研究のタイプ: 医学/生物学の研究 (experimental study)

[発芽中のソラマメの生育に対する電力周波電磁界の影響] med./bio.

Effects of Power Frequency Electromagnetic Fields on Growth of Germinating Vicia faba L., the Broad Bean.

掲載誌: Electromagn Biol Med 2005; 24 (1): 39-54

この研究は、5、50、および100 μTの電力周波数磁界への連続ばく露および遅延ばく露がソラマメの発芽に与える影響を調べた。連続ばく露は成長8日目までの8日間ばく露、遅延ばく露は、一次根発生(4日目)以降の4日間ばく露である。物理​​的パラメータ(一次根の長さおよび胴回り、側根の数と長さ、種子の膨潤)、主要な生化学的組成(全糖、タンパク質脂肪)、生存に関わる重要な酵素アミラーゼプロテアーゼリパーゼ)の活性を、成長2、4、および8日目に測定した(37 °Cおよび50 °Cにおいて)。また、成長8日目には、有糸分裂指数とDNA合成速度を調べた。その結果、対照群ばく露群の間に、物理的パラメータおよびと主要な生化学的組成の有意な違いはなかった;対照群ばく露群の種子の比較では、成長2日目と4日目の5、50、100 μTにおいて、α-アミラーゼ活性が有意に減少した;β-アミラーゼおよびプロテアーゼの活性は、成長2日目および4日目の100 μTにおいて有意に減少したが、リパーゼの活性は成長2日目の100 μTでのみ有意に減少した;成長8日目に、すべての酵素活性対照群と同じレベルに戻った;また、100 μTの遅延ばく露では、成長8日目に有糸分裂指数と3 H-チミジン取り込みが有意に増加した、と報告している。

研究目的(著者による)

モデルシステムとしての発芽中のソラマメ(Vicia faba)種子に対する、電力周波数電磁界の連続的及び遅延ばく露の影響を調べること。

詳細情報

成長の2、4及び8日目に測定を実施した。

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 50 Hz
ばく露時間: continuous for up to 8 days
total exposure
ばく露2: 50 Hz
ばく露時間: continuous for 4 days
delayed exposure
ばく露3: 50 Hz
ばく露時間: continuous for 12 hours
imbibition

General information

Vicia faba seeds were weight matched, disinfected and activated by soaking them overnight in Hoagland's solution at room temperature (25 ± 2°C). They were divided into: Group I - control Group II - exposed to varying magnetic field intensities viz. 5.0 ± 0.25, 50 ± 2.5, or 100 ± 5 µT, at 50 Hz, till lateral roots were formed (day 8, termed total exposure) Group III - grown outside the field until germination as evidenced by formation of the primary root (day 4) and then shifted into the varying magnetic field for the lateral root formation (termed delayed exposure). A separate study was also undertaken to evaluate the effect of different magnetic field intensities on the imbibition of Vicia faba seedlings which were soaked in Hoagland medium and exposed for 12 hours (overnight).

ばく露1

主たる特性
周波数 50 Hz
タイプ
  • magnetic field
ばく露時間 continuous for up to 8 days
Additional information total exposure
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • special array of coils, see setup details
ばく露装置の詳細 The magnetic field exposure facility was comprised of 24 wooden boxes (size 0.5 m x 0.5 m x 0.5m). Individual bobbins were wound around each box forming two sets of horizontal coils (each set consists of 50 turns) and three sets of vertical coils (each set consists of 25 turns), capable of producing horizontal, vertical, circular and elliptical magnetic fields. The vertical coils were movable and their position was adjusted so as to obtain a uniform magnetic field intensity inside the exposure area which was ensured by measurement. Coefficient of variation was found to be <6% over the whole volume of the bobbin.
Additional information A similar set-up having 12 numbers of bobbins was established without energizing the coils for control. Enough spacing (2.78 m) was provided between the control and experimental groups to avoid any interference of the magnetic fields. The geomagnetic field inside the boxes was: Z (vertical) = 15.894 ± 0.141 µT and H (horizontal) = 39.430 ± 0.013 µT.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 5 µT - 測定値 - ± 0.25 µT
磁束密度 100 µT - 測定値 - ± 5 µT
磁束密度 50 µT - 測定値 - ± 2.5 µT

ばく露2

主たる特性
周波数 50 Hz
タイプ
  • magnetic field
ばく露時間 continuous for 4 days
Additional information delayed exposure
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 5 µT - 測定値 - ± 0.25 µT
磁束密度 100 µT - 測定値 - ± 5 µT
磁束密度 50 µT - 測定値 - ± 2.5 µT

ばく露3

主たる特性
周波数 50 Hz
タイプ
  • magnetic field
ばく露時間 continuous for 12 hours
Additional information imbibition
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 5 µT - 測定値 - ± 0.25 µT
磁束密度 100 µT - 測定値 - ± 5 µT
磁束密度 50 µT - 測定値 - ± 2.5 µT

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目/測定パラメータ/方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露中
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

対照及び実験植物で物理的パラメータ及び生化学的成分に有意な変化はなかった。

対照及びばく露した種子の比較では、成長の2及び4日目に、5、50及び100µTで、α-アミラーゼ酵素活性有意な低下が認められた。2及び4日目に100µTで、β-アミラーゼ及びプロテアーゼ酵素活性有意な低下が認められた。リパーゼ酵素活性は2日目、100µTのみで有意に低下した。

成長8日目に、全ての酵素活性は対照と同じレベルに回復した。

100µTで、³H-チミジン取り込み、ならびに分裂指数有意な増加も認められた(8日目の「遅延ばく露」(グループIII);界2)。

磁界ばく露下での幾つかの重要な酵素の初期の変化は成長8日目に対照レベルに戻ったことから、データは、発芽中の種子への100µTまでの電力周波数電磁界へのばく露は恒常的な損傷を生じないことを示唆している。

研究の種別:

研究助成

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