藻類 Jpn. J. Phycol. (Sôrui) 70: 99–108, July 10, 2022

原著論文

乾海苔が含有する光合成色素の新定量法開発
尾前 優希 1・吉田 和広 2・川村 嘉応 2・木村 圭 2 ＊12

佐賀大学大学院農学研究科（〒 840-8502 佐賀県佐賀市本庄町 1）
佐賀大学農学部（〒 840-8502 佐賀県佐賀市本庄町 1）

Yuki Omae1, Kazuhiro Yoshida2, Yoshio Kawamura2 and Kei Kimura2＊: Development of a new quantitative
method for photosynthetic pigments contained in the Nori sheet. Jpn. J. Phycol. (Sôrui) 70: 99–108,
July 10, 2022
The conventional method for quantifying photosynthetic pigments in dried Nori sheet is to grind themin a mortar and extract them in 90% acetone for fat-soluble pigments (chlorophyll a, carotenoids) andphosphate buffer solution for water-soluble pigments (phycoerythrin, phycocyanin). The amount of theextracted pigments was estimated from their absorption spectra. However, this manual method hascomplicated steps, which leads to heterogenous fragmentation. Our study aimed to develop a plane
method for grinding dried Nori sheet by using zirconia beads with a bead beater. In addition, regarding
chlorophyll a, we discussed the difference between the absorption-based and fluorescence-based values
and also discussed the difference between extraction solvents; 90% acetone and N, N-dimethylformamide(DMF). Using our novel method, the amounts of each photosynthetic pigment were comparable to thoseof the conventional method. Furthermore, our novel method reduced seaweed materials, which is to one
sixtieth of that used by the conventional method, and also greatly reduced the fragmentation time. For
hydrophilic pigments, their standard deviation of our new method were reduced to half of those of theconventional method. The fluorescence measurement was more accurate than the absorbance, and DMF
was more suitable than 90% acetone for chlorophyll a extraction.
Key Index Words: carotenoids, chlorophyll a, color tone, photosynthetic pigments, phycoerythrin, phycocyanin,quantitative method
1

Graduate School of Agriculture, Saga University, 1 Honjo-machi, Saga, Saga 840-8502, Japan
Faculty of Agriculture, Saga University, 1 Honjo-machi, Saga, Saga 840-8502, Japan

2＊

Author for correspondence: kimurak@cc.saga-u.ac.jp

緒言

スサビノリNeopyropia yezoensis (Ueda) Li-En Yang & J. Brodie

乾海苔の光合成色素を定量する際，一般的には海苔片を乳棒と乳鉢で細かく破砕した後に溶媒で色素を抽出し，分光光は大型紅藻の一種で，栄養価の高さから日本，中国，韓国で度計で各色素の吸光度を測定する手法が用いられてきた（斎たノリを摘採後，細断し乾燥する加工過程を経て乾海苔が製を行う過程で，以下のような課題が挙がった。最大の課題は，品質なものから順に 1–7 等までの等級が付される。品質は色

体当たり約 15 min を要するため，多数の試料を対象に繰り返

広く養殖されている（Zhang et al. 2014）。日本では，養殖し造される。その後，検査場で品質による格付けが行われ，高藤・大房 1974）。しかしながら，実際にこの手法で色素定量

海苔片の破砕に費やす時間の長さである。この手法では 1 検調，光沢，呈味，香りなどで評価されるが（右田 1979，川村

し実験を行うに当たっては，時間の短縮が求められる。また，

しやすいものの，外観的特徴であることから重視されている。

らない点も懸念される。加えていくつかの研究報告では，
斎藤・り，客観性に乏しいという現状がある（久野・川村 2007）。

いる状況がある（Lee & Choi 2018，Ma et al. 2020，Sano et2017），このうち乾海苔の色調はノリの生育状況に応じて変動

しかしながら，色調の判断は目視による官能評価が中心であ
そのため，乾海苔の色調を客観的かつ科学的に判断する指標

として，色調の主要な要因となる光合成色素量を測定することが推奨される。ノリは光合成色素として，ほとんどの植物

手作業による破砕のため，乾海苔試料の破砕具合が均一にな

大房（1974）の手法とは異なる光合成色素測定手法を用いてal. 2020，Mikami et al. 2021）。研究調査機関や研究者ごとに異なる手法を用いて乾海苔あるいは生ノリの光合成色素測定を行っていることから，それぞれの研究データを比較解析すが所有するクロロフィル a やカロテノイド類に加え，紅藻に特ることは難しい。したがって，簡便で利用しやすい色素定量

