JPH0765979B2 - 脂肪酸測定センサ− - Google Patents
脂肪酸測定センサ−Info
- Publication number
- JPH0765979B2 JPH0765979B2 JP61196808A JP19680886A JPH0765979B2 JP H0765979 B2 JPH0765979 B2 JP H0765979B2 JP 61196808 A JP61196808 A JP 61196808A JP 19680886 A JP19680886 A JP 19680886A JP H0765979 B2 JPH0765979 B2 JP H0765979B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fatty acid
- buffer solution
- enzyme
- present
- measurement sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は脂肪酸測定センサーに関する。
脂肪酸の測定には、食品業界では主に滴定法が使われ、
また臨床分野では滴定法、酵素法及び金属錯塩−有機溶
媒抽出法等が使われている。
また臨床分野では滴定法、酵素法及び金属錯塩−有機溶
媒抽出法等が使われている。
滴定法としては、基準油脂分析試験法、ドール（Dole）
法、ゴードン（Gordon）法及びトラウト（Trout）法な
どがあるが、何れも水酸化ナトリウムで滴定するため
に、脂肪酸に対する特異性に欠け、予め夾雑物を除去す
る必要がある。また、金属錯塩−有機溶媒抽出法として
は、代表的なものに比色法があるが、この方法は、操作
が煩雑で時間がかかる問題がある。また、酵素法は、脂
肪酸に作用する酵素による反応の際に変化する物質を測
定する方法であり、この方法は、脂肪酸に対する特異性
にすぐれているが、この方法も操作に時間がかかる問題
がある。
法、ゴードン（Gordon）法及びトラウト（Trout）法な
どがあるが、何れも水酸化ナトリウムで滴定するため
に、脂肪酸に対する特異性に欠け、予め夾雑物を除去す
る必要がある。また、金属錯塩−有機溶媒抽出法として
は、代表的なものに比色法があるが、この方法は、操作
が煩雑で時間がかかる問題がある。また、酵素法は、脂
肪酸に作用する酵素による反応の際に変化する物質を測
定する方法であり、この方法は、脂肪酸に対する特異性
にすぐれているが、この方法も操作に時間がかかる問題
がある。
従って、本発明の目的は、短時間で操作可能で且つ脂肪
酸のみに特異的に応答する脂肪酸センサーを提供するこ
とにある。
酸のみに特異的に応答する脂肪酸センサーを提供するこ
とにある。
本発明は、チオキナーゼ及びアシル−コエンザイムＡオ
キシダーゼを酸素電極に固定した酵素固定化電極からな
る、脂肪酸測定センサーを提供することにより、上記の
目的を達成したものである。
キシダーゼを酸素電極に固定した酵素固定化電極からな
る、脂肪酸測定センサーを提供することにより、上記の
目的を達成したものである。
以下、本発明の脂肪酸測定センサーを、その実施例につ
いて図面を参照し乍ら説明する。
いて図面を参照し乍ら説明する。
第１図は、本発明の一実施例の概略を拡大して示す縦断
側面図で、酸素電極４は、容体５の底部にカソード６を
配し、電解液７を充填し、該電解液７内にアノード８を
配し、更に上記カソード６を酸素電極用隔膜９で被覆し
て構成されており、該酸素電極用隔膜９は、容体５にＯ
−リング３で固定されている。
側面図で、酸素電極４は、容体５の底部にカソード６を
配し、電解液７を充填し、該電解液７内にアノード８を
配し、更に上記カソード６を酸素電極用隔膜９で被覆し
て構成されており、該酸素電極用隔膜９は、容体５にＯ
−リング３で固定されている。
１は、前記の２種類の酵素を吸着固定化したメンブラン
フィルター（酵素膜）で、該メンブランフィルター１
は、上記の酸素電極４の下部、即ち上記カソード６の下
