2022 Fiscal Year Annual Research 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, 准教授 (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 / ブランチング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は加工操作によってペクチンの状態変化を促した農産物試料において、ナノインデンテーションによる細胞壁物性評価を行った。得られたフォースカーブに対してHertzモデルおよびSneddonモデルを当てはめ弾性係数を求めた。モデルは実測値に対して高い精度で当てはまり、特にSneddonモデルで細胞壁物性評価における妥当性が確認された。低温ブランチングを施した試料では高温加熱試料と比べて高い弾性率を示し、ペクチン状態変化が細胞壁物性に寄与した可能性が示唆された。また、マイクロ領域内でのラマンスペクトルを取得し、細胞壁状態を表す化学構造状態評価を行った。ラマンスペクトルからはセルロースやペクチン由来のピークを読み取ることができ、細胞壁の特徴化に有効であると考えられた。
研究期間全体を通して、各種加工操作によるペクチンの化学構造変化の影響について調査を進めてきた。水溶性、キレート可溶性、希アルカリ可溶性ペクチンについてAFM画像に現れるグローバル構造を解析したところ、乾燥やブランチングに伴う化学構造変化による影響が見られた。また、ペクチン構造の変化を誘導する上で、加工操作に伴う細胞損傷がトリガーとなる可能性をインピーダンス解析を用いた細胞膜健全性評価によって明らかにすることができた。細胞膜損傷を引き起こすためには一定の温度を要することから、ペクチン状態の改変を念頭においた場合に、細胞壁のみならず細胞膜に対する考慮も必要であると考えられた。
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