発光実験に失敗しました

質問

私は中学生です。
ＴＶでホタルの発光実験を見て興味を持ち、冬休みの自由研究にしようと思い、
色々調べてやっと市内で入手可能な株式会社富士コスモサイエンスさんの
『ひかる！ホタル液』という実験キットを購入して実験しました。

ＴＶでは、
（１）無色の「ルシフェラーゼ」の試験管と無色の「ルシフェリン」＋「ＡＴＰ」の
試験管を混ぜると黄緑色に発光しました。
（２）冷やすと発光しなくなり常温に戻すとまた発光しました。
（３）お湯につけると発光しなくなり、常温に戻しても二度と発光しませんでした。
これは『酵素が壊れたため』という実験でした。

同じように実験しましたが、
（１）発光しました。
（２）明るさがほんの少し暗くなった程度でした。
（３）（２）ほどの変化もなく・・
となり・・説明書の通りに自分では実験したつもりだったのですが、何かやり方が
ダメだったのか、または、商品が『酵素』とは違う方法での発光なのか、
株式会社富士コスモサイエンスさんに電話で尋ねてみましたが「製造は別の会社で
その会社も液の事は企業機密なので教えてくれない」との事で、何が原因で失敗
したのかが分かりません。

実験キットの薬品の記載は以下の通りです。

Ａ液
反応物質　　ＢＩＳ（２・４・５　ＴＲＩＣＨＬＯＲＯ－６－ＣＡＲＢＯＰＥＮＴＯＸＹＰＨＥＮＹＬ）
　　　　　　　　ＯＸＡＬＡＴＥ
　　　　　　　　ビス・オキザレート（硫酸塩の一種です）
蛍光物質　　ＢＰＥＡ（ＦＬＵＯＲＥＳＣＥＮＣＥ）
溶剤　　　　　ＤＩＢＵＴＹＬ　ＰＨＴＨＡＬＴＥ
　　　　　　　　フタル酸ジブチル（可塑剤として使われます。プラスティック原料の一種です）

Ｂ液
酸化剤　　　Ｈ2Ｏ2
　　　　　　　過酸化水素（オキシドール）
触媒　　　　ＳＯＤＩＵＭ　ＳＡＬＩＣＹＬＡＴＥ
　　　　　　　サルチル酸ナトリウム
溶剤　　　　ＤＩＭＥＴＨＹＬ　ＰＨＩＴＨＡＬＡＴＥ，
　　　　　　　Ｔ－ＢＵＴＡＮＯＬ（ＢＵＴＹＬ　ＡＬＣＯＨＯＬ）
　　　　　　　Ｔ－ブチルアルコール（アルコールの一種です）

「ルシフェラーゼ」、「ルシフェリン」＋「ＡＴＰ」という物質は上記の物質とは全く違う構造の
ものなのですか？
もしも違うのであれば、発光の仕方は、どういった違いなのでしょうか？
もしも、同じものであるなら、失敗した原因はどのような事が考えられますか？
コンサート等でブレスレットにする蛍光リングや蛍光ペンなどの商品は、同じような
発光させる方法なのでしょうか？

どなたか、詳しい方、どうして私の実験は失敗したのか、中２でも理解出来るように
どうか教えて下さい。

日にちがありませんが１４日の夕方頃までに回答して頂けるとありがたいです。
どうぞ宜しくお願いします。

回答No.2

alpha1153

前の方がおっしゃったように、この試薬にはルシフェリンやルシフェラーゼが入っていませんで、
代わりにサイリュームの原料であるBPEAという発光試薬が入っているはずです。
これは、B液に入っている酸化剤によって、発光試薬が酸化されて発光するもので、
ルシフェリラーゼによる酵素反応と大きく違います。
あなたの行った実験はルシフェラーゼの酵素反応を止めることによって、
発光が止まるよねっていう実験なので、
もともと、ルシフェラーゼによる酵素反応ではないので、
発光が止まらなかったわけです。

でも、ならこの「ホタル液」というのはうそじゃんってことになりますが、
酵素反応ではない化学反応でやっているとはいえ、
化学式レベルの本質的な化学反応は同じ原理でやっているので、
ホタルの光と同じ原理と謳っているわけです。

なら、この実験が成功するにはルシフェリンとルシフェラーゼを
入手すればいいじゃんって
ことになりますが、それは難しいでしょう。
実はルシフェラーゼに限らず、酵素というのは扱いや単離精製が難しく
しかもルシフェラーゼというのは、まだまだ未知の部分も多いため、
割合、入手が難しいと言えます。
酵素の場合、メジャーな酵素でも数mgで数万円ってことが多く、
一般の個人レベルではどうにかなるものではないですね。
なら、ホタルから単離してってなるとかなりの専門的な技術を要します。
単離できたとしても、繊細な物質なので、温度管理をきちんとしないと
いけないでしょう。

小学生でも扱え、かつ安価にするためにサイリュームの原料を
使っているわけでこの点では業者さんの場合を責めることはできません。

なので、個人的なレベルでテレビの実験を再現するのは
かなり難しいものと思います。

回答No.1

Dr_Hyper

これは、企業が「ほたる液」といっているのが嘘つきですね。
BPEAは、夜店でうっているポッキっとおると蛍光発光するサイリュームとかルミカってあるでしょ。あなたのいう「コンサート等でブレスレット」です。
あなたがつかったのはあれに使う試薬で、テレビでやっていたほたるのルシフェラーゼとは使っているものがちがいます。ルシフェリンは昆虫である蛍の体のなかにあるタンパク質なので、高い温度ではタンパク質が変性してしまって（熱でタンパク質の形が変わってしまって）、その酵素としての力を（活性）を失ってしまいます。また低温すぎでもタンパク質が働きにくく、また化学反応も起こりにくいので光らないというのがTVの実験です。
あなたの試薬を混ぜることによっておきる化学反応の場合、蛍のタンパク質よりも温度には影響をうけにくいというのが実際のところです。

反応式は以下のUTRを参考にしてください。
http://ja.wikipedia.org/wiki/サイリューム

ご参考までに。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/サイリューム