The inhibition of ice growth, appropriate for the energy-saving and safety improvement for foods and medical treatment, by using antifreeze protein

利用抗冻蛋白抑制冰的生长，有利于食品和医疗的节能和安全性的提高

• 批准号: 21360097
• 负责人: HAGIWARA Yoshimichi
• 金额: $ 6.57万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21360097/
• 关键词: 省エネルギー; 蛋白質; 結晶成長; 生物物理; ナノバイオ

We carried out measurement of temperature field for the solution of antifreeze protein under unidirectional freezing using near-infrared light. Also, we estimated protein concentration with fluorescence microscopy. We found that noticeable heat flux exist in the direction perpendicular to the ice growth direction in the serrated interface. This heat flux was due to the high concentration regions of antifreeze protein. The interface temperature for the mixed solution of antifreeze protein and sodium chloride is lower than the sum of the interface temperature for antifreeze protein solution and the interface temperature for sodium chloride solution. We obtained the results of molecular dynamics analysis, which was consistent with the measured result.

利用近红外光对抗冻蛋白溶液进行了单向冷冻温度场测量。此外，我们用荧光显微镜估计蛋白质浓度。在锯齿状界面中，垂直于冰生长方向存在明显的热通量。这种热通量是由于抗冻蛋白的高浓度区域造成的。防冻蛋白与氯化钠混合溶液的界面温度低于防冻蛋白溶液的界面温度与氯化钠溶液的界面温度之和。得到的分子动力学分析结果与实测结果一致。

项目成果

氷界面近傍の冬ガレイ由来不凍タンパク質水溶液中のタンパク質の局所濃度

冰界面附近冬鲽鱼抗冻蛋白水溶液中蛋白质的局部浓度

• 发表时间: 2011
• 作者: 山本大智;櫻井亮;萩原良道;北川石英
• 通讯作者: 北川石英

二次元ダクト内の過冷却水における氷結晶成長に関する数値解析

二维管道过冷水中冰晶生长的数值分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 鶴ヶ崎辰也;立田健人;萩原良道;高木知弘
• 通讯作者: 高木知弘

微細流路内を流れる氷スラリーへの不凍タンパク質添加の影響

添加防冻蛋白对微通道内冰浆流动的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: 石黒博;他1名;T. Nakata H. Liu;中川嘉章
• 通讯作者: 中川嘉章

Temperature and heat flux of HPLC6 solution near serrated ice surfaces in unidirectional freezing

单向冷冻锯齿状冰面附近 HPLC6 溶液的温度和热通量

• 发表时间: 2011
• 作者: Y. Komori;T. Arakawa;K. Nishitani;K. Tatsumi and K. Nakabe;Y. Hagiwara and D. Yamamoto
• 通讯作者: Y. Hagiwara and D. Yamamoto

マイクロチャネル内水流における氷結晶の成長への不凍タンパク質の影響

抗冻蛋白对微通道水流中冰晶生长的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 大西洋輔;山本大智;萩原良道
• 通讯作者: 萩原良道