気象変動に、微生物酵素で肥料機能を活かす「ジオバンクメソッド」

肥料機能を活かす…「ジオバンクメソッド」

記録的な猛暑で、草(野菜)木(果樹)が弱り…

抗酸化力を高め、高品質に安定的多収穫をねらって…

品種の特性を最大限に引き出す … 微生物酵素

微生物は、有機分解/無機肥料を溶解する。
代謝を促す酵素が、肥料を最大限に活かす。

有機化学反応には、本質的に触媒が必要である。
酵素は、非常に優れた物質(アミノ基)です。

たんぱく質に変える役割をするのが、酵素の基質特異性なのである。
生命活動を制御するたんぱく質は、わずか20種類のアミノ酸から構成されています。

アミノ酸,土壌の気相/液相の相転移,相互作用,静電的相互作用、および水素結合などを利用して反応の遷移状態や中間体を安定化する。

光や水,栄養の獲得を行い…成長/生産を行う。

葉面積(水平投影面積)葉数が、生体重の高精度な代用指標となる。

成育ステージの進行に伴い、周期は長くなり振幅は減衰する傾向が認められ、本葉の展葉に対応した周期的変動であることがわかった。

これからこの周期関数の各極値間の時間間隔を測定することにより、本葉の展葉速度を評価できる。

葉面積/機能

植物体のクロロフィル量や葉窒素量,葉タンパク質量,カルボキシル化酵素量を代わりに用いることもできる。


◆三大多量肥料機能…
 窒素
 リン酸
 カリウム

◆中量肥料機能…
 カルシウム
 マグネシウム

◆酵素反応…基質特異性(有機触媒)…
 肥料の特性を活かす触媒物質(アミノ酸)
 どのようなアミノ酸であっても触媒する。

栄養素(ビタミンとミネラル)と代謝…

:肥料の分解/吸収/代謝
:生命活動を担うたんぱく質代謝
:α-アミノ基代謝
:タンパク質構造代謝
:電解質
:微量元素
:ビタミン
:食物繊維

◆水の吸収/蒸散…

細胞膜の内外での物質のやり取り

受 容 体 —- 特定の分子を認識し、結合する
       が幕を通過させない。
トランスポーター — 細胞膜内外でイオンや
       低分子物質を通過させる装置。

       物質が透過できる間隙を持った
       構造の膜タンパク質。

細胞膜を隔てた物質の移動

濃度勾配 —- 細胞の内外で物質の濃度が異なる
       こと。
       種々のイオンやグル コースなど
       実際に多くの物質は
       細胞内外で濃度勾配がある。

受動拡散 —- 濃度勾配に従って、高濃度側から
       低濃度側に物質が移動
促進拡散 —- 透過する物質が選択的にトランス
       ポーター(キャリア)に結合し、
       拡散過程が促進される。

能動輸送 —- 濃度勾配に逆らって、低濃度側か
       ら高濃度側に物質が移動。

       他の物質の濃度差ポテンシャルや
       ATPが利用される。

電極を基質認識できる酵素反応

酵素のトリプトファン(Trp)という芳香族アミノ酸が、DET型反応を促進している。
酵素反応と電極反応を“酵素電極反応”と呼びます。
酵素が、電子移動できるものを直接電子移動型と呼ぶ。

植物の成長ダイナミック

光合成に必要な…二酸化炭素と水
植物は、土壌からアンモニウムイオンや硝酸イオンなどを栄養源として吸収して成長します。

硝酸イオンの吸収に伴って、細胞内のカルシウムイオン濃度が上昇、これによりカルシウム依存性のタンパク質リン酸化酵素が活性化されて、NLP転写因子をリン酸化することが分かりました。

リン酸化されたNLP転写因子は、活性型となって窒素同化や炭素代謝,植物ホルモンの代謝、次のステップの遺伝子発現の制御を担う、転写因子などの遺伝子の発現を引き起こし、植物の成長を促します。

水に溶けた栄養素(N,P,K,Ca,Mg)
 自由水(分子が自由に動き回る水)から
 代謝水(エネルギーに生成される水)へ
 結合水(運動,移動ができない水)

 気候
 温度
 湿度

継続 進化 更新が重要

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