2019 Fiscal Year Research-status Report
Plant-human communication by plant volatile compounds and its application for prolonging the shelf life of leafy vegetables
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19K22348
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
黒木 信一郎 神戸大学, 農学研究科, 助教 (00420505)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 誠 神奈川県農業技術センター, 生産環境部, 課長 (20503650)
山内 靖雄 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (90283978)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | みどりの香り / 揮発性有機化合物 / トランス-2-ヘキセナール / 抗酸化能 / ベビーリーフ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、耐暑性や抗酸化能に関わる遺伝子の誘導など、環境ストレス応答シグナル分子としての機能が見出された植物由来の揮発性化合物であるトランス-2-ヘキセナールに着目し、これを包装内に同封することによるベビーリーフの鮮度保持効果について検討した。試料には、黄化や萎れ、成分損失の問題が市場で大きく認識されているベビーリーフの一つであるアルグラ(ロケット、ルッコラ)を選定した。研究の結果、0.6 mL/dayでトランス-2-ヘキセナールを連続施与した区では、タンパク質含量が急減すること、脂質過酸化物であるマロンジアルデヒド当量が蓄積すること、カタラーゼ、アスコルビン酸ペルオキシダーゼ、デヒドロアスコルビン酸レダクターゼが大きく低下することが明らかとなった。さらに、包括的な抗酸化能の指標であるジフェニルピクリルヒドラジル(DPPH)ラジカル消去活性も大きく低下した。0.2 mL/dayでトランス-2-ヘキセナールを連続施与した区でも、全ての抗酸化酵素活性が低下した。0.1 mL/dayでトランス-2-ヘキセナールを連続施与した区では、貯蔵開始時の抗酸化酵素活性やDPPHラジカル消去活性が6日後も維持され、特にカタラーゼには活性の向上が認められた。これらの結果より、植物内在性の揮発性化合物であるトランス-2-ヘキセナールの外因的処理が、高濃度帯では抗酸化酵素活性の低下やタンパク質の分解を引き起こして鮮度劣化を促進する一方、その濃度よりは低いものの試料自体から放出されるよりは高い濃度帯ではカタラーゼ活性の増強に働くことを明らかにした。
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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
サンプル自身から放出される揮発性物質を通気によって除去すること(除去区)、閉鎖系で空気を循環させサンプルから放出される揮発性物質のみに曝露すること(自発生区)、チャンバー内に揮発性物質入りのバイアル瓶を設置して通気することで持続的に任意濃度の揮発性物質を施与すること(処理区)を可能とする実験装置を作製した。また、処理濃度を確認するためのGC-MS分析を通じて、今回処理対象の物質としたトランス-2-ヘキセナール以外にも、多くの揮発性有機化合物が青果物周囲に存在することが明らかとなった。さらには、トランス-2-ヘキセナールの処理濃度によって、他の揮発性有機化合物の発生パターンが変化することが分かってきた。以上を総合すると、本研究課題の遂行のための実験装置および手法の開発状況は極めて良好であり、概ね順調に進展していると自己評価される。
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| Strategy for Future Research Activity |
トランス-2-ヘキセナールの最適処理濃度およびその貯蔵温度依存性を明らかにする。また、シス-3-ヘキセニルアセテートをはじめとする他の揮発性有機化合物を施与した場合の品質保持効果を検証する。これらにより、収穫後ベビーリーフの品質の維持・強化に対して好適な揮発性有機化合物やその配合を探索・同定するためのデータ収集を実施し、揮発性有機化合物を能動的に利用して青果物に錯覚的なフィードバック制御を生じさせるという、これまでにない新機序での品質保持技術を開発することを目指す。
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| Causes of Carryover |
学内植物生育施設の温調設備の故障やスペースの削減、および昨冬の厳しい気候条件による生産農家からの直接入手の難航により、十分な量のサンプルの確保に困難が生じたため。成分分析に必要な試薬や消耗品の購入、および共同実験にかかる旅費の他、貯蔵実験を加速するためのインキュベータの購入に充てる。
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