JP2016086680A - Enzyme immobilization body, analyzer equipped therewith, and measuring method of l-threonine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an enzyme immobilization body in which the substrate specificity of L-threonine dehydrogenase is improved, and which can be used stably and repeatedly, and also can quantify L-threonine simply and efficiently; and to provide a measuring device equipped with the immobilization body.SOLUTION: The invention provides an enzyme immobilization body in which L-threonine dehydrogenase and NADH oxidase are immobilized on the same membrane or carrier, and an analyzer of L-threonine equipped with a mechanism detecting an electrochemical active substance in the enzyme immobilization body and in the downstream of the above enzyme immobilization body.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、L−スレオニンからの物質転換を実現する酵素固定化体および該固定化体を備えた測定装置に関する。さらに、該固定化体を用いるL−スレオニンの測定方法に関する。   The present invention relates to an enzyme-immobilized body that realizes substance conversion from L-threonine, and a measuring device including the immobilized body. Furthermore, it is related with the measuring method of L-threonine using this fixed body.

L−スレオニンは、動物体内において全く生合成されない完全必須アミノ酸に分類されている。ヒト成人男性の要求量は、7mg/kg体重/日である。タンパク質の栄養価は、含まれている必須アミノ酸の絶対量と比率により決定される。動物飼料に用いられる穀類のアミノ酸組成を見ると、必須アミノ酸の中でリジン、スレオニン、バリン、イソロイシン等が相対的に少なく、最も少ない比率を示すアミノ酸を制限アミノ酸と呼ぶ。スレオニンは制限アミノ酸になる可能性が高い成分である。そのため、これらのアミノ酸を飼料に添加することにより動物性タンパク質の増産が可能となる(味の素株式会社編、「アミノ酸ハンドブック」、初版、株式会社工業調査会、2003年4月、20〜27、171頁)。すでに天然物よりの分離精製法、化学合成法、微生物発酵法など種々の生産方法が開発されている。   L-threonine is classified as a completely essential amino acid that is not biosynthesized at all in the animal body. The required amount for a human adult male is 7 mg / kg body weight / day. Protein nutritional value is determined by the absolute amount and ratio of essential amino acids contained. Looking at the amino acid composition of cereals used in animal feeds, amino acids showing the smallest ratio of lysine, threonine, valine, isoleucine and the like among essential amino acids are called restricted amino acids. Threonine is a component that is likely to be a restricted amino acid. Therefore, it is possible to increase the production of animal protein by adding these amino acids to the feed (edited by Ajinomoto Co., Inc., “Amino Acid Handbook”, first edition, Industrial Research Co., Ltd., April 2003, 20-27, 171). page). Various production methods such as separation and purification methods from natural products, chemical synthesis methods, and microbial fermentation methods have already been developed.

これらの生産方法が開発されている一方において、L−スレオニンを簡便に定量するのは容易ではない。一般的には高速液体クロマトグラフ法、特にアミノ酸分析計が利用される。この方法では、試料のろ過、脱色、除菌などの前処理が必須であり、かつ分析に1時間以上を要すること、更に装置自体が高価で、メンテナンスが煩雑であるなどの問題点があり、日常的に簡便に利用できるものではない。   While these production methods have been developed, it is not easy to quantify L-threonine simply. Generally, a high performance liquid chromatographic method, particularly an amino acid analyzer is used. In this method, sample pre-treatment such as filtration, decolorization, and sterilization is essential, and analysis requires one hour or more, and the apparatus itself is expensive and maintenance is complicated. It cannot be easily used on a daily basis.

比較的安価な装置で実施可能な比色定量法としては、スレオニンを過ヨード酸で酸化してアセトアルデヒドとなし、通気して酸性亜硫酸ソーダ溶液に補足し、p−ヒドロキシジフェノールを作用させて赤紫色に発色させて定量するナイディッヒ−ヘス(Neidig-Hess)の方法がある(船山信次著、「アミノ酸」、第1版、東京電機大学出版局、2009年7月、541頁)。この比色方法も多段階の分析操作が必要であり、簡便とは言い難い。   As a colorimetric method that can be carried out with a relatively inexpensive apparatus, threonine is oxidized with periodate to form acetaldehyde, aerated and supplemented with an acidic sodium sulfite solution, and p-hydroxydiphenol is allowed to act on red. There is a method of Neidig-Hess that develops and quantifies purple color (Shinji Funayama, “Amino Acid”, 1st edition, Tokyo Denki University Press, July 2009, page 541). This colorimetric method also requires a multi-stage analysis operation, and is not easy.

これらの方法に対して、カプリアビダス・ネカトル(Cupriavidus necator)由来のL−スレオニン脱水素酵素を利用し、L−スレオニンを含有する試料と当該酵素および補酵素NADを混合し、生成するNADH量またはα−アミノ−β−ケト酪酸を定量する方法が提唱されている(特許文献1)。 For these methods, a sample containing L-threonine using L-threonine dehydrogenase derived from Cupriavidus necator, the enzyme and the coenzyme NAD + are mixed, and the amount of NADH produced or A method for quantifying α-amino-β-ketobutyric acid has been proposed (Patent Document 1).

特許文献1においては、生成したNADHを340nmの吸光度の変化で測定する方法、NADHを蛍光測定する方法、フェナジンメトサルフェートをメディエーターとして反応させ可視部の発色を測定する方法、あるいはジアホラーゼを利用してNADHを酸化すると共に色素を還元して発色することにより定量し、L−スレオニンの定量を遂行する方法が例示されている。   In Patent Document 1, a method of measuring the generated NADH by a change in absorbance at 340 nm, a method of measuring fluorescence of NADH, a method of measuring the color development in the visible region by reacting phenazine methosulfate as a mediator, or using diaphorase There is exemplified a method of performing quantitative determination of L-threonine by oxidizing NADH and quantifying by reducing the color of the dye and coloring.

しかし、L−スレオニン脱水素酵素の性質として、L−スレオニンの酸化速度は遅く、定量的に反応を進行するには数分から数十分の時間を要する点が欠点である。   However, the property of L-threonine dehydrogenase is that the oxidation rate of L-threonine is slow, and it takes several minutes to several tens of minutes to proceed the reaction quantitatively.