色素を含有しており，これら色素の含有量が色調に反映されてい客観的かつ統一的に比較できると考える。

徴的なフィコエリスリン，フィコシアニンといったフィコビリン

る（植木ら 2010，Zhang et al. 2012，Kobayashi et al. 2020）。

手法を提案することにより，今後，乾海苔や生ノリの色調をそこで本研究では，斎藤・大房（1974）の手法を従来法と

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尾前・吉田・川村・木村

称し，従来法の改善に当たって，海苔片を手作業で破砕する存した。各乾海苔試料を，光合成色素濃度で便宜的に分類す過程を機械化し，迅速かつ均一に破砕する手法を検討した。

るため，従来法（後述）で乾海苔のクロロフィル a 含量を測プランクトンの色素抽出でも実績のある細胞破砕装置を利用

濃色（No. 1・2・3），中濃色（No. 4・5・6），淡色（No. 7・8・

また，色素測定において，従来法で用いられている吸光度された乾海苔 3 検体（No. 10：5 等・No. 11：6 等・No. 12：7

破砕する機器として，様々な試料作成の場で活用され，植物した（Mock & Hoch 2005，Wright et al. 2010）。

測定では低濃度の試料を検出しにくいことや，目的色素以外の物質も測定波長に吸収を持つ場合があり，粗抽出物では色定し，クロロフィル a 含量の多いものから順に 3 検体ずつを，9）と分類した。また，佐賀県有明海漁業協同組合で等級が付等）も試料として用いた。

素量の正確な定量が難しいという欠点がある。これに対して，

従来法による乾海苔光合成色素の定量

光と蛍光の 2 点で標的色素を選択できるため，目的色素に狙

斎藤・大房（1974）の手順に準じて行い，紫外可視分光光度

精度を吸光法と蛍光法で比較することとした。さらに，クロロ

定した。各光合成色素の濃度は，斎藤・大房（1974）の計算

蛍光光度測定では低濃度試料の測定に対応できるうえ，励起いを定めて測定することが可能である。そこで，色素の測定

フィル a を抽出する際には，従来法のように 90% アセトンを使用することが多いが，アセトンが揮発性であること，抽出時にクロロフィル a が分解されやすいことなどの課題がある

従来の光合成色素の抽出は，秤量した乾海苔 0.3 g に対して，計（V-650，JASCO）にて各色素に対応する波長の吸光度を測式に基づいて算出し，乾海苔重量当たりの色素量に換算した。
新破砕抽出手法の検討（Suzuki & Fujita 1986，
Suzuki & Ishimaru 1990）。クロロフィ

1．色素抽出操作の検討用いる場合がある。DMF は，経口・経皮・蒸気での吸収で急るため，機械による乾海苔の破砕を行った。5 mm 径と 0.5のクロロフィル a の安定性が高いという利点がある。そこで，

胞破砕用サンプルチューブ（TM-625S，トミー精工）に乾海

ル a の抽出では，溶媒に N, N-dimethylformamide（DMF）を性毒性や発がん性を有するが，90% アセトンに比べ，抽出後抽出溶媒について 90% アセトンと DMF それぞれで色素定量を行い，測定精度と同様に両者を比較した。本研究では，ノ従来法の乳鉢と乳棒を用いた海苔片破砕の問題点を改善す

mm 径のジルコニアボールそれぞれ 1 粒と 0.5 g を入れた細苔を入れ，細胞破砕装置（Micro Smash MS-100，トミー精工）

で破砕した。乾海苔はパンチャーで 5 mm 径（約 1.5 mg）に

リの破砕手法，溶媒，測定法を従来法と比較することで，よくり抜いた海苔片として使用し，海苔片 1，2，3，6，10 枚ずつ

材料と方法

1 min の氷冷を行った。この操作を 2 回実施し，色素に対応

り簡便で利用しやすい新手法の妥当性の評価を行った。

乾海苔試料

2018–2019 年にかけて有明海佐賀県海域から採取された，採取場所・日時の異なるノリから加工された乾海苔を使用した（Fig. 1）。乾海苔試料は，実験で使用するまで −30°C で保にまとめて秤量して，それぞれ破砕用のサンプルチューブに入れた。チューブを 4,500 rpm，
20 sec の条件で高速振盪させ，した抽出溶媒をチューブに 1 mL 添加して，再び同条件で振盪させるまでを破砕操作とした。破砕した後，下記 2 通りの抽出操作でクロロフィル a を抽出し，両操作の効率を比較した。この検討実験は，乾海苔重量当たりのクロロフィル a 含

Fig. 1. Sampling sites (filled circle) of Neopyropia yezoensis collected from November 2018 to March 2019 in the Ariake Sound, Saga, Japan.