面に対応させて上記酸素電極用隔膜９の表面（下面）に
配され、その外側を支持材（ナイロンメッシュ）２で被
覆支持されており、該ナイロンメッシュ２は、Ｏ−リン
グ３により容体５に前記酸素電極用隔膜９の外側から固
定されている。
フィルター（酵素膜）で、該メンブランフィルター１
は、上記の酸素電極４の下部、即ち上記カソード６の下
面に対応させて上記酸素電極用隔膜９の表面（下面）に
配され、その外側を支持材（ナイロンメッシュ）２で被
覆支持されており、該ナイロンメッシュ２は、Ｏ−リン
グ３により容体５に前記酸素電極用隔膜９の外側から固
定されている。
実施例の酸素電極４においては、カソード６として白金
電極を用い、アノード８として鉛電極を用い、電解液と
して30％水酸化カリウム水溶液を用いているが、酸素電
極の構成要素がこれらに制限されないことは言うまでも
ない。また、酸素電極用隔膜９としては、実施例では、
テフロン膜を用いているが、この酸素電極用隔膜９は、
酸素透過能を有し且つ電解液と酵素とを接触させ得ない
ものであれば良く、ポリエチレン膜やシリコンゴム膜等
を用いることもできる。また、上記支持材２としては、
透析膜等も使用できる。
電極を用い、アノード８として鉛電極を用い、電解液と
して30％水酸化カリウム水溶液を用いているが、酸素電
極の構成要素がこれらに制限されないことは言うまでも
ない。また、酸素電極用隔膜９としては、実施例では、
テフロン膜を用いているが、この酸素電極用隔膜９は、
酸素透過能を有し且つ電解液と酵素とを接触させ得ない
ものであれば良く、ポリエチレン膜やシリコンゴム膜等
を用いることもできる。また、上記支持材２としては、
透析膜等も使用できる。
また、前記酵素の酸素電極に対する固定手段としては、
前記２種類の酵素をメンブランフィルターに固定化し、
該メンブランフィルターを酵素電極に固定するのが好ま
しい。また、メンブランフィルターに酵素を固定化する
方法としては、２種類の酵素を混合し、この混合中にメ
ンブランフィルターを浸して、メンブランフィルターに
酵素を吸着固定化する方法が一般的であるが、その他の
酵素固定化法（包括法、架橋法、共有結合法など）も有
効である。
前記２種類の酵素をメンブランフィルターに固定化し、
該メンブランフィルターを酵素電極に固定するのが好ま
しい。また、メンブランフィルターに酵素を固定化する
方法としては、２種類の酵素を混合し、この混合中にメ
ンブランフィルターを浸して、メンブランフィルターに
酵素を吸着固定化する方法が一般的であるが、その他の
酵素固定化法（包括法、架橋法、共有結合法など）も有
効である。
また、上記実施例の酵素固定化メンブランフィルター
（酵素膜）を過酸化水素電極の下部に配し、過酸化水素
発生量を測定すれば、同様にして脂肪酸測定センサーを
製作することができる。
（酵素膜）を過酸化水素電極の下部に配し、過酸化水素
発生量を測定すれば、同様にして脂肪酸測定センサーを
製作することができる。
本発明の脂肪酸測定センサーの作用を、その一般的な使
用法と共に説明すると次の通りである。
用法と共に説明すると次の通りである。
過剰のMg2+・コエンザイム（Coenzyme）Ａ・ATPを添加
した緩衝液をビーカーに入れ、斯る状態下に、該緩衝液
に本発明の脂肪酸測定センサーを浸漬し、緩衝液中にポ
ンプで空気を送ると定常電流が得られる。この場合緩衝
液中には脂肪酸が存在していないので、緩衝液中の溶存
酸素レベルに相当する電流値が得られる。次にこの緩衝
液中に、所定量の遊離脂肪酸の標準サンプルを添加する
と脂肪酸が２種類の酵素を固定したメンブランフィルタ
ー（酵素膜）に拡散し、先ず遊離脂肪酸にチオキナーゼ
が作用してアシル−コエンザイムＡに変化し、次いでこ
れにアシル−コエンザイムＡオキシダーゼが作用する
と、それに伴い酸素が消費される。
した緩衝液をビーカーに入れ、斯る状態下に、該緩衝液
に本発明の脂肪酸測定センサーを浸漬し、緩衝液中にポ
ンプで空気を送ると定常電流が得られる。この場合緩衝
