（ 1 ）1

日本食品保蔵科学会誌
４
１

VOL．

会
長
編集委員長
編集委員

１

NO．

髙井 陸雄
太田 英明
石田
裕
津久井亜紀夫

副

会

長

稲熊 隆博
東尾 久雄

太田

英明

小宮山美弘

早坂

薫

井上 茂孝
古庄
律

今堀 義洋
松田 茂樹

竹永

章生

＜報
文＞（英文）
ラッカセイ種皮から単離した異なる重合度のプロアントシアニジンによる抗酸化活性の比較…………（３）／海老澤隆史・田村倫子・小澤恵実・村 清司
Penicillum expansumの接種によるパツリンの蓄積とりんご果実成分との関係 ……………………………（９）／竹内正彦・白澤隆史・滝沢 潤・後藤哲久＜技術報告＞
関東地方の伝統野菜「のらぼう菜」（Brassica napus L.）の品質について ………………………………（１７）／柘植一希・樋口洋子・北條怜子・元木 悟＜総説＞
ジャガイモの品種および比重による加工特性の差異に関する酵素化学的研究……………………………（２５）
／中村 優
＜講
座＞
身近な野菜・果物〜その起源から生産・消費まで（２９） セイヨウナシ（Ⅰ）……………………………（２９）
／村山秀樹
＜情
報＞
食と農の資料館めぐり（８） キッコーマン国際食文化研究センター ……………………………………（３５）／斉藤文秀＜文献抄録＞………………………………………………………………………………………………………（３９）＜本会記事＞………………………………………………………………………………………………………（４０）＜会
告＞………………………………………………………………………………………………………（４２）

2

（ 2 ）

Food Preservation Science

CONTENTS OF VOL．
４
１ NO．
１（２
０
１
５）
＜Article＞（English）
Comparison of the Antioxidant Activities between the Proanthocyanidin of a Different Degreeof Polymerization from Peanut Skin
EBISAWA Ryushi, TAMURA Tomoko, OZAWA Megumi and MURA Kiyoshi ………………（３）Relationship between Apple Fruit Constituents and Patulin Accumulation
by Inoculated Penicillum expansum
TAKEUCHI Masahiko, SHIRASAWA Takashi, TAKIZAWA Jun and GOTO Tetsuhisa ……（９）＜Technical Report＞（Japanese）
Quality Assessment of “Norabouna”（Brassica napus L.）
Grown in Different Months in Different Regions of Kanto
TSUGE Kazuki, HIGUCHI Yoko, HOJYO Reiko and MOTOKI Satoru …………………………（１７）＜Review＞（Japanese）
Enzymatic Study of Difference of Processing Property
in Cultivar and Specific Gravities of Potato
NAKAMURA Yu …………………………………………………………………………………………（２５）＜Serialization Lecture＞（Japanese）
Pear（PartⅠ）
MURAYAMA Hideki………………………………………………………………………………………（２９）＜Information＞（Japanese）
Kikkoman Institute for International Food Culture
SAITO Fumihide …………………………………………………………………………………………（３５）

（ 3 ）

Food Preservation Science

VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５ 〔Article〕

3

Comparison of the Antioxidant Activities
between the Proanthocyanidin of a Different Degreeof Polymerization from Peanut Skin
EBISAWA Ryushi＊１, TAMURA Tomoko＊２§,
OZAWA Megumi＊３ and MURA Kiyoshi＊２＊１ Faculty of Health and Nutrition, Tokyo Seiei College, 1−4−6 Nishishinkoiwa, Katsushika-ku, Tokyo 124−8530＊２ Faculty of Applied Bioscience, Tokyo University of Agriculture, 1−1−1 Sakuragaoka, Setagaya-ku, Tokyo 156−8502＊３ advantec.co., ltd 2−7−1 Nishisinjuku, Sinjuku-ku, Tokyo 163−0703

The antioxidant activities of the phenolic compounds found in peanut skin is well documented. The
aim of the present study was to investigate the structure-activity relationship of these compounds, andmore particularly, that of（＋）-catechin（monomer）, procyanidin A１（dimer）, and epicatechin-（４β →６）epicatechin-（２β →O →７４, β →８）-catechin （EEC, trimer）. Their antioxidant properties were comparedusing four different assays, namely, １,１-diphenyl-２-picrylhydrazyl （ DPPH ） radical, oxygen radical
absorbance capacity（ORAC）, β-carotene bleaching, and lipid peroxidation in liver microsomal fractions
and mitochondria. Our results showed that DPPH radical scavenging activity and ORAC value
increased with the number of phenolic hydroxyl groups, in the order EEC > procyanidin A１ ＞（＋）catechin. On the other hand, using the β-carotene bleaching method, the bleaching activity was
inhibited depending on the phenolic molecular weight, in the order （＋）-catechin>procyanidin A１ ＞
EEC. These results might be explained by differential affinity between polyphenols and substrates. In
the lipid peroxidation test using rat liver mitochondria and microsomes, the antioxidant activity ofboth procyanidin A１ and EEC were greater than that of（＋）-catechin.
（Received Sep. １, ２０
１４；Accepted Dec. ３, ２
０
１
４）
Key words：antioxidant activities, proanthocyanidin, polymerization, peanut skin, ORAC value
抗酸化活性，プロアントシアニジン，重合度，ピーナッツ種皮，ORAC法

The red skin of peanut （ Arachis hypogaea L. ）scavenging

activities,

while

the

compositionofcontains high levels of polyphenols. Recently, we

procyanidin

dimers,trimersandtetramerswasreported the antiallergic, hypocholesterolemic, anddifferent depending on the processing method. No

hypoglycemic effects of peanut skin polyphenols１）〜３）.

significant difference was observed between the

These biological effects were determined to be

scavenging activities of dimer, trimer, and tetramer

closely related to their stereochemistry. For example,

proanthocyanidins using the DPPH（１１, -diphenyl-１-２-

procyanidin A１, a proanthocyanidin dimer were

picrylhydrazyl ）radical６）

reportedtoelicittheinhibitory

activityofβ-method,other

methods,

suchhexosaminidase release, while（＋）-catechin did not２）.

capacity,

oxygenradical

In addition, epicatechin-（４β →６）-epicatechin （２β →O（ORAC）, and discoloration of β-carotene were not→７,４β →８）-catechin （ EEC ）, a proanthocyanidin

examined.

trimer, exhibits a more potent cholesterol micelle-

proanthocyanidin dimers was different. Epicatechin-degrading activity compared to procyanidin A１,（４β →８, ２β →O →７）-catechin from peanut skin had

while（＋）-catechin did not either３）.

lower protective effect on lipid oxidation compared

Peanutskin

polyphenols

have

also

been

４）
，
５）

documented for their antioxidative effect. YU et

５）

The

as

whereasanalytical

total

antioxidant

absorbancecapacity

antioxidant

activity

betweento epicatechin-（４β →８）-epicatechin from cocoa７）. The
antioxidant

activities

areclosely

relatedtotheal . showed that after blanching, loasting, or directstereochemistry. Meanwhile, almost all studies onpeeling,thepeanutskinretained

its

free

radical§ Corresponding auther, E-mail : t３tamura@nodai.ac.jp

antioxidant

effects

were

conducted

with

4

Food Preservation Science

polyphenol-containing

extracts.

Currently,

littleinformation is available on the chemical structures

VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５

（ 4 ）

３. ORAC assay
Solutions of Trolox, fluorescein and ２,２ -Azobis

polyphenol（２-amidinopropane） dihydrochloride （AAPH） were

In the present study, we investigated the in vitro

Twenty microliters of sample or Trolox solution（６.

andpluralanalysisofpeanutskin

prepared in a phosphate buffer （７５ mM, pH ７.０）.

antioxidant activities.

" of ９４４. nM fluorescein wereantioxidant activities of proanthocyanidins extracted２５-５０ µM）, and ２００µfrom peanut skin. The antioxidant activities of（＋）-

mixed and incubated at ３
７℃ in a ９
６-well microplate.

catechin （monomer）, procyanidin A１（dimer）, andAfter １０ min, a volume of ７
５ µ /well of ３
１.７ mM

EEC （ trimer ） were measured by various assay

AAPH was added to the plate. The mixture wasmethods such as DPPH radical scavenging assay,

furtherβ-carotene"

incubated

for

９ s

beforetheinitiallipid

fluorescence was measured. The fluorescence of theperoxidation inhibition assay using liver microsomal

mixture was then recorded every ２ min for ７０

fractions and mitochondria.

min. A Trolox solution series（６２. ５, １２５. ,２５ and ５０

ORAC

assay,

bleaching,andµM ） was used to draw a standard curve. The

Materials and methods

blank or background value was determined by" of phosphate buffer instead of extract.

using ２０µ１. Peanut skin polyphenols extraction
Peanut skin extract （ PSE ） was obtained from

Fluorescence measurements were normalized to thepeanut skin as we previously reported３）. In brief,

blank. Using the normalized curves, the area underpeanut skins were boiled in water for ３
０ min,

the fluorescence decay curve（AUC）was calculated

residue was separated from the supernatant andas follows :'"#!

were prepared by ultrafiltration （ MWCO １
０,０
０
０;

!#"""!!
$%"$&'""& is the initial fluorescence reading at ０
where $
min and $.
% is the fluorescence reading at time %!

Advantec, Tokyo）. Procyanidin A１ and EEC were

The net AUC of a given sample was calculated as

separatedfollows :boiled again in water. This was repeated ５ times,
and all supernatants were concentrated in vacuo toobtain PSE. Higher- and lower-molecular fractions

bychromatographyonaTSK-gelToyopearl HW-４
０ F column （２６×８００ mm）（Tosoh

net AUC = AUCantioxidant−AUCblank

Bioscience, Tokyo ）, and YMC gel ODS-AQ １
２S５
０

The

column （YMC, Kyoto ）, as described previously１），３）.

antioxidant concentration was determined and the

Totallinearregression

between

net

AUC

and

determined

ORAC value was calculated by dividing the slope ofaccording to the method of SINGLETON and ROSSI８）

the Trolox curve obtained in the same assay. Finalwith Folin-Ciocalteu's reagent.

ORAC values were expressed as TE equivalent per

２. DPPH radical scavenging activity assay

gram and molar of polyphenol.

contentsofpolyphenol

were

A １
４
０ µM solution of DPPH was prepared in" of the solution was added to" of the PSE sample. A control reaction was
prepared by adding ４００ µ" of solvent instead of

ethanol and ２
０
０µ
４
０
０µ

４. β-carotene-linoleic acid bleaching assay
A stock solution of β-carotene ― linoleic acid was! of β-carotene, １００! of

prepared as follows : １

temperature for ２
０ min, and then the absorbance! of Tween ４０ were each
! of chloroform. Then １００µ" oflinoleic acid, ２５０µ" of β-carotene, and ２
５０µ" ofwas measured at ５１
７ nm. The percentage inhibition

Tween ２０ were mixed together, and the chloroform

was calculated as follows :was evaporated under vacuum. A solution of ２０extract.

The

mixturewas

incubated

at

room

linoleic acid, and ２００dissolved in １

AS is the absorbance of the reacted extract. The!
residue. An aliquot of ８µ" of extracted polyphenols
was pipetted into a ９６-well plate and ２００µ" of theresults were expressed as the median effective dose,previously described mixture was added. The plate

which

curve

was incubated for ５
０ min at ５
０℃ together with aobtained with different concentrations of extract.

control well containing Trolox. The absorbance was

Trolox, which is a strong DPPH radical scavenger,

then measured at ４７
０ nm at ５ and ５
０ min. The

was also tested, and the median effective dose value

antioxidant capacity was calculated as percentage

was converted to trolox equivalent（TE）.

inhibition of oxidation using the following equation :％ Scavenging =［（A０−As）/A０］×１
００,mM phosphate buffer（２５ ）was then added to thewhere, A０ is the absorbance of the control reaction,

wascalculated

from

a

calibration

（ 5 ）〔Article〕 Antioxidant Activities of Proanthocyanidin Oligomers

Antioxidant activity（％）

was

used.

To

5

determinetheamount

of

TBA

=
［
｛
（B５０−B５）−（V５０−V５）｝/ B５０−B５］×１
００,reactive products, MDA was calculated using awhere B５ and B５０ are the absorbance of wells

molar extinction of １.５
６×１
０５ M−１cm−１ . Similarly,

without sample extract measured at the beginningmicrosomal lipid peroxidation was induced by Fe３＋ ―! / ! protein-containing
microsome （２５０µ# ） was mixed to ７
５０µ# of aof reaction （５min） and at ５０ min, respectively, V５

ADP / NADPH.

and V５０ are the absorbance of the wells containing

The １.５

extract at the beginning（５min）and at ５０min after

mixture consisting of ０５. mM ADP―２
５ µM Tris-HCl

the reaction, respectively.

buffer（pH ７４. ）,２５ µM EDTA―５
０ µM FeCl３, and ２
５

５. Preparation

of

rat

liver

mitochondria

microsomes
experiment.

Thethe addition of ０.５ mM NADPH and incubated at" were used in

３
７℃ for ３
０ min. Subsequently, the samples were

were

analyzed for TBA reactive products as described

Male Wistar rats weighting ２００
the# of peanut extract. The reaction was initiated byµandliversremovedimmediately and the tissue was homogenized in ９

above.

volumes of ice-cold ０２. ５ M sucrose−０２. mM EDTA.

７. Statistical analysis

The homogenate was centrifuged at ６００×

" for １０

Experimental results were expressed as mean ±min to remove liver debris and then centrifuged at
８４
,０
０×

Statistical" for １０ min to sediment mitochondria. This

standard deviation （ SD ） for three samples usingpellet was washed with ０.２
５ M sucrose ―０.２ mM

standard version）. Repeated measures ANOVA was

EDTA. Liver microsomes were prepared from theused to analyze the change of variables with group.

supernatantcontaining

Fisher’s LSD test was used for group-to group

mitochondria was obtained. The supernatant wascomparison at ORAC assay. A p-value ＜０.０
５ wasultracentrifuged at １
０
５０
,０
０×

considered statistically significant.

when

the

supernatantremoved.

mitochondria

andsolution" for ９０ min and theTheconcentrationofmicrosome

proteins

wasdetermined using the Quick Start Protein Assay

Programfor

Sciences （ SPSS,Results and discussion
１. Total polyphenol content and antioxidant activity（BioRad Laboratories, Tokyo）.

of PSE and its fractions

６. Assay for thiobarbituric acid reactive products

PeanutLipid peroxidation in mitochondria and microsome

Socialskin

presented

a

total

of １
３
４.３

!