乾海苔光合成色素の新定量法開発

量が多量の No. 1 と，少量の No. 12 を代表として使用した。

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色素抽出操作，海苔片枚数を新破砕抽出手法とし，この手法

操作 1 では，サンプルチューブ内の破砕乾海苔溶液を 15による全ての乾海苔試料の光合成色素定量を実施した。海苔

洗浄し，この液を遠沈管に移した。この洗い込み操作を計

20 min 遠心し，水溶性色素は 4°C で一晩静置後に 3,600 g でウォーターバス（Thermo Minder SDmini，タイテック）で出液の吸光度は従来法と同様の方法で測定し，同じ式で乾海抽出液とした。色素抽出液の吸光度は従来法と同様の方法で量を，従来法で定量した値と比較し精度を評価した。細胞破mL 遠沈管に移し，再度 90% アセトンを 1 mL 添加して攪拌3 回行った後，90% アセトンで 10 mL に定容した。その後，50°C，5 min 加温し，1,800 g で 20 min 遠心した上清を色素測定し，同じ式で乾海苔重量当たりの色素量に換算した。

片破砕後，脂溶性色素は 50°C で 5 min 加温後に 1,800 g で
40 min 遠心して，それぞれ上清を色素抽出液とした。色素抽苔重量当たりの色素量に換算した。この手法で定量した色素
砕装置を用いることで繰り返し実験の定量誤差がどれほど抑操作 2 では，破砕乾海苔溶液をサンプルチューブのままドえられたかの評価は，従来法での測定値の標準偏差が，新手した。その後，21,500 g で 10 min 遠心し（himac CT15RE，工で行った。標準偏差の減少率は，乾海苔試料ごとの標準偏差移した上清と同量の 90% アセトンを再度サンプルチューブにが従来法と比較して何割減少したかで算出した。

ライブロックバス（MyBL-100C，
アズワン）で 50°C，5 min 加温機ホールディングス），15 mL 遠沈管に上清 500 µL を移した。

添加して攪拌した後，同様の遠心操作を行い，上清を 15 mL

法でどれだけ減少したのかという指標（標準偏差の減少率）

から誤差伝播によって誤差の平均を求め，新手法の誤差平均

遠沈管に移した。この操作を計 3 回行った後，90% アセトン

クロロフィル a の蛍光強度測定と吸光度測定の比較

1 と同様の手法で測定し，算出した。

して（斎藤・大房 1974），本研究では迅速かつ対象色素を直で 10 mL に定容したものを色素抽出液とした。色素量は操作

2．使用する乾海苔量の検討

クロロフィル a 含量を吸光度から算出していた従来法に対接測定できる蛍光強度からクロロフィル a 含量を算出し，吸光法での値と蛍光法での値を比較した。クロロフィル a の乾海苔を確実に破砕できる前項 1 で示した破砕操作と選定

蛍光強度は，蛍光光度計（Trilogy Laboratory Fluorometer，

海苔片枚数を比較検討した。この検討実験は，クロロフィル

a Non-Acidification Module，#7200-046，Turner Designs）をした色素抽出操作において，溶媒量 10 mL に対する最適な
a 含量が多量の No. 1，中量の No. 4，少量の No. 10 を代表とTurner Designs）とクロロフィル a 用モジュール（Chlorophyll

使用して測定した。クロロフィル a 標準品（富士フイルムワ

して使用した。5 mm 径の海苔片を 1，3，5，10 枚ずつにまコーケミカル株式会社）を DMF に溶解して 6 段階に希釈し，破砕後，選定した操作で色素抽出を行い，従来法と同様の手得られた蛍光強度から検量線を作成しクロロフィル a 濃度に

ロロフィル a 含量と従来法で抽出したクロロフィル a 含量とル a 含量を算出した。以降は，最終的に算出したクロロフィを，抽出効率として算出した。

を Chl-Flu と称する。全ての乾海苔試料を用いて，上述した手

3．乾海苔の破砕条件の検討した。色素抽出液は，従来法と同様に吸光度を測定するとと海苔片枚数は決定されたため，海苔片の破砕条件の検討を行っ

各定量値の標準偏差から，上記のように Chl-Abs と Chl-Flu そ

とめて秤量し，それぞれ破砕用のサンプルチューブに入れた。
法で測定し色素量を算出した。また，この手法で定量したクを比較し，従来法に対して本手法でどれほど抽出できたのか

前項までの実験において，乾海苔に最適な色素抽出操作，た。上述した 1 および 2 の検討では，確実に海苔片を破砕できる条件を採用したが，破砕条件が強すぎると，サンプル

チューブの破損，摩擦熱や物理作用で色素の破壊等の問題が硼珪酸ガラスチューブに 4 mL 加えて蛍光強度を測定した。

換算した後，従来法と同様に乾海苔重量当たりのクロロフィ

ル a 含量について，吸光法での値を Chl-Abs，蛍光法での値

法の精度比較で行った新破砕抽出法と同じ手順で色素を抽出

もに蛍光強度も測定し，Chl-Abs と Chl-Flu を算出した。また，
れぞれ誤差の平均を求め，Chl-Flu の誤差平均が Chl-Abs の何割減少したかを示す標準偏差の減少率を算出した。

