収穫後青果物の細胞壁メタボロームと多糖分子ネットワークの関係解明

阐明果蔬采后细胞壁代谢组与多糖分子网络的关系

基本信息

批准号：
22KJ1503
负责人：
大島達也
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は収穫後青果物の貯蔵中における細胞壁成分の変化を把握し，青果物の硬度に寄与すると考えられる細胞壁多糖のネットワーク構造との関係を明らかにすることを目的とする。初年度は，細胞壁メタボロームの解析手法の検討，電気インピーダンスを利用した細胞膜の評価法の検討，および細胞壁多糖のナノインデンテーション測定に取り組んだ。細胞壁メタボローム解析手法の検討では，GC-MS/MSを用いた方法を試みた。ニンジンおよびブロッコリーにおいて測定を行ったところ，ガラクツロン酸やラムノースなど細胞壁由来の遊離糖が検出され，細胞壁の代謝変化の確認が可能であると考えられた。今後は，青果物から抽出した細胞壁物質を用いて測定を行い，直接的に細胞壁メタボローム解析が可能かを検討する。また，細胞内の酵素やイオンの流出が細胞壁メタボロームに影響をあたえるため，細胞膜の状態の評価法を検討した。蒸留水およびスクロース溶液を真空含浸させたリンゴ試料のインピーダンスおよび細胞サイズを測定したところ，蒸留水含浸試料では細胞が膨張し，細胞膜容量が上昇するという結果がみられた。これは細胞膜の伸張によるものであり，細胞膜容量により細胞膜の状態を評価できる可能性が示唆された。細胞壁多糖のナノインデンテーション測定は，細胞壁多糖のネットワーク構造のテクスチャへの影響を調査するために行った。測定は原子間力顕微鏡により行い，試料には加熱したニンジンから抽出した細胞壁多糖を用いた。加熱ニンジンのAISは未加熱ニンジンのものより柔らかくなる傾向がみられ，加熱に伴う細胞壁多糖のネットワーク構造の変化がインデンテーションに影響を与える可能性が示唆された。

本研究的目的是了解水果和蔬菜采收后储存过程中细胞壁成分的变化，并阐明与细胞壁多糖网络结构的关系，细胞壁多糖被认为有助于水果和蔬菜的硬度。第一年，我们研究了细胞壁代谢组分析方法、使用电阻抗的细胞膜评估方法以及细胞壁多糖的纳米压痕测量方法。在检查细胞壁代谢组分析方法时，我们尝试了一种使用 GC-MS/MS 的方法。当对胡萝卜和西兰花进行测量时，检测到来自细胞壁的游离糖，例如半乳糖醛酸和鼠李糖，这表明可以确认细胞壁的代谢变化。今后，我们将利用从水果和蔬菜中提取的细胞壁物质进行测量，并研究是否可以直接进行细胞壁代谢组分析。此外，由于细胞内酶和离子的流出影响细胞壁代谢组，我们研究了评估细胞膜状态的方法。当我们测量蒸馏水和蔗糖溶液真空浸渍的苹果样品的阻抗和细胞尺寸时，我们发现蒸馏水浸渍的样品中，细胞膨胀，细胞膜容量增加。这是由于细胞膜的伸长所致，有人提出可以通过细胞膜电容来评估细胞膜的状态。对细胞壁多糖进行纳米压痕测量，研究细胞壁多糖的网络结构对质地的影响。使用原子力显微镜进行测量，所用样品是从加热的胡萝卜中提取的细胞壁多糖。加热的胡萝卜的 AIS 往往比未加热的胡萝卜更软，这表明加热引起的细胞壁多糖网络结构的变化可能会影响压痕。