クリノスタットを用いた微小重力環境下における農産物中の機能性成分の評価

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デンプンは多数のグルコース分子が結合した巨大な分子構造を持ち，植物にとって成長や代謝のエネルギー源となる重要な生体分子である。農産物の栽培環境を制御することで，デンプンの分解を促進させることができると，栽培速度の向上や機能性成分の増産に貢献できると期待される。デンプンの分解を促進させる方法の一つとして，過去に微小重力環境である宇宙空間で農産物を栽培する方法が提案されている。一方，地上でこのような擬似微小重力環境を作り出す装置として，クリノスタットによる研究が古くから行われていたことから，本装置を用いることで地上でも同様の現象を誘発できると考えられる。そこで，栽培が容易なリョクトウの発芽初期において，クリノスタットがデンプン分解量と機能性成分に与える影響の評価している。重力に対して横向きに植えたリョクトウ種子の伸長方向を回転軸とし，クリノスタットを用いて２ rpmで回転させながら２から４日間栽培し，通常の重力下で栽培したものと比較した結果，酵素のアミラーゼが活性化し，デンプン分解が促進されることを確認している。機能性成分についてはアントシアニンのように減少する成分も見られたが，カロテノイドやアスコルビン酸は増加することが認められ，さらに抗酸化作用についてもクリノスタット区で高い値が得られた。これらの結果から，クリノスタットによる微小重力環境下で栽培したリョクトウは，デンプンから生成されたグルコースやスクロースが多い状態にあり，これらの糖がカロテノイドやアスコルビン酸の合成を促進するシグナルや前駆体として作用したために抗酸化作用が向上したと考えられる。