後 圧 を 去 つ て両 試 験 管 は 氷 冷 し た 水 に つ け. 1. 加 圧 実 験 塩 酸 を 加 へ て酸 性 と し た 場 合. 加 へ る塩酸 の量 を加減 して酵素 基 質 混合 液 のpHを1.9か. ら6.3迄. の 種 々 の 液 を 作 り,.
(3) 952. 丹. 1600気 圧 の 下 で1時 た.そ. の 成 績 は 第1表. し た.同. 原. 間 澱 粉 分 解 を 行 は しめ に 対 照 実 験 と並 べ て 示. 一 実 験 に於 て 圧 を 加 へ た も の と対 照. との 間 の 関 係 は,pH2.0前. 後 では 圧 を加 へ. 英. 昌. る の で 同 一 曲 線 を以 て 表 は す 事 は 出来 な い. 対 照 実 験 で 得 た 値 はpHが. 等 し け れ ば25° で. は 予 備 実 験 で 得 た 値 と等 し くな り,且 つ 加 圧 実 験 値 も亦25° で は 此 の対 照 の 実 験 値 の 温 度. た 方 が 対 照 に 比 し て分 解 量 の 増 加 が 著 し い が,. 換 算 率 に 比 例 し て 増 減 す る も の と仮 定 し て. pH3.4で. 25° に 換 算 し(第1表),そ. ら6.3迄. は そ の 差 が 甚 だ 少 な く,pH5.1か で は 反対 に 対 照 実 験 の 方 が 多 い 成 績. を 得 た.各 実 験 は 行 つ た 時 の 窒 温 が 異 つ て 居 第1表. 塩 酸 を加 へ て 酸 性 とせ る も の. に 点 数 を描 い た.此. の値 に つ き第1図. の 曲 線 は 上 記 の成 績 の 関. 係 を 明 瞭 に 示 し て い る. 圧 の 効 果 が 最 も 著 明 で あ つ たpH1.9の 合 に就 て500気 部 に そ の2例. 圧 の 作 用 を も調 べ 第1表 を 記 した.1600気. 場 の下. 圧 の場 合 に. 比 べ る と圧 の影 響 は 少 な い け れ ど も,や は り 対 照 に 比 べ る と圧 に よ り澱 粉 分 解 量 の増 加 が 認 め られ る. 2. 苛 性 ソ ー ダ を 加 へ て ア ル カ リ性 と した 場 合. pH7.0を. 越 え る と澱 粉 分 解 量 が 急 に 減 少. す る事 及 び 室 温 が 低 下 し た 事 等 の 為 に,多. く. の実 験 を 行 つ た に か ゝは ら ず 圧 作 用 の 効 果 は 明 瞭 で な か つ た.そ. こでpH8.5で. 実 験 を行. ふ に 当 り長 時 間 酵 素 を 作 用 せ し め て 分 解 量 を 多 か ら し め る 為,夕 儘 翌 朝 迄 放 置 した.圧 た が1500気. 刻 に1600気. 圧 を加 へ た. は そ の 間 自然 に 低 下 し. 圧 以 下 とは な ら な か つ た.対. 照. 実 験 は 同 時 刻 ボ ン ベ 外 で 施 し た こ とは 言 ふ 迄 も な い.第2表. の3例. が そ の 成 績 で あ る が,. 温 度 の項 に は 実 験 を 始 め た 時 の 室 温 を 記 し た.3例. 共 に 生 成 糖 量 は 僅 少 で あ つ た が,何. れ も加 圧 値 は 対 照 に 比 して 約20%の. 増加 が. 見 られ た. 第2表. 苛 性 ソ ー ダ を 以 てpH8.5 と せ る も の(1600気. 滴 定 過 マ ンガ ン酸 カ リ 量. 第1図. 第1表. 圧). の図 示. 3. 緩 衝 液 を 用 ひ た場 合. 醋 酸 及 び 醋 酸 ソ ー ダ か ら成 るpＨ4.8の 衝 液 を 用 ひ た.混. 緩. 合 液 の 組 戊 は 酵 素 液3c.c...