また、L−スレオニンの2級水酸基を酸化すると、α−アミノ−β−ケト酪酸が得られる。本化合物は反応性に富み、化学原材料の出発物質になり得るが、不安定な化合物であり自発的にアミノアセトンと炭酸ガスに分解してしまう。この化合物を得る、あるいは合成原材料として利用しようとすると効率よく迅速に酸化反応を実施しないと自発分解が優先的に起きてしまう可能性が高い。酵素の利用形態を変えることにより不安定なα−アミノ−β−ケト酪酸を効率良く生成せしめることが可能になるかもしれない。この効率を向上することは、L−スレオニンを定量的に酸化する道を開き、ひいては定量感度、精度の向上が期待される。   Further, when the secondary hydroxyl group of L-threonine is oxidized, α-amino-β-ketobutyric acid is obtained. Although this compound is highly reactive and can be a starting material for chemical raw materials, it is an unstable compound and spontaneously decomposes into aminoacetone and carbon dioxide. When this compound is obtained or used as a synthetic raw material, there is a high possibility that spontaneous decomposition will occur preferentially unless the oxidation reaction is carried out quickly and efficiently. It may be possible to efficiently produce unstable α-amino-β-ketobutyric acid by changing the utilization form of the enzyme. Improving this efficiency opens the way to oxidize L-threonine quantitatively, and as a result, improvements in quantitative sensitivity and accuracy are expected.

また、特許文献1では、カプリアビダス・ネカトル以外の微生物からもL−スレオニンデヒドロゲナーゼが単離されているが、それらの酵素は基質特異性が悪くL−セリンに応答するという欠点が指摘されている。結論として種々の微生物からL−スレオニンデヒドロゲナーゼを得たとしても分析用途に用いるのは困難とされている。   In Patent Document 1, L-threonine dehydrogenase has been isolated from microorganisms other than Capriavidas Necatol, but it has been pointed out that these enzymes have poor substrate specificity and respond to L-serine. In conclusion, even if L-threonine dehydrogenase is obtained from various microorganisms, it is difficult to use it for analytical purposes.

分析用途で酵素を利用する場合、固定化酵素電極として利用する方法が最も分析コストが下がり、簡便に利用できると考えられる。特許文献1においても酵素センサーに言及されているが、固定化体としてジアホラーゼを利用するもの、NADHを電極表面で直接酸化する方式のものが例示されている。   When using an enzyme for analytical purposes, the method of using it as an immobilized enzyme electrode is considered to be the most cost effective and can be easily used. Patent Document 1 also mentions an enzyme sensor, but examples include those that use diaphorase as an immobilization body and those that directly oxidize NADH on the electrode surface.

特許第4979822号公報Japanese Patent No. 4997822

本発明は、L−スレオニンデヒドロゲナーゼの基質特異性が改善され、安定に繰り返し使用可能であり、更に簡便且つ効率良くL−スレオニンを定量することができる酵素固定化体及び該固定化体を備えた測定装置を提供することを目的とする。また、基質特異性に優れ、簡便且つ効率良くL−スレオニンを定量可能な測定方法を提供することを目的とする。   The present invention is provided with an enzyme-immobilized body in which the substrate specificity of L-threonine dehydrogenase is improved, can be stably and repeatedly used, and L-threonine can be quantified more simply and efficiently. It aims at providing a measuring device. It is another object of the present invention to provide a measurement method that is excellent in substrate specificity and that can quantitate L-threonine simply and efficiently.

本発明は、L−スレオニンデヒドロゲナーゼとNADHオキシダーゼが同一の膜または担体上に固定化された酵素固定化体(以下、「L−スレオニンデヒドロゲナーゼ・NADHオキシダーゼ固定化体」と称することもある)を開示する。   The present invention discloses an enzyme-immobilized body in which L-threonine dehydrogenase and NADH oxidase are immobilized on the same membrane or carrier (hereinafter also referred to as “L-threonine dehydrogenase / NADH oxidase-immobilized body”). To do.

特にL−スレオニンデヒドロゲナーゼが、パイロコッカス属(Pyrococcus)、サーマス属(Thermus)、クロストリジウム属(Clostridium)、フラボバクテリウム属(Flavobactrerium)、メイオサーマス属(Meiothermus)、及びサーモプラズマ属(Thermoplasma)に属する微生物からなる群から選択される少なくとも1種の微生物由来のものであることが好ましい。   In particular, L-threonine dehydrogenase is a microorganism belonging to the genus Pyrococcus, Thermus, Clostridium, Flavobactrerium, Meiothermus, and Thermoplasma. It is preferably derived from at least one microorganism selected from the group consisting of

また、上記の酵素固定化体と、該固定化体の下流に電気化学的活性物質を検知する機構とを備えたL−スレオニンの分析装置を開示する。   In addition, an L-threonine analyzer comprising the above enzyme-immobilized body and a mechanism for detecting an electrochemically active substance downstream of the immobilized body is disclosed.

すなわち、緩衝液の流れを形成する機構と、該緩衝液流に試料を注入する機構と、該注入機構の下流に上記の酵素固定化体と、該固定化体の下流に電気化学的活性物質を検知する機構とを備えたL−スレオニンの分析装置が好適である。   That is, a mechanism for forming a buffer flow, a mechanism for injecting a sample into the buffer flow, the enzyme-immobilized body downstream of the injection mechanism, and an electrochemically active substance downstream of the immobilized body And an L-threonine analyzer equipped with a mechanism for detecting.

また、L−スレオニンデヒドロゲナーゼとNADHオキシダーゼが同一の膜または担体上に固定化された酵素固定化体と、電気化学的活性物質を検知する機構を用いて検体中のL−スレオニンを検知する工程を含む、検体中のL−スレオニンの測定方法を開示する。   And a step of detecting L-threonine in a sample using an enzyme-immobilized body in which L-threonine dehydrogenase and NADH oxidase are immobilized on the same membrane or carrier, and a mechanism for detecting an electrochemically active substance. A method for measuring L-threonine in a specimen is disclosed.

特に酵素固定化体にNADを含む緩衝液が送液されることが好ましい。 In particular, it is preferable that a buffer solution containing NAD + is sent to the enzyme-immobilized body.

