植物を光源に。暗闇で光る植物を作り出す研究が進められている（米研究）

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　昔の偉い人は、夜の暗闇の中、蛍の光の明かりや雪明かりで本を照らして勉強し、貧しくても出世を成し遂げたという。これは「蛍雪の功（けいせつのこう）」ということわざだが、近い将来そこに植物が加わるかもしれない。

　マサチューセッツ工科大学（MIT)の研究者が、暗闇で光ることができる植物を作ろうとしている。植物ナノバイオニクスと呼ばれる技術によるものだ。

　ナノ粒子をクレソンの葉に埋め込んだところ、3時間半ほどうっすらとほのかな光を植物自らが放てるようになったという。

　次なる目標は、仕事場全体を照らすのに十分なほど明るく輝くことができる植物をつくることだ。成功すれば、樹木を自家発電できる街灯代わりに使うことができるかもしれないという。

電源いらずの自家発電。電気照明を植物照明にするプロジェクト

　これは節電対策にも有効だ。最終的な目標は、現在電気器具がやっている多くの機能を植物に置き換えることだという。

「とりあえずの未来像は、植物にデスクランプとしての機能をもたさせることです。いわばこれはコンセントのいらないランプです。電源は最終的に植物自身のエネルギー代謝によってまかなわれるからです」MITの化学工学教授で、最新の植物ナノバイオニクス研究論文を発表したマイケル・ストラノ氏は語る。

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植物の持つ潜在能力に注目

　これまでは、爆発物を探知してそれを高性能デバイスに報告する植物、日照りの状態をモニターできる植物などを作り出す実績をあげている。

　全世界のエネルギー消費の約20％を占める照明は、こうした発光植物によって二酸化炭素排出量をかなり削減できるため、実質的な次の目標課題となる。

　「植物は自分自身でエネルギーを発生させて自己修復することができ、もともと屋外環境に順応しています。わたしたちはこのアイデアが実現する時代がきたと考えています。植物のナノバイオニクスにとって、申し分のない課題といえます」ストラノは語る。

蛍の持つ発光酵素に着目

　研究チームの発光植物の主成分は、発光酵素、ルシフェラーゼだ。蛍が自分の識別サインとして光を放つときの酸化酵素と同じである。

　ルシフェラーゼは、ルシフェリンという分子を酸化ルシフェリンに変化させて光を放つ。コエンザイムAと呼ばれる分子は、ルシフェラーゼの活動を妨げる副生物を取り除くことで、この発光プロセスを支える。

　研究チームは、これらの成分をアメリカ食品医薬品局（FDA)で安全性が実証されている物質から作ったナノ粒子のキャリアにそれぞれバラバラにまとめる。

　これらのキャリアはそれぞれの成分が植物の適所に到達するのを助けるだけでなく、さらに植物に害を及ぼす可能性のある濃縮を防ぐ。

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光の出力や持続時間を伸ばすことは可能

　これまでの成果では、植物は45分間光ることができた。その後の微調整によって発光時間が3.5時間に伸びた。

　現在、10センチのクレソンの実生の発光は、読書に必要な光の量の1000分の1ほどしかないが、研究者たちは光の出力および持続時間は、酵素の濃度および放出速度を最適化することによって、かなり上げることができると信じている。

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植物の寿命を持続させつつ光源にするという夢

　最終的には、植物の葉にナノ粒子を塗りつける、あるいはスプレーする方法を含めて、この技術を普及させて、樹木を光源に変えたいとしている。

　「わたしたちの目標は、植物が実生または成熟したときにこの処理を行い、植物の寿命を持続させることです」ストラノは言う。

　「我々の研究は、街灯や家の間接照明までが操作された植物だけになるという、非常に重要な門戸を開くことになります」

　さらに、研究者たちはルシフェラーゼ抑制剤を投与することで植物の明かりを消すことができ、最終的には、日照の変化のような環境状況に応じて、自ら光を遮断することができる植物を作り出すことが可能であり、その研究も進めているという。

References:mit/ written by konohazuku / edited by parumo

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