JPS5985300A - α−アミラ−ゼ活性測定試薬 - Google Patents

α−アミラ−ゼ活性測定試薬

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JPS5985300A
JPS5985300A JP19491682A JP19491682A JPS5985300A JP S5985300 A JPS5985300 A JP S5985300A JP 19491682 A JP19491682 A JP 19491682A JP 19491682 A JP19491682 A JP 19491682A JP S5985300 A JPS5985300 A JP S5985300A
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Yuzo Hayashi
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Toshiro Kikuchi
俊郎 菊地
Fumie Uno
宇野 文江
Minoru Ando
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、共役酵素法を利用するα−アミラーゼ活性測
定試薬に関するものである。
血清、尿、膵液等の体液を対象とするα−アミラーゼ活
性の測定は臨床診断上重要な、tI義を有しておシ、特
に急性或は慢性の膵炎、膵臓癌、更には流行性耳下腺炎
等の鑑別診断に当っては必須の測定項目となっている。
従来提供されているα−アミラーゼ活性の測定試薬は、
次に示す様な測定原理を利用するものとして分類するこ
とができる。
(1)ヨニドデンプン反応を利用するア!ロクワスチッ
ク法 (2)デンプンよシ生成する還元糖J1kを?IIII
宇するサツカロジェニック法 (3)色、1合、す、・7カ、ら。遊、14色力を71
1□6す。
クロモジェニック法 (4)デンプンによる淘シを?11J定するタービドメ
トリック法 これらの方法における使用基質は、デンゾν、その修飾
体、或はデンプンか5誘導されるアミロ−スやアミロペ
クチン等であシ、いずれの場合モ天然のデンプンに頼る
ものである。しかし天然デンプンの場合はその品質、性
状が一定せず、α−アミラーゼ活性711!I定値に対
する信頼性が低くならざるを得ないという欠点があると
共に、a−アミラーゼによる嗣切断と測定される特性値
との開の量的間係が不明確であシ、更には測定操作が繁
雑であるという問題もあった。
そこでこれらの欠点を伴わない方法として、共役酵素法
が注目され、次に述べる様な測定方法が考えられている
^デンプン、デキストリン或はオリゴ糖を基質とし、α
−アミラーゼによる鎖切断を行なった後、追随酵素糸と
してα−グルコシダーゼを作用させるととKよってフラ
グメントからグルコースを遊離サセ、仁のグルコースを
公知の手段によってjil定する方法。
(B)テ°ンプン、テ°キストリン或はオリゴ糖を基質
とし、α−アミラーゼによる鎖切断で生成するマルトー
スを、追随酵素(マルトースホスホリラーゼ)の作用に
よって分解し、生成したグルコース−1−燐酸を更にホ
スホグルコシダーゼのfIT用によって分解し、ここに
生成したグルコース−6−燐酸の量を、グルコース−6
−陽酸1況水素m、素及び抽tjJP素の仔在下、紫外
ハ1s吸光度測定法によってn(q定する方法。
(6)ホスホリラーゼ及びβ−アミラーゼを用いて調製
したリミットデキストリンff:M 1、すとし、α−
アミラーゼの作用で生成したフラグメントにマルトデキ
ストリンyJjスホリラーゼを作用させてグルコース−
1−燐酸を遊離せしめ、これを上記(13)の方法で測
定する方法。
(ハ)カルボキシメチル化旬ンのイ(陥中をhlilシ
lこチー゛ンフ。
ンを基質とし、α−アミラーゼの作用で生成したフラグ
メントにグルコシダ−ゼを作用させ、ここに生成したグ
ルコースを公知の手段によって測定する方法。
(E)、P−二トロフェニル基を還元末縞にグルコシド
結合させたマルトオリゴ糖をノ、(質とし、a−アミラ
ーゼによる鎖切断の後、追随酵素としてグルコシダーゼ
を作用させ、ここに生成したp−ニトロフェノールを比
色定量する方法。