L−スレオニンデヒドロゲナーゼとNADHオキシダーゼを同一の膜または担体上に固定化することにより、L−スレオニンの酸化速度を著しく向上させることができるとともに、優れた定量性が得られた。さらに、各種L−スレオニンデヒドロゲナーゼを利用して前記固定化を行うことにより、基質特異性を改善させることができた。   By immobilizing L-threonine dehydrogenase and NADH oxidase on the same membrane or carrier, the oxidation rate of L-threonine can be remarkably improved and excellent quantitative properties are obtained. Furthermore, the substrate specificity could be improved by carrying out the immobilization using various L-threonine dehydrogenases.

フロー型測定装置の概略図である。It is the schematic of a flow type measuring apparatus. pHと変換率(メイオサーマス・シルバナス由来L−スレオニンデヒドロゲナーゼ)の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between pH and a conversion rate (L-threonine dehydrogenase derived from Meiothermus sylvanus). pHと変換率(サーモプラズマ・アシドフィラム由来L−スレオニンデヒドロゲナーゼ)の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between pH and conversion rate (Thermoplasma acidophilum origin L-threonine dehydrogenase). pHと検量線の相関係数(メイオサーマス・シルバナス由来L−スレオニンデヒドロゲナーゼ)の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the correlation coefficient (L-threonine dehydrogenase derived from Meiothermus sylvanus) of pH and a calibration curve. pHと検量線の相関係数(サーモプラズマ・アシドフィラム由来L−スレオニンデヒドロゲナーゼ)の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the correlation coefficient (Thermoplasma acidophilum origin L-threonine dehydrogenase) of pH and a calibration curve. NAD濃度と変換率の関係を示すグラフであるIt is a graph which shows the relationship between NAD + density | concentration and a conversion rate. NAD濃度と検量線の相関係数の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the correlation coefficient of NAD + density | concentration and a calibration curve. L−スレオニン検量線を示すグラフである。It is a graph which shows a L-threonine calibration curve.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

L−スレオニンデヒドロゲナーゼ(L-threonine dehydrogenase)(EC 1.1.1.103)は細菌などから単離される。本酵素は下記の反応(1)を触媒する。   L-threonine dehydrogenase (EC 1.1.1.103) is isolated from bacteria and the like. This enzyme catalyzes the following reaction (1).

この反応は左方向に偏っており、基質酸化体と補酵素であるNADHからL−スレオニンを生成する方向の還元反応は迅速に行われるが、単純にL−スレオニンとNADを混合して酵素に接触させても酸化反応の進行は遅い。そこで、NADHオキシダーゼを同時固定化し、生成したNADHを速やかにNADに戻すことにより酸化反応を進行できた。 This reaction is biased to the left, and the reduction reaction in the direction of producing L-threonine from the oxidized substrate and NADH, which is a coenzyme, is carried out rapidly, but the enzyme is simply mixed with L-threonine and NAD +. The oxidation reaction proceeds slowly even if it is contacted with. Thus, the oxidation reaction could proceed by simultaneously immobilizing NADH oxidase and quickly returning the produced NADH to NAD + .

NADHオキシダーゼ(NADH oxidase)(EC 1.6.3.1)は下記の反応(2)を触媒する。   NADH oxidase (EC 1.6.3.1) catalyzes the following reaction (2).

L−スレオニンデヒドロゲナーゼによるL−スレオニン酸化反応に伴い生成されたNADHは、NADHオキシダーゼにより即座に酸化される。NADHオキシダーゼは、NAD存在下では高濃度のNADHを酸化する反応が抑制されるため、補酵素FADを共存させることが必須となっている。しかしながら、近年ではFADによる活性化を必要とせず、NADHを特異的に酸化するNADHオキシダーゼがブレビバクテリウム属(Brevibacterium)の微生物から単離されている。   NADH produced by the L-threonine oxidation reaction by L-threonine dehydrogenase is immediately oxidized by NADH oxidase. Since NADH oxidase suppresses a reaction that oxidizes a high concentration of NADH in the presence of NAD, it is essential to coexist with coenzyme FAD. However, in recent years, NADH oxidase that does not require activation by FAD and specifically oxidizes NADH has been isolated from microorganisms of the genus Brevibacterium.

本発明におけるL−スレオニンデヒドロゲナーゼ及びNADHオキシダーゼとしては何れの生物由来のものであってもよい。本明細書において、ある生物(微生物、動物、植物)由来の酵素とは、当該生物が産生する酵素自体であってもよく、更に該酵素のアミノ酸配列において、1又はそれ以上のアミノ酸を置換、付加、欠失、挿入させることで得られる改変体を広く包含する。   The L-threonine dehydrogenase and NADH oxidase in the present invention may be derived from any organism. In this specification, the enzyme derived from a certain organism (microorganism, animal, plant) may be an enzyme itself produced by the organism, and further, one or more amino acids are substituted in the amino acid sequence of the enzyme. Variants obtained by addition, deletion and insertion are widely included.

L−スレオニンデヒドロゲナーゼおよびNADHオキシダーゼの固定化方法としては、物理吸着法、イオン結合法、包括法、共有結合法などタンパク質の固定化方法として公知の方法を利用できるが、中でも共有結合法が長期安定性に優れ望ましい。タンパク質を共有結合させる方法としては、ホルムアルデヒド、グリオキザール、グルタルアルデヒドなどのアルデヒド基を有する化合物を用いるか、多官能基性アシル化剤を利用する方法、スルフヒドリル基を架橋させる方法など各種の方法を利用できる。   As methods for immobilizing L-threonine dehydrogenase and NADH oxidase, methods known as protein immobilization methods such as physical adsorption method, ion binding method, inclusion method, and covalent bond method can be used. Excellent in properties and desirable. As a method for covalently binding a protein, various methods such as a method using a compound having an aldehyde group such as formaldehyde, glyoxal, and glutaraldehyde, a method using a polyfunctional acylating agent, a method of crosslinking a sulfhydryl group, and the like are used. it can.

本発明では、L−スレオニンデヒドロゲナーゼおよびNADHオキシダーゼの固定化は、好ましくは、L−スレオニンデヒドロゲナーゼとNADHオキシダーゼを混合した状態で行うことにより、同一の膜または担体上に同時に固定化する。   In the present invention, the immobilization of L-threonine dehydrogenase and NADH oxidase is preferably carried out in a mixed state of L-threonine dehydrogenase and NADH oxidase at the same time on the same membrane or carrier.