! " dry skin in its

polyphenols, with ４
４０. and ７
８５.
/

solutions was measured using thiobarbituric acidlower-（TBA）. Mitochondria（３ /respectively. Thirty-three percent of the polyphenol

was added to ５００µcontent! ! mitochondrial protein）# of reaction buffer, containing

andhigher-molecularwas

containedinweightthefractions,lower-molecular２
０ mM potassium phosphate buffer（pH７４
. ）,１
２
５ µM

# of peanut

fraction, with an overall recovery rate of ９１％. TheFeSO４, １
２
５ µM ascorbic acid, and １
０µlower-molecular

extract. The mixture was incubated at ３
７℃ for ６
０

DPPH radical scavenging activity and ORAC value# of ２０％ trichloroacetic acid and# of １％ TBA were added to the mixture, andweightfractionshowedhighermin. Then, ２５０µcompared to PSE or the high-molecular weight２
５
０µfraction（Table １）. Antioxidant activities determined

kept in a boiling water bath for １
５ min to obtainby the β-carotene bleaching method were similar in

the characteristic red colors of TBA ― MDA. After

all

three

fractions.

Wefurther

centrifugation, the color intensity was measured atproanthocyanidins （ Table ２ ） from５３
２ nm. To determine the blank value, a potassium

molecular

phosphate buffer without FeSO４ or ascorbic acidantioxidant activities.

fraction１），３）,

andisolated

thelower-

determined

their

Table １ Polyphenol content and antioxidant activities of PSE using different assays

Fraction

PSE
M.W.＞１００,００
M.W.＜１００,００Polyphenol!

（ ／g dry skin）

１
３
４３
. （１
０
０ ％）
７
８５
. （５
８４
. ５ ％）
４４０. （３２７. ６ ％）

DPPH radical
scavenging activity（mmol of TE ／g polyphenol）

８０
.３
６０
.１
１
００
.３

ORAC value（mmol of TE ／g polyphenol）
a４５９. ５±１０.０５０９. ５±３３. ９a
１
００９. １±５６. ５b

Different letters indicate statistically significant differences at ＜００.５Antioxidant activity measuredby β-carotene bleaching method（mmol of TE ／g polyphenol）

６４
.５
６２
.６
７９
.９

6

Food Preservation Science

VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５

（ 6 ）

Table ２ Structure and properties of polyphenols isolated from peanut skin（＋）-Catechin

Procyanidin A１

EEC

２
９
０２
.７
０２
.４

５
７
６５
.１
５６
.２

８
６
４７
.８
２２
.０

Structure

Molecular weightContent（％ of total polyphenol）

Procyanidin A１: epicatechin-（２β→７４, β→８）-catechin

EEC : epicatechin（４β→６）-epicatechin（２β→O →７４
, β→８）-catechin

２ . DPPH radical scavenging activity and ORAC
value

would be increased depending on the number ofphenolic

Using

equal

molarityofpolyphenols,

EEC

hydroxylgroup,

and

the

order

of

antioxidant potency would be EEC > PA１＞（ ＋ ）-exhibited the most potent DPPH radical scavenging

catechin.

activity, in the order EEC>procyanidin A１＞（＋）-

polyphenols by ORAC value were also shown incatechin（Table ３）. The activity normalized per unit

Table ３. TE antioxidant capacity were strong inweight, however, was the same in the three grades

ORAC assay compared to DPPH assay in any threeof purities. Interestingly, the antioxidant activity

polyphenols. The order of antioxidant activity wasincreased with the molecular weight. The catechol

EEC>PA１＞（＋）-catechin in the ORAC value, andstructure of polyphenols plays a critical role in their

thisantioxidant

９）

activity .

EEC

has

three

catecholstructures in a molecular, and procyanidin A１ and

The

order

antioxidant

was

same

activity

as

the

of

the

DPPH

three

radicalscavenging activity.
３. β-Carotene bleaching activity（＋）-catechin has ２ and １ structures. Number of the

In table ４ are shown the antioxidant activities ofcatechol hydroxyl groups of those polyphenols may

peanut skin polyphenols as measured by the β-

result in altered DPPH radical scavenging activity.

carotene ―linoleic acid system.（ ＋ ）-Catechin showed

Moreover, DONG et al .１０） observed that the B-type

higherantioxidant

β-carotene

weightpolyphenols.

activity was （ ＋ ）-catechin > procyanidin A１＞ EEC,

may be explained by the presence of phenolic OH

although no difference in antioxidant activity wasgroup,

scavenging

determined among the three polyphenols, when theradical, and by the additional C２-O-C７ ether linkage

antioxidant activity was normalized per mole ofpresent in the A-type procyanidin dimer decrease

polyphenol. It has previously been reported thatal .１０）epicatechin gallate and epigallocatechin gallate havesuggested that lower DPPH clearing activity of A

stronger β-carotene bleaching activity than either

type procyanidin dimer than that of B-type may

epicatechin or epigallocatechin１１）. In addition, DONG etdue to the additional C２-O -C７ ether linkage insteadal .１０）alsoof a phenolic OH group as in B-type dimer. We

peroxidationsuggested that DPPH radical scavenging activity

epicatechinveryimportant

the DPPH radical clearing effect.

in

DING

et

observedthat

inhibition
gallateofequalradical clearing effect than the A-type dimers. This
is

order

in

procyanidin dimer presented a more potent DPPH

which

The

activity

the

order

potencywasdimer > A-type

bleaching

of

lipid
A-typeepigallocatehin

Table ３ Antioxidant activities of polyphenols
DPPH radical scavenging activity
Polyphenol（＋）-Catechin
Procyanidin A１
EEC

ORAC value

mmol of TE /g polyphenol

mmol of TE /mmol polyphenol

mmol of TE /g polyphenol

mmol of TE /mmol polyphenol

９８
.９
１
０５
.４
１
３３
.２

２８
.７
６０
.８
１
１５
.９

３
０８
. ２± １４
. ４a
１
２
０５
. ９±１
６７
. １b
１
４
７６
. ０±１
１０
. １b

８９
. ５±０４. ２a６９５. ２±９６. ４b
１
２
７６. ４±９５. ２cDifferent letters indicate statistically significant difference at＜００.５

（ 7 ）〔Article〕 Antioxidant Activities of Proanthocyanidin Oligomers

Table ４ Inhibitory
peroxidation

activityofpolyphenols

on

lipid

7

procyanidin A１ and EEC used at a concentration of
１７. mM inhibited the production of MDA by ３
９ andPolyphenol

mmol of TE /g polyphenol

mmol of TE /mmol polyphenol（＋）-Catechin
Procyanidin A１
EEC

１
０８
.１
６４
.５
４４
.１

３１
.４
３７
.７
３８
.１

２
６％, respectively, whereas that of（＋）-catechin was
８７％（Fig. １A）. Procyanidin A１ and EEC inhibitednearly all of the MDA production, when the （＋）catechininhibited

peroxidation.

only

MDA

about

５
０％

of

production

werestrongly

theinhibited by polyphenols than tocopherol, which isgallate dimer > A-type epicatechin dimer > B- typecommonly utilized as an antioxidant reagent in foodepicatechin dimer. VERSTRAETEN et. al ７） reported that

products,

the subunits of B-type dimers were stacked up,

microsomal fraction, thewhile the subunits of A-type dimers are linked byprocyanidin A１ and EEC were stronger than that oftwo covalent bonds. As such, the structural subunits（＋）-catechin, whereas no difference was observedin the A-type dimers are not capable of folding

between procyanidin A１ and EEC（Fig. １B）. In theover themselves, making A-type dimers a morepresence of procyanidin A１ and EEC at ０.５ mM,

elongated structure than B-type dimers. This may

MDA productions were repressed down to １
９６
. and

in turn explain why A-type dimers may have a１
９.０％, respectively. In the presence of tocopherol,higher number of interaaction sites with the lipid

MDA products were only repressed to ６
３％. These７）

results suggest that procyanidin A１ and EEC may

described that dimers and trimmers can interact

possess unexpectedly high antioxidant properties inwith membrane phospholipids, presumably with their

vivo.

than

the

B-types.

Futher,

VERSTRAETEN

et.

al

in

any

polar headgroup, and that procyanidins can provide
protection against the attackofoxidants

asproanthocyanidin

interpretedasdifferencesinpolyphenols

andrespective

substrates,

will

be

strongerifaantioxidant

the

liver

activities

ofWe sought to examine the antioxidant activity ofthat inhibition activity of lipid peroxidation may beaffinityIn

Conclusionsaconsequence of the interaction. Thus, we suggest
affinity

concentration.

oligomers

isolatedfrompeanutbetweenskin. We suggest that the DPPH radical scavenging

and

the

activities and ORAC values of polyphenols may be

degreeofduepolymerization is more smaller.

to

their

hydrogen-donating

ability.

Theβ-carotene bleaching activity of （ ＋ ）-catechin was

４. Lipid peroxidation test using rat liver homogenate

higher than that of proanthocyanidin oligomer, andwasthis may be explained by the presence of distinct

conducted to reflect in vivo circumstances. In ainteraction areas between polyphenol and substrate.

mitochondria preparation obtained from rat liver,

Procyanidin A１ and EEC exhibited high inhibition

antioxidant

assay

using

rat

liver

A

MDA
（%）

The

B
100

100

80

80
（+）
-catechinprocyanidin A1 60
EEC
tocopherol

60

40

40

20

20

0

0
0

2

4

6

Polyphenol（mM）

8

0

0.5

1.0

1.5

2.0

Polyphenol（mM）

Fig．
１ Effect of polyphenols on MDA levels in rat liver homogenate
Reaction mixtures containing mitochondria（A）and microsome（B）were added todifferent concentrations of polyphenols and tocopherol.

8

Food Preservation Science

VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５

（ 8 ）

effect on lipid paeroxidation in liver homogenate.

proanthocyanidin dimers from peanut skins andSuchpersimmon

oligomers

derivedfrom

peanut

skin

may

pulp

and

comparison

of

the

antioxidant activity of A-type and B-type dimers,

therefore be high-antioxidant in vivo.

Fitoterapia., ９
１, １
２
８〜１
３
９（２
０
１
３）
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１１）KUMAZAWA, S., TANIGUCHI, M., SUZUKI, Y., SHIMURA,

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polyphenol

fractionalower-molecular-weightfrompeanutskin,

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２）
A., ARAI, S., ABE, N., KOSHINO, H. and MURA, K. :polyphenols,procyanidin

海老澤隆史＊１・田村倫子＊２・小澤恵実＊３・村
＊１

A１

and

清司＊２

東京聖栄大学健康栄養学部

（〒１
２
４―８
５
３
０ 東京都葛飾区西新小岩１―４―６）＊２３）TAMURA, T., INOUE, N., OZAWA, M., SHIMIZU-IBUKA,
Peanut-skin

ラッカセイ種皮から単離した異なる重合度のプロアントシアニジンによる抗酸化活性の比較

東京農業大学応用生物科学部

（〒１
５
６―８
５
０
２ 東京都世田谷区桜丘１―１―１）＊３

アドバンテック（株）

（〒１
６
３―０
７
０
３ 東京都新宿区西新宿２―７―１）

epicatechin-（４β →６）-epicatechin-（２β →O →７,
４ β → ８ ） -catechin,degradingactivity

exert

in

cholesterol

vitro,

Biosci.

micelle-ラッカセイ種皮は多くのポリフェノールを含む。これ

Biotechnol.

まで，食材が含有するポリフェノールの抗酸化活性に関Biochem., ７
７, １
３
０
６〜１
３
０
９（２
０
１
３）

する研究は多くなされているが，多様なポリフェノール

４）HATHORN, C. S. and SANDERS, T. H. : Flavor andが混在した状態で抗酸化活性を検討しているものが大半

antioxidant capacity of peanut paste and peanutである。また，複数の方法で抗酸化活性を検討していな

butter supplemented with peanut skins, J. Food

い場合が多い。そこで私たちは，ラッカセイ種皮から単Sci., ７
７, ４
０
７〜４
１
１（２
０
１
２）

離・同定した単量体の（＋）−カテキン，２量体のプロ５）YU, J., AHMEDNA, M., GOKTEPE, I. and DAI, J. :シアニジンA１，３量体のエピカテキン−（４β→６）and−エピカテキン−（２β→O →７,４β→８）−カテキン

antioxidant activities as affected by processing, J.

（EEC）を用いて，重合度の違いによるプロアントシア

Food Comp. Anal ., １
９, ３
６
４〜３
７
１（２
０
０
６）

ニジンの抗酸化活性の違いについて検討した。DPPHラ

Peanutskinprocyanidins :Composition

６）LOU, H., YUAN, H., MA, B., REN, D., JI, M. andジカル消去試験とORAC法で抗酸化活性を測定すると，OKA, S. : Polyphenols from peanut skins and their

抗酸化活性は１モル当たりのフェノール性水酸基の数にfree radical-scavenging effects, Phytochemistry. , ６
５,

比例し，ECC＞プロシアニジンA１＞（＋）−カテキン

２
３
９
１〜２
３
９
９（２
０
０
４）

の順であった。しかしながらβ−カロテン退色法での測７）VERSTRAETEN, S. V., HAMMERSTONE, J. F., KEEN, C.

定では，重合度が高いほど抗酸化活性は低減し，（＋）

L., FRAGA, C. G. and OTEIZA, P. I. : Antioxidant−カテキン〉プロシアニジンA１〉EECの順であった。

and membrane effects of procyanidin dimers andこの結果から，プロアントシアニジンは重合度の上昇に

trimers isolated from peanut and cocoa, J. Agric.

