【植物】植物種子の金属蓄積に果たすリン貯蔵物質の役割を解明/ 東大など

東京大学(東大)は、イネを材料として栄養学的に重要ないくつかの金属元素について、その転流の時期と種子内に
おける蓄積部位を詳細に調べるとともに、フィチン酸の合成時期や蓄積部位を解析することで、フィチン酸が
個々の金属の貯蔵に果たす役割について明らかにすることに成功したと発表した。

同成果は同大大学院農学生命科学研究科 生圏システム学専攻の岩井徹氏ならびに吉田薫 准教授、同大 大学院
農学生命科学研究科 応用生命化学専攻の小田紘士郎氏、宇都宮大学大学院 農学研究科の高橋美智子 准教授、
高輝度光科学研究センター(KEK)の寺田靖子 主幹研究員ら研究グループによるもの。詳細は米国植物生理学会誌
「Plant Physiology」に掲載された。

植物は次世代の成長のために種子に大量のリンを蓄積するが、その大部分は「フィチン酸(イノシトールの
六リン酸エステル)」として蓄積される。フィチン酸は、強いキレート作用を示し、多くの金属イオンと強く
結合するため、リン貯蔵物質としてだけでなく金属の貯蔵物質としての役割を併せ持っている。

今回の研究では、リンの転流とフィチン酸の合成時期、蓄積部位との関係を詳細に調査したところ、イネでは、
栄養器官から種子へのリンの転流が活発に行われている時期においても、種子中の遊離したリン酸は常に
低濃度に維持されており、転流してきたリンはすぐに種子の外側のぬか層(アリューロン層)近傍でフィチン酸に
合成・蓄積されることが明らかとなった。

また、大型放射光施設(SPring-8)において蛍光X線解析を行い、種子切片上の金属元素の位置を高感度で詳細に
明らかにし、リンと共局在する金属元素を同定したところ、カルシウム、カリウムおよび鉄の3元素は、種子の
成育初期から完熟に至るまで、ぬか層のリンと共局在することが確認され、これら3元素は転流後すぐに
フィチン酸と結合してぬか層に蓄積することが明らかとなった。

しかし亜鉛はぬか層だけでなく、種子内部の胚乳(白米部分)にまで広く分布しており、フィチン酸と結合して
ぬか層に蓄積する以外に、別の形態で胚乳に存在することが判明したほか、銅は種子の成育初期から完熟に
至るまでリンとは別の場所で検出されることから、フィチン酸とは結合せずに別の複合体を形成している可能性が
高いことが示された。これまでの研究では、種子中では、ほとんどの金属イオンがフィチン酸と結合した形で
存在すると考えられてきたが、この成果により生体内ではフィチン酸との結合強度は金属元素によって大きく
異なり、無機化学的な結合強度では説明できない法則に従うことが判明した。

ヒトなどの単胃動物はフィチン酸を分解する酵素を持たないため、種子に大量に含まれるリンや金属を消化吸収
することができない。これを改善するため、これまで低フィチン酸に向けた育種が行われてきたが、フィチン酸を
減少させた場合にフィチン酸と結合していた金属元素の分布が変化する可能性があり、種子における胚形成や
胚乳でのデンプン合成などへの影響も懸念されていた。研究グループでは今回の成果について、植物生理学分野の
新しい知見となるほか、そうした低フィチン酸育種のための基盤として重要な情報になるとコメントしている。

▽画像
フィチン酸(イノシトール六リン酸)の構造
http://news.mynavi.jp/news/2012/11/07/029/images/001l.jpg
イネ横断種子における各元素の分布状況。(A)はリン(P)とカルシウム(Ca)、カリウム(K)、鉄(Fe)は共局在する
のに対し、亜鉛(Zn)と銅(Cu)は胚乳内に広く分布している様子を示している。特にCuはぬか層にはほとんど
蓄積していない。(B)は種子側面のぬか層を拡大したもの。Aは50μm、Bは1μm間隔で検出。青→赤にしたがい
元素濃度が上昇している
http://news.mynavi.jp/news/2012/11/07/029/images/002l.jpg

▽記事引用元　マイナビニュース（2012/11/07）
http://news.mynavi.jp/news/2012/11/07/029/index.html

▽東京大学プレスリリース
http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2012/20121106-2.html

▽Plant Physiology
「Dynamic changes in the distribution of minerals in relation to phytic-acid accumulation during rice seed development」
http://www.plantphysiol.org/content/early/2012/10/22/pp.112.206573.abstract

金属蓄積ってのが植物にどうからむか良く分からないので
どう反応していいか分からない

.nikaidou.com/archives/30028

種がどんな組成の土壌に散布されても発芽、生存出来るように、
土壌中の金属を無効化あるいは利用するタンパクが発現するということ

なるほど

セシウムさんは種子に蓄積しないてことか

>>4
なるほど、サンクスです。

マイナビの科学ニュースって、
書いてる人は専門知識あるんだろうけどパンピーには理解できないよね

【植物/除染】カドミウム吸収イネ開発　セシウム除染に応用も　「NRAMP5」遺伝子抑制で金属を運ぶ他の遺伝子が活性化−石川県立大・東大
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1330806231/
【植物】カドミウムをほとんど吸収しないイネ　特定の遺伝子が働かないようにする方法で開発／岡山大
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1337675755/
【植物】イネのカドミウム吸収を抑える遺伝子発見　３〜５年間でカドミウムを吸収しない品種へ /東大・農環研・石川県立大
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1352206586/

【除染】マイナス電気帯びた粘着物質を出す植物系光合成細菌が泥中からセシウムを9割除去　乾燥、焼却で容量1/75―広島国際学院大ら
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1320998379/

【植物】特定の原子を各種の安定同位体で標識できる新タンパク調製法使い、気孔増やすホルモン「ストマジェン」の立体構造をNMRで解明
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1319773922/
【生物】植物細胞の大きさを決める仕組みの一端を解明　有用作物の増産に向けて大きな前進/理化学研究所
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1352684918/

【土壌】ユーカリの根にある化合物がアルミニウムを無害化　強酸性土壌の改良に期待／森林総合研究所
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1352764460/

フィチン酸サプリでてるけどあれをとればセシウム取れるでおｋ？

>>10
微妙。
フィチン酸は基本はキレート剤なんで、いろんな金属を吸収出来なくする効果が強い。
セシウムを吸収出来なくするけど、他のミネラルも吸収出来なくなる。