酵素固定化体の形状としては、膜に固定化することもできるし、不溶性担体に固定化し担体をカラムリアクタに充填して用いることもできる。さらに、固定化の際に他種の酵素あるいはゼラチンや血清アルブミンなどのタンパク質、ポリアリルアミンやポリリジンなどの合成高分子を共存させ、酵素固定化体の特性、すなわち膜強度、基質透過特性などを変更することもできる。   The enzyme-immobilized body can be immobilized on a membrane, or can be immobilized on an insoluble carrier and packed in a column reactor. In addition, other types of enzymes, proteins such as gelatin and serum albumin, and synthetic polymers such as polyallylamine and polylysine coexist at the time of immobilization to change the properties of the immobilized enzyme, that is, membrane strength, substrate permeability, etc. You can also

酵素を不溶性担体に固定化する場合の担体としては、無機質の担体としてケイソウ土、活性炭、アルミナ、酸化チタン、シリカゲル、有機質の担体として架橋処理デンプン粒子、セルロール系高分子、キチン、キトサン誘導体などの公知の担体を利用できる。上記の中でも無機質の担体が、耐圧性に優れ安定した検量線を確保する上で特に好ましい。   As the carrier for immobilizing the enzyme on an insoluble carrier, diatomaceous earth, activated carbon, alumina, titanium oxide, silica gel as an inorganic carrier, crosslinked starch particles as an organic carrier, cellulose-based polymer, chitin, chitosan derivative, etc. A known carrier can be used. Among these, an inorganic carrier is particularly preferable for ensuring a stable calibration curve with excellent pressure resistance.

L−スレオニンデヒドロゲナーゼは、超好熱菌、中等度好熱菌あるいは常温菌など広範な微生物から取得することができる。一般的に超好熱菌から精製された酵素を固定すると、固定化体の耐熱特性もよい。ただし、同時に利用する酵素の至適温度により同時に固定化するL−スレオニンデヒドロゲナーゼの最も適したものは変わってくる。例えば、常温菌であるバチルス属から取得されたNADHオキシダーゼの至適温度は40℃付近で、固定化体ではわずかに至適温度が高くなるが、30〜45℃の範囲で利用することが望ましい。このような場合、超好熱菌由来のL−スレオニンデヒドロゲナーゼを利用すると、NADHを生成する工程の反応速度が遅くなり、全体としての効率が低下する場合がある。一方、中等度好熱菌あるいは常温菌の酵素を利用するとNADHオキシダーゼの動作温度で最大速度が得られる場合が多く、固定化量を低減できるなどの経済的効果が期待できるのでより好ましい。   L-threonine dehydrogenase can be obtained from a wide range of microorganisms such as hyperthermophilic bacteria, moderately thermophilic bacteria, and thermophilic bacteria. In general, when an enzyme purified from a hyperthermophilic bacterium is immobilized, the heat resistance of the immobilized body is good. However, the most suitable L-threonine dehydrogenase to be immobilized at the same time varies depending on the optimum temperature of the enzyme used at the same time. For example, the optimum temperature of NADH oxidase obtained from a Bacillus genus that is a thermophilic bacterium is around 40 ° C., and the optimum temperature is slightly higher in the immobilized body, but it is desirable to use in the range of 30 to 45 ° C. . In such a case, when L-threonine dehydrogenase derived from a hyperthermophilic bacterium is used, the reaction rate of the step of producing NADH is slowed, and the overall efficiency may be lowered. On the other hand, use of moderately thermophilic or thermophilic enzymes is more preferable because the maximum speed is often obtained at the operating temperature of NADH oxidase, and an economic effect such as reduction of the amount of immobilization can be expected.

酵素の固定化量については、分析に用いる担体の粒度、試料の接触時間などにより変化するが、固定化カラムを利用したリアクタ形式の場合、L−スレオニンデヒドロゲナーゼについては、1つのカラム内に1〜1000ユニット、より好ましくは5〜500ユニットを固定化することが望ましい。同様に、NADHオキシダーゼは、1〜1000ユニット、より好ましくは2〜100ユニットを固定化することが望ましい。いずれの酵素についても、あまり活性が低いと反応の進行が遅くて所定の分析感度が得られないことが多く、逆に多すぎるとコストが上昇するため望ましいことではない。   The amount of enzyme immobilized varies depending on the particle size of the carrier used for analysis, the contact time of the sample, and the like. In the case of a reactor type using an immobilized column, L-threonine dehydrogenase is 1 to 1 in one column. It is desirable to fix 1000 units, more preferably 5 to 500 units. Similarly, NADH oxidase should be immobilized at 1-1000 units, more preferably at 2-100 units. For any enzyme, if the activity is too low, the progress of the reaction is slow and the predetermined analytical sensitivity is often not obtained.

本明細書において、L−スレオニンデヒドロゲナーゼ酵素量は、37℃で1μmolのL−スレオニンを1分間に1μmolのα−アミノ‐β酪酸に変換する酵素量を1Uとする。また、NADHオキシダーゼ酵素量は、37℃で1μmolのNADHを1分間に1μmolのNADに変換する酵素量を1Uとする。 In this specification, the amount of L-threonine dehydrogenase enzyme is defined as 1 U of the amount of enzyme that converts 1 μmol of L-threonine to 1 μmol of α-amino-βbutyric acid per minute at 37 ° C. The amount of NADH oxidase enzyme is 1 U at 37 ° C. to convert 1 μmol NADH to 1 μmol NAD + per minute.

L−スレオニンデヒドロゲナーゼ固定化体の至適pHは、6.0〜10.0、より好ましくは7.5〜8.5である。これは同時に固定化体として使用するNADHオキシダーゼの至適pHと合致し、本発明の同時固定化体の使用時のpHとしては7.5〜8.5が望ましい。このpH域では、リン酸緩衝液、クエン酸−リン酸緩衝液、ピロリン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液などが強い緩衝能を有するため好適である。   The optimum pH of the L-threonine dehydrogenase immobilized product is 6.0 to 10.0, more preferably 7.5 to 8.5. This coincides with the optimum pH of the NADH oxidase used as the immobilized body at the same time, and the pH when using the simultaneously immobilized body of the present invention is preferably 7.5 to 8.5. In this pH range, a phosphate buffer solution, a citrate-phosphate buffer solution, a pyrophosphate buffer solution, a borate buffer solution and the like are preferable because they have a strong buffer capacity.

