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2007 年度 研究成果報告書概要

ハイパー・スペクトルイメージングによる種子の生理的変化の可視化

研究課題

研究課題/領域番号 16380177
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業情報工学
研究機関独立行政法人農業技術研究機構 (2006-2007)
独立行政法人食品総合研究所 (2004-2005)

研究代表者

杉山 純一  農業・食品産業技術総合研究機構, 食品総合研究所・食品工学研究領域, ユニット長 (20353972)

研究分担者 等々力 節子  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品総合研究所・食品安全研究領域, 上席研究員 (30353973)
小川 幸春  千葉大学, 園芸学部, 准教授 (00373126)
研究期間 (年度) 2004 – 2007
キーワード励起蛍光マトリクス / 3次元 / 可視化 / スペクトルイメージング / EEMパターン / マイクロスライサ / ダイズ / 発芽
研究概要

励起・蛍光マトリックス(Excitation Emission Matrix:EEM)は、励起波長、蛍光波長、蛍光強度の3軸からなる等高線状のグラフで、成分に固有のパターンを示す。EEMは古典絵画おける染料同定や水質検査における汚染物質同定などに利用されているが、種子およびその成長等の生理変化に応用した研究はほとんど無い。そこで本研究では、発芽中の種子の各部位でEEMを計測・解析することにより、種子の内部構造あるいは成分分布の可視化を目的とした計測技術の開発を行った。
分光照明部・分光観察部・マイクロスライサ部から構成される「3次元スペクトルイメージングシステム」を構築した。分光照明部は200〜1,000nmの範囲で試料を照明し、分光観察部は400〜1,100nmの範囲で試料断面を撮影する。また、マイクロスライサ部はミクロン単位で試料を繰り返し切削する。本システムを用いることにより、試料の各部位におけるEEMを取得でき、部位別のEEMパターンを解析することにより、試料中の内部構造・成分分布を可視化する事が可能となった。本システムを用い、大豆試料を計測した結果、アリューロン層、胚および葉脈状の構造を可視化することに成功した。また、ダイズの吸水過程の可視化も試み、これは1484nmにおける2次微分スペクトルイメージングによりきれいにその浸透の様子を観察することが可能なった。本手法は、種子の生理的変化の可視化ばかりでなく、食品中の成分分布の可視化等にも応用可能と思われる。

  • 研究成果

    (39件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (24件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 励起蛍光マトリクス計測に基づくデオキシニバレノール検知法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      藤田かおり
    • 雑誌名

      食品総合研究所研究報告 72

      ページ: 23-30

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of deoxynivalenol in water solution by using excitation-emission matrix(in Japanese)2008

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita, M. Tsuta, J. Sugiyama
    • 雑誌名

      Report of National Food Research Institute 75

      ページ: 23-30

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Visualization of the internal structure of soybeans during the germination process by three-dimensional spectral imaging system(3D-SIS)2007

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuta, K. Miyashita, T. Suzuki, J. Sugiyama, S. Nakauchi, Y. Sagara
    • 雑誌名

      Near Infrared Spectroscopy(Proceedings of 12th International Conference)

      ページ: 540-545

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] 近赤外分光イメージングによる生体材料内の3次元氷結晶構造の可視化2005

    • 著者名/発表者名
      都甲洙
    • 雑誌名

      日本冷凍空調学会論文集 22(2)

      ページ: 185-191

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マルチスペクトルイメージングによる食品の品質評価技術(3)-励起・蛍光マトリックスイメージング手法の開発と応用-2005

    • 著者名/発表者名
      蔦瑞樹
    • 雑誌名

      冷凍 80(928)

      ページ: 71-76

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Three-dimensional visualization of ice crystals in frozen materials by near-infrared imaging spectroscopy(in Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      G. Do, M. Tsuta, J. sugiyama, S. Ueno, Y. Sagara
    • 雑誌名

      Transactions of the Japanese society of refrigerating and air conditioning engineers 22(2)

      ページ: 185-191

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Food quality evaluation by multi-spectral imaging(3)(in Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuta, J. Sugiyama
    • 雑誌名

      Refrigeration 80(928)

      ページ: 71-76

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] 3次元スペクトルイメージングによるダイズ種子の内部構造の可視化2004

