植物におけるニッケルの生理機能に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62560059
• Research Institution: Faculty of Horticulture, Chiba University
• Principal Investigator: 嶋田 典司 千葉大学, 園芸学部, 教授 (10009318)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡邊 幸雄 千葉大学, 園芸学部, 助教授 (90114347)
• Keywords: ウレアーゼ / ニッケル / ATP:ウレアアミドリアーゼ / 水生植物

Research Abstract

高等植物にウレアーゼが普遍的に存在するか否か、また、正常な代謝系で尿素が生成し、それがウレアーゼのみによって分解されるか否かの問題はニッケルの植物栄養的意義を考える上できわめて大切である。
本研究においては今までに検討した134種の植物に加えて、若干特殊と思われる植物についてウレアーゼの存在を検討し、さらに酵母やクロレラなどの緑藻類で存在が知られているATP:ウレアアミドリアーゼの存否について検討した。なお本酵素はウレアーゼと同様に尿素をアンモニアと二酸化炭素に分解する酵素である。
その結果、水生植物であるクロモ、コカダモ、スイレン、オオサンショウモにおいても通常の陸生植物と比較して高いウレアーゼ活性を有することがわかった。その他、アジサイ、ベンケイソウ、イヌワラビ、ハコベラホウズキでもウレアーゼ活性が存在することがわかった。
また、ニッケルを含有していない酵素であるATP:ウレアアミドリアーゼ活性の測定法を検討した。すなわちSaccharomyces cerevisiaeを尿素を窒素源として培養し、その後、培養液を遠心分離し菌体を収穫し、緩衝液に懸濁させ、超音波破砕機で細胞壁を破砕して酵素液を調整して活性測定を行った。その結果、S.Cerevisiaeはかなり高いATP:ウレアアミドリアーゼ活性を有することがわかった。また、ウレアーゼとアミドリアーゼを区別して定量するためにウレアーゼの阻害剤としてアセトヒドロキサム酸を添加し、アミドリアーゼの阻害剤としてアビジンを添加すれば、両酵素が混在していても区別して測定できることがわかった。
以上の方法により水生植物、シダ植物を含む10種の植物についてアミドリアーゼ活性を測定した結果、すべてにおいて本控訴の存在は認められなかった。このことから高等植物では、尿素の分解系はウレアーゼのみである可能性が強く示唆された。

Research Products

• [Publications] 嶋田典司、渡邊幸雄: 日本土壌肥料学雑誌.
• [Publications] WATANABE,Y.・SHIMADA,N.: Soil Sci.Plant Nutrition.