(Iり置換或は非置換フェニル基を還元末端にグルコシ
ド結合させたマルトオリゴ糖を基質とし、α−アミラー
ゼによる鎖切断の後、追随酵素としてグルコシダーゼを
作用させ、こζに遊離したフェノール類に4−アミノア
ンチピリン等の色原体を酸化縮合させ、生成した色素を
比色定ム1する方法。
上記四〜(F’lD共役酵共役酵素−ても、天然デンプ
ンを利用するもの(デキストリン、−リミットデキスト
リン或は修飾デンプン辱を基質とする場合を含む)では
、前記11)〜14)において述べたのと同様の欠陥が
ある。しかしオリゴ糖自体、若しくはこれの末端基に発
色基(アグリコン)をグルコシド結合させたものを晶質
とする場合は、構造式が明確しζ杷握され且つ高度に精
製されたものを使用するので、天然デンプンの場合に述
べた様な父動がな(、α−アミラーゼによる鎖切断回数
と計測4、!f性値との間の化学輩論的な関係も明確と
なル。
iV61i’4度で信頼性の高い結果を得ることができ
る。
この様な観点からすると、(A)、([υ、 (F、)
及びαり法が良いことになるが、体液特に16目′〜及
び尿中にはグルコースやマルトースが存在する為、これ
らを反応中間体として経由する方法((A) 、 CB
)及び(I刃)では、計測特性値が高めKあられれ、レ
ート法(RateA88&7 )等の特殊な消去法を用
いてもそれらの影醤を完全に解消することは困φlであ
る。
従ってこれらを勘案すれば、(E)法及び鋸)法が残さ
れるが、これらについても次に述べる様な欠陥がある。
即ち(E)法の場合、体面中に存在するα−アミラーゼ
の至適p Hが、アイソザイムによって異なるものの、
一般的には6.8前後であるのに対し、P−二トロフェ
ノールの410!曲における吸光J卦。
がp H6,5〜7.5の範囲で急激に菱化する為、発
色の変動が顕著になるという欠点がある。又(F)法の
場合α−アミラーゼの反応をJ11!続的に】口h′6
I′Fするというレート法には適さないという欠点があ
る。
本発明者等は、これら従来法の欠点に鑑み、−^質によ
る不女定さがなく、レート法による連続的な反応追跡が
可能であシ、史に吸光月rがp 11によつて急激な変
動を見せない様な測定を1Jなうことのできるa−アミ
9−ゼl市性11111宇試薬の4’jM (1”を目
的として抽々4gl1″Jを行なった結果本発明を完成
するに至った。
上記目的に適う本発明の測定試薬とは、共役酵素法によ
る測定を行なう様に構成されたものに」?いて、カルボ
キシフェニル基(少なくとも1つのオルト位を除く位置
が任意の置換基によって11H^されていてもよい)が
還元末端にα−グルコシド結合してなるマルトオリゴ糖
を裁置成分として含有し、更に追随酵素系として、グル
コシダーゼ、ヒドロキシV息香酸水dβ化酵紫並びに還
元型補酵素(必要により更にプロトカテキュ酸ジオキシ
ゲナーゼ)を含有するものであることを要旨とするもの
である。
本発明試薬によるα−アミラーゼ活性の測定原理は、a
−アミラーゼの作用及びグルコシダーゼの作用によって
遊離されたとドロキシ安息*酸を、次式で示す様に、ヒ
ト四キv安息香酸水酸化6!i、素及び還元型補酵素に
よってジヒドロキシ安息香酸に変換する時の吸光度変化
を追跡することからなるものである。
但し上記化学式において、ヒドロキシ、!人から見て少
なくとも一方のオルト位11tを除く他の位置には、任
意のiff換基を有していてもよいものとする。
尚ヒドロキン安息香酸水酸化醇宏としては、p−ヒドロ
キシ安息査酸水り々化酵素やサリチル酸水酸化醇累等が
あシ、これらはいずれも本発明に適用できるが、以下の
説明においては、便冗上P−ヒドロキシ女息香酸水酸化
…′74.を用いる場合のi、ld成について述べる。
従ってマルトオリゴ4rjiにおける還元末端に結合さ
れるカルボキシフェニル基としては%p−カルボキシフ
ェニル基である場合を述べることになる空、該フェニル
ノ、〜における1iiX換基の種類、数及び位置が変更
されるときは1、ヒドロキシ安息香酸水酸化酵素の種類
もそれに応じて変更すべきであることはピう迄もない。
この場合用いられるマルトオリゴ勃は1.次の一般式(
I)で示される様に、還元末端にp−カルボキシフェニ
ル基がグルコシド結合してなるものである。