生じた。その為，本項では海苔片を破砕できる中でも可能な

クロロフィル a の抽出溶媒の比較のは振盪の回転速度であるため，これまで使用していた 4,500

トンによって抽出していた（斎藤・大房 1974）。本研究では，

この検討実験は，クロロフィル a 含量が多量の No. 2，中量のつの溶媒間で値を比較した。この検討実験は，クロロフィル

した。上記 1 で選定した抽出操作で色素抽出を行い，色素量て使用した。上記の新破砕抽出法で，用いる抽出溶媒を 90%

限り弱い条件を検討した。破砕条件の中で大きな問題となる
rpm と，より速度を下げた 4,000 rpm とで効率を比較した。

No. 5，少量の No. 8 を代表として使用し，海苔片 3 枚で実施

従来法では，クロロフィル a などの脂溶性色素を 90% アセ

色素安定性に利点のある DMF でクロロフィル a を抽出し，2a 含量が多量の No. 2，中量の No. 5，少量の No. 8 を代表としを従来法と同様の手法で測定し，算出した。

アセトンから DMF に変更し，他は同じ手順で色素を抽出し従来法と新破砕抽出手法の精度比較

Abs と Chl-Flu を算出してこれらの値を比較した。

前項 1–3 の検討実験の結果で選定した，海苔片破砕条件，

た。色素抽出液は吸光度と蛍光強度をそれぞれ測定し，Chl-

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尾前・吉田・川村・木村

統計解析

色素含量測定にかかわる多重比較解析には，二元配置分散分析（Two-way ANOVA）および Tukey の検定を使用した。二元配置分散分析において，2 つの因子の間に交互作用が見られた場合は，因子間の主効果が検証できないため，主効果を持つ因子を特定しなかった。

結果

新破砕抽出手法の検討
1．色素抽出操作の検討

各抽出操作（操作 1 および操作 2）で行った脂溶性色素抽出液について，吸光度測定から算出したクロロフィル a 含量を Fig. 2 に示した。そのクロロフィル a 含量は，試料 No. 1 が
2.5–4.4 mg/g，No. 12 が 1.1–1.8 mg/g となった。試料選抜時にクロロフィル a 含量で分類した色調（以降，濃淡）の異なる両試料間のクロロフィル a 含量には有意な差が確認された（p < 0.001）が，クロロフィル a 含量の結果に対して，各抽出操作の影響は認められなかった（p > 0.05）（Table S1）。
2．使用する乾海苔量の検討

海苔片枚数ごとに，操作 1 の方法で抽出した脂溶性色素抽出液について，吸光度測定から算出したクロロフィル a 含量を Fig. 3A に示した。そのクロロフィル a 含量は，試料 No. 1 が
3.1–4.8 mg/g，No. 4 が 2.8–6.1 mg/g，No. 10 が 2.1–3.0 mg/gとなった。同じサンプルでも，海苔片枚数の違いでクロロフィ
ル a 含量に差異が確認された。また，海苔片枚数ごとのクロ

Fig. 2. Chlorophyll a content of each sample extracted with operation
1 (OP1) or operation 2 (OP2).
OP1: Crushed dried Nori sheet was rinsed three times with solventand volume was fixed at 10 mL. After that, it was extracted by heating.
OP2: Crushed dried Nori sheet was heated and extracted in 1 mL ofsolvent. The supernatant was collected by centrifugation three times,
and the volume was fixed at 10 mL.
Closed and open circles show the results of sample No. 1 extractedwith OP1 and OP2, respectively. Closed and open triangles show theresults of sample No. 12 extracted with OP1 and OP2, respectively.
Data are shown as mean ± standard deviation (n = 3).

ロフィル a の抽出効率を Fig. 3B に示した。その値は，1 枚で76.3–140.2%，3 枚で 82.6–89.6%，5 枚で 65.5–77.5%，10 枚で 54.3–64.0% となった。最大値は海苔片 1 枚の No. 4 だが，Fig. 3. Chlorophyll a content (A), extraction efficiency (B) of a series of Nori sheet circles (n = 2).

乾海苔光合成色素の新定量法開発

103

海苔片 1 枚は試料間で抽出効率の差異が大きく，測定間のばらつきが無視できなかった。海苔片 3 枚以降では，3 枚をピー

クとして海苔片枚数の増加に伴い抽出効率の減少が確認された。
3．乾海苔の破砕条件の検討

細胞破砕装置の振盪回転速度を，確実に破砕できる 4,500rpm と，より速度を下げた 4,000 rpm とし，3 枚の海苔片から操作 1 で抽出した脂溶性色素抽出液を作成した。この色素抽出液について，クロロフィル a 含量を吸光度測定によって測定，算出した結果を Fig. 4 に示した。4,500 rpm で破砕した

時のクロロフィル a 含量結果は，試料 No. 2 で 4.9 mg/g，No.
5 で 3.7 mg/g，No. 8 で 1.7 mg/g となった。4,000 rpm で破砕し た 時 は，試 料 No. 2 で 4.8 mg/g，No. 5 で 3.6 mg/g，No. 8
で 1.6 mg/g となった。

従来法と新破砕抽出手法の精度比較

新破砕抽出手法を用いて測定した，全乾海苔試料の色素定量結果を Fig. 5 に示した。各色素の抽出効率は平均で，クロFig. 4. Comparison of chlorophyll a content ground at rotation speedsof 4,500 rpm or 4,000 rpm (n = 2).

