偏光顕微鏡のデンプン観察への応用
偏光顕微鏡は、生物学や植物学だけでなく、鉱物や化学などの分野でも広く使用されています。たとえば、植物学では、線維、染色体、紡錘線維、デンプン顆粒、細胞壁、細胞質や組織に結晶が存在するかどうかの識別などです。医学への応用は、偏光顕微鏡を使用して関節液中の結晶を検査することです。澱粉はヨウ素溶液で染色することで判定できることは誰もが知っていますが、偏光顕微鏡を使えば染色せずに澱粉であるかどうかを判定することができます。これはジャガイモのでんぷん粒です。ジャガイモを小さく切り、スライドガラスの上に置き、水を一滴落とすだけで、観察用に水が埋め込まれたスライドガラスが作成できます。低倍率では染色はなく、通常の粒子のみが見えます。
一般に、デンプンは白色またはほぼ白色で、エタノールやアセトンなどの有機溶媒や冷水には不溶です。デンプンは胚乳細胞内に粒状で存在しており、由来するデンプンの形状や大きさは異なります。顕微鏡観察により、さまざまな種類のデンプンを区別したり、未知のサンプルの種類を特定したりできます。でんぷん粒の形状は、円形、楕円形、多角形の3種類に大別されます。水分含有量が高く、タンパク質含有量が低い植物は、一般に大きなデンプン粒子を持ち、ジャガイモデンプンのように、その形状はほとんどが円形または楕円形です。反対に、米のでんぷんのように粒子は小さく、多角形です。 400-600 倍の顕微鏡下で、一部のデンプン表面には木の年輪に似たリング パターンがあることが観察できますが、ジャガイモデンプンには非常に明白なリング パターンがあります。
しかし、偏光板を回転させれば世界は変わります。でんぷん粒には十字架が現れ、マルタ十字と呼ばれる特別な名前が付けられています。十字の交差点はでんぷん粒のおへそにあります。このマルタ十字には歴史があります。もう少し拡大してみると、おへその位置を中心としたでんぷん粒の円形の模様が確認できます。
