2020 Fiscal Year Research-status Report
加工操作による農産物内在ペクチンのグローバル構造変化
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19K15945
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
今泉 鉄平 岐阜大学, 応用生物科学部, 助教 (30806352)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ペクチン / 原子間力顕微鏡 / ナノ構造 / 農産物 / 加工操作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては、ペクチンの自己組織化能力が食感や機能性の制御に重要な役割を果たすと考え、原子間力顕微鏡を用いたグローバル構造解析について主に取り組んでいる。加工操作がペクチンのグローバル構造をどのように変化させるかを明らかにするとともに、食感との関係についても調査を進めた。前年に加熱や乾燥によって、ペクチンの分子内・分子間相互作用が変化することが明らかとなった。今年度は、温湯で長時間処理することによる、その後の高温加熱時のニンジンの硬さへの影響をテクスチャーアナライザにより測定した。高温加熱時の軟化速度を一時反応速度式に当てはめることで評価したところ、温湯処理による有意な軟化抑制効果が明らかとなった。これには、ペクチンメチルエステラーゼ（PME）の作用によるペクチンの脱メチル化の影響が考えられるが、一方で、軟化抑制効果の発現がPMEの活性温度と必ずしも一致しなかった。また、細胞膜損傷の程度をインピーダンス解析によって評価した。計測されたインピーダンス値をもとに、等価回路解析によって細胞内抵抗、細胞外抵抗、細胞膜容量を導いた。このうち、細胞膜容量を用いて細胞膜の状態を考察したところ、著しい膜損傷が生じたタイミングで軟化抑制効果が大きく高まることが明らかとなった。このことは、細胞膜の損傷に伴い、膜内部に存在していたカリウムなどが膜外にリリースされることで、酵素活性に影響を及ぼした可能性が考えられた。
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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
今年度はペクチンの状態の変化と食感との関係を調査し、軟化抑制効果に対する細胞膜損傷の寄与という新たな可能性を提示した。また、原子間力顕微鏡の観察についても継続しており、知見の積み重ねが順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の課題として化学組成分析を進めていくことと考えている。現在は、滴定法を用いたメトキシル化度の分析と中性糖の分析による側鎖割合の把握を試みている。一方で、より詳細にペクチン分子鎖の構造を評価するために構成糖の組成をGC-MS/MSなどを用いて分析することも検討している。また、これまでのPMEの活性分析についても同時に進めていく。
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