徳島大学の研究特集

光・ナノライフサイエンスに基づく野菜収穫量増加技術の開発

研究期間 2019/4/1 - 2022/3/31
研究課題名 光・ナノライフサイエンスに基づく野菜収穫量増加技術の開発
カテゴリー 全てのクラスター研究クラスター一覧登録クラスター工学電気電子光応用材料バイオ農学食品バイオ理学化学物理学
SDGs 2.飢餓
クラスター長氏名 川上 烈生(大学院社会産業理工学研究部、理工学域、助教)
所属する研究者氏名 川上 烈生(大学院社会産業理工学研究部・理工学域・助教・半導体/プラズマエレクトロニクス)
白井 昭博(大学院社会産業理工学研究部・生物資源産業学域・講師・光殺菌)
柳谷 伸一郎(大学院社会産業理工学研究部・理工学域・助教・結晶成長,表面科学)
中橋 睦美(大学院社会産業理工学研究部・生物資源産業学域・助教・食品衛生)
岡本 敏弘(大学院社会産業理工学研究部・理工学域・准教授・メタマテリアル,プラズモニクス)
中井 綾 (大学院社会産業理工学研究部・生物資源産業学域・特任助教・分子生物学)
宮脇 克行(大学院社会産業理工学研究部・生物資源産業学域・准教授・遺伝子工学)
古部 昭広(大学院社会産業理工学研究部・理工学域・教授・先端レーザー分光,ナノ粒子光触媒)
原口 雅宣(大学院社会産業理工学研究部・理工学域・教授・プラズモニクス)
研究概要

 日本人の死因第1位の病気は癌である.癌予防として野菜の摂取が挙がられている.しかしながら,野菜の収穫量は気候変動の影響を受けやすく不安定である.他方,世界的には,今後の人口増加に伴う食料危機が問題視されている.こういった観点から,野菜の収穫量を安定に増加させるための新規ライフサイエンス技術構築が望まれている.

 我々は,野菜収穫量を増加させる手段として,大気圧非平衡プラズマからの光・ナノ粒子による生育促進効果,光・ナノ粒子による殺菌効果,プラズモン誘起型光触媒ナノ構造体による環境浄化効果,といった光・ナノライフサイエンスに着目した.具体的には,光・ナノライフサイエンスを活用した次の(1)(3)の各要素技術より野菜収穫量の増加を狙う.
 (1) 光・ナノ粒子による野菜育成促進技術の構築

   … 種子に光やナノ粒子を数十秒照射させるだけで,収穫量を増加させる技術を開発する.

     発芽と育成が分離独立した既存技術に対し優性性が高い.

    (2) 光・ナノ粒子による野菜・養液殺菌技術の構築

          … 野菜品質や養液の効果に影響を与えることなく,光やナノ粒子で殺菌処理できる技術を開発する.

               品質・養液への影響がある既存技術に対し優性性が高い.

    (3) 光・ナノ粒子による栽培環境浄化技術の構築

         … 野菜品質に影響を与えることなく,光やナノ粒子で栽培室内空気を浄化する技術を開発する.

              既製技術は悪影響をもたらすオゾン等を排出している.

 これらの収穫量増加要素技術(1)-(3)が構築でき集積化することができれば,現存の植物工場よりも廉価であり,ポスト植物工場として小規模農家への普及が見込める.それにより野菜供給量が増加し,癌予防や食料危機を救える手段の一つになりえる.

研究概要図


※画像をクリックするとPDFが開きます。

研究者の役割分担 川上 烈生… 各要素技術の統括と,主に光・ナノ粒子による育成促進効
果に関する開発研究を担う.
白井 昭博… 光・ナノ粒子による野菜・養液殺菌の開発研究を担う.
柳谷 伸一郎… 環境浄化のための光・ナノ構造体の開発研究を担う.
中橋 睦美… 光・ナノ粒子による育成促進効果に関するバイオ分析評
価を担う.
岡本 敏弘… ナノ粒子殺菌のためのナノ構造体の開発研究を担う.
中井 綾… 野菜のバイオ分析評価を担う.
宮脇 克行… 野菜と養液品質のバイオ分析評価を担う.
古部 昭広… 光・ナノ構造体の時間分解分光分析を担う.
原口 雅宣… 光・ナノ構造体の光物性分析を担う.
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