(但しn=2〜10であシ、マルトオリ、ゴ糖の還元末
端とp−カルボキシフェニルjf トハ、α−及ヒ/又
はβ−グルコシド結合しているものとする) この、!t(’l&に対し、α−アミラーゼ含有試料を
作用させると、マルトオリゴ糖鎖におけるいずれかのα
−グルコシド結合が切断され、1)−カルボ5キシフエ
ニル^tを有するフラグメントが生成する。
これに苅して迫随醇素であるグルコシダーゼを、作用さ
せると、非遍元末喘側から遂次グルコースを遊Nしてい
き、最後に曲成で示されるh’+’覇5の化合物を生成
する。
(但しグルコース車位と1)−カルボキシフェニル基と
は、α−及び/又はβ−グルコシド結合しているものと
する) そしてグルコシド結合がα−結合の場合はα−グルコシ
ダーゼを作用させ、β−結合の場合はβ−グルコシダー
ゼを作用させることにより、p−ヒドロキリ安息香酸を
)bn 離する。
次いでこのp−ヒドロキシ安息香酸に、p−ヒドロキシ
安息杏酔水酸化67索及び」・よL元型補酵素を作用さ
せると、次の反応式によシプロトカテキュ酸が生成する
。        − 11(1 州jrip素 flilll+′素 そしてこの反応を、趙7Il;型佃酵緊の吸光用°変化
(NAI)PHやNAIJHでば840rnn )をy
u跡することによってα−アミラーゼ活性を測定する。
。 上u1′!が1本発明における共役酵素反応の4ia略
であるが、次に晶質及び追随酵素群についで説明を加え
る。
まずJ+v’tlとして用いる物r:I、即ちマルトオ
リゴ糖のi4L元末端に1)−カルポキシフェニルノ、
(カグリコシド結合した物資〔以下車にJ1g質(1)
という〕は、l)−ヒドロキシ安息香酸とマルトオリゴ
糖を常法に準じて反応させることによって製造する。例
えば丸養発行、日本化学会編:賽験化学購座第24 q
、:ン生物化学Hの第804頁(1958年)に記載さ
れた方法に従ってマルトオリゴ糖をアセチル化し、次い
で触媒の存在下p−゛ヒドロキシ安息香酸を飢元性末端
に結合させ、最後に保良アセチル基を脱離、させれば、
上記の基質(I)を製造することができる。但し該反応
におけるグルコシド結合の形成を。
α−結合又はβ−結合の一方のみ選択的に進行させるこ
とは因噛であるから、基質(I)として両者を混合状態
で使用することが用具される。従って追随酵素として用
いられるグルコンダーゼについてモ、α−グルコシダー
ゼとβ−グルコシダーゼを併用することが推奨される。
もっとも、上記反応又はその後の処世によって、α−結
合体又はβ−結合体が選択的に得られるならば、夫々に
対応してa−又はβ−グルコシダーゼを利ハJずればよ
い。
この様なα−グルコシダーゼ及びβ−グルコシダーゼに
ついては、動物起源、4’pt物起源或は微生物起源等
の如何を問わないが、り、1?に好;t’3なものを説
明すると、σ−グルコシダーゼについては%紙質特異性
の面から見て酵母起りtitのものがイノ利である。
即ち酵母起源のものは一般にノ^質特異性が広範囲K及
びアグリコンによる影衿が少ないと共に、マルトトリオ
シト以下のグルコシドには良く作用するが、マルトテト
ラオシド以上のグルコシドK111作用しないという特
性があり、アミラーゼ活性の測定という本発明の趣旨に
適合し有利である。−□方β−グルコシダーゼについて
も、同様の趣旨から見て、例えばアーモンド起d1.(
のものがもつとも強<m奨される。冑α−グルコシダー
ゼとα−グルコシダーゼは、前述の様にしばしば併用さ
れ、仁の場合におけるl!jil!合割合は、基質の神
多J1及び、該基ljMVCおけるグルコシド結合のa
/β□比等によって異なるが、一般的に言えばα−アミ
ラーゼによって生成したマルトトリオースやp−カルボ
キシルフェニル化マルトースを非常に早く分解する結で
あれば十分であシ、通常はα−グルコシダーゼを20単
位/lnI!以上、β−グルコシダーゼを4単位/ m
e以上存在させることが望まれる。
次Kp−ヒドロキシ安息香酸水酸化fIt素七は。
フリビン関与の外部電子供給体要求性−原子酸シ♂添加
酵紫に属し、酵素番号ECI。14.IJl、2で11
<されるものを含む。該酵素の起源についても格別の限
定を蛍ける訳ではないが、もつとも好ましいのは細菌起