Fig. 5. Results of pigment quantification using the new method. Closed bars show the values of the conventional method, open bars show thevalues of the new method, and open circles show the extraction efficiency. Data are shown as mean ± standard deviation (n = 3).

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尾前・吉田・川村・木村

ロフィル a が 98.9 ± 0.05%，カロテノイド類が 96.6 ± 0.05%，

エリスリンが顕著に増加していることが示された。クロロフィ

0.06% であり，新破砕抽出手法の抽出効率は従来法とほぼ同たところ，中濃色，淡色，等級付き乾海苔試料の No. 4–12 でカロテノイド類が 2% 増加した一方で，フィコエリスリンとでは 4.1–4.7 となり濃色な乾海苔試料でフィコエリスリン含

フィコエリスリンが 87.9 ± 0.03%，フィコシアニンが 111.9 ±等であった。標準偏差の減少率は，クロロフィル a が 22%，

フィコシアニンはそれぞれ 45% および 50% と，測定誤差が従来法の半分程度まで減少していた。

両手法による定量値を各色素で比較すると，脂溶性色素のクロロフィル a およびカロテノイド類の場合は決定係数 r =2

0.981 であり（Fig. 6A），水溶性色素のフィコエリスリンおよびフィコシアニンの場合は r2 = 0.983 となった（Fig. 6B）。両ル a 含量とフィコエリスリン含量の比率（PE / Chl a）を求めはすべて 3.0 以下であるのに対し（Table 1），濃色の No. 1–3量の有意な増加が認められた（p < 0.001）。

クロロフィル a の蛍光強度測定と吸光度定量法との比較

吸光法と蛍光法それぞれで測定し，算出した全乾海苔試料の Chl-Abs と Chl-Flu の結果を Fig. 8 に示した。得られる回帰

手法での色素定量値に対し二元配置分散分析を実施したとこ

ろ，全ての色素で乾海苔試料の濃淡（クロロフィル a 含量で分類）と色素量が有意に影響しており（p < 0.001），濃色または等級の高い乾海苔ほど色素量が多い結果になった。脂溶性

色素のクロロフィル a とカロテノイド類については，手法と乾海苔の濃淡とが密接に関係し互いに影響し合う作用が見られたものの，手法に有意差は確認されなかった（クロロフィ
ル a：p > 0.05；カロテノイド類：p > 0.05）。水溶性色素のフィコシアニンも同様に両手法に有意差は認められなかったが（p > 0.05），フィコエリスリンは手法に有意差が確認されるとともに，手法と濃淡とが密接に関わり合っていた（p < 0.01）（Table S2）。

新破砕抽出手法での各色素量について，クロロフィル a 含量を基準に比較すると，カロテノイド類およびフィコシアニ

ンの含量はクロロフィル a 含量と比例して増加していた（Fig.
7）
。一方でフィコエリスリンは，クロロフィル a 含量が少量から中量程度である中濃色までの乾海苔試料では比例関係を持つが，クロロフィル a 含量 5 mg/g 付近を特異点としフィコ

Fig. 7. Correlations of carotenoids, phycoerythrin, and phycocyanin
contents with chlorophyll a content (n = 3).

Fig. 6. Correlations of quantitative values of each photosynthetic pigment extracted by conventional (CM) and new methods (NM) (n = 3).
(A) liposoluble pigments; (B) water-soluble pigments.

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乾海苔光合成色素の新定量法開発

線の決定係数は r2 = 0.971 であることから，両者に強い相関が見られた。乾海苔試料ごとの定量値を詳細に比較すると，

クロロフィル a 含量の少ない淡色な乾海苔では Chl-Flu が最Table 1. PE/Chl a for each color tone of Nori sheet: averaged for
No.1–3 for dark color, No.4–6 for medium-dark color, No.7–9 for lightcolor, and No.10–12 for graded color, respectively.
Color tone of Nori sheet

PE / Chl

Dark

4.48 ± 0.30

誤差を 3 割程度抑えられた。

Medium dark

2.83 ± 0.18

light

2.96 ± 0.27

クロロフィル a 抽出溶媒の比較

Graded

2.79 ± 0.15

大で Chl-Abs の 1.5 倍となった。また，標準偏差の減少率は

約 30% であり，Chl-Flu が Chl-Abs よりも繰り返し実験の定量

90% アセトンと DMF それぞれの溶媒で新破砕抽出手法により抽出し，吸光度から算出した Chl-Abs の結果を Fig. 9A に，
蛍光強度から算出した Chl-Flu の結果を Fig. 9B に示した。使