液中には脂肪酸が存在していないので、緩衝液中の溶存
酸素レベルに相当する電流値が得られる。次にこの緩衝
液中に、所定量の遊離脂肪酸の標準サンプルを添加する
と脂肪酸が２種類の酵素を固定したメンブランフィルタ
ー（酵素膜）に拡散し、先ず遊離脂肪酸にチオキナーゼ
が作用してアシル−コエンザイムＡに変化し、次いでこ
れにアシル−コエンザイムＡオキシダーゼが作用する
と、それに伴い酸素が消費される。
その結果、緩衝液（試料溶液）中から電極へ拡散する酸
素量が減少するので電流値は次第に低下する。しかし試
料溶液から酵素膜に拡散する脂肪酸及び酸素は定常にな
るので、酵素膜で消費される酸素量と試料溶液から拡散
してくる酸素量の間に平衡が成立し定常の電流値が得ら
れる。この定常電流値は試料溶液中の脂肪酸濃度に依存
する。
素量が減少するので電流値は次第に低下する。しかし試
料溶液から酵素膜に拡散する脂肪酸及び酸素は定常にな
るので、酵素膜で消費される酸素量と試料溶液から拡散
してくる酸素量の間に平衡が成立し定常の電流値が得ら
れる。この定常電流値は試料溶液中の脂肪酸濃度に依存
する。
従って、この定常電流値から試料溶液中の脂肪酸量を測
定できる。
定できる。
次に、本発明の脂肪酸測定センサーの効果を、本発明の
脂肪酸測定センサーによる脂肪酸の測定例（使用例）を
挙げて具体的に説明する。
脂肪酸測定センサーによる脂肪酸の測定例（使用例）を
挙げて具体的に説明する。
尚、測定例で用いた本発明の脂肪酸測定センサーは、第
１図に示す実施例と同じ構造のもので、その酵素膜とし
ては、チオキナーゼ、アシル−コエンザイムＡオキシダ
ーゼを混合し、この混合物中に直径約3mm、厚さ約0.1m
m、孔径1.0μの無数の微孔を有するメンブランフィルタ
ーを約1/2日浸して該メンブランフィルターに上記酵素
を吸着固定したものを用いた。
１図に示す実施例と同じ構造のもので、その酵素膜とし
ては、チオキナーゼ、アシル−コエンザイムＡオキシダ
ーゼを混合し、この混合物中に直径約3mm、厚さ約0.1m
m、孔径1.0μの無数の微孔を有するメンブランフィルタ
ーを約1/2日浸して該メンブランフィルターに上記酵素
を吸着固定したものを用いた。
測定例１ 第２図に示す如く、pH7.8、0.05Mのトリス−塩酸緩衝液
11を10ml入れたビーカー12を、45℃恒温槽（温浴）13内
にセットし、該緩衝液11内に挿入し、上記緩衝液11を攪
拌するためのスターラー15上に上記恒温槽13を載置する
と共に、本発明の脂肪酸測定センサー10をレコーダー16
に接続して遊離脂肪酸計測バッチシステムを構成した。
また、上記ビーカー12中には予め過剰のATP・コエンザ
イムＡ・Mg2+を添加して置いた。
11を10ml入れたビーカー12を、45℃恒温槽（温浴）13内
にセットし、該緩衝液11内に挿入し、上記緩衝液11を攪
拌するためのスターラー15上に上記恒温槽13を載置する
と共に、本発明の脂肪酸測定センサー10をレコーダー16
に接続して遊離脂肪酸計測バッチシステムを構成した。
また、上記ビーカー12中には予め過剰のATP・コエンザ
イムＡ・Mg2+を添加して置いた。
而して、上記パイプ14から上記緩衝液11中に0.4l/minの
空気を送り込み且つ上記緩衝液11を上記スターラー15で
攪拌し乍ら次のようにして脂肪酸の測定を行った。
空気を送り込み且つ上記緩衝液11を上記スターラー15で
攪拌し乍ら次のようにして脂肪酸の測定を行った。
先ず、Mg2+・過剰のATPとコエンザイムＡを添加した上
記緩衝液に牛血清アルブミン（BSA）を添加した。BSAは
脂肪酸を緩衝液中で乳化させるために使用した。この緩
衝液中に本発明の脂肪酸測定センター10の先端を浸漬
し、定常電流値を測定した。次に、オレイン酸標準サン
プルをそれぞれ特定量ずつ上記緩衝液11に添加し、それ
ぞれ濃度の異なるオレイン酸溶液中における定常電流値
の経時変化を測定した。その結果を第４図に示す。ただ
し、酵素反応により生成されるO2の量はアンペロメトリ
ー法により検出することとした。またオレイン酸標準サ
