| 研究課題/領域番号 |
16K18776
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
タンマウォン マナスィカン 岐阜大学, 応用生物科学部, 助教 (90763673)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ADH遺伝子発現 / MA包装 |
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| 研究実績の概要 |
青果物を低酸素濃度下で貯蔵することは、呼吸抑制に効果的であり、CA 貯蔵やMA 包装といった鮮度保持技術として利用されている。呼吸速度と包材のガス透過性によってガス濃度が決まるMA包装においては、呼吸速度が最小となり、且つ嫌気呼吸が起こらない酸素濃度 (限界酸素濃度) に平衡するように設計するのが理想的である。一方で、ある酸素濃度を下回ると嫌気呼吸が誘発され、異臭をはじめとする低酸素障害を引き起こす。これまで限界酸素濃度は、二酸化炭素排出速度と酸素消費速度の比、すなわち呼吸商 (RQ) によって決定されてきた。しかし、呼吸商は物理的側面である青果物内外のガス交換、すなわち外呼吸を指標としているため、細胞内で行われた内呼吸については充分に反映されているとは言えない。
アルコール脱水素酵素 (ADH) は、嫌気呼吸において糖からエタノールを生成する作用を持つ酵素である。実験では、低酸素濃度下におけるレタスのADH酵素をコードするLsADH 遺伝子の発現量を調査し、低酸素耐性を評価するとともに、従来のRQに基づいて規定される限界酸素濃度と比較した。
レタスのRQ 値は、酸素濃度が5％から1.5％までの範囲では、1.1前後で推移したが、酸素濃度が1.5％を下回ると増加し、酸素濃度が0％近くで最大となった。このことから、RQに基づくレタスの限界酸素濃度は1.5％であるといえる。また、異なる酸素濃度下で貯蔵したレタスのLsADH遺伝子発現は、対照区 (20.9％) と比較して、低酸素貯蔵区ではいずれも発現レベルが高かった。RQに基づく限界酸素濃度1.5％においてもLsADHの発現があり、2.5％貯蔵においても発現が高かった。
レタスにおいて、LsADH遺伝子発現により推定される限界酸素濃度は2.5％よりも高いところにあり、外呼吸によって決定される限界酸素濃度には再考の余地があると考えられた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成28年度において、対象試料として葉菜類（レタス）を用いて、実験用レタスの適切なサンプリング方法（サンプリング箇所）の選定ができた。また、試料に応じたRQ測定とADH遺伝子発現解析用のプライマーの設計や実験実施がスムーズに出来るようにADH遺伝子発現解析手法を確立した。このように、計画通りに研究実施するための環境や実験データの取得ができるようになり、研究は、おおむね順調に進展しているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
測定が容易であることに加え、呼吸代謝関連の酵素、遺伝子に関する研究が進んでいることを条件に、葉菜類、果菜類の中から対象品目を選定し、ADH遺伝子発現解析を実施する。また、限界酸素濃度における厳密な調査をするため、ADH遺伝子の発現変動から決定した限界酸素濃度およびその前後に酸素濃度が平衡するようにMA包装フイルムを設計し、包装・貯蔵試験を実施して、青果物の品質変化を測定し、最適な限界酸素濃度を決定する。研究成果は、学会および論文誌に投稿する予定である。
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