大根等スライスディスクを用いた新しい浸透圧実験法の確立と教材化

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K02566
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 藤井 豊 福井大学, 学術研究院医学系部門, 客員教授 (80211522)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 教材 / 浸透 / アクアポリン / 植物 / 動物 / 阻害

Outline of Annual Research Achievements

【まとめ】これまでの研究成果のまとめを行った。大根、キュウリ、人参などの野菜は日本中どこでも、また、季節によらずいつでも調達できるという大きな利便性がある。加工も至って簡単で、家庭の調理器具でスライスするだけでも良い。一様のサイズにするには型抜きを使えば事足りる。その他、キッチンペーパー、紙コップ、ピンセット、ストップウォッチ、重量計（精度10mg以上）があれば実験可能である。アクアポリンの水の輸送能力は非常に大きいため、植物細胞に出入りする水の重量を測定するだけで浸透現象を定量的に簡単に解析することができる点で本教材は優れている。さらに、小学校から大学まで幅広いレベルの学習内容に合わせて多様な教材プログラムを提供できるという点でも優れている。
アクアポリンの同定に使われる水銀イオンは、唯一アクアポリンに対する有効な阻害剤でもあったが、新たに銀イオンに水銀イオンより強い阻害が認められたことは、本研究の重要な発見の１つである。本教材を活用すれば、新しい阻害剤のスクリーニングに応用可能である。
植物を用いた浸透現象のみならず動物を用いた浸透現象も同じ原理で定量的な解析が可能である。ニホンアマガエルを殺生することなく、生きた個体を用いて定量的な解析ができる。実験内容にもよるが、繰り返し用いることも可能である。実験終了後は、自然に戻すことができ動物愛護の観点からも優れている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

コロナ禍のため、学会発表に支障が生じており、研究成果の発表の機会ないため。また、研究成果のまとめの過程でいくつかの追加実験の必要性が浮上したため。

Strategy for Future Research Activity

論文を仕上げつつ、必要な追加実験（水銀イオン・銀イオンのアクアポリン阻害の方向性の検証、細胞膜安定性の評価、および動物アクアポリンの阻害の検証）を行う。その成果を国内の学会にて発表する。

Causes of Carryover

コロナ禍に伴い学会発表に支障が生じたためと論文発表に向けた追加実験の必要が生じたため。