    • 著者名/発表者名
      宮下一成
    • 雑誌名

      日本食品科学工学会誌 51(12)

      ページ: 656-664

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マルチスペクトルイメージングによる食品の品質評価技術(1)-近赤外分光イメージング手法とは何か-2004

    • 著者名/発表者名
      蔦瑞樹
    • 雑誌名

      冷凍 79(926)

      ページ: 38-44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] マルチスペクトルイメージングによる食品の品質評価技術(2)-近赤外分光イメージング手法の応用事例-2004

    • 著者名/発表者名
      蔦瑞樹
    • 雑誌名

      冷凍 80(927)

      ページ: 37-42

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Visualization of internal soybean structure by 3D spectral imaging(in Japanese2004

    • 著者名/発表者名
      K. Miyashita, M. Tsuta, T. Suzuki, G. Do, J. Sugiyama, S. Nakauchi, H. Shimizu
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese society for food science and technology 51(12)

      ページ: 656-664

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Food quality evaluation by multi-spectral imaging(1)(in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuta, J. Sugiyama
    • 雑誌名

      Refrigeration 79(926)

      ページ: 38-44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Food quality evaluation by multi-spectral imaging(2)(in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuta, J. Sugiyama
    • 雑誌名

      Refrigeration 80(927)

      ページ: 37-42

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Spectral Imaging Application on Foods in Japan2007

    • 著者名/発表者名
      Junichi Sugiyama
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Near Infrared Spectroscopy (NIR2007)
    • 発表場所
      Sweden
    • 年月日
      20070617-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Near-Infrared Spectral Imaging for the Visualization of Moisture Distribution inside Soybean Seeds2007

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuta
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Near Infrared Spectroscopy (NIR2007)
    • 発表場所
      Sweden
    • 年月日
      20070617-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Spectral Imaging Application on Foods in Japan2007

    • 著者名/発表者名
      J. Sugiyama
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Near Infrared Spectroscopy(NIR2007)
    • 発表場所
      Umeo, Sweden
    • 年月日
      20070617-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Near-Infrared Spectral Imaging for the Visualization of Moisture Distribution inside Soybean Seeds2007

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuta, Y. Ogawa, Y. Sagara, G. Do, J. Sugiyama
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Near Infrared Spectroscopy(NIR2007)
    • 発表場所
      Umeo, Sweden
    • 年月日
      20070617-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] 励起蛍光マトリクス計測によるデオキシニバレノール検知2007

    • 著者名/発表者名
      藤田かおり
    • 学会等名
      日本食品科学工学会第54回大会
    • 発表場所
      中村学園大学
    • 年月日
      2007-09-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Detection of deoxynivaleno in water solution by using excitation-emission matrix(in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita, M. Tsuta, J. Sugiyama
    • 学会等名
      JSFST Convention and annual meeting2007
    • 発表場所
      NAKAMURA Gakuen University
    • 年月日
      2007-09-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] 3次元スペクトルイメージングシステムによる小麦種子の立体構造可視化2007

    • 著者名/発表者名
      蔦瑞樹
    • 学会等名
      日本食品工学会第8回(2007年度)年次大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2007-08-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Visualization of wheat grain structure by 3D spectral imaging(in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuta, T. Maeda, S.Endo, Y. Ogawa, J. Sugiyama
    • 学会等名
      2007 JSFE Annual meeting
    • 発表場所
      Kansai University Centenary Memorial Hall
    • 年月日
      2007-08-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Visualization of the moisture distribution inside soybeans using Near-infrared spectral imaging technique2006

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuta
    • 学会等名
      15th International Drying Symposium (IDS 2006)
    • 発表場所
      Hungary
    • 年月日
      20060820-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Visualization of the moisture distribution inside soybeans using Near-infrared spectral imaging2006

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuta, Y. Ogawa, Y. Sagara, G. Do, J. Sugiyama
    • 学会等名
      15th International Drying Symposium(IDS 2006)
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 年月日
      20060820-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] 近赤外分光イメージングによる大豆種子内部における水分分布の可視化2006

    • 著者名/発表者名
      蔦瑞樹
    • 学会等名
      農業環境工学関連学会2006年合同大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2006-09-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Visualization of water distribution on soybeans by NIR imaging(in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuta, Y. Ogawa, G. Do, J. Sugiyama
    • 学会等名
      Joint meeting on Enviromental Engineering in Agriculture2006
    • 発表場所
      Sapporo University
    • 年月日
      2006-09-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Three-dimensional structural details of a brown rice grain using virtual 3D visualization technique2006