また、本発明のL−スレオニンデヒドロゲナーゼ・NADHオキシダーゼ固定化体の特性としては、その至適温度が40℃付近である。至適温度とは、反応の速度の上昇が続く限り温度を上げ、最大の速度が得られた際の温度を意味する。実際に分析を行う場合、室温の変動に測定結果が影響を受けることを避け、かつ酵素反応により生成した過酸化水素などの電気化学的活性物質の検出を行う電極の感度を高める上でも、多用される温度は30〜50℃である。   Moreover, as the characteristic of the L-threonine dehydrogenase / NADH oxidase immobilized product of the present invention, the optimum temperature is around 40 ° C. The optimum temperature means the temperature at which the maximum rate is obtained by increasing the temperature as long as the reaction rate continues to increase. In actual analysis, it is often used to prevent the measurement results from being affected by fluctuations in room temperature and to increase the sensitivity of the electrode for detecting electrochemically active substances such as hydrogen peroxide generated by enzymatic reactions. The temperature to be applied is 30-50 ° C.

過酸化水素は、公知の方法により直接、間接的に測定することができる。過酸化水素の高感度計測には、アンペロメトリー等の電気化学的な手法を用いるのがよい。   Hydrogen peroxide can be measured directly or indirectly by a known method. An electrochemical technique such as amperometry is preferably used for highly sensitive measurement of hydrogen peroxide.

固定化された酵素に試料を一定時間接触させて反応を進行させるには、試料液を一定時間撹拌しながら反応を起こさせるバッチ方式でも可能であるが、より高精度の測定を実施するためにフロー方式の測定を用いることが望ましい。もちろん、固定化する担体の表面積は一定であるので固定化できる酵素量には限界があるし、固定化する酵素量を増やすとコストも高くなる。そのため、できるだけ低い酵素量で効率的にL−スレオニンから過酸化水素への変換を行うことが望ましい。そのための方法としては、酵素固定化体と試料の接触時間を増加させることが挙げられる。接触時間を増加させるには担体の粒度を小さくして接触面積を増やす方法、流量を低下させる、あるいは酵素固定化体と試料が接触した状態で一定時間送液を停止させるとよい。   In order to advance the reaction by contacting the sample with the immobilized enzyme for a certain period of time, a batch method in which the reaction is caused while stirring the sample liquid for a certain period of time is possible, but in order to carry out a more accurate measurement. It is desirable to use flow based measurements. Of course, since the surface area of the carrier to be immobilized is constant, the amount of enzyme that can be immobilized is limited, and the cost increases if the amount of enzyme to be immobilized is increased. Therefore, it is desirable to efficiently convert L-threonine to hydrogen peroxide with as low an enzyme amount as possible. As a method therefor, increasing the contact time between the enzyme-immobilized body and the sample can be mentioned. In order to increase the contact time, it is preferable to reduce the particle size of the carrier to increase the contact area, to reduce the flow rate, or to stop the liquid feeding for a certain time while the enzyme-immobilized body is in contact with the sample.

本発明ではより高精度の測定を行えるフロー方式の装置を開示する。図1に示される、本発明の1つの好ましい実施形態は、緩衝液ボトル(1)とポンプ(2)と、試料を注入するオートサンプラ(3)よりなる。オートサンプラ(3)の下流にL−スレオニンデヒドロゲナーゼ・NADHオキシダーゼ固定化体(5)の順に配置する。その下流に電気化学的活性物質濃度を検知できる電極を配置する。この場合は過酸化水素電極(6)である。過酸化水素電極(6)の電流値の変化を電流電圧変換器(7)で電圧変化とし、ボードコンピュータ(8)でデジタル化してパーソナルコンピュータ(10)にデータを送り解析する。分析に使用された廃液は廃液ボトル(9)に排出される。   In the present invention, a flow type apparatus capable of performing measurement with higher accuracy is disclosed. One preferred embodiment of the present invention shown in FIG. 1 comprises a buffer bottle (1), a pump (2), and an autosampler (3) for injecting a sample. The L-threonine dehydrogenase / NADH oxidase-immobilized product (5) is placed downstream of the autosampler (3). An electrode capable of detecting the electrochemically active substance concentration is disposed downstream thereof. In this case, it is a hydrogen peroxide electrode (6). A change in the current value of the hydrogen peroxide electrode (6) is converted into a voltage change by the current-voltage converter (7), digitized by the board computer (8), and sent to the personal computer (10) for analysis. The waste liquid used for the analysis is discharged into a waste liquid bottle (9).

この装置に流す緩衝液は特に限定されないが、酵素固定化体の活性が高くなるようなpH(例えばpH7.5〜8.5)になるように選択する。また、該緩衝液には、NADが含まれており、必要により、FAD、制菌剤、界面活性剤などが含まれていてもよい。 The buffer solution to be passed through this apparatus is not particularly limited, but is selected so that the pH of the enzyme-immobilized body becomes high (for example, pH 7.5 to 8.5). The buffer solution contains NAD + and may contain FAD, antibacterial agent, surfactant and the like, if necessary.

該緩衝液中のNADの濃度は、好ましくは10μM以上、より好ましくは100〜1000μMである。1000μMより高い濃度でも使用可能だが、不必要に高濃度添加すると分析コストの上昇原因となる。10μMよりも低い濃度で使用する場合にはL−スレオニンの測定レンジを下げる必要がある。また、遊離のNADに限らず、より安定なNAD誘導体なども使用可能である。該緩衝液中のFADの濃度は、好ましくは10〜1000μM、より好ましくは500〜1000μMである。あまり低濃度ではいずれも効果が認められないが、補酵素は緩衝液に利用する無機塩類に比べて高価であり、不必要に高濃度添加すると分析コストの上昇原因となる。 The concentration of NAD + in the buffer is preferably 10 μM or more, more preferably 100 to 1000 μM. Although it can be used even at a concentration higher than 1000 μM, addition of an unnecessarily high concentration causes an increase in analysis cost. When used at a concentration lower than 10 μM, it is necessary to lower the measurement range of L-threonine. Further, not only free NAD + but also more stable NAD + derivatives can be used. The concentration of FAD in the buffer is preferably 10 to 1000 μM, more preferably 500 to 1000 μM. No effect is observed at very low concentrations, but coenzymes are more expensive than inorganic salts used in buffers, and adding unnecessarily high concentrations causes an increase in analysis costs.