より基質との親和性が低下する可能性があることが考えFood Chem., ５
３, ５
０
４
１〜５
０
４
８（２
０
０
５）

られた。さらに，生体内での作用を検討するため，ラッ８）SINGLETON, V. L. and ROSSI, J. A. : Colorimetry
of

total

phenolics

withphosphomolybdic-

ト肝臓ミトコンドリアおよびミクロソームを用いて脂質過酸化抑制試験を行ったところ，プロシアニジンA１とphosphotungstic acid reagents, Am. J. Enol. Vitic.,

EECは（＋）−カテキンよりも強い抗酸化活性を示し，

１
６, １
４
４〜１
５
８（１
９
６
５）

DPPHラジカル消去試験ならびにORAC法での測定結果

９）YANG, C. S. , LAMBERT, J. D. , and SANG S. :と同様，単量体のカテキンより重合体のプロアントシア

Antioxidative and anti-carcinogenic activities of tea

ニジンのほうが強い抗酸化活性を示した。しかし二量体

polyphenols, Arch. Toxicol ., ８
３, １
１〜２
１（２
０
０
９）

のプロシアニジンA１と三量体のEECの間では大きな差

１０）XIAO-QIAN, D., BO, Z., YING, Z., ZHEN-ZHEN, G., JING,
D. andCHUN-MEI,

L. :PreparationofA-typeはみられなかった。
（平成２
６年９月１日受付，平成２６年１２月３日受理）（ 9 ）

Food Preservation Science

VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５ 〔Article〕

9

Relationship between Apple Fruit Constituentsand Patulin Accumulation
by Inoculated Penicillium expansum
TAKEUCHI Masahiko＊１§, SHIRASAWA Takashi＊２,
TAKIZAWA Jun＊１ and GOTO Tetsuhisa＊２＊１ Agricultural Technology Institute of Nagano Farmers’ Federation, 787−1 Suzaka, Suzaka, Nagano 382−0084＊２ Faculty of Agriculture, Shinshu University, 8304 Minamiminowa, Kamiina, Nagano 399−4598

Penicillium expansum, a plant pathogenic fungus that infects apples, is known to produce patulin andhas been shown to be involved in patulin contamination in apples. In this study, we examined therelationship between various apple components and the amount of accumulated patulin in different
apple cultivars in order to determine the factors that mitigate patulin contamination. Interestingly,
there was a significant correlation between the amount of accumulated patulin and the total
polyphenol, chlorogenic acid, and asparagine contents in apples. However, the levels of aspartic acidand asparagine differed substantially within various portions of the apples. Hardness and sugar content
of apples were inversely correlated with the amount of accumulated patulin. Thus, taken together, ourresults suggested that patulin did not accumulate in apple varieties that were harder and sweeter.
（Received Oct. １６, ２
０
１４；Accepted Dec. １
０, ２
０
１
４）
Key words：apple cultivar, patulin, Penicillium expansum, constituents, hardness
リンゴの品種，パツリン，ペニシリウム・エクスパンズム，成分，硬さ

Patulin（４-hydroxy-４H-furo（３２, c）pyran, ２（６H）-one）
is

produced

by

a

P.

expansum

infectiondiffers

dependingonthefungi,

includingspecific apple cultivar. However, while these studies

griseofulvum,

varietyofAspergillus

have indeed shown that different apple cultivars

clavatus, and Byssochlamys nivea１），２）, and is stableexhibit different amounts of accumulated patulin, theunder acidic conditions, like those found in apple

cause of these differences has not yet been clarified.

juice. Moreover, patulin is only slightly degraded

Furthermore, patulin accumulation differs depending

following exposure to pasteurization temperatureson the harvest season, amount of constituents, andused in the processing of apple juice３）. Thus, once

hardness of apples, which also vary among cultivars.

juice and other apple products are contaminated, it

For example, WATANABE and AYUGASE９） found ais difficult to remove patulin from these products.

positive correlation between patulin accumulation

Because patulin causes hyperemia and bleeding inand total polyphenol and malic acid contents and a

Penicillium

expansum,

P.

４）

５）

the gastrointestinal tract , mutagenicity , and DNA

negative correlation between patulin accumulation

damage６） ,!

and total amino acid content. Moreover, under-ripe

for patulin in apple products７）. In Japan, patulin

and patulin contents than ripe fruit１０）, suggestinglevels in apples and apple products must be lessthat there is a relationship between accumulated

than ５０ ppb８）.

patulin and polyphenols. In addition, HAMAUZU et

the

Codex

Alimentarius

Commission

recommends a maximum residue level of ５
０ µg/

Among
above,

thepatulin-producing

fungi

also

applespolyphenol, differ between Tsugaru and Fuji apples

Therefore, it has been hypothesized that P. expansum

and that Tsugaru apples accumulate relatively highcontributes to the patulin contamination of apples

amounts

and apple products. Additionally, previous studies

relatively low amounts. Furthermore, pectin, whichhave shown that patulin accumulation resulting from

affects the hardness and / or process suitability of

expansumtoal .１１）reported that the levels of chlorogenic acid, a

rot.

P.

causesdescribed

fruit has been shown to contain higher polyphenol§ Corresponding auther, E-mail : takeuchi@nokoken.or.jp

ofpatulin,

while

Fuji

applesexhibit10

Food Preservation Scienceapples, may affect the physical properties of apple
fruit

and

patulinaccumulation.

However,

VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５

（ 10 ）

monohydrate were purchased from ACROS （ Geel,the

Belgium）. L-Asparagine monohydrate was purchased

accumulation of patulin in different apple cultivars

from Wako Pure Chemical Industries（Osaka, Japan）,

has not been studied in detail.

and all other chemicals used were purchased fromIn this study, we investigated the relationships
between

some

apple

constituentsandpatulin

Kanto Kagaku（Tokyo, Japan）.
（ ３ ） Inoculation of P. expansum to apples andaccumulation by P. expansum using major cultivars

partitioning of apples

of apples and some relatively newly introduced

to apples was carried out following the method

cultivars of apples. The information from this study

described by BANDOH et al .１２） using P. expansum

is expected to facilitate the prevention of patulin

NRRL６
０
６
９. In brief, spores of P. expansum were

contamination in apple products and the futuresuspended

breeding of new apple cultivars with reduced levels

concentration of approximately １
０６ CFU /of patulin contamination.

inoculated at １ 〜 ２
a

at

a

! and

! below the surface of theneedle.

Appleswere

individuallywrapped with aluminum foil and cultured at ２０℃ in

１. Samples and Chemicals（１）Apple cultivars

in ０ . １％ Tween ２
０ solution

apple using

Materials and Methods

Inoculation of P. expansum

the dark for ６ days.

All apples were grown andAfter incubation, apples were quartered verticallyharvested in Nagano prefecture, and their fruits

as shown in Fig. １. Portion A, which included thewere harvested at the most suitable time for their

fungus inoculation site, was used for patulin analysis.

consumption as a fresh fruit. After harvest, fruits

Portion B was used for polyphenol and amino acidwithout physical and microbiological damage wereanalyses. Portion C was used for pectin analysis,

selected for this study.

and

The

apples

used

in

this

maturing

cultivars （ Iwai

maturing

cultivars （ Akibae,

ShinanoSweet,

andand

Shinanoportion

D

was

used

were

early-

hardness, sweetness, and pH.

Tsugaru ）,mid-

２. Analysis of patulin

study

Senshu,Kogyoku,

Gold ）,

and

late-

for

measurementof

The weight of the portion including the inoculatedsite on quartered apples was measured. Each apple

maturing cultivars（Orin, Fuji, and Indo）（Table １）.

sample,except

for

Iwai

and

Indo

apples,was

Six fruits were used for each cultivar and eachmashed with a juice press, and obtained juice

year, except for Tsugaru and Fuji in ２０
１０.

samples were poured to １
５-

! tubes and stored at!

−２
０℃ until analysis. For Iwai and Indo apples, anin acetonitrile）was purchased from Biopure（Tulln,equal volume of pure water was added, and apples

Austria ）. Chlorogenic acid andwere homogenized with a blender, followed（２）Chemicals The patulin standard（１
０
０８
. µg/
D-galacturonic

acid

by

centrifugation at １５,６
６
０ × g for ３
０ min. The
Table １ List of apple cultivars used in this study andtheir harvest seasons
Cultivar

Year

Harvest time＊

Early maturing cultivar
Iwai
２
０
１
１, ２
０
０
１
２
AugustTsugaru
２
０
１
０, ２
０
１
１, ２
０
１
２ early September
Middle maturing cultivar
Akibae
２
０
１
１, ２
０
１
２
early OctoberSenshu２０１１early October
Shinano-sweet
２
０
１
０, ２
０
１
１
early October
Kougyoku
２０１２early October
Shinano-gold
２
０
１
０, ２
０
１
１
middle October
Ourin
２
０
１
２
middle October
Late maturing cultivar
Indo
２
０
１
１, ２
０
１
２
late October
Fuji
２
０
１
０, ２
０
１
１, ２
０
１
２
late Octobersupernatant was then transferred to a １
５-! tubeand stored at −２
０℃ until analysis.
For the extraction of patulin, we used the AOACOMA method ９９５１. ０１３）, with minor modifications１２）. In

B

D

core

Ａ

Ｉ
ｎoｃｕlation
site

Ｃ

＊

Apples were harvested at their most suitable time for
consumption as fresh fruit

Fig．
１ Cutting portions of an apple viewed from top

（ 11 ）

〔Article〕 Patulin Accumulation and Apple Cultivers

11"
glass test tube and extracted twice with １
０!

Nomura Chemical Co. Ltd., Seto, Japan）. For each

ethyl

column and guard cartridge were kept at ４０℃ .

brief, ５g of sample was measured in an １
８ ×１
８０
acetate.

The

ethyl

acetatecombined and washed with ２
carbonatesolution.

extracted with ５

Thephaseswere! of １.５％ sodium

aqueous

layer

was

re-

! of ethyl acetate, and the ethyl# of extract was injected, and theanalysis, １
０µMobile phase A was water-phosphoric acid（１
０
０
０: １,
v/v）, and mobile phase B was methanol. The flowrate of the mobile phase was １０.

!/min. A gradientacetate phases were combined and dried with １ gelution was performed as follows : first, the ratio ofof anhydrous sodium sulfate. The ethyl acetate

mobile phases A and B was set at ９
８: ２ for thephase was transferred to a １
００-

first ９８
. min. The ratio of B was linearly increased! recovery shaped! of acetic acid-glass flask, and approximately ２

to ２
５％ until １７５. min, ３
５％ until ２４５. min, and thenethyl acetate （２:９８ v/v） was added. The sample

５５％ until ２６.６ min. The %B was held at ５
５％ forwas then concentrated to approximately ２

１.４ min, and the ratio of B was then returned to! usinga rotary evaporator（RE１１
１, Shibata, Tokyo, Japan）

２％ over ００. １ min. UV detection was carried out at

at ４
０℃ . The ethyl acetate layer was transferred

２
８
０ nm.

into an ８-

５. Analysis of pectins! glass amber vial and evaporated todryness under a nitrogen stream at ４０℃. Residues! acidic water and filtered! syringe filter to prepare samples

Pectin in apples

wasanalyzed

aspreviously

１７）were dissolved with ０５.

described , with minor modifications using portion

through a ０.４５-

C （Fig. １）. In brief, ２
０ g of sample was divided! flat! ethanol. Samples werefor HPLC analysis. Patulin was analyzed by LC-UV

into small pieces and placed in a ３００-（Shimadzu LC-１
０ series, Shimadzu Co. Ltd, Kyoto

bottomed flask with ７
５Japan）as follows. Patulin was separated on an ODS

refluxed on a mantle-type electric heater with acolumn （Synergi Hydro-RP ８
０A, ４.６ " i.d. × ２
５０" ） with a guard cartridge （ Phenomenex, CA,room temperature, samples were then homogenizedwater-cooled condenser for １
５ min. After cooling toUSA）. The mobile phase was a mixture of water

at １
５０
,０
０ rpm for ５ min and then filtered using a

and acetonitrile（９５:５ v/v）and the flow rate was

Buchner

１０.

sequentially with ７
０, ８
０, ９
０, and ９９％ ethanol and!/min. Patulin was detected by UV absorbancefunnel.

The

residues

were

washeddetection at ２７
６ nm.

then dried under reduced pressure. Fifty milligrams

３. Analysis of total polyphenol content

of dried residue was placed in a ３００-

Analysis of total polyphenols was based on thebottomed flask with ５０! flat! water and then refluxed

method of COSTENG et al .１４）. In brief, ２
０ g of apple! of cold ethanol（５℃）,

for １
５ min. After cooling to room temperature,（portion B, see Fig. １）,５０

samples were filtered using a Buchner funnel. The

and about ０２. g of L-ascorbic acid were placed in a

residues were washed with water, and the filtratehomogenizer （ED-００１, Nihon Seiki, Tokyo, Japan）

was filled up to １００

and homogenized for １
０ min at １
５,０００ rpm. The

determination of water-soluble pectin. Residues on

mixture was filtered using a Buchner funnel, andfilter paper were transferred into a flat-bottomed

the filtrate was used as the sample for analysis offlask. Then, ８０

total polyphenol content. Total polyphenols were

was added, and the mixture was refluxed for １ h.

quantified based on the color reaction to ferrous

After cooling to room temperature, the hydrochloric

tartrate. A calibration curve was prepared usingacid

ethyl gallate as the standard１５）.

hydrochloric acid-soluble pectin.

４. Analysis of chlorogenic acidsolution! . This filtrate was used for! of ０.０５ mol/# hydrochloric acid

was

used

for

determinationofBoth water-soluble and hydrochloric acid-soluble

Analysis of chlorogenic acid was based on the
１
６）pectinsweremeasuredbythedimethylphenol

１８）method of HAMAUZU et al . . In brief, the same

method . For the blank sample, an acetic acidsample prepared for analysis of total polyphenols

solution was used instead of coloring reagent. The

was washed with petroleum ether to remove color

calibration curve was drawn using

pigments, and chlorogenic acid was then extractedacid as a standard.

by

６. Analysis of asparagine and aspartic acidethyl

acetateandanalyzed

by

HPLC.

Chlorogenic acid in extract was separated on an" i.d. × １５０" with a guard cartridge, ４.０" i. d. × １０" ;ODS column（Develosil ODS-UG-５, ４６.