ンプル添加前と後の定常電流値の差を計算し、それを濃
度変化に対応させてプロットしたものを第５図に示す。
記緩衝液に牛血清アルブミン（BSA）を添加した。BSAは
脂肪酸を緩衝液中で乳化させるために使用した。この緩
衝液中に本発明の脂肪酸測定センター10の先端を浸漬
し、定常電流値を測定した。次に、オレイン酸標準サン
プルをそれぞれ特定量ずつ上記緩衝液11に添加し、それ
ぞれ濃度の異なるオレイン酸溶液中における定常電流値
の経時変化を測定した。その結果を第４図に示す。ただ
し、酵素反応により生成されるO2の量はアンペロメトリ
ー法により検出することとした。またオレイン酸標準サ
ンプル添加前と後の定常電流値の差を計算し、それを濃
度変化に対応させてプロットしたものを第５図に示す。
上述の測定において、オレイン酸濃度０〜2mMの範囲で
濃度に応じた電流値が得られた。本発明の脂肪酸センサ
ーの応答時間は第４図から判るように約３分であった。
濃度に応じた電流値が得られた。本発明の脂肪酸センサ
ーの応答時間は第４図から判るように約３分であった。
〔測定例２〕 測定例１と同様にして、第２図に示す遊離脂肪酸計測バ
ッチシステムを用いて、オレイン酸の代わりにオリーブ
油標準サンプル（トリグリセリド）を添加した。しかし
応答は見られなかった。このことから、本発明の脂肪酸
測定センサーは脂肪酸を特異的に検出できることが判っ
た。
ッチシステムを用いて、オレイン酸の代わりにオリーブ
油標準サンプル（トリグリセリド）を添加した。しかし
応答は見られなかった。このことから、本発明の脂肪酸
測定センサーは脂肪酸を特異的に検出できることが判っ
た。
〔測定例３〕 第３図に示す如く、過剰のATP・コエンザイムＡ・Mg2+
を添加した緩衝液11を入れた容器12を、45℃恒温槽（温
浴）13内にセットし、該緩衝液11内に空気を送り込むた
めのパイプ14の先端を該緩衝液11内に挿入し、上記緩衝
液11を経路17により連続的に試料容器19に送るようにな
し、且つ経路17中に試料注入部20を設けると共に、本発
明の脂肪酸センサー10をレコーダー16に接続して遊離脂
肪酸計測フローシステムを構成した。尚、上記試料容器
19には、試料容液（緩衝液）の送入量と同量の試料溶液
を連続的に送出する経路18を設けてあり、上記経路17に
は抵抗（10KΩ）21を設けてある。
を添加した緩衝液11を入れた容器12を、45℃恒温槽（温
浴）13内にセットし、該緩衝液11内に空気を送り込むた
めのパイプ14の先端を該緩衝液11内に挿入し、上記緩衝
液11を経路17により連続的に試料容器19に送るようにな
し、且つ経路17中に試料注入部20を設けると共に、本発
明の脂肪酸センサー10をレコーダー16に接続して遊離脂
肪酸計測フローシステムを構成した。尚、上記試料容器
19には、試料容液（緩衝液）の送入量と同量の試料溶液
を連続的に送出する経路18を設けてあり、上記経路17に
は抵抗（10KΩ）21を設けてある。
而して、上記のフローシステムによれば、上記パイプ14
から上記緩衝液11中に0.4l/minの空気を送り込みながら
該緩衝液11を連続的に経路17−試料容器19−経路18中に
流して置き、試料容器19内の上記緩衝液11に本発明の脂
肪酸測定センサー10の先端を浸漬し、且つ上記試料注入
部20に試料（脂肪酸含有）を注入すれば、測定例１と同
様に試料容器19内に存する脂肪酸濃度に応じた応答を測
定できる。
から上記緩衝液11中に0.4l/minの空気を送り込みながら
該緩衝液11を連続的に経路17−試料容器19−経路18中に
流して置き、試料容器19内の上記緩衝液11に本発明の脂
肪酸測定センサー10の先端を浸漬し、且つ上記試料注入
部20に試料（脂肪酸含有）を注入すれば、測定例１と同
様に試料容器19内に存する脂肪酸濃度に応じた応答を測
定できる。
このようなフローシステムは、前記のバッチシステムよ
りも感度は低いが、連続測定ができ、試料注入の際の手
間が少ないなどの利点がある。
