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プラズマ照射で農薬を使用せず栽培溶液を"その場殺菌"ー低環境負荷技術を通じた食料安全保障への貢献に期待ー

Digital PR Platform / 2024年1月5日 20時5分

プラズマ照射で農薬を使用せず栽培溶液を"その場殺菌"ー低環境負荷技術を通じた食料安全保障への貢献に期待ー



国立大学法人東海国立大学機構名古屋大学大学院工学研究科の岩田直幸博士、同低温プラズマ科学研究センターの堀勝特任教授、田中宏昌教授、石川健治教授らの研究グループは、名城大学プラズマバイオ応用研究センターの伊藤昌文教授、加藤雅士教授、志水元亨准教授、西川泰弘准教授らとの共同研究で、低温プラズマで生成した酸素ラジカルをトリプトファンを含む栽培溶液に照射することで、生成したトリプトファン・ラジカルが大腸菌内の酵素不活性化や代謝異常を誘導するという“その場殺菌”技術の開発に成功しました。本研究成果は、2023年12月21日付国際科学雑誌「Environmental Technology&Innovation」に掲載されました。




【本研究のポイント】
・低温プラズマで生成した酸素ラジカル注1)を栽培溶液に照射し、農薬を使用せず栽培中に殺菌処理できる"その場殺菌"技術を開発。
・栽培溶液中のアミノ酸のトリプトファン注2)をラジカル化し、大腸菌の代謝異常を誘導できる。
・水耕栽培の溶液処理システムにおける衛生管理の基盤技術として有望である。


【研究概要】
国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学大学院工学研究科の岩田直幸博士、同低温プラズマ科学研究センターの堀勝特任教授、田中宏昌教授、石川健治教授らの研究グループは、名城大学プラズマバイオ応用研究センターの伊藤昌文教授、加藤雅士教授、志水元亨准教授、西川泰弘准教授らとの共同研究で、低温プラズマで生成した酸素ラジカルを、トリプトファンを含む栽培溶液に照射することで、生成したトリプトファン・ラジカルが大腸菌内の酵素不活性化や代謝異常を誘導する、という"その場殺菌"技術の開発に成功しました。本共同研究グループは、世界に先駆けて、殺菌剤を使わずに電気エネルギーから生成する低温プラズマによる殺菌技術を実現してきました。今回、その技術をさらに発展させ、最新水耕栽培における溶液の衛生管理技術として有望である酸素ラジカルによる殺菌技術の開発に成功しました。
本研究では、 SDGsやみどりの食料システム戦略注3)の下で化学農薬が削減・制限される作物生産においても、自然エネルギーから得られた電気エネルギーを元に窒素と酸素、水蒸気を含む大気を低温プラズマ化するだけで、殺菌に利用することができる革新的な技術を実現しました。この技術は、カーボンニュートラルに掲げられる脱化石燃料、温室効果ガス低減の目標に向けた技術開発に貢献することが期待されます。
本研究成果は、2023年12月21日付国際科学雑誌「Environmental Technology&Innovation」に掲載されました。

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