D-galacturonic

Extraction of amino acids was carried out using
ethanol, as reported by MAEKAWA et al .１９）with somemodifications. Ten milliliters of the ethanol extract

12

Food Preservation Science

used for measurement of total polyphenols was! recovery shaped flask andcondensed to approximately ２ ! with a rotary
placed in a １００evaporator.

Thesolutionwastransferred

volumetric flask with a capacity

of ２
５

to

a

! and

VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５

（ 12 ）# #!#!&"#&"%

Equation４： %"##!"%% is the variance in amino acid content in#& is the estimate ofreplicateanalyses,
reproducibility standard deviation, !'"$% is thewherevariance in the content of each amino acid in#%"## is the upper limit of thediluted with lithium buffer solution （pH ２.２）. The

different portions, andresulting solution was filtered with a syringe filter

allowable variance in the content of each amino acid（０４
.５

in different portions.

!）to serve as the sample for HPLC analysis.

HPLC analysis of amino acids was performed

Results and Discussion

following the method of GOTO et al .２０） Amino acids
o-phthalaldehyde （ OPA ）.

１. Verification of the validity of component analysis

Derivatized amino acids were separated with an

ODS column（Develosil ODS-UG-５, ４６. " i.d. × １
５０" with a guard cartridge, ４.０ " i. d. × １０ ",（ １ ） Analysis of aspartic acid and asparagine

Nomura Chemical Co. Ltd.）. The column and guard

homogenized, and amino acids were analyzed for

cartridge were kept at ４
０℃. Mobile phase A waseach piece. From this analysis, the mean content

５ mM citrate buffer（pH ６０. ）and acetonitrile（１９:and relative standard deviation of aspartic acid

１ v/ v）, and mobile phase B was ５ mM citrate

were ３５

buffer（pH ６０. ） and acetonitrile （３ : ７ v/v）. The

content

flow rate of the mobile phase was １.０

asparagine were ５７
.
/

were

derivatizedwithgradient

elutionwas

performed.

detection

wascarriedat$ / % and ２４％ , respectively. The mean

Fluorescenceanandrelativestandard

deviation$ % and ４９％, respectively.

ofBecause of these large standard deviations, we

excitationnext mashed a whole apple, took six samples fromwavelength of ３
４０ nm and an emission wavelength

the mash, and analyzed the amino acid content.

of ４
５
０ nm.

From this analysis, the means and relative standard

７. Measurement of hardness, sugar content, anddeviations of aspartic acid and asparagine were ３
５

２

out

! /min. A

Using an apple cutter, the fruit was verticallydivided into six pieces. Each of six pieces was$% and ３１. ％ and ２０. $ / % and ４.６％, respectively.

pH/

For the measurement of hardness, approximately

These# of skin of fruit was removed from the upperand lower halves of portion D（Fig.１）. The tip of aneedle （ S- ４ , A-shaped tip ） of a hardness testerdatasuggestedthat

aspartic

acid

and

asparagine contents may differ depending on the
portion of the apple analyzed.
To

confirm

the

above

results,

appleswere（FB１
０K, IMADA, Toyohashi, Japan）was pushed up

vertically cut into six pieces, each piece was thentomashed, and two analytical samples from each mash

１

# into the surface, and hardness wasmeasured. Measurements from the two locations

were

were averaged, and the average value was used as

according to replicate analyses were expressed as a

the hardness. The sugar content of the juice wasand b, and the total differences in aspartic acid andmeasured with a sugar meter（IPR-１０１α, Brix ０-４
５％,asparagine contents at different locations according

AS ONE, Osaka, Japan）, and the pH was measured

２
to replicate analyses, or Σ（a-b）, was calculated. As

with a pH meter （ HM-１
２P, Toa Denpa Kogyo,

shown in Table ２, the total difference in aspartic

Tokyo, Japan）.

acid content was ３９. , with an overall mean of ３
１ /analyzed.

V

alues

at

different

locations

measurements$% . That of asparagine content was ２.４, with an
overall mean of １
３$ / % . Because there were somewere performed following the method described inerrors in the analysis of one of the six samples,thedata from this sample was excluded from statistical

８. Repeatability analysis
Repeatability

analyses

International

proficiency

of

some

Harmonized

testingofProtocolanalytical

for

the

chemistry２
１）laboratories（IUPAC Technical Report）

analysis.

using theThe results of repeatability analyses, performed as! !'!("%"$#!#%"（average content of each
Equation２：#& ##described in the Materials and Methods, did not

following equations :Equation１： "%%

０．
８
４
９
５
free amino acid）! #Equation３： "%% （a + b of Dispersion!!

"%%）/２show

homogeneityofasparticacidand / orasparagine contents depending on the portion offruit.

Therefore,

unliketheotherconstituents,

averages of aspartic acid or asparagine content in（ 13 ）

〔Article〕 Patulin Accumulation and Apple Cultivers

13

Table ２ Difference of amino acids content by portion
２
Σ
（a-b）

Overall mean
［ / ］

３９
.
２４
.

３
１０
.
１
３０
.

Aspartic acid
Asparagine! "］ Rejection

!"

２
San［
/

Limit

Value

０６
.２
０４
.８

１５
.０
０７
.２

３. Contentssix （ or five ） fruit were used for the analysis of

Ssam２

σ２all

Rejection Limit
Value

７０
.
１
３０
.

０７
.７
０１
.８

２６
.０
０７
.２

and

correlationsofvariousapple

components with patulin accumulation

correlations with patulin accumulation.
（ ２ ） Measurement of hardness, sugar content,（１）Total polyphenols and chlorogenic acidand pHThe amounts of total polyphenols and chlorogenic

In vertical sections of apples, the mean

hardness was ３６.

"/㎠（relative standard deviation,acid in different apple varieties are shown in Table

７.３％ ）. Additionally, the mean sugar content was

３. Iwai and Tsugaru apples had significantly higher

１
７％ （relative standard deviation, ２.７％ ）, and the（ p ＜０.０
１） total polyphenol content than othermean pH was ４.０（ relative standard deviation, ３.

cultivars. In contrast, Senshu and Indo apples had

１％ ）. These relative standard

weresignificantly lower（p＜００. ５）total polyphenol content

sufficiently small, suggesting that there were nothan other cultivars. The correlation between the

differences in these values according to different

amount of accumulated patulin in apples and its

deviations

portions of the apple.

total polyphenol content had a coefficient of r = ０.

２. Patulin accumulation and apple cultivars

５
２, indicating a significant correlation（p＜００. １; Fig.

The amount of patulin accumulated in different

２）.

apple varieties is shown in Table ３. The Iwai

Chlorogenic acid, a major polyphenol found incultivar contained significantly higher amounts ofapples, showed results similar to those of total

patulin compared with all other cultivars （p ＜０.０５）polyphenols. Iwai apples had significantly higher （pexceptpatulin＜００. １）chlorogenic acid content than other cultivars.

Tugaru,andtheamountofsignificantly

Additionally, Shinano Sweet and Fuji apples had

higher than that in Akibae, Shinano Gold, Fuji, andsignificantly greater （ p ＜０.０１） chlorogenic acidaccumulatedin

TugaruappleswasIndo apples（p ＜０.０５）. In contrast, Akibae, Shinanocontent than all other cultivars, with the exception

Gold, and Indo apples had significantly lower patulinof Iwai apples. In contrast, Tsugaru and Indo apples

levels than all other cultivars （p ＜０.０５）, with the

had significantly lower （ p ＜０.０１） chlorogenic acidexceptions of Senshu and Kogyoku apples.

content

than

other

cultivars.

The

correlation

Table ３ Constituents and patulin accumulation of apple cultivars
NumberCultivars

ofsamplesPatulin"［µg/ ］

Total

Chlorogenic Water-soluble

Hydrochloric
acid soluble

Total

Aspartic

Asparagine Hardness! "］［!/"］ ［!/"］ ［!/"］ ［!/"］ ［!/"］ ［!/"］ ［"/㎠］

polyphenols
［ /

Acid

pectinpectinPectin＊

acid

Brix

pH

Iwai

１
２

１８
, ００±１４, ００ ６９０±１００ ２２０±４２ ２２, ００±３７, ００ ２１, ００±６４０ ４３, ００± ９７０ ３２０± ４１ １７, ００±５４０ ２６. ±０１. ３ １２±１０
.
３７
. ±０１
.２

Tsugaru

１７

８３０± ７４０ ５３０± ９６ １８± ５９. １２, ００± ３７０ １８, ００±６１０ ３０, ００± ６９０ ５４± ３２ ４１０±３３０ ２７. ±０８. ０ １３±０８. ５ ４２. ±０２.８Akibae１２

１５０± １４０ ３９０± ３９ ３７± ６０.
９８０± １３０ ２０, ００±２４０ ３０, ００± ３４０ ４０± １７Senshu６

４００± ５３０ ２４０± ４１ ４９± ６０. １０, ００± ９７ １９, ００±２１０ ２９, ００± ２８０ ３００± ４７ ４００±２００ ３０. ±０３. ６ １４±０４. ３ ３９. ±００.０Kougyoku

６７２０± ６４０ ４１０± ６４ ４２±１４ １６, ００± １５０ １７, ００±１３０ ３４, ００± １６０ １１０± ２４１２４９０± ４６０ ４２０± ４９ ７０±１８ １０, ００± １９０ １４, ００±４００ ２４, ００± ３４０ ９２± ８７ １９０±３００ ３１. ±０２. ７ １５±０５. ９ ４２
. ±０２
.６

１２

９５± ４６ ４２０± ８９ ３８± ８９. １０, ００± １８０ １３, ００±２００ ２４, ００± ３００ ８９± ２０ １６０±１００ ３９. ±０３. ４ １７±１２
.
４０
. ±０１
.０

Ourin

６

７７０± ４００ ４２０± ３７ ４４± ７３. ２２, ００± １２０ １８, ００±２２０ ４０, ００± １７０ ２７± １３ ２９０±１７０ ５１. ±０４. ８ １７±１２
.
４５
. ±００
.０

Fuji

１
７

４００± ３９０ ４００± ８０ ７６±３８ １３, ００± １６０ １６, ００±２７０ ３０, ００± ３４０ ２６０±１１０ １６０±２４０ ３８. ±０５. ５ １７±２０
.
４０
. ±０１
.９

Indo

１２

７８± ３３ ３３０± ５５ １７± ３１. ３５, ００± ８９０ ２１, ００±３９０ ５６, ００±１２, ００ ８２± ３９ １３０± ８７ ３６. ±０１. ８ １８±１４
.
４６
. ±００
.７

Shinano-sweetShinano-gold

Average±Standard Deviation* : Water-soluble pectin + Hydrochloric acid soluble pectin

７９± ８８ ４２. ±０３. ８ １４±０３. ６ ３６. ±０１.６２０± ９２. ２２. ±０４. ２ １４±１４. ４ ３７
. ±０２
.１

14

Food Preservation Science

VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５

（ 14 ）

inwere r = ０.４３ and r = ０.８
７, respectively, andapples and the total chlorogenic acid content had apositive correlations were observed （ Fig. ４）. In

coefficient of r = ０.４
８, indicating a significant

summary,

correlation（p ＜０.０
１; Fig. ３）. These results, whichsignificantly higher （p ＜０.０１） aspartic acid content

suggested

thanbetween the amount ofaaccumulated

negativepatulincorrelation

between

Iwai,

other

Senshu,cultivars,

and

while

Fuji

applesOrinappleshad
had

polyphenols and / or chlorogenic acid contents andsignificantly lower （p ＜０.０５） aspartic acid content

patulin accumulation, were consistent with those ofthan other cultivars, with the exception of Akibae

９）
，
１
０）

previous studies

apples. Iwai apples had significantly higher（p＜００. １）.

（ ２ ） Pectins

Amountsof

pectinsintheasparagine

content

than

other

cultivars,

while

different cultivars are shown in Table ３. Pectin

Kogyoku apples had significantly lower （p ＜０.０５）contents are thought to affect the hardness of fruit,asparagine content than other cultivars, with theand overripe fruit have been shown to containexceptionofShinanoSweet

apples.

However,２２）soluble pectin, correlating with decreased hardness .

because of difference in the contents of these amino

However,

betweenacids in various portions of apples, it is very

pectins, water soluble, hydrochloric acid soluble, anddifficult to describe the relationship between patulin

total pectin, content, and patulin accumulation wereaccumulation and contents of these two amino acids.

observed in this study. Among cultivars, Indo apples（４）Hardness, sugar content, and pH

contained significantly higher

hardness, sugar content, and pH of each cultivar arenosignificant

relationships

amountsof

pectinthan the other cultivars studied（p＜００
. １）
.

shown

（３）Aspartic acid and asparagine

between the amount of patulin accumulated andAmounts ofinTable ３ .

Coefficients

of

The

correlationdifferent

hardness, sugar content, and pH were r = −０３. ８, rcultivars are shown in Table ３. Coefficients of= −０５. １, and r = −０１. ５, respectively. A significant

correlation between amounts of patulin accumulated

inverse correlation（p＜００. １）between the amount ofand aspartic acid and asparagine contents in apples

accumulated patulin and hardness（Fig. ５）or sugar

aspartic

acid

and

asparagine

in

the

[µｇ/kg]6,000[µｇ/kg]Patulim

4,000
3,000
2,000
r=0.52

1,000
0
100

300

500
700
Total polyhenols

900

1,100
[mg/kg]PatulimFig．
２ Relationship between total polyphenol and patulincontents in apples

2,000
1,800
1,600
1,400
1,200
1,000
800
600
400
200
0

r=0.870[µｇ/kg]6,000[µｇ/kg]
6,000

5,000

5,800

4,000

4,600

3,000

r=0.48

2,000
1,000
0

500

1,000
Asparagine

1,500

2,000
[mg/kg]Fig ．
４ Relationship between asparagine and patulincontent in apples

PatulimPatulim5,000

r=−0.38

3,400
2,200
1,000

0

50

100 150 200 250
Chlorogenic acid300 350[mg/kg]Fig．
３ Relationship between chlorogenic acid and patulincontents in apples

002

Fig ．５ Relationshipcontents in apples

3
Hardness
between4

hardness

5[kg/cm2]
andpatulin（ 15 ）

〔Article〕 Patulin Accumulation and Apple Cultivers

15

content was noted. Among cultivars, Iwai, Tsugaru,

LEEUWEN, F. X. :and Kogyoku were significantly softer （ p ＜０.０１）patulin in the rat : effects on the kidney and thethan other cultivars, with the exception of Senshu

gastro-intestinal tract, Fd. Chem. Toxicol ., ２
６, ２
３〜

and Shinano Sweet cultivars. In contrast, Akibae,
Shinano Gold, Orin, Fuji, and Indo apples weresignificantly harder（p＜００. １）than other cultivars.

