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キセノンガス導入によるマイクロ・ナノバブル水を用いた代謝抑制効果に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19658091
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 農業環境工学
研究機関東京大学

研究代表者

大下 誠一  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00115693)

研究分担者 牧野 義雄  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (70376565)
川越 義則  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (80234053)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2007年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードマイクロバブル水 / キセノンガス / プロトン緩和時間 / 縦緩和時間 / 横緩和時間 / バブル滞留時間
研究概要

水中にマイクロ・ナノバブル(MNB)を発生させ、ナノバブルに注目して0.6nm〜6μmの範囲にある粒子径を評価した。さらに、バブルの存在が期待される水の動的特性をNMR緩和時間T_1から検討した。
水は超純水製造器(Direct-Q,日本ミリポア(株))で調製し、MNBの生成にはマイクロバブル発生システム((株)ニクニ製を改良)とマイクロバブル発生装置OM4-MDG-020((株)オーラテック)を用いた。バブル径測定にはゼータサイザーNano-ZS(シスメックス(株))を用いた。前者のシステム稼備後1時間まではデータが安定せず、バブルのピーク粒径は340nm、分布範囲は120nm〜6μmであった。稼働後1.5時間には、ピーク粒径(190nm)は小粒径側にシフトした。2時間後にバブルの発生を停止した時点で、分布範囲は50nm〜1μm、ピーク粒径は120nm付近であり、これは1日後まで安定して観測されたが、2日後に165nm付近になった。また、後者のバブル発生装置を45分稼働させた場合、酸素MNBの生成後15日間は、ナノサイズのバブルが安定に存在した。
一方、酸素MNBにより溶存酸素濃度が上昇し、40mg/L程度の高濃度になった。水中に微細なバブルが存在すると、水分子のネットワークに影響してT_1の変化が期待される。しかし、酸素が常磁性を有するため、単純にはT_1からバブルの影響を抽出できない。そこで、常磁性のMn2+を添加して酸素の常磁性をマスクした。10mM のMn2+溶液を調製し、これに酸素MNBを生成させた水を準備した。その結果、溶存酸素濃度(DO)が7.6mg/LのMn2+溶液に対して、この溶液に酸素MNBを生成させた水(DO=33.6mg/L)のT_1が顕著に増大した。この結果は、水中におけるナノバブルの存在を支持するものであると判断された。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008 2007

すべて 学会発表 (6件)

  • [学会発表] Physical properties of water containing micro and nano-bubbles2008

    • 著者名/発表者名
      F. Y. Ushikubo, S. Oshita, T. Furukawa, Y. Makino, Y. Kawagoe, T. Shiina
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2008年大会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2008-09-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Basic physical properties of water containing micro and nano-bubbles2008

    • 著者名/発表者名
      F. Y. Ushikubo, S. Oshita, T. Furukawa, Y. Makino, Y. Kawagoe, T. Shiina
    • 学会等名
      2008年度農業機械学会関東支部第44回年次大会
    • 発表場所
      富山県立大学
    • 年月日
      2008-08-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Properties of micro/nano-bubble water and its possible effect on physiological activity2008

    • 著者名/発表者名
      F. Y. Ushikubo, T. Furukawa, S. Oshita, Y. Makino, Y. Kawagoe, T. Shiina
    • 学会等名
      農業機械学会第67回(平成20年度)年次大会
    • 発表場所
      宮崎観光ホテル(宮崎)
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ・ナノバブル水の物性と農産物への影響2008

    • 著者名/発表者名
      大下誠一,牧野義雄,川越義則
    • 学会等名
      アカデミックプラザ(FOOMA JAPAN 2008)
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Properties of Water containing Micro and Nanobubbles2007

    • 著者名/発表者名
      F. Y. Ushikubo, T. Furukawa, S. Oshita, Y. Makino, Y. Kawagoe, T. Shiina
    • 学会等名
      IAEC2007 (International Agricultural Engineering Conference)
    • 発表場所
      Bangkok (Thailand)
    • 年月日
      2007-12-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Properties of Water containing Micro and Nanobubbles2007

    • 著者名/発表者名
      F. Y. Ushikubo, T. Furukawa, S. Oshita, Y. Makino, Y. Kawagoe, T. Shiina
    • 学会等名
      農業環境工学関連学会2007年合同大会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京)
    • 年月日
      2007-09-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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