源殊にシュードモナス属に属する菌を起源とするもので
あって、よ)具体的に別τべるなラバ、ンユードモナス
會デスモリテイカ、シュード叱ナス・フルオレッセンス
、シュードモナス響プチダ嶋から得られるものが本発明
に適している。
又同じく追随酵禦糸の一員を41′青成する還元型補酵
素としては、一般にN ’A I) I’ )lやN 
A D夏夏′晰弔(好んで用いられる。     □ 本発明に係る測□定□試薬は、原則的に上記)、(質及
び追随酵素群から描成されるが、必要によシプロトカテ
キュ酸ジオキVゲナーゼを含有させてf?(方が良い場
合もある。即ち上述のP−ヒドロキシ安息香酸測定系に
おいて、既知ぼのアミラ′−ゼを作用させて種々実験し
ていたとζろ、p−ヒドロキシ安i沓酸水酸化酵素のl
公用1rtが多くなるにつれてα−アミラーゼ活性のン
1!!l定&r:iが晶めに現われてくるといり現象に
気がイ・1いた。そこでそのIJl(囚を神々の角度か
ら検討したところ、tμ素反応rcよって生成したプロ
トカテキュIIJが、P−ヒドロキシ安息香”酸水酸化
酵素に対する脱共役剤(アンカブツー)として作用し、
還元型補酵素の酸化を更に促進させその結果として測定
値を正誤差の方向に誤らせるという・背景を見吊した。
七二でこの(°11な不都合を解消゛することを目的に
して更に使「1を行ない、プロトカテキ−++7 = 
8.4−ジオキシゲナ−構成はプロトカテキュ酸−4,
5−ジオキシゲナーゼの様なプロトカテキュ酸ジオキシ
ゲナーゼを作用させてプロトカテキュ酸の影衿を消失さ
・Bるという構成に到達した。即ち上記基質及びJlu
随酵素系からなる測定用組成物に10トカテキユ「Vジ
オキシゲナーゼを添加しておitは、反応系中に生成し
てくるプロトカテキュ酸が消去され、α−アミラーゼ活
性の測定精度が向上するということを見出した。
ところで上記プロトカテキュ酸−3,4−ジオキシゲナ
ーゼとは、プロトカテキュr1νを、8−カルボキシ−
シス−シス−ムコン酸(β−カルボAシムコンr+1 
) K変排する酵素であル、非ヘムビに開与の二原子酸
=体添ハ団F素に属し、tri ;gg fl報;・:
 c 、 1゜1B、l、8のことである。彩酊然の作
用をよ下記式で示される。
該酵素としては細菌、q1νにシュードモナスM、ノカ
ルジア属の−およびノイロスボアから得られたものが好
ましい。又プロトカテキュnβ−4,5−ジオキシゲナ
ーゼとはプロトカテキュ酸tl” 2−ハイドロキシ−
4−カルボキシムコン酸セミアルデヒドに髪換する酵素
であυ、非ヘム鉄関与の二原子酸累添加酵素に属し、酵
禦香号EC1,1B。
11.8のことである。該酵素の作用は下記式で示され
る。
1へ。2′ 該e素としては、細C1)、特にシュードモナスHの菌
から得られたものが好ましい。
本発明の測定試薬組成物は上記の如< 4t(:成され
るが、これを用いてα−アミラーゼ活性の測定を行なう
に当っては、次の様に行なう。即ちdllI定試薬全試
薬な緩釘液に溶解し、該試薬に検体を加え、て混合し、
25℃〜87℃に亘る一定の温度条件下で84OnIn
の波長における吸光度の髪化速度(ΔE/鰭)を測定し
、次式によってα−アミラーゼ活性値を算出する。
α−アミラーゼ活性値(単位/1)1 1AJ測定試薬液は上記の如く1液型としても良いが、
時に応じて2液型にすることも口I能である。
特に基質(I)が、同大においてn(,4の場合は、u
、(薬保イを中にa−グルコ、シダーゼによって基質(
I )が分解されることがToシ、測定誤差の原因とな
るので、この様なことが恐れられる場合には、4.(賀
(Dとα−グルコVダーゼを分けるべく2面型とず ・
ることか望まれる。反応液のpHは、6.2〜7.4に
紡’If整するのが良く、特に6.5〜7.1にcJi
l察することが望まれる。又反応液中に°セける各成分
の好適濃度範囲は次の通シである。
Mi’li : 0.4〜20 mM、好ましくは1.
0〜4.0M グルコシダーゼ:既述 ヒドロキV安息沓酩″水岐化1”11素:0.01〜5
0単位/l1le、好ましくtlo、 2〜5 #i位
/献 還元型補酵素:遊離又はJi4とし? 0. (15〜
1.0mM%t)fましくは0.1〜.0.8nt M
プロトカテキ、:Lheジオキシゲナー−* : 0.