恒温槽(4)の温度は25〜40℃、より好ましくは30〜39℃の一定温度で利用する。流量は0.1〜2.0mL/分の範囲、より好ましくは0.5〜1.5mL/分で送液する。   The temperature of the constant temperature bath (4) is 25 to 40 ° C, more preferably 30 to 39 ° C. The flow rate is 0.1 to 2.0 mL / min, more preferably 0.5 to 1.5 mL / min.

以下に実施例を挙げて、本発明の内容をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

[実施例]
(1)メイオサーマス・シルバナス(Meiothermus silvanus)由来L−スレオニンデヒドロゲナーゼ・NADHオキシダーゼ同時固定化カラムの製造方法
アミノシラン化処理したシリカゲル担体75mgを5%グルタルアルデヒドに1時間浸漬した後、よく蒸留水で洗浄し、最後にpH7.0、100mMのリン酸ナトリウム緩衝液で置き換え、この緩衝液をできるだけ除いておいた。このホルミル化したシリカゲル担体にpH7.0、100mMリン酸ナトリウム緩衝液にメイオサーマス・シルバナス由来L−スレオニンデヒドロゲナーゼ37ユニット/mlの濃度で溶解した溶液250μl、pH7.0、100mMリン酸ナトリウム緩衝液にバチルス・リセニホルミス(Bacillus licheniformis)由来NADHオキシダーゼ1ユニット/mlの濃度で溶解した溶液1mlを同時に接触させ、0〜4℃で1日放置し固定化した。この酵素固定化担体を内径3.5mm、長さ15mmのカラムに充填した。
[Example]
(1) Method for producing L-threonine dehydrogenase / NADH oxidase co-immobilized column derived from Meiothermus silvanus After immersing 75 mg of aminosilanized silica gel carrier in 5% glutaraldehyde for 1 hour, thoroughly wash with distilled water. Finally, it was replaced with 100 mM sodium phosphate buffer at pH 7.0, removing this buffer as much as possible. 250 μl of a solution prepared by dissolving 37 units / ml of L-threonine dehydrogenase derived from Meiothermus sylvanus in a pH 7.0, 100 mM sodium phosphate buffer solution on this formylated silica gel carrier, Bacillus in 100 mM sodium phosphate buffer solution -1 ml of a solution dissolved in a concentration of 1 unit / ml of NADH oxidase derived from Bacillus licheniformis was simultaneously contacted and allowed to stand at 0-4 ° C for 1 day for immobilization. This enzyme-immobilized carrier was packed in a column having an inner diameter of 3.5 mm and a length of 15 mm.

(2)サーモプラズマ・アシドフィラム(Thermoplasma acidophilum)由来L−スレオニンデヒドロゲナーゼ・NADHオキシダーゼ同時固定化カラムの製造方法
アミノシラン化処理したシリカゲル担体75mgを5%グルタルアルデヒドに1時間浸漬した後、よく蒸留水で洗浄し、最後にpH7.0、100mMのリン酸ナトリウム緩衝液で置き換え、この緩衝液をできるだけ除いておいた。このホルミル化したシリカゲル担体にpH7.0、100mMリン酸ナトリウム緩衝液にサーモプラズマ・アシドフィラム由来L−スレオニンデヒドロゲナーゼ6.7ユニット/mlの濃度で溶解した溶液250μl、pH7.0、100mMリン酸ナトリウム緩衝液にバチルス・リセニホルミス由来NADHオキシダーゼ1ユニット/mlの濃度で溶解した溶液1mlを同時に接触させ、0〜4℃で1日放置し固定化する。この酵素固定化担体を内径3.5mm、長さ15mmのカラムに充填した。
(2) Manufacturing method of L-threonine dehydrogenase / NADH oxidase co-immobilized column derived from Thermoplasma acidophilum 75 mg of aminosilanized silica gel carrier was immersed in 5% glutaraldehyde for 1 hour, and then thoroughly washed with distilled water Finally, the pH 7.0 was replaced with 100 mM sodium phosphate buffer, and this buffer was removed as much as possible. 250 μl of pH 7.0, 100 mM sodium phosphate buffer solution dissolved in thermoplasma acidophilum L-threonine dehydrogenase at a concentration of 6.7 units / ml in this formylated silica gel carrier, pH 7.0, 100 mM sodium phosphate buffer The solution is simultaneously brought into contact with 1 ml of a solution of NADH oxidase derived from Bacillus licenformis 1 unit / ml and allowed to stand at 0 to 4 ° C. for 1 day for immobilization. This enzyme-immobilized carrier was packed in a column having an inner diameter of 3.5 mm and a length of 15 mm.

(3)過酸化水素電極の製造方法
過酸化水素電極はガラス板上に貴金属を蒸着法により成膜したものを用いた。厚さ0.7mmの無アルカリガラス基板上に白金、白金、銀の3本の貴金属を蒸着した。銀は参照電極として、白金の1本は作用電極、もう1本は電子供給に用いる対極として利用した。貴金属薄膜を成膜したものの上に、セルロースアセテートを1μmの厚さでスピンコートした。なお、セルロースアセテートは過酸化水素のように低分子量の化合物を透過し、アスコルビン酸のような分子量が比較的大きく、過酸化水素と同電位で酸化される化合物が白金作用電極表面に到達するのを妨げる。
(3) Method for Producing Hydrogen Peroxide Electrode A hydrogen peroxide electrode was obtained by depositing a noble metal on a glass plate by vapor deposition. Three noble metals platinum, platinum, and silver were vapor-deposited on a non-alkali glass substrate having a thickness of 0.7 mm. Silver was used as a reference electrode, one platinum was used as a working electrode, and the other was used as a counter electrode for supplying electrons. Cellulose acetate was spin-coated at a thickness of 1 μm on the noble metal thin film. Cellulose acetate permeates low molecular weight compounds such as hydrogen peroxide, and molecular weight such as ascorbic acid is relatively large, and compounds that are oxidized at the same potential as hydrogen peroxide reach the platinum working electrode surface. Disturb.

このように作成したガラス板上に貴金属薄膜を形成したものをフローセルに組み込み、塩化銀化された銀電極に対して+0.6Vの電圧を白金電極に印加した。   A noble metal thin film formed on the glass plate thus prepared was incorporated in a flow cell, and a voltage of +0.6 V was applied to the platinum electrode with respect to the silver chloride silver electrode.

