膨圧及び細胞の物理特性を基にした葉菜類の水分損失プロセスの解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13460110
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 大下 誠一 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (00115693)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川越 義則 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (80234053) ; 瀬尾 康久 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80011914)
• Keywords: 膨圧 / プレッシャープローブ法 / ホウレンソウ / 細胞膜の水透過係数 / NMR / 緩和時間T_1

Research Abstract

細胞の劣化と細胞膜の物理特性との関係を定量化し、鮮度低下、特に水分損失のメカニズムを解明する基礎データを取得することを目的として、以下の結果を得た。試料には葉菜類の一種であるホウレンソウを用いた。プレッシャープローブ法によりキャピラリを葉部細胞に挿入しての膨圧の直接測定を行った。その結果、収穫後2日経過後の鮮度が高いと判定されたホウレンソウの膨圧は0.4MPa程度の値を示した。一方、目減りが5%近いホウレンソウでは軽度の萎れが認められ、このときの膨圧は0.03MPaとなった。この測定においてはキャピラリ先端の外径が測定の成否を左右するが、本実験で用いたホウレンソウ試料では、キャピラリ挿入時の細胞液の漏出による膨圧の低下などの観察から、外径が5〜9μmのキャピラリが適切なサイズであることが示された。一方、ホウレンソウ葉部細胞のプロトプラストを作製し、マンニトール溶液に懸濁したプロトプラストとこれにMn^<2+>を加えた溶液の緩和時間T_1をNMR装置により測定し、細胞膜の水透過係数を求めた。その結果、収穫後4日目では6.3x10^<-5>m/s、収穫後7日目では7.8x10^<-5>m/sとなった。測定数が少ないため、この結果が、細胞膜の水透過係数の経時変化を示した結果であるかどうか不明であるが、オーダーは文献値(トウモロコシの根および小麦の根の細胞膜)と一致していた。今後、細胞膜の水透過係数の経時変化を定量的に示すことが必要であり、これと膨圧の変化をもとにして水分損失のメカニズムを解明する予定である。