用した全ての乾海苔試料において，DMF は 90% アセトンよりも高い値を示し，Chl-Abs は 1.1 倍，Chl-Flu は 1.2 倍以上
であった。

考察

乾海苔光合成色素測定における従来法との比較

最適な乾海苔光合成色素の抽出操作を検討するため，本研究では破砕後の乾海苔溶液から 2 つの操作で脂溶性色素を抽出し，代表として両者のクロロフィル a 含量を比較した。両操作の相違点は，操作 1 では 10 mL 溶媒中で加温抽出し，1回の遠心操作で残渣を除去するのに対して，操作 2 では 1 mL

溶媒中で加温抽出し，複数回の遠心操作で残渣を除去して 10mL に定容する点である。測定結果には，いずれの試料でも両操作に大きな差は見られなかったが，操作 1 の方が簡便か

つ短時間で行えることから，この方法を採用することとした。

そこで，操作 1 を使用して予備的に 12 検体の乾海苔を用意

し，5 mm 径の海苔片 10 枚を対象にクロロフィル a 含量測定を実施した。その結果，従来法に対する抽出効率は平均でFig. 8. A correlation between chlorophyll a content measured with theabsorption-based method and by the fluorescence-based methods (n = 3).

Fig. 9. Comparison of chlorophyll a content extracted with 90% acetone and DMF (n = 2). (A) Chl-Abs; (B) Chl-Flu.

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尾前・吉田・川村・木村

56.2 ± 0.02% となり，従来法の半量程度しか色素が抽出できないことが判明した（Fig. S1）。その要因としては，3 回の洗い込み操作ではサンプルチューブ内の海苔片が取り切れない

こと，溶媒液量に対して海苔片量が多かったことなどが挙げられる。そこで洗い込みに関しては 3 回に制限せず，10 mLに定量するまで可能な限り洗い込むことがよいと考える。

海苔片枚数については，Fig. 2 や Fig. 3A に示すように海苔に引きずられて生じたと推測される。よって，フィコエリス

リンに関しても，新破砕抽出手法は従来法の代替に十分値すると言える。

光合成色素測定における吸光度測定と蛍光測定の比較

本研究では，吸光度から算出した Chl-Abs と，蛍光強度から算出した Chl-Flu を比較し，両者に強い相関が見られる

片枚数の増加に伴ってクロロフィル a 含量が減少することかことを確認した（Fig. 8）。また，中濃度以下の淡い乾海苔試された。5 mm 径の海苔片 1，3，5，10 枚でクロロフィル a値を示しており，低濃度の検出力が高い蛍光法の特長が生か

らも，溶媒量 10 mL に対して海苔片量が多すぎることが示唆

含量を測定した結果，海苔片 3 枚の時に最も高い効率で抽出できるが，枚数の増加に伴って抽出効率が低下する傾向が見られた（Fig. 3B）。同じ色素抽出液について蛍光法によるクロ料（No. 4–12）では Chl-Flu が最大で Chl-Abs の 1.5 倍も高いされている。この結果から，クロロフィル a 含量は蛍光強度を使用しても従来法と同程度以上に測定できることが分かった。従来法による色素測定は，複数の色素や有機物が混在す

ロフィル a 含量測定を行ったところ，さらに顕著に海苔片枚る色素抽出液中の吸光度を多波長で測定し，各色素に対応し試料が全てクロロフィル a 含量 2 mg/g へと収束していた（Fig.

ている（斎藤・大房 1974，Jeffrey & Humphrey 1975，Porra

数との反比例が明示され，海苔片 10 枚では濃淡の違う乾海苔

S2）。すなわち，海苔片枚数を増やしてもその乾海苔量に対した吸収波長に定数を掛ける計算式によって色素濃度を算出しet al. 1989）。この手法では，乾海苔の吸収スペクトルからクて十分な量のクロロフィル a が抽出できていないため，溶媒

ロロフィル a 含量を推定しているが（土屋ら 1961, 斎藤・大いずれの濃淡の海苔片でも抽出効率が安定しており，蛍光法を考慮する必要があり（Jeffrey et al. 1997，Babin et al. 2003，

中でクロロフィル a が飽和していると考えられる。以上から，でも値が飽和せずに測定できる条件として，本破砕手法で用いる溶媒量 10 mL に対して使用する海苔片は 3 枚（約 5 mg）

