名古屋大學和名城大學的聯合研究小組開發了一種不使用農藥的製水方法，透過照射低溫等離子體中產生的氧自由基（氧分子中共享電子對解離而產生的具有不成對電子的氧原子）。開發了一種對培養溶液進行消毒的技術。
水耕農業是一種永續食品，透過用含有營養的溶液餵養根部來克服氣候變遷的風險，並且可以實現高生產率和有效利用土地和水資源，作為生產系統而受到關注。然而，為了防止疾病和腐敗，需要在溶液中使用殺蟲劑，而溶液的處理也是一個問題。
研究小組在世界上第一個實現了利用電能產生的低溫等離子體而不使用消毒劑的滅菌技術。這次，我們對這項技術進行了進一步的發展，透過照射低溫等離子體產生的氧自由基，開發了一種新型的培養液衛生控制技術。
據說，透過用氧自由基照射含有氨基酸色氨酸作為營養物質的培養液，可以抑制大腸桿菌的生長。此時，在大腸桿菌細胞內，觀察到生存所必需的來自糖解系統和三羧酸循環的代謝物發生變化，並且糖酵解酶之一的GAPDH酶明顯失活。結果發現，大腸桿菌因代謝異常而被殺死。
研究團隊認為，滅菌是透過用氧自由基照射色氨酸來實現的，產生的色氨酸自由基會導致大腸桿菌內的酵素失活和代謝異常。
此外，據說色氨酸自由基隨後穿過甲酰基犬尿素(FKYN)並導致犬尿素(KYN)的產生，並且由於這些FKYN和KYN沒有殺菌作用，因此推測殺菌作用僅在氧自由基照射時發生。 。 工作。
該技術只需利用電能將大氣變成低溫等離子體即可達到消毒效果，因此有望為減少化學農藥、消除化石燃料和減少溫室氣體做出貢獻。此外，由於該溶液可以在種植期間進行現場消毒，因此有可能顯著減少廢液的量，並有望作為可持續作物生產的基礎技術投入實際應用。