３
０（１
９
８
８）
５）SCHUMACHER, D. M., METZLER, M. and LEHMANN,
L. :Mutagenicity of the mycotoxin patulin in

Iwai and Tsugaru apples exhibited significantly

cultured

lower sugar contents（p ＜００. １）than other cultivars,

modulation

while Akibae, Senshu, Kogyoku, and Shinano Sweet
apples were sweeter than the two aforementioned

Sub acute toxicity study ofChinesebyhamsterV７
９ cells

intracellularandglutathione,

its
Arch.

Toxicol ., ７
９, １
１
０〜１
２
１（２
０
０
５）
６）LIU, B. H., YU, F. Y., WU, T. S., LI, S. Y., SU, M.

cultivars, followed by Shinano Gold, Orin, Fuji, andC., WANG, M. C. and SHIH, S. M. : Evaluation ofIndo apples. Among early-maturing cultivars to late-genotoxic risk and oxidative DNA damage inmaturing cultivars, cultivars with a late harvest

mammalian cells exposed to mycotoxins, patulin

season tended to be sweeter.

and citrinin, Toxicol. Appl. Pharmacol ., １
９
１, ２
５
５〜２
６
３

Iwai,

Akibae,andKogyoku

apples

had

（２
０
０
３）

significantly lower（p＜００. ５）pH than other cultivars.

７）Draft maximum level for patulin in apple juice

In contrast, Tsugaru, Shinano Sweet, Orin, and Indoand apple juice ingredients in other beverages,

apples had significantly higher （p ＜０.０
５） pH than

Joint FAO / WHO

FoodStandards

other cultivars.

Codex

on

Food

Committee

Programme

AdditivesandContaminants （２００２）（ ftp : / / ftp. fao. org / codex /Conclusion

meetings/CCFAC/CCFAC34/fa02̲19e.pdf）

In summary, in this study, we analyzed the［Last accessed : May ９, ２
０
１
４］

different８）Ministry of Health, Labor, and Welfare : Partial

apple varieties in order to assess the effects ofAmendment of Ministerial Ordinances on Milkpatulin on apple qualities. We found that the early-

andmaturingtheSpecified Standards for Foods, Additives, etc. ,highest amounts of accumulated patulin. Iwai apples

Patulin （２００３）（ http : / / www. nihs. go. jp / dmb /patulincontents

andvarieties

characteristics

Iwai

and

of

Tsugaru

hadalso had high total polyphenol and chlorogenic acidcontents. Moreover, we found inverse relationships

Dairy

Products

andPartial

Revisionofpaturin.html）［Last accessed : May ９, ２
０
１
４］９）WATANABE, M. and AYUGASE, J. :Effects of

between the amount of accumulated patulin andmycotoxin and patulin production by Penicillium

sugar content andexpansum on major apple cultivars in Japan, J. Jpn.

hardness.

Therefore,

becausesugar content and hardness are easily measurable,

Soc. Food Sci. Tech. , ５
６, ２
１
５〜２
２
２ （２
０
０
９）（ inthese two parameters can be used as indices toJapanese）

select apple cultivars with less patulin contamination.

１０）HAMAUZU,

Additionally,ourcurrent

results

also

Y,

UEDA,

Y

and

BANNO,

K :provideRelationship between the antioxidant capacity andinsights into the processing suitability of existing

polyphenol components of Tsugaru apples, J. Jpn
Soc. Hort. Sci., ６
８, ６
７
５〜６
８
２（１
９
９
９）
（in Japanese）

cultivars.

１１）HAMAUZU,

Y.

and

IIJIMA,E. :Polyphenol

Referencescomposition and antioxidant activity of apple flesh

１）
FLANK, H. K. : Occurrence of patulin in fruit andextracts, J. Jpn Soc. Food Sci. Tech., ４
６, ６
４
５〜６
５
１

vegetables, Ann. Nutr. Alim., ３
１, ４
５
９〜４
６
５（１
９
７
７）
２）CIEGELER, A. : Fungi that produce mycotoxins :

（１
９
９
９）
（in Japanese）
１
２）BANDOH,

S. ,TAKEUCHI,M. ,OHSAWA,K. ,conditions and occurrence, Mycopathologia, ６
５, ５〜

HOGASHIHARA, K. , KAWAMOTO, Y. and GOTO, T. :

１
１（１
９
７
８）

Patuline distribution in decayed apple and its３）COLLIN, S., BODART, E., BADOT, C., BOUSETA, A.

reduction, Intern. Biodetero. Biodegrad ., ６
３, ３
７
９〜３
８
２

main

（２
０
０
９）

degradation products of patulin generated through

１３）AOACandNIZET,

S. :Identification

of

the

International,

２
０
０
５,

AOAC

Official

heat detoxication treatments, J. Inst. Brew. Distil .,Method ９９５１. ０, Patulin in apple juice. In : HORWITZ,

１
１
４, １
６
７〜１
７
１（２
０
０
８）

W. （ ed. ） Official Method of Analysis of AOAC

４）SPEIJERS,

G.

J. ,

FRANKEN,

M.

A.

and

VAN

International, １
８ th ed. , AOAC International,

16

Food Preservation Science

１４）COSTENG, M. Y. and LEE, C. Y. :polyphenoloxidase

andChanges inFood Sci., ５
２, ９
８
５〜９
８
９（１
９
８
７）
K.

and

TORII,H. :A

colorimetricdetermination of tea tannin with ferrous tartrate,
Tea Res. J ., １
９, １
０
４〜１
０
８（１
９
６
２）
（in Japanese）
１
６）HAMAUZU,

Y.

and

IIJIMA,E. :（in Japanese）

polyphenol

concentrations in relation to degree of browning, J.
１５）IWASA,（ 16 ）

Asakura Publishing, ３２. ５. Pectin, pp.５
５〜５
７（２
０
１
１）

Gathersburg, MD, USA
apple

VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５

の接種による
パツリンの蓄積とりんご果実成分との関係
竹内正彦＊１・白澤隆史＊２・滝沢＊１

Polyphenol

composition and antioxidant activity of apple flesh
extracts, J. Jpn Soc. Food Sci. Tech., ４
６, ６
４
５〜６
５
１

潤＊１・後藤哲久＊２

一般社団法人長野県農村工業研究所

（〒３
８
２―０
０
８
４ 長野県須坂市大字須坂７
８
７―１）
＊２

信州大学農学部

（〒３
９
９―４
５
９
８ 長野県上伊那郡南箕輪村８
３
０
４）

（１
９
９
９）
（in Japanese）
１
７） The Japanese Society for Food Science andPenicllium expansumはりんごに感染する植物病原菌のTechnology .,New Food Analysis Method Editorial

一種で，パツリンを産生し，りんご加工製品のパツリン

Board., eds. : New Food Analysis Method, Kohrin,

汚染の原因となっている。本研究ではりんごのパツリン

Pectin, pp.５
７
５〜５
８
４（１
９
９
６）
（in Japanese）

汚染の低減化 を 目 的 に，長 野 県 産 の１０種 の り ん ご に

１８） SCOTT, R. W. :Colorimetric determination ofhexuronic acid in plant materials, Anal. Chem., ５
１,

P. expansumを接種し，品種別のりんごの果実成分とパツリン蓄積量との関係を解析した。
その結果，早生種の祝，つがるでパツリン蓄積量が高

９
３
６〜９
４
１（１
９
７
９）
１
９）MAEKAWA, A., SUGAWA, T., eds. : Handbook of

く，秋映，シナノゴールドおよび印度では低いことが認

Food Analysis （ New ）, Kenpakusha, ２.２.４.３. a,

められた。りんご果実の成分とパツリン蓄積量との関係

Preparation of sample solutions to quantify free

では，総ポリフェノール量，クロロゲン酸およびアスパ

amino acids, pp.４１〜４
２（２
０
０
０）

ラギンとの間には有意な相関が確認された。一方，硬度２０）GOTO, T., HORIE, H. and MUKAI, T. : Analysis of

および糖度とパツリン蓄積量との間には逆に有意な負のmajor amino acids via high-performance liquid

相関が確認され，パツリンは硬度および糖度の高い品種

chromatography coupled with OPA pre-column

で蓄積しにくいことが示唆された。

derivatization, Tea Res. J ., ７
７, ２
９〜３
３（１
９
９
３）（in

以上より，りんごへのパツリン蓄積量を予測するには，生食用の適熟期収穫したりんごの総ポリフェノール，クJapanese）
２
１）THOMPSON, M., ELLISON, S. L. R. and WOOD, R. :ロロゲン酸，糖度および硬度を測定する事が有効である

The international harmonized protocol forthe

ことが示唆された。これらは今後のパツリン汚染の少な

chemistry

い品種の開発，既存品種のパツリン汚染，加工適性を考

proficiency

testingofanalyticallaboratories（IUPAC Technical Report）, Pure Appl.
Chem., ７
８, １
４
５〜１
９
６（２
０
０
６）
２
２）ITO, S. ed . : The Function and Science of Fruit,

えるうえで重要な知見である。
（平成２
６年１
０月１
６日受付，平成２
６年１
２月１
０日受理）

（ 17 ）

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５ 〔技術報告〕17

関東地方の伝統野菜「のらぼう菜」（Brassica napus L.）の品質について
柘 植 一 希＊・樋 口 洋 子＊・北 條 怜 子＊・元 木悟＊§＊ 明治大学農学部農学科

Quality Assessment of “Norabouna”（Brassica napus L.）
Grown in Different Months in Different Regions of Kanto
TSUGE Kazuki＊, HIGUCHI Yoko＊, HOJYO Reiko＊ and MOTOKI Satoru＊§＊

Faculty of Agriculture, Meiji University 1−1−1 Higashimita, Tama-ku, Kawasaki, Kanagawa

214−8571“Norabouna” is a leafy vegetable belonging to the Brassicaceae family and is a traditional cultivar in
the western part of the Kanto region. However, the morphology of “ Norabouna ” in various local
markets is not the same because local producers have their own seeds for production and they use
different cultivation practices. Therefore, we evaluated the quality of “Norabouna”produced in different
regions of Kanto by analyzing the morphology, composition, and toughness of flower stalks grown in
different months （ March, April, and May ） by various producers. The analysis showed that themorphology of flower stalks differed according to the month of cultivation, thereby altering thecondition of the packaged produce. This was one of the reasons for variation in the vegetable
morphology between areas and producers, because they grew the plants in different months. In
addition, the chemical composition and toughness of flower stalks varied between the growing months,
areas of production, and the cultivation practice used by the producer. Moreover, compared with otherleafy vegetables, “Norabouna” flower stalks had high ascorbic acid and sugar concentrations, giving
them a pleasant taste. Therefore, “Norabouna” can potentially become a more widely produced leafy
vegetable crop, but to achieve this, further studies are required to standardize the cultivation methods
and stabilize the variations in the genetic stock.
（Received Jul. ９, ２０
１４；Accepted Dec. １
５, ２
０
１
４）
Key words：Traditional cultivar, Analysis in different growing months, Morphology of flower stalk,Sugar concentration, Ascorbic acid, Nitric acid, Toughness of flower stalk
地域伝統野菜，時期別分析，花茎の形態，糖度，アスコルビン酸，硝酸，花茎の硬さ

アブラナ科の植物はヨーロッパの地中海沿岸部を起源
１）う菜」は，埼玉県比企郡から東京都あきる野市，神奈川とし ，葉菜類の野菜として数多くの品目が生産されて県川崎市にかけての山間地帯を中心に栽培されている地いる。狭義の意味で，アブラナ科アブラナ属の葉菜を

域伝統野菜であり，抽苔した花茎を可食部とするタイプ「菜っ葉」と呼ぶが，奈良時代以前に中国から渡来したの「菜っ葉」である（図１）。近年になって，「のらぼう「菜っ葉」は食用だけでなく，油の搾取などの工芸作物

菜」はアブラナ科アブラナ属セイヨウアブラナ（Brassica

２）として栽培されるなど，様々な用途に利用された 。江napus L.）の一種であることが報告された３）。セイヨウ

戸時代に入ると，京都ではすでに「ミズナ」が名産品とアブラナに属する種は，北関東から東北南部で「トウしてあげられ，明治時代には「ハクサイ」や「タアサナ」（苔菜）として栽培されており，「カブレナ」や「シイ」が中国から導入された２）。こうして日本全国に多種ンミツナ」および「宮内ナ」が主な品種としてあげられ多様な「菜っ葉」が広がり，現在では「野沢菜」，「大阪る４）。また，「のらぼう菜」に関して，埼玉県比企郡では，

白菜」，「広島菜」など，各地域における食文化の一つと栽培を奨励する古文書が見つかり５），東京都あきる野市

して各地に「菜っ葉」が存在する２）。その中で，「のらぼ

五日市地区の子安神社には，天明および天保の飢饉の際，

＊ 〒２
１
４―８
５
７
１ 神奈川県川崎市多摩区東三田１―１―１§ Corresponding author, E-mail : motoki@meiji.ac.jp

18

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５

（ 18 ）れる東京都あきる野市６）では，地域独自の品種・系統や栽培指導要領が存在するものの，自家採種を長年続けてきた生産者が多く，直売所も数か所あるため，出荷される品種・系統が揃っていない可能性がある。また，「のらぼう菜」は茎が硬くなり筋っぽくなることがあるため，食味が優れていても，食感の悪化から品質の低下へと影響し，出荷を停止するうえでの判断基準になると言われている。
そこで本研究では，「のらぼう菜」を特産野菜として扱う地域（埼玉県比企郡，東京都あきる野市および神奈
川県川崎市）の直売所を中心に，出荷された「のらぼう菜」における販売物の形態，花茎の形態および成分分析
を，出荷時期である３〜５月において毎月調査すること
により，「のらぼう菜」の販売物の形態や茎の硬さを含
図１ 「のらぼう菜」の花茎めた品質を時期別，地域別および生産者別に比較し，「のらぼう菜」の地域間差（均一性）を調べた。

