| 研究課題/領域番号 |
20K06038
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| 研究機関 | 龍谷大学 |
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研究代表者 |
米森 敬三 龍谷大学, その他部局等, 研究員 (10111949)
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| 研究分担者 |
西山 総一郎 京都大学, 農学研究科, 助教 (50827566)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | タンニン細胞 / 果樹 / カキ / 渋味 |
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| 研究実績の概要 |
カキ果実の渋味成分は、カテキンやエピカテキンなどのフラバン-3-オールのポリマー(重合体)である縮合型タンニンであり、果肉柔細胞の異形細胞であるタンニン細胞の液胞中にのみに多量に蓄積され、その蓄積過程の差異によって、完全甘ガキの品種群と完全甘ガキ以外の品種群(完全渋ガキ、不完全甘ガキ、不完全渋ガキ)が生じる。本年度は当初の予定を若干変更し、以前のSEM観察から明らかになっている果肉でのタンニン細胞の細胞壁に存在している開口部の構造をTEM観察により調査した。このためには、通常の方法では超薄切片の作製が困難であるため、FIB-SEMの手法を用いたTEM観察を実施するとともに、得られた連続切片像を三次元再構築することでも解析した。さらに、昨年度、カキ葉柄由来のカルスに存在することが確かめられたタンニン細胞のタンニン構成成分を調査するため、カルスの抽出液をチオール分解してその構成成分を高速液体クロマトグラフィー（HPLC）で分析した。その結果、まずFIB-SEMでのTEM観察や三次元再構築画像により、タンニン細胞の細胞壁の開口部の存在が確かめられた。また、開口部は、タンニン細胞-柔細胞間と比べてタンニン細胞間の細胞壁において大きく、より密度も高い傾向にあることがわかった。さらに、タンニン細胞-柔細胞間の細胞壁で開口部にタンニン細胞側の液胞膜が接着している様子が観察され、開口部がプロアントシアニジンの細胞間移動に重要な役割を果たすという以前の考えを支持した。一方、カキ葉柄由来カルスのタンニン構成成分として、カテキンやエピカテキンなどのフラバン-3-オールが検出されるとともに、エピカテキンのガレートなども検出され、カキ果実に存在するタンニン細胞の構成成分と同様の成分を含んでいることが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究がやや遅れているとする理由は、昨年度同様、新型コロナウイルス感染拡大による年度当初に発出された第3回緊急事態宣言に起因している。この宣言には5月からは京都、大阪、兵庫の近畿圏も区域に加えられ、移動制限により計画していた試料（カキの花蕾など）を採取する時期を逸したことが大きな要因となっている。この京都、大阪、兵庫の緊急事態宣言は6月末に一度解除されたものの、8月初旬には大阪府、8月末には京都、兵庫が再度追加され、滋賀も新たに加わった。その後、9月末には全地域で緊急事態が終了されたものの、これらの地域では新型コロナウイルス感染症まん延防止等重点措置が公示されるなど、年度を通して研究活動が制限されたことが本研究の進捗がやや遅れた理由となっている。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度の結果から、カキ子房内のタンニン細胞が固定により凝固し、子房組織の硬度が均一でなくなるため、TEM観察のための超薄切片作製が非常に困難であるカキ果実試料に関して、FIB-SEMの手法によるTEM観察や三次元再構築画像は非常に有効な手法である可能性が示唆された。また、カキ葉柄由来のカルスに出現するタンニン細胞のプロアントシアニジン構成成分もカキ果実中のタンニン細胞と同様の成分から構成されている可能性も示唆された。そこで、カキ葉柄由来のカルスで出現するタンニン細胞をFIB-SEMを用いてTEM観察することで鮮明な画像を得ることができる可能性が大きく、さらに、三次元再構築画像を作製することで、タンニン細胞へのプロアントシアニジン蓄積過程を詳細に解析することが可能であると考えられるので、この点に焦点を絞って実施する。さらに、カルスでのタンニン構成成分となっているフラバン-3-オールを高速液体クロマトグラフィー（HPLC）での分離後、それらの成分を同定することによってタンニンの骨格を構成するプロアントシアニジンの構造を推定することも試みる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
昨年同様、本年度もコロナ禍のため、緊急事態宣言の発出などの研究活動が制限される要因が発生し、計画していた試料のサンプリングやその後の観察・解析など、すべての実験計画の変更や断念を余儀なくされ、当初計画の変更や一部の実施のみに留まった。このため、オンラインでの学会発表はかろうじて実施できたものの、予定していた物品費、旅費、人件費・謝金などの経費を計画通り使用することは出来ず、次年度へこれらの経費を繰り越す結果となった。今後、これらの経費に令和4年度に配分される予定の経費を加え、当初の実験計画を適時修正しながら、研究目的に沿って改めて本研究課題の実験を実施することで、配分される経費を適切に使用していく予定である。ただ、今後、新型コロナウイルスの感染拡大がどのような展開となるかを全く予想する事ができず、コロナ禍の状況を確認しながら、新たな実験計画とそれに必要な経費を柔軟に変更して対処していくこととしたい。
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