名古屋大学和名城大学的联合研究小组开发了一种不使用农药的制水方法，通过照射低温等离子体中产生的氧自由基（氧分子中共享电子对解离而产生的具有不成对电子的氧原子）。开发了一种对培养溶液进行消毒的技术。
水培农业通过向根部提供含有营养的溶液来克服气候变化的风险，实现高生产率和有效利用土地和水资源的可持续粮食生产，作为一种生产系统而受到关注。然而，为了防止疾病和腐败，需要在溶液中使用杀虫剂，并且溶液的处理也是一个问题。
该研究小组在世界上第一个实现了利用电能产生的低温等离子体而不使用消毒剂的灭菌技术。这次，我们对这项技术进行了进一步的发展，通过照射低温等离子体产生的氧自由基，开发出了一种新型的培养液卫生控制技术。
据称，通过用氧自由基照射含有氨基酸色氨酸作为营养剂的培养液，可以抑制大肠杆菌的生长。此时，在大肠杆菌细胞内，观察到生存所必需的来自糖酵解系统和三羧酸循环的代谢物发生变化，并且糖酵解酶之一的GAPDH酶明显失活。发现大肠杆菌因代谢异常而被杀死。
研究小组认为，灭菌是通过用氧自由基照射色氨酸来实现的，产生的色氨酸自由基会导致大肠杆菌内的酶失活和代谢异常。
此外，据说色氨酸自由基随后穿过甲酰基犬尿素(FKYN)并导致犬尿素(KYN)的产生，并且由于这些FKYN和KYN没有杀菌作用，因此推测杀菌作用仅在氧自由基照射时发生。 。 工作。
该技术只需利用电能将大气转化为低温等离子体即可达到消毒效果，因此有望为减少化学农药、消除化石燃料和减少温室气体做出贡献。此外，由于该溶液可以在种植期间就地消毒，因此有可能显着减少废液，有望作为可持续作物生产的基础技术投入实际应用。
