2023 Fiscal Year Annual Research Report
Quality control of postharvest fruits and vegetables by entraining or disturbing the biological clock
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21H02317
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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, 准教授 (00420505)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 博通 神戸大学, 農学研究科, 教授 (00258063)
中野 浩平 岐阜大学, 大学院連合農学研究科, 教授 (20303513)
福田 弘和 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (90405358)
五月女 格 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90469833)
タンマウォン マナスィカン 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (90763673)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 鮮度 / タイムラプスハイパースペクトル画像 / 水透過性 / 核磁気共鳴 / 自己拡散係数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、大気条件下および低酸素条件下で貯蔵したホウレンソウ葉について、タイムラプス分光画像の収集、細胞膜の拡散透水係数計測、および時計関連および鮮度マーカー遺伝子の測定を実施した。グロースチャンバー内で水耕栽培したホウレンソウ葉を収穫し、20℃、99%RH、酸素濃度5%または20%(N2 balance)の制御環境下で72時間貯蔵した。開発した自動スペクトル計測系を用いて、光源シャッターを200 ms開き、照射と同期して露光時間60 msで679～952 nm内の25波長の反射率画像を取得した。収穫直後のスペクトルに対する差スペクトルを主成分分析し、そのスコア画像を高速フーリエ変換で周波数解析すると共に、第3主成分までを擬似カラーとして取り扱ったビデオを作成し、モーション顕微鏡解析に供試した。研究の結果、ホウレンソウ葉の反射率は全波長領域で単調ではなく変動しながら漸減していくことが明らかとなった。また、NMRを用いて計測した細胞膜拡散透水係数が収穫後の時間経過と共に増加したことから、組織内細胞間隙の自由水の増加に伴う屈折率の不連続性の減少と実光路長の増大によって反射率が低下することが明らかとなった。周波数解析の結果から、葉肉と葉脈、および酸素濃度の違いによって、周期信号の振幅が異なることが示された。他方、モーション顕微鏡解析では、葉身由来の信号の増幅とアルゴリズム由来の誤増幅との区別が困難で、周期性を考察するには至らなかった。また、ホウレンソウ葉内のアスコルビン酸濃度が、光受容体遺伝子および時計遺伝子の発現を介して制御されていることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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