(4) 高圧の酵素作用に及ぼす影響. 953. 基 質 溶 液15c.c..緩 衝 液12c.c..で 酵 素 の 作 用 時 間 は1時. Ⅵ. 間 で あ る.. a. 1600気 圧 の 場 合 第3表. 察. 塩 酸 を 以 て酸 性 と し1600気. の 如 く5例 共 に 加 圧 値 は 平 圧 に 於 け. る対 照 値 に 比 し減 少 し て い る.之 第3表. 考. 等 の差 異 は. の 広 い 範 圍 に 亘 つ て 酵 素 作 用 を調 べ た 実 験 成 績 で あ る第1図. の 点 線 で 描 い た 曲 線 と,対 照. 実 験 の 実 線 とを 比 較 し て 先 づ 気 付 く事 は,. 緩 衝 液 を以 てpH4.8と せ る も の(1600気. 圧 を 加 へpH. 1)加. 圧). 圧実 験 の 曲線 の 山 の頂 が対 照 実験 のそ. れ よ り低 い 事.. 2)曲. 線 の形 が 可 成 り相 違 す. る 事 で あ る. 点 線 の 曲 線 の 最 頂 が 実 線 の 曲 線 の よ りも低 い 事 は1600気. 圧 の作 用 に 由つ て酵 素 作 用 が. 抑 制 され た 事 を 示 す も の で あ る.当 教 室 の大 和8)は300気. 田 の作 用 に 由 つ て 酸 性 液 は 中 性. に 移 動 す る 事 を推 定 しな.そ. れ 故 に圧 力 の酵. 素 作 用 に 及 ぼ す 影 響 はpHの. 移 動 に よ る二次. 的 作 用 を 考 へ な け れ ば な ら な い で あ ら う.然. 推計学 的に検定 す ると1‰ 以下 の危険率 を以 に. ひ て実 験 を 行 ひ 第4表 記 した.両. る こ とを 示 す も の だ ろ う.元 よ り本 実 験 に 於. 圧 の場 合. 比 較 的 低 い 圧 と し て400及. び150気. のA,Bに. 圧を用. そ の成績 を. 気 圧 の 場 合共 に 加 圧 値 と対 照 の 間. に 有 意 の 差 は 認 め られ な か つ た.. し て'行 つ た 第. 3表 の 成 績 は 明 か に加 圧 が 酵 素 作 用 を 抑 制 す. て 有 意 の 差 で あ る と認 め ら れ る. b. 400及 び150気. し緩 衝 液 を 用 ひ てpH4.8と. て は1600気 度pHの. 圧 と云 ふ 高 い圧 で あ る か ら 或 程. 移 動 が 起 る事 は 理 論 的 に も 当 然 で あ. る(後 の 論 文 に 取 扱 つ た).然 し な が らpH4.8 は 至 適pHで. あ る だ け で な く此 のpHの. 前後. で は 曲 線 は 比 較 的 平 坦 で あ るか ら,少 々 の 第4表. 緩 衝 液 を 以 てpH4.8. pHの. とせ る も の. 僅 か で あ る.之. 相 違 が 有 つ て も生 成 糖 量 の 減 少 は 極 く 等 の理 由 か らpH4.8の. 液 を 用 ひ て 行 つ た1600気 績 で あ る加 圧 値 の 約3%の. 緩衝. 圧 の加 圧 作 用 の 成 減 少 は,そ. の大部. 分 が 酵 素 作 用 を抑 制 した 圧 の作 用 で あ る と考 へ て 間 違 ひ な い と思 ふ. 稍 低 目の圧 を筋 肉 や運 動 神経 に作 用せ しあ る と,標 本 の興 奮 性 が 亢 進 す る に 反 し て,高 い圧 の作 用 に 由つ て 之等標 本 の興奮性 は低 下 す る3)7).酵 素 作 用 に対 し て も加 へ る圧 が 異 つ た 場 合 に は或 ひ は 異 つ た 態 度 を 取 る と云 ふ 事 が 有 る の で は な い か と考 へ て,緩 衝 液 を 用 ひ て1600気. 圧 の作 用 を 調 べ た 外150及. 気 圧 を 用 ひ て 実 験 を 行 つ た.そ 圧 で も亦150気. び400. の 結 果400気. 圧 で も全 く対 照 と同 じで,圧. の作 用 は 認 め られ な か つ た.従. つ て圧 は酵 素. 作 用 に対 して 抑 制 的 に の み 働 く も の で あ ら う..