が良いと判断した。

確定した抽出操作と海苔片枚数で，乾海苔破砕条件の再検討を行ったところ，振盪回転速度 4,500 rpm と 4,000 rpm で

房 1974），色素抽出液中の他の植物色素や有機物による吸光

Hulatt et al. 2009），多様な色素含量試料への換算式の汎用性や妥当性については十分な検証が必要である。また，乾海苔などの紅藻類，他の藻類，陸上植物など生物群や種に見合った計算式を準備する必要がある。さらにフィコエリスリンやフィコシアニンは，吸収帯が広く吸光による色素量測定は難同等の結果が得られた（Fig. 4）。4,500 rpm では，細胞破砕

しいうえ（Zimba 2012），これらの色素が低濃度の際は，吸の摩擦熱が生じるため色素量にも影響を与える可能性がある。

Eschel 1985）。これに対して，蛍光強度による色素測定では，裂が入り，破損する場合もあった。これらの点を考慮して，波長を検出するため，低濃度であっても，各色素の量をより装置が推奨するサンプルチューブの速度上限に近く，破砕時

実際に，4,500 rpm では破砕操作中にサンプルチューブに亀本破砕装置を使用する場合は，推奨のサンプルチューブを使用した上で，振盪回転速度 4,000 rpm の条件で海苔片を破砕

光スペクトルに基づく色素含量推定が不正確になる（Beer &各色素に応じた波長の励起光で励起し，その色素が放つ蛍光

精密に測定できる（Welschmeyer 1994）。蛍光法であれば，
フィ

コエリスリンやフィコシアニンの直接定量にも対応しているする方法が良いと判断した。

（Cowles et al. 1993，Lee et al. 1994）。

に対して新破砕抽出手法を適用した結果，この手法の抽出効

脂溶性光合成色素測定における抽出溶媒の検討

式の決定係数が 0.98 となり，本手法が従来法で問題となってアセトンは揮発によって溶媒の体積が変化すること，抽出された（Figs 5，6）
。また，従来法と本手法それぞれの色素定（Wright et al. 1997）。他の抽出溶媒として DMF が用いられる

フィコシアニンは有意差が見られなかったため，統計的にもは厳重な注意が必要であるため使用を避けられる場合もある。

様々な濃淡（クロロフィル a で分類）の乾海苔試料 12 検体率は従来法と遜色ないことに加え，従来法の測定値との回帰

いる海苔片の破砕抽出手法を代替できるものであることが示

量値を比較解析したところ，クロロフィル a，カロテノイド類，

脂溶性色素の抽出溶媒について，従来法で使用される 90%

時にクロロフィル a が分解されることなどの問題点があった

が，DMF は急性毒性を有する毒物薬品であり，取り扱いに本手法が従来法と同等であると言える。一方，フィコエリスしかし，DMF は抽出効率が高く，90% アセトンに比べて抽出

濃色では色素含量が高く淡色では低くなっている。つまり，のクロロフィル色素は，−25°C の暗所下で 24 日間は濃度が変

コエリスリンはその傾向が強く，濃色で顕著に多かった（Fig.

の能力の高さが伺える（Suzuki & Ishimaru 1990）。

有意な差異が認められているため詳細な議論は困難であるが，時の，クロロフィル a 含量を比較した。全ての条件で DMF

リンでは手法間に有意差が確認された。全ての色素において，色素含量は乾海苔の濃淡に強く影響を受けており，特にフィ7）。手法，濃淡，手法と濃淡の相関，以上 3 つの要因全てでフィコエリスリンで確認された手法の有意差は，濃淡の影響

後のクロロフィル a 安定性が高いという利点がある。DMF 中

化しないとの報告があることからも，抽出溶媒としての DMF本研究では，90% アセトンと DMF を抽出溶媒に使用した抽出の方が高い値となり，抽出効率が上昇していることが確乾海苔光合成色素の新定量法開発

107

認された。しかしながら，斎藤・大房（1974）の計算式はた生ノリにも応用できるものである。本手法が，色素測定のがこの計算式と合致しない可能性もある。そこで，蛍光強度待する。

90% アセトンに基づいて設定されているため，DMF での値でもクロロフィル a 含量を測定したところ，吸光法よりも高

みならずノリ研究の発展と海藻産業の推進に繋がることを期

い値になることが分かった（Fig. 9）。DMF 抽出で高い値となっ謝辞えられたためと考えられる。また，色素含量を推定する換算

た佐賀県有明海漁業協同組合の皆様に深く御礼申し上げます。

た要因は，90% アセトンと比べてクロロフィル a の分解を抑式が，色素量を過小評価していた可能性も考えられる。一方で，DMF の使用により抽出効率が高くなったことで，濃色の No.

