植物の糖輸送をリアルタイムで測定できる革新的センサの開発が実現

植物の糖輸送をリアルタイムで監視するセンサの開発

早稲田大学と北九州市立大学、岡山大学の共同研究グループが、植物の茎や果実内の糖輸送をリアルタイムで測定できる「植物刺入型多酵素センサ」を開発しました。この革新的なセンサは、農業や植物生理学の研究において、重大な進展をもたらすことが期待されています。

新たな研究の成果

このセンサは、多酵素電極を搭載した針状のバイオセンサで構成されています。具体的には、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三種類の酵素が組み合わされており、ショ糖の動態を24時間にわたって測定することが可能です。これにより、ストロベリーグアバの茎や果実内における糖の動きが詳細に把握できるようになります。

光依存的な水とショ糖の吸収を確認

本研究では、安定同位体標識水を使用して、日本杉の葉からの光依存的な水とショ糖の吸収メカニズムを確認しました。これにより、植物がどのようにして必要とする養分を効率的に取り込んでいるのか、その理解が深まります。

農業や科学研究に向けた応用

この植物刺入型多酵素センサは、農業におけるスマート化や、植物生理学的な研究を進める上で、非常に重要なツールとなるでしょう。例えば、迅速なデータ取得を通じて、環境の変化に対する植物の反応を測定することができ、その結果を基にした新しい農業技術の開発が期待されます。

研究の背景と発表

この研究の成果は、科学研究費補助金によるものであり、国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）の「電子・イオン制御型バイオイオントロニクス」プロジェクトの一環として行われました。2025年6月8日に、「Biosensors and Bioelectronics」という国際的な科学誌に掲載され、広く知られることとなりました。

未来への可能性

今回の研究は、植物科学、環境科学、農業技術など多岐にわたる分野での応用が見込まれ、植物の成長や環境応答に関する理解を深める重要なステップとなります。これにより、持続可能な農業の実現や、新たな農業技術の開発が進むことを期待しています。

この技術の進展が、今後どのように我々の暮らしや食生活に影響を与えていくのか、注意深く見守っていく必要があります。