実験方法

救荒作物として人命を救ったことを伝える碑が存在す
る６），７）など，多くの歴史的背景をもち，古くから関東地方で広く栽培されていたことが伺える。
「のらぼう菜」は，一般的なナバナのように花弁など

１．試 験 材 料
埼玉県比企郡，東京都あきる野市および神奈川県川崎市の各地域における直売所から，２０１
４年３月（生産現場の苦味やくせがなく，ほのかに甘味があることが特徴でにおける「のらぼう菜」の一般的な収穫 始 期）
，４月あり７），食味が優れている。しかし，就農者の減少と高（最盛期）および５月（終期）の計３回，晴天日が数日

齢化に伴い，「のらぼう菜」を生産する農家も次第に減続いた際に試験材料を購入（収集）した（図２）。その少した。そのため近年では，古くから「のらぼう菜」をうち，東京都あきる野市では，時期別の比較を行う際に，栽培してきた生産者やJAなどの団体を中心に，「のらぼ複数の生産者の出荷物を購入した。

う菜」を特産野菜として推奨し，生産規模を拡大する取各地域の直売所を巡回し，当日の早朝に収穫された出り組みがなされている。
「のらぼう菜」の収穫は２月下

荷物を，生産者ごとに５〜８袋分購入した。購入したも旬から開始され，４月に最盛期を迎え，５月に終了すのをクーラーボックス（保冷剤により１０℃前後に保持）７）る 。埼玉県比企郡における「のらぼう菜」の生産量はに入れて研究室に運搬し，冷蔵庫内（５℃）で貯蔵し，年間に９０t程度であり，現在も増加し続けている８）。しか翌日の午前中に分析した。分析調査は各地域とも２
０
１
４年

し，
「のらぼう菜」は未だ小規模生産のため，栽培地域

３月９日，４月１３日および５月２〜６日の計３回行った。

の多くは自家採種により系統が維持されている。そのた

ただし，葉色の調査は４〜５月に行った。

め，地域および生産者により，使用する品種・系統や栽

２．形態の測定培方法が異なることから，地域によっては販売物の形態

花茎を購入した袋から取り出し，すべての個体の中かや品質にばらつきがみられている。このうち，埼玉県比ら上下値の個体を同様な数だけ抜きとり，調査数を２０個

企郡では，JAおよび行政機関を中心に「比企のらぼう

体に揃え，それらを調査対象とした。葉数は，花蕾部か菜」の産地化が進められ，２００
９年には「JA埼玉中央のら数えた１節目より下の葉を葉数とした。茎径は切断面

らぼう菜部会」が発足した。川越比企地域における出荷か ら 数 え た 最 初 の 節 の 部 位 を 茎 径 と し た。葉 色物の品質安定のため，優良系統の選抜・維持の重要性か（SPAD）は各花茎における最大葉を葉緑色素計SPAD-

ら，採種担当農家を選定するとともに，地域内の自家採種を禁止した。さらに，栽培技術の統一を図るため栽培
暦を作成し，栽培技術指導を徹底している９）。また，神奈川県川崎市では，JAの直売所は市内１か所のみであり，直売所が位置する麻生区黒川（市街化調整区域および農業振興地域に指定）は，黒川地域で採種された系統が栽培され，JAや川崎市による栽培技術指導が行われている。そのため，埼玉県比企郡および神奈川県川崎市
は，生産者間における品質はある程度揃っているものと考えられる。一方，「のらぼう菜」の発祥地の一つとさ

図２ 「のらぼう菜」の販売物（埼玉県比企郡）

（ 19 ）

〔技術報告〕「のらぼう菜」品質の時期別差異

５０２（コニカミノルタ

センシング社製）によって測定

幅：９

19

!）を使用し，切断時の最大応力として測定した。

した。

破断応力の測定には，小型卓上試験機（EZ-SX型，島津

３．内容成分の測定

製作所社製）を用いた。プランジャーの送り速度は４０!

花茎を購入した袋から取り出し，すべての個体の中か−１・min とした。

ら上下値の個体を同様な数だけ抜きとり，調査数を１
０個

実験結果

体に揃え，それらを分析対象とした。糖度は，花茎において茎部の糖含量が高いことから１０），茎部から搾汁液を

１．時期別の販売物の形態調査

採取し，デジタル糖度計（PR-２０１α，アタゴ社製）によ

出荷物における重量および販売価格の地域，生産者おって時期別に測定した。アスコルビン酸は山田らの方

よび時期別比較を表１に示した。販売物の形態におい

法１１）に従って，葉部および茎部に分けて分析をした。手て，１袋当たりの重さの範囲は２６４〜４４９ 程度であり，順は，最初に葉および茎部の各部位から５$$を測りとっ

購入する時期，地域および生産者によって異なった。１た後，１０％に希釈したメタリン酸を２５ 加え，ミキサー

袋当たりに含まれる花茎の本数は，５月に移行するに従（BM-HS０８型，象印マホービン社製）にて４０秒間破砕し，って増加する傾向にあり，地域間差異が確認された。しろ過したものを検体とした。最後に，RQフレックス

かし，東京都あきる野市の直売所では，生産者No．
９，１０（メルク社製）を使用して，新鮮重１
００ 当たりのアスコのように，同じ時期においても，生産者によって本数が−１

大きく異なった。販売価格は１００〜２００円程度の範囲にあ!

ル ビ ン 酸 含 量（３−$#・１００$ ）を 測 定 し た。硝 酸 濃 度
１２）（NO ）は，菊池らの方法 に従って花茎全体を分析しり，３月が高値で，４〜５月に値段が下がる傾向にあった。最初に花茎５０ を測りとった後，３５０ の蒸留水をた。

加えて，ミキサーで１分間破砕し，ろ過したものを検体

２．時期別および地域別の花茎の形態の変化$!

とした。最後に，RQフレックスを使用して，新鮮重１００

花茎の形態における地域，生産者および時期別比較を$当たりの硝酸濃度（#・１００$ ）を測定した。

表２に示した。花茎重は，いずれの地域も収穫時期が遅４．破断応力の測定

くなるに従って減少する傾向にあり，地域間差異が確認−１

花茎を購入した袋から取り出し，すべての個体の中か

された。

"

ら上下値の個体を同様な数だけ抜きとり，調査数を６個

花茎長は，神奈川県川崎市の３回の調査を通じて２０

体に揃えて測定した。花茎の破断応力（N）は元木ら１３）以上であったが，埼玉県比企郡および東京都あきる野市の 方 法 に 従 っ て，花 蕾 部 か ら 数 え て１節 目 を０の３月はいずれも１５ 未満であり，花茎が短い傾向であし，２った。４月以降の販売物について，ほとんどの生産者の"と"ごとに基部（切断面）まで測定した。カッター
ナイフ替刃（小型刃，オルファ社製，刃厚：０．
３
８!，刃

"

"

花茎長は２
０ 以上であったが，東京都あきる野市の生産

表１ 出荷物における重量および販売価格の地域，生産者および時期別比較
調査日

重さ／袋（ ） 花茎本数／袋（本） 値段／袋（円）

埼玉県比企郡

１
２
３

３月９日
４月１
３日
５月２日

３
１
４±１
０ybx
３
６
６±２a
３
１
７±２b

５．
０±０．
３c
２
１．
４±０．
５b
５
４．
２±２．
７a

１
７
０
１
３
０
１
０
０

東京都あきる野市

５
６
７
８
９
１
０

３月９日
３月９日
４月１
３日
４月１
３日
５月６日
５月６日

２
６
４±５d
３
１
７±３cd
３
４
３±１
４bc
４
１
４±４a
３
３
０±８c
３
９
９±３
０ab

１
０．
０±０．
６de
５．
５±０．
３e
１
３．
４±１．
３cd
１
６．
８±１．
１c
５
５．
８±３．
０a
２
８．
２±１．
２b

２
０
０
２
０
０
１
２
０
１
２
０
１
３
０
１
３
０

神奈川県川崎市

１
２
１
３

４月１
３日
５月４日

４
４
９±６
３
９
８±９＊＊w

３
２．
８±０．
４
７
７．
０±２．
５＊＊

１
３
０
１
４
０

NS
**
*

**
**
**

v
分散分析（地域間差異）

z$z
生産者No．

生産地

３月９日
４月１
３日
５月２〜６日生産者No．
４および１
１は，直売所出荷前の収穫物を生産者から直接いただいたため，データなし。
平均値±標準誤差。
（n＝５〜８）x
生産地ごとに統計処理を行った。Tukeyの多重検定により，異符号間に５％以下の水準で有意差あり。
w
Student’s t-testにより１％水準で有意差あり（**）
。
（n＝５）
v
時期別に統計処理を行った。一元配置分散分析により，１％（**）または５％（*）水準で有意差あり，またはなし（NS）
。
y

20

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５

（ 20 ）

表２ 花茎の形態における地域，生産者および時期別比較
生産地

生産者No．

$

調査日

"

葉数（枚）

花茎径（ ） 葉色（SPAD）花茎重（ ） 花茎長（ ）z y!

埼玉県比企郡

１
２
３

３月９日
４月１
３日
５月２日

５
７．
０±１．
４a
１
７．
０±０．
４b
６．
７±０．
３c

１
２．
２±０．
３b
２
６．
１±０．
５a
２
５．
７±０．
２a

５．
９±０．
２a
３．
９±０．
１b
２．
１±０．
１c

１
２．
８±０．
３a
−
８．
２±０．
１b ４
９．
８±１．
７
５．
４±０．
１c ４
６．
２±１．
２NSx

東京都あきる野市

４
５
６
７
８
９
１
０

３月９日
３月９日
３月９日
４月１
３日
４月１
３日
５月６日
５月６日

４
６．
１±４．
２b
２
７．
４±１．
３c
５
７．
４±３．
９a
２
１．
８±１．
１cd
２
４．
４±１．
０cd
６．
５±０．
４e
１
４．
７±０．
７d

１
０．
１±０．
３de
８．
７±０．
３e
１
２．
０±０．
６de
２
３．
０±０．
７b
２
６．
０±０．
９a
２
２．
８±０．
２b
１
７．
４±０．
４c

６．
３±０．
４a
４．
８±０．
１b
５．
５±０．
１b
３．
７±０．
２c
５．
３±０．
２b
３．
４±０．
２c
４．
０±０．
１c

１
２．
６±０．
４b
１
１．
０±０．
３c
１
７．
５±０．
６a
８．
８±０．
２d
８．
１±０．
２d
５．
５±０．
１e
５．
７±０．
１e

神奈川県川崎市

１
１
１
２
１
３

３月９日
４月１
３日
５月４日

１
４．
８±０．
５a
１
３．
７±０．
１a
５．
９±０．
２b

２
０．
０±０．
１c
２
６．
９±０．
２a
２
４．
３±０．
１b

４．
４±０．
２a
４．
２±０．
１a
３．
３±０．
２b

８．
６±０．
１a
−
７．
８±０．
２b ４
７．
９±１．
４
５．
５±０．
１c ４
５．
９±１．
２NS

３月９日
４月１
３日
５月２〜６日

**
**
**

**
*
**

**
NS
**

分散分析w（地域間差異）

−
−
−
４
８．
６±０．
９a
４
５．
８±１．
４a
４
８．
４±０．
９a
４
４．
５±１．
２a

**
*
NS

−
NS
NS

z

平均値±標準誤差。（n＝１０〜２０）
生産地ごとに統計処理を行った。Tukeyの多重検定により，異符号間に５％以下の水準で有意差あり。
xStudent’s t-testにより有意差なし（NS）。
（n＝１
０）
w
時期別に統計処理を行った。一元配置分散分析により，１％（**）または５％（*）水準で有意差あり，またはなし（NS）。
y

#

"

$

生産者No．
１
０では１
２
２ ・１
０
０ −１と，生産者の間に大き者No．
１０における５月の花茎は１７．
４ であった。
花茎の葉数は，生産地ごとに比較すれば収穫時期が遅な差が認められた。
４．花茎の部位別における破断応力の測定

くなるに従って，減少する傾向にあった。
花茎径は，収穫時期が遅くなるに従って減少し，３〜

花茎の部位別における破断応力とその最大値および水４月は地域間差異が確認された。特に，埼玉県比企郡お分率の地域，生産者および時期別比較を表４に示した。

よび東京都あきる野市において，３月の花茎径は１１ 以上であるのに対して，５月は５〜６!程度であり，半分

部位別の破断応力では，全体的に基部に近づくほど硬くなる傾向であった。また，生産者ごとの花茎の部位別に程度に減少した。東京都あきる野市の３月調査（生産者

おける破断応力の最小値と最大値の差が３月は１．
７〜３．
９

!

No．
４〜６）では，生産者によって大きく異なり，No．
６

Nと大きかったが，４月は０．
７〜１．
６N，５月は０．
４〜１．
３の生産者は１
７．
５ で，すべての生産者の中で最も太かっNと，差が小さくなった。

!

