脂质的碱性磷酸酶以及磷脂酶C、用于检测游离脂肪酸的酰基辅酶A合成 酶、用于检测脲的脲酶、用于检测氨的谷氨酸脱氢酶、用于检测尿酸的尿酸酶、用于检测肌 酐的肌酐酶、用于检测肌酸的肌酸酶、用于检测胆红素的胆红素氧化酶、用于检测甲硫氨酸 的甲硫氨酸y-裂解酶、用于检测乳酸或丙酮酸的乳酸脱氢酶、用于检测氨基酸的L-氨基 酸氧化酶、用于检测柠檬酸的柠檬酸裂解酶和用于检测无机磷酸的糖原磷酸化酶等。
[0070] 作为用于固定化这些酶2的载体1，不特别限定，可以使用一直以来在固定化酶中 利用的各种载体（也包含称为支持体的物质）。更具体地，作为载体，可列举具有离子交换 基的多糖类衍生物、离子交换树脂等合成高分子、多孔性烷基胺玻璃、尼龙聚苯乙烯、聚丙 烯酰胺、聚乙烯醇、淀粉、胶原、聚氨酯等。另外，作为在载体1上固定化酶2的方法，也可以 适宜使用现有公知的方法。具体地，酶固定化方法大致分为载体结合法、交联法、包埋法等。 载体结合法可列举吸附法、共价键合法和离子键合法。交联法是使用各种交联剂使载体1 与酶2结合的方法。另外包埋法是使酶封入高分子中的方法。
[0071] 在如上构成的本发明的生物反应器中，固定化酶3的酶反应在咪唑系化合物的存 在下进行。因此，固定化酶3的酶活性大幅提高，例如在图1所示那样的生物反应器中，物 质的生产性大幅提高。另外，在图2所示那样的生物反应器中，能够高敏感度地检测物质。 此外，本发明的生物反应器不限于图1和2所示的构成的生物反应器，能够在所谓酶柱、酶 管、酶膜、自动分析仪和流动注射分析仪（FIA)中应用。
[0072] <生物燃料电池>
[0073] 本发明中，生物燃料电池是阴极电极与阳极电极隔着电解质而相对的生物燃料电 池，是指阴极电极和阳极电极的至少一方具备固定化酶的电池。在生物燃料电池中，由构 成电极的固定化酶催化的酶反应，在上述的5或6元环的包含氮和碳的杂环式化合物的存 在下进行。另外，本发明中，生物燃料电池只要是利用了由固定化酶催化的酶反应的电池即 可，对其形状、酶的种类、电解质的种类等没有任何限定。
[0074] 将应用了本发明的生物燃料电池的一例模式地示于图3。图3所示的生物燃料电 池10具备阳极侧电极11、阴极侧电极12、和配置在阳极侧电极11与阴极侧电极12之间的 具有离子传导性的膜13 (以下，称为电解质膜13)。此外，在生物燃料电池10中，阳极侧电 极11配设在阳极极室14内部，阴极侧电极12配设在阴极极室15内部。此外，向阳极极室 14中填充或供给燃料。
[0075] 特别是，本发明的生物燃料电池优选在阳极侧电极11使用固定化酶，在上述的5 或6元环的包含氮和碳的杂环式化合物的存在下进行该固定化酶的酶反应。但是，本发明 的生物燃料电池也可以是在阳极侧电极11和阴极侧电极12均使用固定化酶，在上述的5 或6元环的包含氮和碳的杂环式化合物的存在下进行这些固定化酶的酶反应的生物燃料 电池。此外，作为能够在本发明的生物燃料电池中使用的5或6元环的包含氮和碳的杂环 式化合物的种类及其浓度，与在上述生物反应器的栏中所说明的种类和浓度相同。
[0076] 本发明的生物燃料电池中，上述的5或6元环的包含氮和碳的杂环式化合物可以 预先混合到填充或供给至阳极极室14的燃料中，也可以与该燃料分别地供给到阳极极室 14中。同样地，在本发明的生物燃料电池中，上述的5或6元环的包含氮和碳的杂环式化合 物可以预先混合到填充或供给至阴极极室15的溶液中，也可以与该溶液分别地供给到阴 极极室15中。另外，在本发明的生物燃料电池中，上述的5或6元环的包含氮和碳的杂环 式化合物也可以存在于阳极侧电极11的与燃料接触的表面和/或阴极侧电极12的与溶液 接触的表面。例如，通过将包含上述的5或6元环的包含氮和碳的杂环式化合物的溶液涂 布在阳极侧电极11的与燃料接触的表面和/或阴极侧电极12的与溶液接触的表面，能够 使该表面存在该杂环式化合物。或者，还可以在制作构成阳极侧电极11的电极材料、构成 阴极侧电极12的电极材料时预先混合5或6元环的包含氮和碳的杂环式化合物。
[0077] 这里，阳极侧电极11由电极材料、与包含酶和介体的氧化反应相关试剂构成。阳 极侧电极11中的氧化反应相关试剂内的介体，是进行氧化反应相关试剂的酶-电极材料之 间的电子输送的能够传递电子的来源于生物体的蛋白质。作为能够传递电子的来源于生物 体的蛋白质，不特别限定，可列举例如，包含铁、铜等的含金属蛋白质，可列举例如、血红蛋 白（Hemoglobin)、铁氧还蛋白（Ferredoxin)、细胞色素（Cytochrome)C511、细胞色素P450、 天青蛋白（Azurin)、质体蓝素（Plastocyanin)、细胞色素a，al，a3,b，b2,b3,b5,b6,b555， b559,b562,b563,b565,b566,c，cl，c2,c3，d，e，f，〇,P-450、血蓝蛋白（Hemocyanin)、铁 蛋白（Ferritin)等。