りも感度は低いが、連続測定ができ、試料注入の際の手
間が少ないなどの利点がある。
本発明の脂肪酸測定センサーは、短時間で操作可能で且
つ脂肪酸のみに特異的に応答するため、本発明の脂肪酸
測定センサーによれば、脂肪酸量を容易に測定できる。
つ脂肪酸のみに特異的に応答するため、本発明の脂肪酸
測定センサーによれば、脂肪酸量を容易に測定できる。
第１図は本発明の一実施例の概略を拡大して示す縦断側
面図、第２図は本発明の脂肪酸測定センサーを用いた脂
肪酸測定用のバッチシステムの一例の概要を示すフロー
シート、第３図は本発明の脂肪酸測定センサーを用いた
脂肪酸測定用のフローシステムの一例の概要を示すフロ
ーシート、第４図及び第５図は何れも測定例１における
測定結果を示すもので、第４図は電流値−時間の関係グ
ラフ、第５図は脂肪酸濃度−電流値の関係グラフであ
る。 １……メンブランフィルター（酵素膜） ２……支持材（ナイロンメッシュ） ４……酸素電極 ９……酸素電極用隔膜 10……脂肪酸測定センサー
面図、第２図は本発明の脂肪酸測定センサーを用いた脂
肪酸測定用のバッチシステムの一例の概要を示すフロー
シート、第３図は本発明の脂肪酸測定センサーを用いた
脂肪酸測定用のフローシステムの一例の概要を示すフロ
ーシート、第４図及び第５図は何れも測定例１における
測定結果を示すもので、第４図は電流値−時間の関係グ
ラフ、第５図は脂肪酸濃度−電流値の関係グラフであ
る。 １……メンブランフィルター（酵素膜） ２……支持材（ナイロンメッシュ） ４……酸素電極 ９……酸素電極用隔膜 10……脂肪酸測定センサー
Claims (2)
- 【請求項１】チオキナーゼ及びアシル−コエンザイムＡ
オキシダーゼを酸素電極に固定した酵素固定化電極から
なる、脂肪酸測定センサー。 - 【請求項２】チオキナーゼ及びアシル−コエンザイムＡ
オキシダーゼがメンブランフィルターに吸着固定化され
ており、該メンブランフィルターを酵素電極に固定して
ある、特許請求の範囲第（１）項に記載の脂肪酸測定セ
ンサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61196808A JPH0765979B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 脂肪酸測定センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61196808A JPH0765979B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 脂肪酸測定センサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6352051A JPS6352051A (ja) | 1988-03-05 |
| JPH0765979B2 true JPH0765979B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=16363993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61196808A Expired - Fee Related JPH0765979B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 脂肪酸測定センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765979B2 (ja) |
-
1986
- 1986-08-22 JP JP61196808A patent/JPH0765979B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6352051A (ja) | 1988-03-05 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |