低温ストレス環境下における植物の細胞内挙動

摘要

冷凍保存技術は，食品，医療などさまざまな分野において古くから重要な役割を果たしてきた．特に近年，食品·生体保存の観点から細胞に損傷を与えない凍結技術の確立が望まれている．一般的に細胞は細胞内凍結時の氷結晶が細胞膜損傷を引き起こし，その結果細胞を死に至らしめると言われている．著者らは，そのような観点から，低温顕微鏡に高速度カメラ，冷却CCDカメラを取り付け，植物細胞の細胞内凍結の高速度画像から氷結晶成長による細胞へのダメージ評価を試みてきた．さらに，細胞損傷を低減する凍結手法の手掛かりを得るため，電気刺激装置を用いて電流·周波数を変化させながら，低温顕微鏡上の植物細胞に微小電流を負荷し冷却·凍結実験を行い，電流負荷による細胞内凍結開始温度およびその際形成される氷結晶への影響について．またその際の電流負荷が酸性化した細胞基質をアルカリにシフトする働きをすることについても報告した．本研究は，電流負荷による低温ストレス下における植物細胞へ与える影響を明らかにするために行われたもので，細胞の活性度の一つの目安であるpHiに着目し、電流負荷の有無のそれぞれの場合について冷却過程中の細胞内pH（以後，pHi）の推移を計測し，電流負荷による細胞内挙動への影響を検討したものである．