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2021 Fiscal Year Annual Research Report

野菜鮮度の絶対指標を測る: 光-NMRスペクトル融合アプローチ

Research Project

Project/Area Number 21F21087
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization

Principal Investigator

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)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) LI XINYUE  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, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2021-04-28 – 2023-03-31
Keywords青果物 / 近赤外分光法 / 蛍光指紋 / NMRメタボロミクス
Outline of Annual Research Achievements

コマツナを温度を5、10、20℃に設定した恒温室に保管した。試料を保管前および保管開始後1、2、3、4、7日後にサンプリングし、可視-近赤外分光分析に供試した。また、各試料の積算二酸化炭素排出量をガスクロマトグラフィーで測定して鮮度指標とした。試料は測定後直ちに液体窒素で凍結し、凍結乾燥してNMR分析に供試した。凍結乾燥した試料をM、Bの部位に分け、微粉砕した後重水リン酸カリウム緩衝液に溶解した。試料の1H NMRスペクトルはAVANCE 500 MHz分光器(BrukerBioSpin)を用いて取得し、ライブラリを用いて代謝物のアノテーションを行った。
数値解析ソフトMATLAB 2018b(マスワークスジャパン)を用いて可視-近赤外スペクトルから積算温度を推定する回帰モデルを構築した。また、可視-近赤外スペクトルで回帰に有効と判定された波長帯の吸光度と1H NMRスペクトルの相関解析を行い、鮮度指標の推定に寄与する代謝物を探索した。
その結果、可視-近赤外スペクトルを用いて鮮度指標を推定可能なことが分かった。また、NMRスペクトルの解析により、積算二酸化炭素排出量が増えるにつれ、Tyrosine、Isoleucine、Alanineといったアミノ酸類が増加することが分かった。さらに、これらの成分に対応するNMRスペクトルの化学シフト領域と、鮮度指標推定に有効な可視-近赤外スペクトルの波長領域に相関関係があったことから、アミノ酸類の増加に応じて可視-近赤外スペクトルが変化し、それによって鮮度指標が推定可能になったと考えられた。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • Research Products

    (3 results)

All 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Estimation of komatsuna freshness using visible and near-infrared spectroscopy based on the interpretation of NMR metabolomics analysis2021

    • Author(s)
      Li Xinyue、Sekiyama Yasuyo、Nakamura Nobutaka、Suzuki Yoko、Tsuta Mizuki
    • Journal Title

      Food Chemistry

      Volume: 364 Pages: 130381~130381

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2021.130381

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] NIR-NMR spectroscopy fusion, an approach to open the black-box of NIR spectroscopy used to monitor the freshness of vegetables2021

    • Author(s)
      Xinyue Li,Yasuyo Sekiyama,Nobutaka Nakamura,Yoko Suzuki,Mizuki Tsuta
    • Organizer
      The 20th International Conference on Near-Infrared Spectrosocpy (NIR2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NMRメタボロミクスによるコマツナの鮮度マーカー成分探索2021

    • Author(s)
      蔦瑞樹、李心悦、関山恭代、中村宣貴
    • Organizer
      第79回農業食料工学会年次大会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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