2017 Fiscal Year Annual Research Report
Prediction of lipid metabolism regulation in fresh produces by lipidomics leading to the development for freshness evaluation methodology
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16H02581
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
中野 浩平 岐阜大学, 大学院連合農学研究科, 教授 (20303513)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒木 信一郎 神戸大学, 農学研究科, 助教 (00420505)
吉田 誠 神奈川県農業技術センター, 生産環境部, 課長 (20503650)
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)
椎名 武夫 千葉大学, 大学院園芸学研究科, 教授 (40353974)
中村 宣貴 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 (50353975)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 鮮度 / 青果物 / リピドミクス / アブシジン酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、貯蔵・流通環境ストレスに対する収穫後農産物の脂質代謝の応答をリピドミクス（脂質成分の網羅解析）によって明らかにしながら、鮮度を反映するマーカー代謝物の発見と分光学手法あるいはガス分析手法によってそれらを簡便に検出して定量的な鮮度評価を実現する基盤技術の開発を目指すものである。
昨年度までに検討した三連四重極型質量分析計によるカルボニル化合物の網羅解析を貯蔵中の大豆モヤシに対して実施したところ，収穫直後のサンプルでは171（胚珠部）および228（胚軸部）のピークを認めた。得られたカルボニル化合物プロファイルに対する主成分分析―判別分析から，胚軸部においてm/z512のイオン強度が積算呼吸量の増加に対して最もリニアに増加することが分かった。対象イオンに対するプロダクトイオンスキャンを行い，各種オンラインデータベースや標準物質のフラグメンテーションパターンと比較したところ，鮮度マーカー代謝物としてアブシジン酸を同定した。
また，同質量分析計による141種類のリン脂質分子種を対象としたワイドターゲットメタボロミクスを貯蔵日数が異なるコマツナ葉に対して実施した。20℃で7日間貯蔵したサンプルにおいて43種類のリン脂質分子種が検出された。収穫直後のサンプルとプロファイル比較を行ったところ，ホスファチジルコリンとホスファチジルイノシトールを親水部（ヘッド）に有するリン脂質分子種が老化に伴って選択的に増加することが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでの課題であった鮮度マーカー代謝物の同定に関して，アブシジン酸を特定した点や，特定のヘッドグループのリン脂質分子種のみが老化に伴って増加することを明らかにした点は，これまでにはない知見であり，目的達成に向けて大きく前進した。
一方，分光学的手法による非破壊鮮度評価技術の開発については，現在，青果物に含まれる極微量なアブシジン酸を検出するための基礎的データを積み上げているところである。
放出される揮発性ガス分析による鮮度評価技術開発については，ホウレンソウ葉を対象にTenaxによる捕集・加熱脱離によるGC/MS分析が好適であることが分かり，鮮度状態の異なるホウレンソウ葉を対象に解析を進めているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの大豆モヤシを対象にした研究から，アブシジン酸が鮮度マーカー代謝物であることを明らかにしたが，今後は，異なる青果物品目を湿度や温度，ガス組成を変えた環境で貯蔵試験を実施し，鮮度マーカー代謝物としてのアブシジン酸の普遍性について検証を進める。
さらに，これまでのメタノール抽出においては植物に特有な二次代謝物が抽出され，質量分析におけるマトリクス効果を生じている可能性が考えられた。そこで，抽出法を再検討するなどして，より極性が高く，脂質過酸化・分解に直接的に関与する生体高分子についてもカバーできるような網羅解析を実施し，さらなる鮮度マーカー代謝物に発見につなげる。
同時に，青果物の老化に伴うリン脂質分子種や放出される揮発性物質のメタボロミクス解析を進め，鮮度低下による膜脂質代謝システムの変動を理解し，より高精度な鮮度評価指標を提案するところまで進める。
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