植物の糖輸送をリアルタイムで監視する新技術の開発

植物の糖輸送をリアルタイムで測定

最近、早稲田大学、北九州市立大学、岡山大学の研究者たちが共同で開発した「植物刺入型多酵素センサ」が、新しい農業や植物生理学の研究の道を切り開くことが期待されています。このセンサは、植物内部に挿入することで、糖（ショ糖やグルコース）の動きをリアルタイムで監視できるという画期的な技術です。

新技術の背景

植物内での糖の動きは、光合成や植物の成長、環境への反応など、さまざまな生理現象に深く関わっています。これまで、高感度なセンサーを植物内部に挿入し続けることは非常に困難でした。しかし、この多酵素型センサを用いることで、持続的に植物内の糖輸送を観測できる可能性が開かれました。

センサの詳細

このセンサは、グルコースオキシダーゼ、インベルターゼ、ムタロターゼという3つの酵素を利用しています。針状のデザインは、植物の茎や果実内に簡単に挿入でき、どのような条件下でも安定した信号を得られるように設計されています。これにより、ストロベリーグアバの茎や果実内での糖の動態を24時間にわたりリアルタイムで測定できます。

また、安定同位体標識水を使用した検証により、日本杉の葉が光に依存して水と糖を吸収するプロセスも確認されています。これは、植物の生理学を理解する上で重要なデータとなります。

研究の意義

新たに開発されたこのセンサは、農業や植物生理学の研究に革新をもたらすと期待されています。例えば、スマート農業の分野では、リアルタイムのデータを基にした効率的な栽培管理が可能になるでしょう。これにより、より持続可能な農業の実現が期待されます。

この研究は、科学研究費補助金や国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）の戦略的創造研究推進事業の支援を受けています。研究成果は2025年6月8日付で、世界的な科学誌「Biosensors and Bioelectronics」にも掲載されました。

まとめ

早稲田大学、北九州市立大学、岡山大学の研究チームが共同で生み出した「植物刺入型多酵素センサ」は、植物の糖輸送をリアルタイムで監視する新たな方法を提供しました。この技術により、農業や植物の生理学におけるさまざまな研究が進展することが期待され、持続可能な未来に貢献する可能性も秘めています。今後の発展が楽しみです。