た。

本試験では，部位別の測定により示された破断応力の葉色（SPAD）は，収穫時期にかかわらず，いずれの最大値を，地域，生産者および時期別に，花茎の硬さを地域においても差がみられなかった。

比較するうえでの破断応力とした。最大値は全体的に，３．花茎の成分分析

収穫時期が遅くなるに従って減少する傾向にあり，３月

花茎における糖度，アスコルビン酸および硝酸濃度のおよび５月は地域間差異が確認された。特に，埼玉県比地 域 別 比 較 を表３に 示 し た。糖 度 は，い ず れ の 地 域

企郡および東京都あきる野市の３月においては，生産者も，３月において９．
０°以上であり，収穫時期が遅くなる

No．
５を除いて，最大値が６N前後の値を示し，４月とのに従って減少する傾向であり，３月および５月は地域間

間には２〜５N程度の差がみられた。

差異が確認された。

水分率は，８７．
７〜９０．
５％の範囲であり，東京都あきる

葉および茎のアスコルビン酸は，いずれの地域も，３月が最も低く，４〜５月が高かった。特に，東京都あきる野市の生産者No．
８の４月および生産者No．
９の５月に

#

$

おける葉中には２００ ・１
００ −１以上が含まれていた。また，アスコルビン酸は茎よりも葉に多く含まれる傾向であった（P＜０．
０１）。

野市においては収穫時期による差が確認されたが，他の地域ではその差が確認されなかった。

考察

販売物の形態は，地域，生産者および時期別によって違いがみられた。同時期に複数の生産者から購入をした

硝酸濃度は，ばらつきが大きく，特に東京都あきる野#$ に対して，市の５月では，生産者No．
９の２
６ ・１
０
０

−１

東京都あきる野市において，生産者ごとに比較をしたところ，同じ値段の出荷物にもかかわらず，３月出荷の生（ 21 ）

〔技術報告〕「のらぼう菜」品質の時期別差異

21

表３ 花茎における糖度，アスコルビン酸および硝酸濃度の地域，生産者および時期別比較
生産地

生産者No．

z
糖度（
Brix）
○

調査日

"

#

アスコルビン酸（ ・１
０
０ −１）
葉

茎

硝酸（NO３−）
（ ・１
０
０ ）

"

#

−１

埼玉県比企郡

１
２
３

３月９日
４月１
３日
５月２日

９．
７±０．
０yax
７．
１±０．
１b
５．
７±０．
１c

１
０
４± ３b
１
７
３±１
５a
１
４
３± ６a

６
６± ２b
９
９± ５a
１
０
０± １a

８± ０c
８
６±１
１a
３
６± ２b

東京都あきる野市

４
５
６
７
８
９
１
０

３月９日
３月９日
３月９日
４月１
３日
４月１
３日
５月６日
５月６日

９．
１±０．
１b
９．
６±０．
１a
９．
０±０．
１a
７．
１±０．
２d
７．
７±０．
１c
５．
８±０．
１e
５．
２±０．
１f

１
２
７± ２bc
１
２
２± ２c
１
３
０± １bc１
５
６± ９bc
２
０
９± ２a
２
０
３±１
４a
１
９
９± ８a

７
１± １c
７
４± ０c
６
４± １c
１
０
３±１
３b
１
１
０± ３ab１
２
０± ５ab
１
２
６± ４a

３
６± １c
７
２± ２b
５
２± １bc
−
２
７±１
０c
２
６± ４c
１
２
２± ６a

神奈川県川崎市

１
１
１
２
１
３

３月９日
４月１
３日
５月４日

９．
２±０．
２a
７．
４±０．
１b
７．
１±０．
２b

１
２
７± １b
１
６
２± ４a
１
８
２±１
０a

９
６± １b
９
９± ３b
１
３
１± ２a

−
３
４± ３
２
３± ２*w

３月９日
４月１３日
５月２〜６日

*
NS
**

**
NS
**

**
NS
**

**
**
**

分散分析v（地域間差異）z

茎部を測定。
平均値±標準誤差。（n＝５）
x
生産地ごとに統計処理を行った。Tukeyの多重検定により，異符号間に５％以下の水準で有意差あり。
w
Student’s t-testにより５％水準で有意差あり（*）
。
v
時期別に統計処理を行った。一元配置分散分析により，１％（**）または５％（*）水準で有意差あり，またはなし（NS）。
y

表４ 花茎の部位別における破断応力とその最大値および水分率の地域，生産者および時期別比較
生産者
No．

調査日

!
０! ２! ４! ６! ８! １
０! １
２! １
４! １
６! １
８!

埼玉県比企郡

１
２
３

３月９日
４月１
３日
５月２日

２．
５ ３．
５ ４．
５ ５．
７ ５．
８ ５．
９ −
−
−
− ５．
９±０．
４wav
１．
６ １．
６ １．
８ １．
８ ２．
１ ２．
１ ２．
４ ２．
４ ２．
５ ２．
３ ２．
５±０．
２b
０．
７ ０．
７ ０．
７ ０．
８ ０．
７ ０．
８ ０．
８ ０．
９ ０．
９ １．
１ １．
１±０．
１c

８
７．
７a
８
７．
７a
８
９．
９a

東京都あきる野市

４
５
６
７
８
９
１
０

３月９日
３月９日
３月９日
４月１
３日
４月１
３日
５月６日
５月６日

１．
９ ２．
９ ４．
０ ５．
２ ５．
８ −
−
−
−
１．
５ ２．
２ ３．
５ ３．
２ −
−
−
−
−
２．
６ ３．
５ ５．
１ ６．
０ ５．
８ −
−
−
−
１．
４ １．
６ １．
９ ２．
０ ２．
５ ２．
２ ２．
３ ２．
６ ２．
８
１．
６ １．
６ ２．
０ ２．
１ ２．
４ ２．
５ ３．
０ ３．
２ ３．
２
０．
９ １．
１ １．
０ １．
３ １．
４ １．
５ １．
７ １．
７ １．
９
０．
７ １．
１ １．
３ １．
６ １．
７ １．
９ １．
９ −
−

５．
８±０．
７a
３．
８±０．
２b
６．
０±０．
３a
２．
８±０．
２b
３．
２±０．
４b
１．
９±０．
２b
１．
９±０．
１b

８
８．
２b
８
８．
８b
８
８．
０b
９
０．
５a
８
７．
８b
８
９．
５a
８
９．
８a

神奈川県川崎市

１
１
１
２
１
３

３月１
１日
４月１
３日
５月４日

１．
５ １．
７ １．
７ １．
９ ２．
５ ２．
６ ３．
０ ３．
３ −
− ３．
３±０．
２a
１．
７ １．
６ １．
６ ２．
０ ２．
０ ２．
４ ２．
４ ２．
５ ２．
５ ２．
７ ２．
７±０．
１ab
０．
９ １．
１ １．
１ １．
２ １．
２ １．
３ １．
４ １．
６ ２．
０ ２．
２ ２．
２±０．
４b

８
９．
６a
８
７．
８a
８
８．
９a

生産地

分散分析u
（地域間差異）zz
花蕾部の１節目（０ ）から基部までの破断応力（N）

−
−
−
−
−
−
−

３月９，１
１日
４月１
３日
５月２〜６日**NS**

販売物の形態に合わせて基部（切断面）まで測定した。−は花茎が短く，測定できなかったことを示す。
０〜１８ における最大値。花蕾部から数えて１節目を０ とした。
（n＝６）
x
１０
０−（乾物重／新鮮重×１００）で算出。
（n＝３）
w
平均値±標準誤差。
v
生産地ごとに統計処理を行った。Tukeyの多重検定により，異符号間に５％以下の水準で有意差あり。
u
時期別に統計処理を行った。一元配置分散分析により，１％（**）水準で有意差あり，またはなし（NS）。
y

!

最大値y

!

x
水分率（％）

NS
NS
**

22

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５

#

産 者No．
５，６で は５３ （花 茎 本 数 で４〜５本）差，４#（ 22 ）

ナ」において，１
２月および２月の収穫物が，６月および月の出荷の生産者No．
７，８では７１ （花茎本数で３〜８月の収穫物よりも糖含量が高く，生育中の平均気温を４本）差，５月出荷の生産者No．
９，１
０では６
９ （花茎

１
０℃以下にすることが，「大和マナ」の糖度を高めるの本数で２７．
６本）差と大きな差があった。また，いずれのに効果的であったと報告している。いずれの地域におい

地域においても，収穫時期が遅くなるに従って１袋当たても，収穫時期が遅くなるに従って糖度は減少したもの

りの花茎本数が著しく増加した。これは，花茎の重さがの，神奈川県川崎市では，５月の減少が他の地域と比べ減少したことが要因であり，花茎本数と花茎重の間にはて少なかったことから，高糖度を維持できる可能性があ＊＊

負の相関関係（r＝−０．
７７２ ）が認められた。埼玉県比る。そのため，「のらぼう菜」を高糖度の茎葉菜類とし#企郡では，３月の１袋当たりの花茎本数が５．
０本 で あてアピールするためには，高糖度系統の選抜や，その栽

り，５月は５４．
２本と１０倍以上に増加した。これに対し，培技術の確立が今後望まれる。一方，アスコルビン酸は，

形態調査における花茎重は，３月は５
７．
０ ，５月は６．
７

いずれの地域においても，葉では，３月が最も低く，４##と著しく減少した。

月および５月に高くなる傾向を示した。特に，東京都あ"

花茎の形態調査において，花茎重は全地域で，収穫時

きる野市の生産者No．
８および９の葉中において，２００

期が遅くなるに従って減少したが，それに伴い花茎径も・１
０
０ −１を超える値を示した。埼玉県農林総合研究所減少した。花茎重と花茎径の間には高い正の相関関係

でも２
０
０ ・１
０
０ −１以上の報告があり１０），食品成分表１８）

＊＊

#

"

#

"

#

（r＝０．
９
３
７ ）が認められ，太い花茎の生産が重量の高では，一般的な「洋種なばな」が１
３０ ・１
００ −１，同じい花茎の生産につながる可能性が示唆された。

アブラナ科で，比較的多くのアスコルビン酸を含む「ブまた，葉数も収穫時期が遅くなるに従って減少した。
１）

"

#

ロッコリー」が１
２０ ・１
００ −１と記載されていることか達観調査では，他のアブラナ科野菜の事例 と同様，「のら，「のらぼう菜」はアスコルビン酸含量の多いアブラ

らぼう菜」においても収穫時期が遅くなるに従って花茎

ナ科野菜と考えられる。茎中のアスコルビン酸含量は，が抽苔し，節間の伸長が促進され，葉が形成されなくな

葉中より低かったものの，５月にはいずれの地域においるため，調製した際の花茎における葉数が減少したもの

ても，１
０
０ ・１
０
０ −１を超えるなど，収穫時期が遅くなと考えられる。そのため，今後は葉数の減少を株の生育るに従って高い値を示し，葉中のアスコルビン酸の増加

段階の指標としてとらえることができる可能性がある。

とともに，茎中のアスコルビン酸も同様の増加傾向を示

花茎長について，埼玉県比企郡の生産者No．
１（３月した（r＝０．
８
５９＊＊）。特に４月および５月は，花茎の抽"#収穫）と東京都あきる野市の生産者No．
４〜６（３月収苔により，可食部のほとんどが茎部であることから，茎穫）および１０（５月収穫）では，いずれも２０ 以下であ中のアスコルビン酸の値は，花茎全体のアスコルビン酸!

!

ったが，その他の生産者では，平均２５ 前後で調製されの値に近かったと考えられる。また，収穫時期が遅くなていた。十分に伸長していない花茎の形態は，葉柄が長るに従って茎中のアスコルビン酸が増加したことに関し

く，葉柄の長い葉が茎頂部を覆う状態であったが，商品て，アスパラガス１６）でも，春どり収穫において，収穫始

自体の大きさは十分に伸長した花茎と変わらなかった。

期の４月下旬よりも，収穫終期の６月中旬におけるアス

また，収穫時期が遅くなるに従って花茎長は長くなる傾

コルビン酸含量が高く，収穫時期が遅くなるに従ってア向がみられたが，その中で東京都あきる野市の生産者

スコルビン酸が増加し，本試験と同様の傾向を示した。

No．
１０は，５月の収穫にもかかわらず，葉柄の長い葉が硝酸濃度において，既報１０）では，８〜１
８ ・１
０
０ −１の範

"

"

#

# とばら
−１

茎頂部を覆い，花茎が十分に伸長していなかったため，

囲であったが，本試験では，８〜１
２
２ ・１
０
０

生育の遅れた状態（花茎長：１７．
４ ）であった。さらに，つきが大きく，時期別および生産者ごとに異なった。硝生産者No．
１０の硝酸濃度は同時期かつ同地域で栽培され酸濃度の違いは，品種・系統，もしくは施肥量や土壌なたものに比べて顕著に高かった。既報１４）でも品種や系統

どの栽培環境が影響するとされ１９），既報１０）と本試験ではによって早晩性に差が認められていることから，収穫終

分析試料の収集地が異なることから，生産者ごとに差が期の収穫物における花茎の形態と内容成分については，あったものと考えられる。

!

