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プラズマ酸化還元方法及びそれを用いた動植物成長促進方法、並びに動植物成長促進方法に用いるプラズマ生成装置

国内特許コード P130009626
掲載日 2013年7月17日
出願番号 特願2011-551958
登録番号 特許第5916086号
出願日 平成23年1月31日(2011.1.31)
登録日 平成28年4月15日(2016.4.15)
国際出願番号 JP2011051940
国際公開番号 WO2011093497
国際出願日 平成23年1月31日(2011.1.31)
国際公開日 平成23年8月4日(2011.8.4)
優先権データ
  • 特願2010-265654 (2010.11.29) JP
  • 特願2010-019839 (2010.1.31) JP
発明者
  • 林 信哉
  • 中東 朱里
  • 白谷 正治
  • 古閑 一憲
出願人
  • 国立大学法人九州大学
  • 国立大学法人佐賀大学
発明の名称 プラズマ酸化還元方法及びそれを用いた動植物成長促進方法、並びに動植物成長促進方法に用いるプラズマ生成装置
発明の概要 生体を構成するアミノ酸やタンパク質を、プラズマを利用して制御し、特に、アミノ酸やタンパク質をプラズマにより酸化又は還元することで、アミノ酸やタンパク質の構造を再現性が高くかつ安定して制御することが可能なプラズマ酸化還元方法を提供することを目的とする。また、これを用いた動植物成長促進方法、並びに動植物成長促進方法に用いるプラズマ生成装置を提供することを目的とする。
プラズマ中の活性酸素種又は活性水素により、アミノ酸又はタンパク質を酸化又は還元することを特徴とするプラズマ酸化還元方法である。
より好ましくは、該活性酸素種が一重項酸素原子、励起酸素分子、又はヒドロキシルラジカルのいずれか一つを含み、該活性水素が励起水素原子を含むことを特徴とする。
従来技術、競合技術の概要


近年、プラズマの用途は急速に拡大しており、例えば、医療分野において医療器具の消毒・滅菌にプラズマを利用し、細菌やウイルス等の微生物だけではなく、感染性をもつ難分解タンパク質の分解にも利用されようとしている。本出願人は、その一例として、カテーテルなどの長尺状細管に対する滅菌方法を、特許文献1で開示した。



他方、以前より、落雷によりある種の農作物(稲、ぶどう)の成長が促進されることが知られている。近年、シイタケ栽培において、シイタケのほだ木にパルス状の電圧を印加することにより、シイタケの収量が増加することが確認され、電圧印加法が実際の栽培に使用されている。



また、特許文献2のように、生体をマイナスイオンに曝すことにより生物の発育、増殖などを促進する方法、特許文献3のように、プラズマ放電で得られるオゾン濃度の高い水を利用して植物の成長促進させる方法、特許文献4のように、コロナ放電などにより負イオンを発生させ、負イオン化で家畜や魚類などの成長を促進する方法、さらには、特許文献5のように炭酸ガスをプラズマによりイオン化し、直物の成長を促進させる方法などが提案されている。



しかしながら、放電やプラズマがどのように動植物の成長に寄与しているのかについては、依然として解明がなされておらず、これらの手法も再現性も乏しいため、十分に活用されていないのが現状である。しかもプラズマはそれ自体のエネルギーレベルが高く、生体を構成するアミノ酸やタンパク質を破壊・分解する可能性があり、生体に損傷を与えることが危惧されている。

産業上の利用分野


この発明は、プラズマ酸化還元方法及びそれを用いた動植物成長促進方法、並びに動植物成長促進方法に用いるプラズマ生成装置に関し、特に、プラズマを利用してアミノ酸又はタンパク質を酸化又は還元するプラズマ酸化還元方法及びそれを用いた動植物成長促進方法、並びに動植物成長促進方法に用いるプラズマ生成装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
プラズマ中の活性酸素種又は活性水素により、アミノ酸を酸化又は還元するプラズマ酸化還元方法を種子又は出芽酵母のいずれかの動植物細胞に用いた、ヒトを除く動植物成長促進方法であって、
該動植物細胞を真空容器に収容し、高周波放電又はマイクロ波放電により活性酸素種又は活性水素を該動植物細胞に照射することにより、
該アミノ酸が該動植物細胞内に存在するシステインまたはシスチンであり、該活性酸素種がシステインを酸化させ、該活性水素がシスチンを還元することを特徴とする動植物成長促進方法

【請求項2】
請求項1に記載の動植物成長促進方法において、該活性酸素種が一重項酸素原子、励起酸素分子、又はヒドロキシルラジカルのいずれか一つを含み、該活性水素が励起水素原子を含むことを特徴とする動植物成長促進方法

【請求項3】
請求項1又は2に記載の動植物成長促進方法において、該活性酸素種は水蒸気プラズマ又は酸素プラズマにより生成され、該活性水素は水蒸気プラズマ又は水素プラズマにより生成されることを特徴とする動植物成長促進方法

【請求項4】
請求項1乃至のいずれかに記載の動植物成長促進方法において、該プラズマは水蒸気プラズマを利用し、該活性酸素種による酸化が、水蒸気圧が100Pa~150Paとなる領域で生じることを特徴とする動植物成長促進方法

【請求項5】
請求項1乃至のいずれかに記載の動植物成長促進方法において、該プラズマは水蒸気プラズマを利用し、該活性水素による還元が、水蒸気圧が3Pa~30Paとなる領域で生じることを特徴とする動植物成長促進方法

【請求項6】
請求項1乃至のいずれかに記載の動植物成長促進方法において、プラズマ拡散領域の活性酸素種又は活性水素を用いることを特徴とする動植物成長促進方法

【請求項7】
請求項1乃至6のいずれかに記載の動植物成長促進方法において、該動植物細胞は、種子であることを特徴とする動植物成長促進方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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