(4)測定装置
図1はフロー型の測定装置に前述のL−スレオニンデヒドロゲナーゼ・NADHオキシダーゼ同時固定化体を装着したものである。緩衝液槽(1)より緩衝液をポンプ(2)により送液し、オートサンプラー(3)より試料4μlを注入した。送液された試料は、恒温槽(4)中に設置されたL−スレオニンデヒドロゲナーゼ・NADHオキシダーゼ同時固定化カラム(5)を通過し、L−スレオニンから過酸化水素が生成する。生成した過酸化水素は、下流の過酸化水素電極(6)を通過し、電流値の変化を生じさせる。
(4) Measuring apparatus FIG. 1 is a flow type measuring apparatus equipped with the aforementioned L-threonine dehydrogenase / NADH oxidase simultaneous immobilization product. The buffer solution was fed from the buffer solution tank (1) by the pump (2), and 4 μl of the sample was injected from the autosampler (3). The fed sample passes through the L-threonine dehydrogenase / NADH oxidase simultaneous immobilization column (5) installed in the thermostat (4), and hydrogen peroxide is generated from L-threonine. The generated hydrogen peroxide passes through the downstream hydrogen peroxide electrode (6) and causes a change in current value.

電流値の変化は、電流電圧変換器(7)で電圧変化とし、ボードコンピュータ(8)でデジタル化してパーソナルコンピュータ(10)にデータを送り解析する。分析に使用された廃液は廃液ボトル(9)に排出される。緩衝液の流速は、1.0ml/分、恒温槽の温度は37℃とした。   The change in the current value is converted into a voltage change by the current-voltage converter (7), digitized by the board computer (8), and sent to the personal computer (10) for analysis. The waste liquid used for the analysis is discharged into a waste liquid bottle (9). The flow rate of the buffer solution was 1.0 ml / min, and the temperature of the thermostatic bath was 37 ° C.

(5)変換率の算出方法
0、1、2、5mMにそれぞれ調製したL−スレオニン標準物を測定装置に注入し、各濃度の標準物における検出電流値を記録した。横(X)軸に標準物の濃度、縦(Y)軸に検出電流値となるように検出電流値の値をグラフにプロットした後、最小二乗法により、濃度と検出電流値の関係を表す検量線を作製した。このとき、検量線はY=aX+bの一次直線であり、傾きであるaは単位濃度(1mM)当りの電流値を表す。過酸化水素、NADHも同様の方法で濃度と検出電流値の関係を表す検量線を作製し、傾きを算出した。
(5) Conversion rate calculation method L-threonine standards prepared at 0, 1, 2, and 5 mM, respectively, were injected into the measuring apparatus, and the detected current values of the standards at each concentration were recorded. After plotting the detected current value on the graph so that the horizontal (X) axis is the standard concentration and the vertical (Y) axis is the detected current value, the relationship between the concentration and the detected current value is represented by the least square method. A calibration curve was prepared. At this time, the calibration curve is a linear line of Y = aX + b, and the slope a represents the current value per unit concentration (1 mM). For hydrogen peroxide and NADH, a calibration curve representing the relationship between the concentration and the detected current value was prepared in the same manner, and the slope was calculated.

L−スレオニン/NADH変換率は、L−スレオニン検量線の傾きとNADH検量線の傾きの比率で、L−スレオニンからNADHへの変換効率を表す値である。この値はカラム中のL−スレオニンデヒドロゲナーゼの活性を示す指標になる。   The L-threonine / NADH conversion rate is a ratio between the slope of the L-threonine calibration curve and the slope of the NADH calibration curve, and is a value representing the conversion efficiency from L-threonine to NADH. This value is an index indicating the activity of L-threonine dehydrogenase in the column.

L−スレオニン/過酸化水素変換率は、L−スレオニン検量線の傾きと過酸化水素検量線の傾きの比率で、L−スレオニンから過酸化水素への変換効率を表す値である。この値はカラム中のL−スレオニンデヒドロゲナーゼとNADHオキシダーゼの全体活性を示す指標になる。   The L-threonine / hydrogen peroxide conversion rate is a ratio of the slope of the L-threonine calibration curve and the slope of the hydrogen peroxide calibration curve, and is a value representing the conversion efficiency from L-threonine to hydrogen peroxide. This value is an index indicating the overall activity of L-threonine dehydrogenase and NADH oxidase in the column.

(6)使用緩衝液
使用する緩衝液のpHを6.5〜9.0の間で検討した。結果を図2〜図5に示す。pHが7.5〜8.5の間でL−スレオニン/過酸化水素変換率、L−スレオニン/NADH変換率、検量線の相関係数が向上した。
(6) Buffer used The pH of the buffer used was examined between 6.5 and 9.0. The results are shown in FIGS. When the pH was 7.5 to 8.5, the L-threonine / hydrogen peroxide conversion rate, the L-threonine / NADH conversion rate, and the correlation coefficient of the calibration curve were improved.

(7)緩衝液中NAD濃度
緩衝液中に添加するNAD濃度を0.01mM〜1.00mMの間で検討した。結果を図6〜図7に示す。NAD濃度が0.10〜1.00mMでL−スレオニン/過酸化水素変換率、L−スレオニン/NADH変換率、検量線の相関係数が向上した。
(7) NAD + concentration in buffer solution The NAD + concentration added to the buffer solution was examined between 0.01 mM and 1.00 mM. The results are shown in FIGS. When the NAD + concentration was 0.10 to 1.00 mM, the L-threonine / hydrogen peroxide conversion rate, the L-threonine / NADH conversion rate, and the correlation coefficient of the calibration curve were improved.

(8)検量線の直線領域
50mMの塩化カリウム、0.5mMのNAD、50μMのFADを含む50mMピロリン酸緩衝液(pH8.0)を用いてL−スレオニンの検量線を作成した。結果を図8に示す。L−スレオニン濃度が10mMまで検量線の相関係数0.9999を維持した。
(8) Linear region of calibration curve A calibration curve for L-threonine was prepared using a 50 mM pyrophosphate buffer (pH 8.0) containing 50 mM potassium chloride, 0.5 mM NAD + , and 50 μM FAD. The results are shown in FIG. The correlation coefficient of 0.9999 was maintained until the L-threonine concentration was 10 mM.

