国立大学法人東海国立大学機構 黑料网大学院工学研究科の岩田 直幸 博士、 同低温プラズマ科学研究センターの堀 勝 特任教授、田中 宏昌 教授、石川 健治 教授らの研究グループは、名城大学プラズマバイオ応用研究センターの伊藤 昌文教授、加藤 雅士 教授、志水 元亨 准教授、西川 泰弘 准教授らとの共同研究で、低温プラズマで生成した酸素ラジカルを、トリプトファンを含む栽培溶液に照射することで、生成したトリプトファン?ラジカルが大腸菌内の酵素不活性化や代謝異常を誘導する、という“その場殺菌”技術の開発に成功しました。本共同研究グループは、世界に先駆けて、殺菌剤を使わずに電気エネルギーから生成する低温プラズマによる殺菌技術を実現してきました。今回、その技術をさらに発展させ、最新水耕栽培における溶液の衛生管理技術として有望である酸素ラジカルによる殺菌技術の開発に成功しました。
本研究では、厂顿骋蝉やみどりの食料システム戦略注3）の下で化学农薬が削减?制限される作物生产においても、自然エネルギーから得られた电気エネルギーを元に窒素と酸素、水蒸気を含む大気を低温プラズマ化するだけで、杀菌に利用することができる革新的な技术を実现しました。この技术は、カーボンニュートラルに掲げられる脱化石燃料、温室効果ガス低减の目标に向けた技术开発に贡献することが期待されます。
本研究成果は、2023年12月21日付国際科学雑誌「Environmental Technology & Innovation」に掲載されました。
?低温プラズマで生成した酸素ラジカル注1）を栽培溶液に照射し、农薬を使用せず栽培中に杀菌処理できる&濒诲辩耻辞;その场杀菌&谤诲辩耻辞;技术を开発。
?栽培溶液中のアミノ酸のトリプトファン注2）をラジカル化し、大肠菌の代谢异常を诱导できる。
?水耕栽培の溶液処理システムにおける卫生管理の基盘技术として有望である。
◆详细（プレスリリース本文）はこちら
注1）酸素ラジカル：
分子が共有する电子対が解离して不対电子もつ酸素原子のこと。ここでは低温プラズマで生成させた高速电子を衝突させることで酸素分子が解离して生成する。
注2）トリプトファン：
芳香族アミノ酸の一种であり、化学式颁11贬12狈2翱2であり、ピロール环（四个の炭素と一个の窒素が顶点をもつ五角形を形作る）とベンゼン环（六个の炭素が六角形を形作る）が缩合したインドール环を侧锁にもつ。
注3）みどりの食料システム戦略：
我が国の农林水产省が2021年に策定した食料生产の方针のこと。中长期的な観点から、我が国の食料?农林水产业を生产力向上と持続性の両立をイノベーションで実现することを推进し、数値目标に2050年までに「化学农薬の使用量を50%低减」、「输入原料や化石燃料を原料とした化学肥料の使用量を30％低减」を达成することなどが掲げられる。
雑誌名： Environmental Technology & Innovation （Elsevier社 学術雑誌）
論文タイトル： Oxygen radical irradiation transforms an organic fertilizer l-tryptophan into an environment and human-friendly bactericide
著者： Naoyuki Iwata, Kenji Ishikawa, Hiromasa Tanaka, Masaru Hori (黑料网)
Yasuhiro Nishikawa, （名城大学 薬学部）
Hiroyuki Kato, Motoyuki Shimizu, Masashi Kato, （名城大学 农学部）
Masafumi Ito (名城大学 理工学部)
DOI: 10.1016/j.eti.2023.103496
URL:
