野菜鮮度の絶対指標を測る: 光-NMRスペクトル融合アプローチ
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21F21087
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 41040:Agricultural environmental engineering and agricultural information engineering-related
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
蔦 瑞樹 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 上級研究員 (80425553)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
LI XINYUE 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 青果物 / 近赤外分光法 / 蛍光指紋 / NMRメタボロミクス |
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| Outline of Research at the Start |
野菜の鮮度は重要な品質指標だが、幅広いコンセンサスが得られた客観的・定量的な指標は存在しない。一方、測定可能な積算温度、積算呼吸量といった野菜の代謝に関連する指標は客観的かつ定量的だが、それらを野菜の流通過程でモニタリングすることは困難である。そこで本研究では、野菜の鮮度低下に伴って変化する代謝物、すなわち「鮮度マーカー成分」を探索するとともに、鮮度マーカー成分の含有量をを可視-近赤外分光法や蛍光指紋法といった光学的手法で非破壊的に推定する手法の開発を目指す。本研究により、野菜鮮度を簡易にモニタリングできるようになれば、食品ロスの低減、野菜の高付加価値化、野菜輸出の増加に貢献すると期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
コマツナを温度を5、10、20℃に設定した恒温室に保管した。試料を保管前および保管開始後1、2、3、4、7日後にサンプリングし、可視-近赤外分光分析に供試した。また、各試料の積算二酸化炭素排出量をガスクロマトグラフィーで測定して鮮度指標とした。試料は測定後直ちに液体窒素で凍結し、凍結乾燥してNMR分析に供試した。凍結乾燥した試料をM、Bの部位に分け、微粉砕した後重水リン酸カリウム緩衝液に溶解した。試料の1H NMRスペクトルはAVANCE 500 MHz分光器（BrukerBioSpin）を用いて取得し、ライブラリを用いて代謝物のアノテーションを行った。
数値解析ソフトMATLAB 2018b（マスワークスジャパン）を用いて可視-近赤外スペクトルから積算温度を推定する回帰モデルを構築した。また、可視-近赤外スペクトルで回帰に有効と判定された波長帯の吸光度と1H NMRスペクトルの相関解析を行い、鮮度指標の推定に寄与する代謝物を探索した。
その結果、可視-近赤外スペクトルを用いて鮮度指標を推定可能なことが分かった。また、NMRスペクトルの解析により、積算二酸化炭素排出量が増えるにつれ、Tyrosine、Isoleucine、Alanineといったアミノ酸類が増加することが分かった。さらに、これらの成分に対応するNMRスペクトルの化学シフト領域と、鮮度指標推定に有効な可視-近赤外スペクトルの波長領域に相関関係があったことから、アミノ酸類の増加に応じて可視-近赤外スペクトルが変化し、それによって鮮度指標が推定可能になったと考えられた。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