    • 著者名/発表者名
      Yukiharu Ogawa
    • 学会等名
      3rd IFAC International Workshop on Bio-Robotics
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2006-09-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Three-dimensional structural details of a brown rice grain using virtual 3D visualization technique2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Ogawa, M. Tsuta, A. tagawa, N. yamamoto, J. Sugiyama
    • 学会等名
      3rd IFAC International Workshop on Bio-Robotics
    • 発表場所
      Sapporo convention center
    • 年月日
      2006-09-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] 励起・蛍光マトリックスイメージングによる小麦種子の内部構造可視化2006

    • 著者名/発表者名
      蔦瑞樹
    • 学会等名
      日本食品工学会第7回(2006年度)年次大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2006-08-04
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] visualization of internal structure of buckwheat by excitation-emission matrix(in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuta, T. Maeda, Y. ogawa, J. Sugiyama
    • 学会等名
      2006 JSFE Annual meeting
    • 発表場所
      EPOCHAL Tsukuba
    • 年月日
      2006-08-04
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] 励起蛍光マトリックスイメージングによるソバ種子の内部構造可視化2005

    • 著者名/発表者名
      蔦瑞樹
    • 学会等名
      農業環境工学関連7学会2005年合同大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      20050912-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] visualization of internal structure of buckwheat by excitation-emission matrix(in Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuta, J. Sugiyama, K. Fujita, N. Inoue, Y. Sagara
    • 学会等名
      Joint meeting on Environmental Engineering in Agriculture2005
    • 発表場所
      Kanazawa University
    • 年月日
      20050912-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Three-Dimensional Visualization of Ice Crystals in Frozen Food Materials by Near-Infrared Imaging Spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      Gab-Soo Do
    • 学会等名
      IFT Annual Meeting & Food Expo
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      20050716-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Three-Dimensional Visualization of Ice Crystals in Frozen Food Materials by Near-Infrared Imaging Spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      G. Do. M. Tsuta, J. Sugiyama, S. Ueno, Y. Sagara
    • 学会等名
      IFT Annual Meeting & Food Expo
    • 発表場所
      New Orleans, LA, USA
    • 年月日
      20050716-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Visualization of the Internal structure of Soybeans During the Germination Process by Three-Dimensional Spectral Imaging System (3D-SIS)2005

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuta
    • 学会等名
      International Conference on Near-Infrared Spectroscopy
    • 発表場所
      New Zealand
    • 年月日
      20050410-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Visualization of the internal structure of Soybeans During the Germination Process by Three-Dimensional Spectral Imaging System(3D-SIS)2005

    • 著者名/発表者名
      M. tsuta, K. Miyashita, T. Suzuki, J. Sugiyama, S. Nakauchi, Y. Sagara
    • 学会等名
      International Conference on Nearinfrared Spectroscopy
    • 発表場所
      Sky City, Auckland, New Zealand
    • 年月日
      20050410-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] 近赤外分光イメージングによる生体材料内の3次元氷結晶構造の可視化2004

    • 著者名/発表者名
      都甲洙
    • 学会等名
      2004年度日本冷凍空調学会年次大会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      2004-10-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Three-dimensional visualization of ice crystals in frozen materials by near-infrared imaging spectroscopy(in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      G. Do, M. Tsuta, J. Sugiyama, S. Ueno, Y. Sagara
    • 学会等名
      JSRAE Annual meeting2004
    • 発表場所
      Shizuoka University
    • 年月日
      2004-10-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [図書] Near Infrared Spectroscopy (Proceedings of 12th International Conference)2007

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Tsuta
    • 総ページ数
      875
    • 出版者
      New Zealand Near Infrared Spectroscopy Society Incorporated
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [産業財産権] 薄切する試料を収容・保持するためのセル2007

    • 発明者名
      前田竜郎、蔦瑞樹、杉山純一、遠藤繁
    • 権利者名
      株式会社日清製粉グループ本社, 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
    • 産業財産権番号
      2007-215672
    • 出願年月日
      2007-08-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2010-02-04  

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