[0078] 更具体地，作为能够传递电子的来源于生物体的蛋白质的具体例，可列举来源于 牛的血红蛋白（于力7 <亍夕只社制）、来源于梭菌属的铁氧还蛋白（SIGMA社制）、来源于 假单胞菌属的细胞色素C551 (SIGMA社制）、来源于假单胞菌属的天青蛋白（SIGMA社制） 等。
[0079] 阳极侧电极11中的氧化反应相关试剂内的酶是参与填充或供给至阳极极室14 中的燃料的氧化反应的酶，根据下述所例示的燃料来选择。例如，在以甲醇作为燃料的情 况下，可列举将甲醇氧化成甲醛的醇脱氢酶。另外，例如，在以葡萄糖作为燃料的情况下， 可列举将葡萄糖氧化成葡糖酸内酯的葡萄糖脱氢酶。这些酶优选是NAD+依赖型脱氢酶或 PQQ(吡咯喹啉醌）型脱氢酶。NAD+依赖型脱氢酶使用NAD+ (烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）作为 辅酶，在NAD+的存在下进行燃料的氧化反应。另一方面，PQQ(吡咯喹啉醌）型脱氢酶即使 在NAD+辅酶不存在下也进行燃料的氧化反应。
[0080] 另外，作为PQQ型脱氢酶的具体例，可以使用来源于巴氏醋杆菌（Acetobacter pasteurianus)、扭脱甲基杆菌（Methylobacteriumextorquens)、脱氮副球菌（Paracoccus denitrificans)、恶臭假单胞菌（Pseudomonasputida)、睾丸酮丛毛单胞菌（Comamonas testosteroni)(NBRC12048)的PQQ型醇脱氢酶、来源于乙酸妈不动杆菌（Acetobacter calcoaceticus)、大肠杆菌的PQQ型葡萄糖脱氢酶等。
[0081] 另外，作为氧化反应相关试剂内的酶的其他例，可以使用参与糖代谢的酶（例如 己糖激酶、葡萄糖磷酸异构酶、果糖磷酸激酶、果糖二磷酸醛缩酶、丙糖磷酸异构酶、甘油醛 磷酸脱氢酶、磷酸甘油酸变位酶、磷酸丙酮酸水合酶、丙酮酸激酶、L-乳酸脱氢酶、D-乳酸 脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、柠檬酸合酶、顺乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶、a-酮戊二酸脱氢酶、琥 珀酰辅酶A合成酶、琥珀酸脱氢酶、富马酸酶、丙二酸脱氢酶等）等。
[0082] 填充或供给至阳极极室14中的燃料可以使用例如，甲醇等醇类、葡萄糖等糖类、 脂肪类、蛋白质、作为糖代谢的中间生成物的有机酸（葡萄糖-6-磷酸、果糖-6-磷酸、果 糖-1，6-二磷酸、丙糖磷酸、1，3-二磷酸甘油酸、3-磷酸甘油酸、2-磷酸甘油酸、磷酸烯醇丙 酮酸、丙酮酸、乙酰辅酶A、柠檬酸、顺乌头酸、异柠檬酸、草酰琥珀酸、a-酮戊二酸、琥珀酰 辅酶A、琥珀酸、富马酸、L-苹果酸、草酰乙酸等）、它们的混合物等。
[0083] 作为电极材料，从使包含酶和介体的氧化反应相关试剂更多地浸渍或固定化的方 面考虑，优选使用多孔质材料。可列举例如，碳毡、碳纸和活性炭等。
[0084] 对阳极侧电极11不特别限定，例如，可以作为使包含酶和介体的氧化反应相关试 剂通过聚合物或交联剂固定化于电极材料而成的固定化酶制作。另外，例如，还可以通过使 包含酶和介体的氧化反应相关试剂溶解于缓冲溶液，使其溶解液浸渍于电极材料，来制作 阳极侧电极11的固定化酶。这里作为能够使用的聚合物，可例示聚乙烯基咪唑、聚烯丙基 胺、聚氨基酸、聚吡咯、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚丙烯与马来酸酐的接枝共聚物、甲基乙烯基 醚与马来酸酐的共聚物、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂等。另外，作为能够使用的交联剂，可 以例示聚乙二醇二缩水甘油醚、戊二醛、辛二酸二琥珀酰亚胺酯、琥珀酰亚胺_4_(对马来 酰亚胺苯基）丁酸酯等。进而，作为能够使用的缓冲溶液，可例示M0PS(3-(N-吗啉基）丙 磺酸，3-(N-morpholino)propanesulfonicacid)缓冲溶液、磷酸缓冲液、Tris缓冲液等。
[0085] 接着，对于阴极侧电极12进行说明。阴极侧电极12由电极材料与还原反应相关 试剂构成。作为阴极侧电极12中的还原反应相关试剂，可以使用例如，担载了铂等金属催 化剂作为电极催化剂的碳粉末、或由氧化还原酶和介体