001〜10単位/ mf、好ましくは0.02〜1単
位/ me 本発明のa−7ミリーゼl古1/1ミ泗”4?#A J
i”!は上ift’の様に構成されているので、以下+
に3 f:Jする1、な効果が発揮される。
+1jα−アミラーゼの作用なj+431..5−的に
jll跡することができる。
(2)測定時のP Hによる吸光ハシの沈動が少ない。
(3)基質の特性が既知で45シ、且つ′a定1でいる
から、測定値に対する信頼11:が1+71い。
(4)α−アミラーゼによる細切断と計rJ1110性
(紫外線吸光度)を、化学+i論的に正Ji(gに対応
させることができる。
次に本発明の実施例を示す。
ヒトの唾rf(81me)に、2−オクタツール数滴ト
蒸留7..k 1 ’Ome ’f” ss加し、10
000 rl)m−e15分間iM心分繭した。その上
澄み40献に、氷冷アセト:/40rneを添加し、更
に100 ’00’rpntで15分曲遠心分Mした1
、得られた上澄み7−2 meに11)び氷冷アセトン
168meを添加し、1000 (lrpmで15分分
間上分離した。沈殿物を分1.・1Fシ、0807Mの
ダ1ト酸ナトリウム水浴赦を加え、部分A11j ’J
”J llン’ ”t i”+た〔参考文献: P、B
ernfold HMethods   in   E
nzymology   Vol、  1p151  
(1955)  Acadetniu   pre98
  Inc、 :L。
υ’ jAj例1 下記浴面を混合IUId製し、アミラーービr11i 
FJ: +1ill定ル(楽とした。
(#1ダPjA) p−カルボキシフェニル−β− マルトペンタオシド    2.OntMMES緩闘液
p II7.0       50JIIM〔試薬B〕 α−グルコシダーゼ      507(11ηime
β−f /L/ :2 !/ p” −−L’    
   10115位/mep−ヒドロキシ′ゲ息ujl
肢水酸化 酵雰          4単し4e プロトカテキユ「118,4−ジオキ シゲナーゼ      ()、2単僧4eN A D 
P HQ、5niM N & Cl             3*+q/r
n17CB CI 2           Q、05
mg/m/ト リ ト ンX−1000,296 前記賽験例で得だα−アミラーゼ部部分製製品溶液、5
チ牛血r+7アルブミン亀で200 Ofi:jに希釈
した液を原6′I7とし、別途5憾牛血W丁アルブミン
液を用いて、515.415.815.215’。
115.015の各希釈系列計を調製した。
まず試料50μlと試り一58LOm(’を混合し、8
7、℃で5.分聞予り加湿した後、試鶴’i A 1.
 Omeを添加した。そして87℃にイ“1コ1゛、’
l’L、  840n+n  における吸光度の開化を
5分間j11跡rll!I定した。吸光用’#J、0.
5〜1.0分間のラグタイムを11′lいてそのα、怠
激に低下した1、この時のIll Nd jtls分に
おける変化)中度(Δg/+wim)から、次式を用い
てα−アミラーゼ活性を算出した。
αニアミヲーゼ活性(u /lne )6.22 X 
O,05 =  6592XΔE/=に (但しΔE b/wigはh(薬の代シに水を添加した
試≧125プワンク値で、0.011であった。結41
91第1表に一括して示す通シであった。
@1図はこれをグラフ化したものであり、希釈系列値と
α−−アミラーゼdi性111★の間には、はぼ完壁な
1直線関保が7められた。
【図面の簡単な説明】
第一は希釈系列値とα−アミラーゼ活性の関係を示すグ
ラフである。 出願人  東洋紡AjJt株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 111少なくとも1つのオルト位を除く位1dが任意の
    置換基によって置換されていてもよいカルボキンフェニ
    ル基が還元末端にグルコシド結合してなるマルトオリゴ
    糖を基質成分として含有し、史にグルコシダーゼ、ヒド
    ロキシ安息香酸水酸化酵素並びに還元型補酵素を含有−
    するものであることを特徴とするα−アミラ・−ゼ活性
    測定試薬、。 (2)少なくとも1つのオルト位を除(位置が任意の置
    換基によってIeffi tmされていてもよいカルボ
    キシフェニル基が還元末端にグルコシド結合してなるマ
    ルトオリゴ軸を基質成分として含有し、更にグルコシダ
    ーゼ、ヒドロキシ安息香酸水酸化酵素、還元型補酵素並
    びにプロトカテキュ酸ジオキVゲナーゼを含有するもの
    であることを特徴とするα−アミラーゼ活性測定試薬。
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DE602008003242D1 (de) 2007-01-17 2010-12-16 Fujifilm Corp Verfahren zur Messung tierischer Alpha-Amylase

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JPH0236238B2 (ja) 1990-08-16

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