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代謝の抑制は、農産物の鮮度保持に重要な役割を果たす。代謝は細胞内の化学反応に基づいており、それらの大部分は酵素反応である。酵素反応の律速因子は基質の拡散速度であるので、これを遅くすると代謝の抑制につながる。細胞内の水が構造化すると水の粘度が増大し、基質の拡散速度が抑制される。従って、代謝抑制の一つの方法は、細胞内水を構造化することであると考えられる。このような考えに基づき、本研究は、構造化した水の形成により細胞内水の状態を抑制して保存する方法を提示することを目的とした。
無極性ガスが水に溶解すると、疎水性相互作用により水素結合した水分子数が増加して、水が構造化する。無極性ガス中では、不活性ガスが化学的活性が低いという意味で細胞内に溶解させるには都合がよい。その中でキセノンガスが構造化の程度が最も高いので、水の構造化を図るためにキセノンガスを利用することとした。キセノンガスの溶解による水の構造化は、NMR測定を行って確認した。すなわち、キセノン溶液の化学シフトが蒸留水の化学シフトよりも大きくなることが確認された。
この方法を、ブロッコリとナスの保存に適用することを試みた。二酸化炭素濃度ならびに累積二酸化炭素量を、所定の分圧の下でのキセノンを利用した保存区(キセノン区)と通常の空気組成の下での保存区(対照区)について保存期間中測定し、キセノン区の方が二酸化炭素の濃度及び累積量ともに、対照区よりも明らかに低いという結果を得た。これにより、提案した方法の妥当性が示された。
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