作物の光阻害を抑制する水処理および栽培管理法の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11556046
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 富士原 和宏 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (30211535)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷野 章 千葉大学, 園芸学部, 助手 (70292670) ; 荊木 康臣 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (50242160)
• Keywords: 水 / 機能水 / 陰極水 / 光阻害 / 活性酸素 / 光合成量子収率 / 電子スピン共鳴法

Research Abstract

水を電気分解するときに陰極側から得られる水(以後、陰極水)は、高いpH、著しく低いORP、低い溶存酸素濃度、過飽和の溶存水素濃度などの普通の水に比べて大きく異なった物理化学的性質を持っている。一方、植物は光合成に必要な量以上の光を受けると、活性酸素を発生し、光合成器官をいため、光合成速度が低下する(光阻害)ことが知られている。最近、陰極水には活性酸素を除去する機能のあることが報告されており、この報告が正しいとすれば、陰極水は光阻害抑制効果をもつはずである。本研究の目的は、陰極水によって作物の光阻害を抑制する栽培法を開発することである。本年の成果の概要は以下の通りである。
1.サツマイモの遊離細胞を用い、光阻害の指標として光合成量子収率を用いた実験では、陰極水中の遊離細胞の光合成量子収率は対照区と比較し有意な差は認められなかった。
2.ルシジェニンを用いた化学発光法による細胞内活性酸素の測定でも、陰極水区は対照区と比較し有意な差が認められなかった。
3.スーパーオキシド発生系として、ヒポキサンチン-キサンチンオキシターゼ系を用いて、陰極水中のスーパーオキシドを測定したが、対照区と比較し、有意な差は認められなかった。
4.上記のスーパーオキシド発生系で、電子スピン共鳴法(ESR)により陰極水中のスーパーオキシドを測定した結果、対照区(純水)に比較して多くのスーパーオキシドが観察された。
以上のように、予想に反した結果が得られた。今後、出発点となった報告にとらわれることなく、陰極水と活性酸素の関係を中心に研究を進める予定である。