(5) 954. 丹. 原. 英. 次 に 両 曲 線 の 形 の非 常 に 相 違 し て い る 事, 殊 にpH2.0前. 昌. はpH約0.2の. 後 では圧 迫 した方 が対 照 に 比. 様 なpHの. 移 動 し か 起 つ て い な い.此 変 動 の 度 は 第2図. し て 澱 粉 分 解 量 が 著 し く増 加 し て 居 る事 に 就. にpHの. て 述 べ る.既. 3.0を 見 る とpHで. に 述 べ た 様 に圧 は 酵 素 作 用 に 対. て い る が,pH6.0を. 圧 の作 用 に 由 つ て 溶 液 のpHが. 見 られ な い.. へ ね ば な ら な い .従 つ て点 線 で 示 し. か ら明 らか な 様. 数 が 増 す 程 少 な くな つ て居 る.pH. し て 抑 制 的 に の み 働 く と云 ふ の で あ る か ら, 変 る も の と考. の. 約0.4中. 性 の 方 に移動 し. 越 え る と殆 ん ど 変 動 が. 図 に は 表 は し て な い が アル カ リ性 の 側 で は. 加 圧値. の. の 曲 線 は 圧 の作 用 に 由 つ て酵 素 作 用 が 抑 制 さ. 如 何 か を 知 る 為 に 行 つ た の がpH8.5の. れ 且 つ そ の 時 のpHが. で あ る.加 圧 値 の 方 が 対 照 実 験 よ り大 な る値. 移 動 し て い る とい2. つ の理 境 の 下 で 澱 粉 分 解 が 行 は れ た も の と考. を 得 た 事 はpHが. へ ね ば な ら な い.そ. 成 績 に 外 な らな い.ア. うで あ る な らばpHの. 移. 動 を 見 る 場 合 に は対 照 実 験 で あ る実 線 の 曲 線 と直 接 比 較 す る事 は 出 来 な い.そ を 用 ひ た 実 験 成 績(第3表)の 1600気. こで 緩 衝 液 知見 か ら今. はpH8.5だ. と仮 定 して,単. 制 され る も の. に 抑 制 作 用 の み を 受 け る と斯. 滴 定過 マン ガン 酸 カリ量. うで あ ら う と思 は る ゝ対 照 曲 線 と し て 第2. 第2図. 中性 の 方 に 傾 い た 事 を 示 す ル カ リ性 に 於 け る実 験. け で あ る が,酸 性 液 同 様pHの. 移. 動 の 度 は 中性 を ア ル カ リ側 へ と隔 た る程 大 と な る で あ ら う. 尚 加 圧 し た 際 酵 素 自身 が 変 性 す る か 否 か 上. 圧 の 作 用 に 由つ て ヂ ア スタ ーゼ の 澱. 粉 分 解 作 用 が 対 照 値 の 約3%抑. 実験. 述 実 験 と同 じ様 な 方 法 で 酵 素 溶 液(緩 てpH4.8と. す る)の. 衝液 に. み を 加 圧 して 復 圧 後 基. 質 溶 液 に作 用 せ し め 検 査 し た 処,1600気. 圧数. 時 間 の 作 用 で も対 照 と差 異 は 認 め ら れ な か つ た.故. に 前 述 の抑 制 は 酵 素 作 用 に 対 し て ゞあ. ら う. Ⅴ 1600気. 結. 論. 圧 迄 の 高 圧 の下 で ヂ ア ス ターゼ を. 用 ひ て澱 粉 を分 解 せ しめ た 結 果,次. の成績 を. 得 た. 1 図 に 断 続 線 を 以 つ て 記 し,此 の 曲 線 と加 圧 実 験 値 とを比 較 す る.対 照 に 比 し て最 も加 圧 実 験 値 が 多 いpH1.9に. 就 て 見 る と,此. 等 し い 断 続 線 上 の 点 はpH2.6と 1600気. 圧 の 圧 が 加 は つ た 為 にpH1.9で. つ た 実 験 は恰 もpH2.6で. で 約3%程. ち 行. 澱粉 分 解 を行 は し. 度 抑 制 され る が,150,400気. 2. 酸 性 及 び ア ル 加 リ性 液 のpHは. つ て 中 性 め 方 に 移 動 す る .そ. で は0.4,pH1.9の. 合液 は 圧 の作 用 に 由 つ てpHに. け. 0.2そ. 中性 の 方 に 移 動 さ せ られ た と老 へ な け れ ば な じpHの. 液 で も500気. 圧 の場 合 に. rend.. J.. et M. A.. Macheboeuf,. 2) Basset, 3) Ebbecke, 4) Matthews,. J., Ibid., 191, 928, 1930. U., 157, 79, 1914. J.. E., R. B. Dow and A. K. An. .7,pH3.0. .気 圧 に 由 つ て. 数 が 増 した 事 と な る .. 擱 筆 す るに 当 り終 始 御 懇 篤 な御 指 導 と御 校 閲 を賜. 献.. Compt.. Acad., 195, 1431, 1932.. のpHの. 液 は0. 液 は500. つ た 恩 師 林 教 授 に衷 心 か ら謝 意 を表 す る.. 文 1) Basset,. 圧に由. の移 動 の度 は酸. 気 圧 の 加 圧 に 由 りpH1.9の. 混. ら な い.同. 圧下. 又 は ア ル カ リ の 度 が 強 い 程 大 で あ る .1600. め た 結 果 とな つ て 居 る.従 つ てpH1.9の し て0.7だ. 圧. で は 圧 の 影 響 は 見 られ な か つ た .. の値 と. な る.即. ヂ ア ス タ ー ゼ の 澱 粉 分 解 は1600気. derson,. J.. Biol.. Chem ., 135, 697, 1940.. 5). 大 谷 顕 三:岡. 医誌. 6). 須 藤 憲 三:生. 化 学実験 法 .. , 41年,. 7) 丹 原 英 昌:本. 誌,第1編. 8). 誌 .. 大 和 人 士:本. .. 4巻,1929..
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