(9)基質特異性の検討
本固定化体の基質特異性を検討した。1mMに調製した種々のアミノ酸を測定装置に注入し、それぞれのアミノ酸ごとの検出電流値を記録した。L−スレオニンの電流値を100%とし、他のアミノ酸への反応率を算出した。結果を表1に示す。L−スレオニン以外には、ほぼ応答することが無かった。
(9) Examination of substrate specificity The substrate specificity of this immobilized body was examined. Various amino acids prepared to 1 mM were injected into the measuring apparatus, and the detected current value for each amino acid was recorded. The reaction rate to other amino acids was calculated with the current value of L-threonine as 100%. The results are shown in Table 1. Other than L-threonine, there was almost no response.

[比較例]
(1)分離型固定化カラムの製造方法
実施例(1)、(2)に記載の方法で、L−スレオニンデヒドロゲナーゼのみを固定化したものを分離型L−スレオニンデヒドロゲナーゼ固定化カラム、NADHオキシダーゼのみを固定化したものを分離型NADHオキシダーゼ固定化カラムとする。これらをテフロン(登録商標)チューブで直列に接続したものを比較実験に用いた。
[Comparative example]
(1) Separation type immobilization column production method In the method described in Examples (1) and (2), only L-threonine dehydrogenase is immobilized. Separation type L-threonine dehydrogenase immobilization column, NADH oxidase only Is used as a separation-type NADH oxidase-immobilized column. What connected these in series with the Teflon (trademark) tube was used for the comparison experiment.

(2)L−スレオニンデヒドロゲナーゼ・NADHオキシダーゼ同時固定化体との比較
実施例(4)の装置を用いて、0、1、2、5mMのL−スレオニンを4μlずつ注入し、検出値を得た。検出値から、同時固定化体を使用した際の検量線と分離型カラムを使用した際の検量線を作成した。検量線の傾きからL−スレオニン/過酸化水素変換率、L−スレオニン/NADH変換率を算出した。結果を表2〜3に示す。L−スレオニンデヒドロゲナーゼとNADHオキシダーゼを同時固定することにより、L−スレオニン/過酸化水素変換率、L−スレオニン/NADH変換率が向上した。
(2) Comparison with L-threonine dehydrogenase / NADH oxidase co-immobilized body Using the apparatus of Example (4), 4 μl of 0, 1, 2, 5 mM L-threonine was injected to obtain detection values. . From the detected values, a calibration curve when using the simultaneously immobilized body and a calibration curve when using a separation column were prepared. The L-threonine / hydrogen peroxide conversion rate and the L-threonine / NADH conversion rate were calculated from the slope of the calibration curve. The results are shown in Tables 2-3. By simultaneously immobilizing L-threonine dehydrogenase and NADH oxidase, the L-threonine / hydrogen peroxide conversion rate and the L-threonine / NADH conversion rate were improved.

本発明は、L−スレオニンデヒドロゲナーゼを利用した物質変換反応に有用であり、また血中、発酵液中、食品中などの試料中L−スレオニンの定量分析に応用できるものである。   The present invention is useful for a substance conversion reaction using L-threonine dehydrogenase, and can be applied to quantitative analysis of L-threonine in samples such as blood, fermentation broth, and food.

1 緩衝液ボトル
2 送液ポンプ
3 オートサンプラ
4 恒温槽
5 固定化カラムリアクタ
6 過酸化水素電極
7 電流電圧変換器
8 ボードコンピュータ
9 廃液ボトル
10 パーソナルコンピュータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Buffer bottle 2 Liquid feed pump 3 Autosampler 4 Constant temperature bath 5 Immobilization column reactor 6 Hydrogen peroxide electrode 7 Current-voltage converter 8 Board computer 9 Waste liquid bottle 10 Personal computer

Claims (6)

L−スレオニンデヒドロゲナーゼとNADHオキシダーゼが同一の膜または担体上に固定化された酵素固定化体。   An enzyme-immobilized product in which L-threonine dehydrogenase and NADH oxidase are immobilized on the same membrane or carrier. 前記L−スレオニンデヒドロゲナーゼが、パイロコッカス属、サーマス属、クロストリジウム属、フラボバクテリウム属、メイオサーマス属、及びサーモプラズマ属に属する微生物からなる群から選択される少なくとも1種の微生物由来のものである、請求項1に記載の酵素固定化体。   The L-threonine dehydrogenase is derived from at least one microorganism selected from the group consisting of microorganisms belonging to the genus Pyrococcus, Thermus, Clostridium, Flavobacterium, Meiothermus, and Thermoplasma. The enzyme-immobilized body according to claim 1. 請求項1又は2に記載の酵素固定化体と、該固定化体の下流に電気化学的活性物質を検知する機構とを備えたL−スレオニンの分析装置。   3. An L-threonine analyzer comprising the enzyme-immobilized body according to claim 1 and a mechanism for detecting an electrochemically active substance downstream of the immobilized body. 緩衝液の流れを形成する機構と、該緩衝液流に試料を注入する機構と、該注入機構の下流に請求項1又は2に記載の酵素固定化体と、該固定化体の下流に電気化学的活性物質を検知する機構とを備えたL−スレオニンの分析装置。   A mechanism for forming a buffer flow, a mechanism for injecting a sample into the buffer flow, the enzyme-immobilized body according to claim 1 or 2 downstream of the injection mechanism, and an electric downstream of the immobilized body. An apparatus for analyzing L-threonine having a mechanism for detecting a chemically active substance. L−スレオニンデヒドロゲナーゼとNADHオキシダーゼが同一の膜または担体上に固定化された酵素固定化体と、電気化学的活性物質を検知する機構を用いて検体中のL−スレオニンを検知する工程を含む、検体中のL−スレオニンの測定方法。   An enzyme-immobilized body in which L-threonine dehydrogenase and NADH oxidase are immobilized on the same membrane or carrier, and a step of detecting L-threonine in a specimen using a mechanism for detecting an electrochemically active substance. A method for measuring L-threonine in a specimen. 前記酵素固定化体にNADを含む緩衝液が送液される、請求項5に記載の測定方法。 The measurement method according to claim 5, wherein a buffer solution containing NAD + is sent to the enzyme-immobilized body.
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