本研究を推進するにあたり，乾海苔試料を御提供いただい

本研究は，佐賀大学のプロジェクト「地域の農水圏生物生産・利用技術等の高度化」の支援，JSPS 科研費 18K19235 の助成

2 では溶媒中でクロロフィル a が飽和している可能性もある。

を受けて実施されました。

を増すなどの対応をする必要があるだろう。これらの結果かについては，日本藻類学会の WEB サイト上で論文と同時公開

そのため，色の濃い乾海苔から色素を抽出する際は，溶媒量

ら，脂溶性色素のクロロフィル a は，DMF を抽出溶媒とする
こと，そして計算式に依存しない蛍光法で色素量を測定する

本論文の補足資料（Fig. S1，Fig. S2，Table S1，Table S2）の予定であり，佐賀大学機関リポジトリ（https://saga-u.repo.
nii.ac.jp/?action=repository_uri&item_id=23146）でも公開しことが望ましいと考えられる。

ている。

乾海苔光合成色素測定の新手法提案

引用文献

本研究を通して，乾海苔光合成色素測定の新手法を以下のように提案する。乾海苔片約 5 mg を細胞破砕用サンプル

チューブに入れる。5 mm 径のジルコニアボールを 1 粒，0.5mm 径のジルコニアボールを 0.5 g 加え，細胞破砕装置で4,000 rpm，20 sec 振盪破砕する。1 min の氷冷を挟み，再び同様に破砕する。脂溶性色素のクロロフィル a とカロテノイ

ド類は DMF，水溶性色素のフィコエリスリンとフィコシアニ
ンはリン酸緩衝液を 1 mL 添加し，再度振盪破砕する。サンプルチューブ内の乾海苔溶液を 15 mL 遠沈管に，溶媒で何度も洗い込みながら移し，10 mL に定容する。その後，脂溶性
色素は 50°C で 5 min 加温後 1,800 g で 20 min の遠心，水溶性色素は 4°C の暗所で一晩静置後 3,600 g で 40 min の遠心を行い，それぞれ上清を回収して色素抽出液とする。これらの蛍光強度を測定し，色素標準品で作成した検量線によって色素濃度を算出する。

本研究で提案した新手法では，5 mm 径の海苔片 3 枚（約5 mg）を使用しており，従来法の約 300 mg と比較してその量は 1/60 に抑えられた。乾海苔の破砕に要する時間は，今回実施した 12 検体を全て抽出した場合，従来法で 2 h を要していたのに対し，新手法では細胞破砕装置で同時に処理できることから，1 検体あたり 1 min 程度にまで短縮された。特にフィコエリスリンとフィコシアニンでは，測定値の標準偏差を従来法の半分ほどにまで抑えられたことから，機械化により破砕程度が均一化したと考えられる。よって本研究で提案した新手法によって，従来法の問題であった非効率性と不安定性を改善することができた。さらに色素の蛍光測定，DMF

による脂溶性色素の抽出の妥当性も併せて評価した。本研究では，新手法を従来法と詳細に比較して，統計解析でも有用性が実証された。今後，信頼性のある手法として本手法が活用されることを期待する。また，本研究で提案した海苔片の破砕手法は，抽出溶媒の変更によりタンパク質やビタミン等，
様々な代謝産物の抽出への応用が可能である他，凍結乾燥しBabin, M., Stramski, D., Ferrari, G. M. et al. 2003. Variations in the lightabsorption coefficients of phytoplankton, nonalgal particles. J.
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（2021 年 11 月 22 日受付，2022 年 4 月 8 日受理）
通信担当編集委員：市原 健介

親ガメになった『有用藻譜』

仲田 崇志

現在出版されている国語辞書はそれぞれに工夫を凝らしているが，かつては盗用や剽窃が横行していた。その結果，先行辞書の誤りが後続辞書にも受け継がれ，「親ガ（原文ママ）と皮肉ら
メこけたら子ガメも孫ガメこける」
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れたこともあった（「国語の辞書をテストする」1971．
『暮しの手帖』2(10): 104–114）。

古くは明治期の辞書にもカメの親子がいたようだ。筆者が海藻の和名を調べていたとき，
『大辭典』
（山田武太

郎（美妙）1912）の海藻の説明が『有用藻譜 第一編』
（陶山淸猷 1890）に似ていることに気づいた。
『有用藻譜』
は水産上重要な藻類について，その形態や用法を示した小型の本である。

例えばカモガシラノリを見てみると，多少の言い換え

はあるものの『有用藻譜』と『大辭典』の記述が酷似している。他の海藻もいくつか比較してみたが，程度の差はあれその多くが明らかに類似していた。

今とは時代背景も違うため，このような「盗用」に対する問題意識も低かったのだろうか。あるいは明記こそされていないが，許可を得て転用したのだろうか。いずれにせよ，『有用藻譜』が活用されていた実例とは言えそうだ。

『有用藻譜 第一編』
（陶山淸猷 1890．左写真 2 枚．筆者蔵），
および『有用藻譜』（pp. 23–24；㊒）と『大辭典』（山田武太郎1912．p. 997； ）におけるカモガシラノリの記述の比較．