| 研究課題/領域番号 |
20380139
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| 研究機関 | 東京大学 |
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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)
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| 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)
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| キーワード | 疎水性水和 / 凍結 / 氷結晶 / 農産物 / 長期保存 |
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| 研究概要 |
水及び植物細胞におけるキセノン水和物の形成とそれによる細胞膜の損傷について検討した。
まず、超純水を用いて、1～10℃でキセノン分圧を変えてキセノン水和物の結晶サイズ分布を検討した。その結果、温度及びキセノン分圧によって水和物のサイズが異なることが示された。また、与えた条件の中では、1℃、キセノン分圧1.0MPaのとき、水和物のサイズは最小になった。
次に、この条件をオオムギ子葉鞘細胞に適用したキセノン保存区と、緩慢凍結および急速凍結の場合とを比較し、細胞の生存率を検討した。緩慢凍結は-0.34℃ min^<-1>の冷却速度で、急速凍結は-5℃ min^<-1>の冷却速度で、いずれも-20℃まで冷却し、同温度で保存した。キセノン保存区では耐圧容器内を1℃に設定して試料室にオオムギ子葉鞘を静置し、1.0MPaまでキセノンガスを圧入した後、水和物の形成開始後1～15h後に大気圧に復帰させた。緩慢凍結保存区では1～15h後に、急速凍結保存区では1～5h後に解凍した。保存後に細胞の原形質流動を観察し、顕微鏡観察した全細胞数(a)と流動が確認された細胞数(b)から細胞の生存率(b/a)×100%を算出した。
その結果、いずれの区でも保存時間と共に生存率が低下したが、すべての保存時間においてキセノン保存区が凍結保存区よりも顕著に高い生存率を示した。これは、キセノン区において細胞膜の損傷が抑制された理由は、細胞内においてキセノン水和物と高度に構造化された液状水が混在したことによると考えられる。
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