ブリ肉コラーゲン量と同代謝関連遺伝子発現量の関連性の解明と新規肉質評価法の提示

• Project/Area Number: 21K05783
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40040:Aquatic life science-related
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 森岡 克司 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 教授 (90230094)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: ブリ / 筋肉 / コラーゲン / 物性 / P4H / 遺伝子発現 / 歯ごたえ / 遺伝子

Outline of Research at the Start

ブリは寿司や刺身などの生鮮品として利用される。よって、肉の歯ごたえ（＝物性）がその品質を決定する重要な指標である。これまでに肉の物性に最も影響するタンパク質であるコラーゲンの合成調節因子および分解酵素の存在が明らかとなった。しかし、ブリ筋肉内におけるこれらの因子の挙動は十分に解明されていない。そこで本課題ではまず、コラーゲン分子の代謝(合成・分解)に関連する遺伝子の発現について精査する。さらにその発現様態に基づき、少量の肉片試料やさらには血液で肉質を評価・予測可能な新規技術を開発することを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ブリ筋肉コラーゲン量と同分子代謝関連遺伝子発現量の関連性を周年調べ、両者の関連性を解明し、コラーゲン分子代謝関連遺伝子のうちいずれの遺伝子の発現量あるいは組み合わせが肉の物性の予測に適しているかを明らかにする。令和4年度では、成長に伴う筋肉のコラーゲン含量の変動並びに肉の物性との関係性について引き続き、明らかにする。結果は以下の通りである。
本研究で用いるブリは、高知大学赤岡養殖施設で飼育したものを用いた。令和4年度4月、6月、7月、9月にサンプリングを行った。また6月、7月、9月の魚体に関しては、併せて物性の測定を行った。コラーゲン含量（μmol/g）は、4月で1.81±0.37、6月で1.94±0.18、7月で2.14±0.30、9月で2.87±0.28であり、増加傾向を示した。また昨年度、3回行ったサンブルのデータを合わせると、魚の体長並びに体重とコラーゲン含量の間には正の相関(p<0.05)が認められた。また筋肉コラーゲン分解産物の分析を行い、コラーゲンに特異的なアミノ酸であるヒドロキシプロリン(Hyp)については、遊離Hyp含量は、12月,1月で約1.1μmol/gと最大値を示した後、減少し、9月で0.06μmol/gとなった。またペプチド態Hyp含量は、11月から増加傾向を示し、4月で0.19μmol/gと最大値を示した後、減少し9月で0.06μmol/gとなった。従ってブリでは、秋期から冬期にかけてコラーゲンの分解が亢進した後、夏期にかけて分解が抑制されるものと推察した。
肉の破断強度(gw)は、歯型Pでは、6月で472.4±43.9、7月で441.0±65.9、9月で594.2±159.5、円筒形Pでは6月で85.2±16.7、7月で78.6±5.4、9月で104.9±27.4であり、同傾向を示した。またコラーゲン含量と破断強度には正の相関(p<0.05)が認められた。
以上の結果から、ブリは、成長に伴い、筋肉コラーゲン含量が増加するとともに、肉の物性が上昇することが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画では、サンプリングの時期としては、令和3年7月からR4年5月までの間としていたが、新型コロナ感染拡大の影響で、R3年度は、11月、12月、1月のサンプリングを行った。令和4年度は、4月、6月、7月、9月にサンプリングを行った。またこれと関連して、計画では、令和4年度の9月以降開始する予定であったコラーゲン代謝関連遺伝子発現量と肉の物性との関連性の調査を、前倒しにして、令和4年度6月、7月、9月で行い、肉の物性のデータを収集できた。また計画ではなかった、コラーゲンの分解産物の成長に伴う変動に関して、新しい知見を得ることができた。
令和5年度に関して、これまでサンプリングの時期がずれたものの、研究目的である飼育条件を同じにしたブリ筋肉コラーゲン量と同分子代謝関連遺伝子発現量の関連性を周年調べることには変更はなく、今後、遺伝子分析を行うことで、ブリ筋肉コラーゲン量と同分子代謝関連遺伝子発現量の関連性を研究計画通り、明らかにできるものと考える。

Strategy for Future Research Activity

現在までの進捗状況において、記述した通り、当初の目的に沿った形で、概ね研究を遂行しており、本年末には、飼育条件を同じにしたブリ筋肉コラーゲン量と同分子代謝関連遺伝子発現量の関連性に関して明らかにしたうえで、ブリ筋肉コラーゲン分子代謝関連遺伝子発現量による肉の物性の評価・予測に関する研究を進めていく予定である。