さらなる調査が必要である。

「のらぼう菜」のような茎を可食部とする品目では，成分分析について，糖度は，いずれの地域においても，

不可溶性繊維による筋っぽい食感は，その品質に直接影

収穫時期が遅くなるに従って減少する傾向にあり，３月響する。若茎を可食部とするアスパラガスにおいても，

は９．
１〜９．
９°と高い数値を示した。春の時期のキャベツ

食感が品質や日持ち性を評価するうえでの重要な観点と

１
５）

１
６）

が６．
７〜７．
１°程度 ，アスパラガスが７．
５〜９．
５°程度

され，不可溶性繊維による筋っぽさを十分に考慮する必という報告があることから，この時期の茎葉菜類として要がある２０）。本試験では，元木ら１３）の方法に従って，花は，高糖度の品目と考えられる。また，糖度は収穫期間

茎を切断する際に花茎から得られる抵抗力（破断応力）中に有意に減少したことから，生育中の温度による花茎を測定し，硬さの評価をした。部位別の破断応力では，の伸長への影響が考えられる。浅尾ら１７）は，奈良県の地

全体的に花茎の頂部が小さく，基部（切断面）に近づく

域伝統野菜で，アブラナ科に属するF１品種の「大和マほど破断応力が大きくなる傾向であった。部位別に測定

（ 23 ）

〔技術報告〕「のらぼう菜」品質の時期別差異

23

した値の最大値を破断応力として比較すると，いずれの明らかになり，項目によっては地域や生産者ごとに異な地域においても３月の値が最も大きく，収穫時期が遅くることが確認された。
「のらぼう菜」はほかの茎葉菜類なるに従って値が小さくなる傾向にあった。特に埼玉県に比べて糖度が高く，アスコルビン酸が多いという特徴

比 企 郡 で は，３月 の 最 大 値 が５．
９N で あ る の に 対 しがあることから，生産拡大のためには，高品質多収系統て，５月の最大値は１．
１Nであり，５分の１程度まで下の選抜とその栽培技術の確立が望まれる。

がった。花茎のいずれの部位も，収穫時期が遅くなるに

要従って同等か減少する傾向にあり，破断応力の小さい０

約!および２!の当たりでも同様の傾向であった。一方，「のらぼう菜」は，関東地方西部における地域伝統野

水分率に差が確認されなかったことから，花茎中におけ菜である。生産現場では，自家採種や生産者ごとの栽培

る繊維量の変化が花茎の硬さに影響していると考えられ方法が異なることによる販売物の品質のばらつきが問題る。アスパラガスの若茎の硬さに関する研究では，基部とされている。本研究では「のらぼう菜」の販売物の形に近いほど繊維量が多く，破断応力が高い傾向にあっ

態や花茎の硬さを含めた品質を時期別および地域別に比

１
３）
，
２
０）

た

。また，本試験において春の収穫始めの時期ほど

較し，「のらぼう菜」の地域間差（均一性）を調べた。

破断応力が高く，過去の研究２０），２１）でも，春の収穫物では

その結果，時期別による花茎の形態の変化が販売物の形

生育中の気温が低く，伸長量が小さくなり，硬化が進行態に大きく影響を及ぼし，地域や生産者ごとに出荷物のしやすくなるため，夏の収穫物よりも繊維質で茎が硬く形態が異なり，ばらつきの大きいことが明らかになった。

なると報告している。しかし，生産現場では，収穫時期

また，花茎の内容成分や茎の硬さを評価した品質においが遅くなると，花茎から筋っぽさを感じるといわれておても，時期別に異なることが明らかになり，項目によっり，「のらぼう菜」が５月以降も収穫できない理由の一ては地域や生産者ごとに異なることが確認された。
「のつとされている。本試験では，茎を切断することによりらぼう菜」はほかの茎葉菜類に比べて糖度が高く，アス

茎の硬さを評価したが，繊維質の筋っぽさによる硬さのコルビン酸が多いという特徴があることから，生産拡大影響を測定できなかった可能性がある。花茎の茎径におのためには，高品質多収系統の選抜とその栽培技術の確いて，収穫時期が遅くなるに従って著しく減少したこと立が望まれる。

から，茎が細くなったことにより，破断応力も減少した文ものと考えられ，茎径と破断応力には高い正の相関関係
＊＊

２
０）
，
２
１）

献

に

１）山川邦夫：野菜の生態と作型，起源からみた生態特

よると，貯蔵方法にもよるが，収穫から日数が経過する

性と作型 分 化（農 文 協，東 京）
，pp．
４
３，２
０
４，２
１
７〜

が認められた（r＝０．
８
１
１ ）。また，過去の研究に従って茎が硬くなるとされている。そのため，「のらぼう菜」の花茎の硬さに注目した品質評価を行うには，

２
１
８（２
０
０
３）
２）野呂孝史：そだててあそぼう［９０］菜っ葉の絵本

繊維量の測定を同時に行うことと，「のらぼう菜」の貯（農文協，東京）
，pp．
６〜１
１（２
０
１
０）

蔵試験を兼ねた硬さの評価をする必要がある。

３）北浦健生・河田隆弘・北２
２）

宜裕：のらぼう菜川崎在

最後に，「のらぼう菜」の花茎は，アスパラガス の来系統は早生性を特徴とする洋種ナタネである，平成

ように，花茎ごとの重量に対する規格が存在しないこと

１
７年度関東東海北陸農業研究成果情報，pp．
３
４
２〜３
４
３

から，太めの花茎を生産するほど，販売物の重量が増加

（２
０
０
６）

する。また，太めの花茎は袋詰めの際の本数が少なくて

４）青葉すむため，収穫調製が細めの収穫物に比べて容易に行え

高：ツケナ類＝植物としての特性，農業技術体系野菜編７

キャベツ・ハクサイ・ホウレンソウ・る。さらに，今後のアンケート調査が必要であるが，太ツケナ類（農文協，東京）
，基pp．
１
０〜１
１（２
０
０
１）

めの花茎における見た目の良さから，太めの花茎を生産

５）東京都あきる野市ホームページ，郷土の古文書そのすることにより，「のらぼう菜」の普及と販売の促進に

１
７ 闍婆菜種御請証文（http://www.city.akiruno.toky

つながる可能性もある。そのため，太めの花茎の生産技

o.jp/cmsfiles/contents/0000001/1225/sono17.pdf）

術の確立が「のらぼう菜」の普及に関する課題と考えら

６）山本美恵子：江戸東京野菜図鑑「のらぼう菜」，大れる。アスパラガスのように，花茎ごとに規格を設定す

竹道茂監修：江戸東京野菜るとともに，太めの花茎の生産技術の検討や「のらぼう

pp．
９
６〜１
０
３（２
０
０
９）

菜」の品質や食味に関するアンケート調査も含め，今後

７）椿眞由已：栽培の基礎の研究が必要である。
以上の結果，「のらぼう菜」の生産において，時期別による花茎の形態の変化が販売形態に大きく影響を及ぼ

図鑑編（農文協，東京），

ノラボウナ，農業技術体系

野菜編１
１ 特産野菜・地方品種（農文協，東京）
，p.４
８
０
の４（２
０
０
９）
８）日 本 農 業 新 聞２０１
３年３月２日，経 営 特 報 A，１６面

し，地域や生産者ごとに出荷物の形態が異なり，ばらつ

（２
０
１
３）

きが大きいことが明らかになった。また，花茎の内容成

９）小野敬弘：伝統野菜「比企のらぼう菜」の復活〜地分や茎の硬さを評価した品質も，時期別に異なることが域 を 代 表 す る 特 産 化 に 向 け て〜，技 術 と 普 及，５０24

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５

（ 24 ）ぼ す 品 種 お よ び 収 穫 時 期 の 影 響，園 学 研，１
０（別

（４）
，３
１〜３
６（２
０
１
３）
１
０）池田順子：のらぼう菜の栄養・食味特性と加工利用，

１）
，４
８
７（２
０
１
１）

泉：葉菜類に対する還"本哲史・西本登志：生育時期がF 大和
マナ品種の糖含量とアンジ オ テ ン シ ン!変 換 酵 素

元型ビタミンC簡易迅速測定法（RQフレックスシス（ACE）阻害活性に及ぼす影響，奈良農総セ研報，

農耕と園芸，６
５（５）
，５
６〜５
９（２
０
１
０）
１
１）山田

盾・鈴木克己・中川

１７）浅尾浩史・テム）の適用性と測定例，平成６年度関東東海北陸農業研究成果情報，pp．
９
５〜９
６（１
９
９
４）

４
４，７〜１
２（２
０
１
３）
１
８）香川芳子：五訂増補食品成分表（女子栄養大学出版

１２）菊地淑子：雨よけほうれんそう生体中硝酸含量の小型反射式光度計を用いた分析法，東北農業研究成果情
報，７，２
２
７〜２
２
８（２
０
０
３）
１
３）元木

１

悟・北澤裕明・酒井浩晃・松島憲一・#渦康

範：品種および収穫時期の違いが長期どり栽培された

部，東京）
，pp．
７
２〜７
３・８
０〜８
１
１
９）吉田企世子・森敏・長谷川和久：野菜の成分とその変動，土壌環境からのアプローチ（学文社，東
京）
，pp．
２
８〜３
５（２
０
０
５）
２
０） ZURERA,

Z. ,

!
MUNOZ
,

M.

and

MORENO,

R. :アスパラガス（Asparagus officinalis L.）の破 断 応 力

Cytological and compositional evaluation of white

およびルチン含量ならびにそれらの収穫後変化に及ぼ

asparagus

す影響，日食保蔵誌，３
８（５）
，２
７
１〜２
７
６（２
０
１
２）

thickness, portion, and storage conditions, J. Sci.

１４）北浦健生・河田隆弘・北宜裕：のらぼう菜の連続

spearsasafunctionofvariety,

Food Agric., ８
０, ３
３
５〜３
４
０（２
０
０
０）

収穫体系の確立に向けた在来系統の評価，平成１５年度

２１）HERNER, R. C. : Factors affecting fiber content of

神 奈 川 農 総 研 試 験 研 究 成 績 書（野 菜）
，pp．
３
５〜３
６

asparagus, Lakes Veg. Growers News, ３, １
４〜１
５

（２
０
０
４）

（１
９
９
０）

１
５）永田雅靖：加工・業務用キャベツの収穫時期と貯蔵後の品質特性，日食科工誌，５
９，４
０〜４
４（２
０
１
２）
１
６）元木

悟・北澤裕明・酒井浩晃・重盛

勲：アスパ

ラガスのアスコルビン酸および可溶性固形物含量に及２２）元木

悟：アスパラガスの作業便利帳（農文協，東

京）
，p．
１
５
２（２
０
０
３）
（平成２
６年７月９日受付，平成２
６年１
２月１
５日受理）

（ 25 ）

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５ 〔総

説〕

25

ジャガイモの品種および比重による加工特性の差異に関する酵素化学的研究
平成２６年度日本食品保蔵科学会奨励賞

中村

優＊§

＊ 東京農業大学農学部

Enzymatic Study of Difference of Processing Property
in Cultivar and Specific Gravities of Potato
NAKAMURA Yu＊§＊

Faculty of agriculture, Tokyo University of Agriculture, 1737 Funako, Atsugi, Kanagawa

243−0405

Key words：potato, PG, specific gravities, pectin
ジャガイモ，PG，比重，ペクチン

ジャガイモ（Solanum tuberosum L.）は，生育期間が１．
０７０）を用いて，加熱処理後の細胞分離性および物性

生食，デンプンおよび加工食品原料として幅広く利用さ#（乾物）あたりの"は８７±６．
８"，比重１．
０
９
０では１
０
０±６．
７"を示し，比重がれているが，水分が多く，穀類や豆類に比べ貯蔵性が劣高い試料ほど多い傾向を示した。生鮮および加熱処理後

２〜４か月と他の作物に比べ短く，その栽培面積はコム
ギ，トウモロコシ，イネに次ぐ世界４位となっている１）。

２）を調べた。その結果，ジャガイモ１

分離細胞量は，比重１．
０
７
０では７
３±１
０．
０ ，比重１．
０
８
５でり，また貯蔵中の萌芽により品質が低下する 。このたの硬さは，生鮮ジャガイモでは比重が高いものほどややめ，冷凍および乾燥マッシュポテトなどの加工食品原料

硬い傾向を示したが，加熱処理後では比重が高い試料のの比率が増加しているが，その加工特性の詳細は明らかほうが低い試料に比べ軟化していた（表１）。さらに，になっていない。ジャガイモは加熱処理による煮崩れの粘質系のメークインを加え比重の異なる多数の試料につ挙動から，粉質系と粘質系に大別され，各々の代表品種

いて，加熱処理後の硬さを測定したところ，男爵薯およとして男爵薯およびメークインが知られている。また，

びメークイン共に比重が高いほど軟化し，煮崩れしやす

これらの特性は，同一品種においても比重によって異な

く，これらの間には高い相関が認められた（図１）。以ると言われている。煮崩れは，加熱処理によりジャガイ

上のことから，ジャガイモは品種にかかわらず，比重にモ組織が細胞単位で分離する現象であり，このように加よって加熱処理後の硬さおよび細胞分離性が異なり，比熱処理によって細胞が分離する特性は，マッシュポテト

重が高いと粉質，比重が低いと粘質の性質を示すことがの製造にかかわるジャガイモの加工利用上の大きな特徴

明らかになった。比重はジャガイモのデンプン蓄積量の３）である 。しかし，品種や比重の違いによる細胞分離性指標であり，ジャガイモの加工特性と生育度合との関係の相異，すなわち粉質と粘質は経験的な区別であり，そが推察された。そこで，日本でジャガイモの主産地であの性状の差異の要因について詳細は不明である。本研究では，ジャガイモの加工特性の詳細を明らかにするため，

表１ 比重の異なるジャガイモの細胞分離性および硬さの相異

細胞分離性と品種および比重の関係を明らかにし，加熱【試料】男爵薯

処理によるジャガイモの細胞分離のメカニズムを解明することを目的とした。

１．品種および比重と細胞分離性の関係について比 重 の 異 な る 男 爵 薯（比 重：１．
０
９
０，１．
０
８
５お よ び
＊ 〒２
４
３―０
０
３
４ 神奈川県厚木市船子１７３７§ Corresponding author, E-mail : y4nakamu@nodai.ac.jp

比 重
１．
０
９
０
１．
０
８
５
１．
０
７
０

!

硬さ（N／ ）

分離細胞重量（ ／ 乾物重）

"#

生鮮時

加熱後

１
０
０± ６．
７
８
７± ６．
８
７
３±１
０．
０

２
５．
５
２
３．
６
２
２．
４

１
１．
３
１
４．
３
１
９．
４

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５

男爵薯

10

硬さ
（×10−4N/m2）

硬さ（×10−4N/m2）

26

5

0
1.05

1.06 1.07 1.08
比

1.09

1.10

（ 26 ）

メークイン

10

5

0
1.05

1.06 1.07 1.08 1.09

重

比

1.10

重

図１ 比重の異なるジャガイモの加熱による物性の差異

男爵薯
100

比重の割合（%）

80

メークイン

表２ 加熱処理によるペクチン量の変化【品種】男爵薯

8.5

1.090~

31.3
1.080~1.089
46.5~1.079

60
37.3

比 重
１．
０
９
０
１．
０
８
５
１．
０
７
０

総ペクチン量（!／１００"）

ペクチン

生鮮時

加熱後

減少率（％）

１
２
９
１
２
８
１
２
７

１
０
８
１
１
２
１
１
６

１
６．
３
１
２．
４
８．
９

40

20

している。ペクチンは，ヘミセルロースおよびセルロー

45.1
31.3

スなどの細胞壁成分を抱合し，細胞間を結着する役割を担っていることから，細胞分離性への影響が考えられ

0
図２ 北海道産ジャガイモの品種による比重分布の違い

た５）。果実の軟化は，成熟過程中にペクチンが低分子化
し，細胞間の結着力が低下することによって進行する６）。
そこで，比重の異なるジャガイモを用いて加熱処理による北海道にて，男爵薯およびメークインを同一栽培条件

るペクチン量の変化を比較したところ，比重の高いジャ下にて栽培し，それぞれの比重分布を調べた。比重１．
０９０

ガイモほど細胞分離性は大きく，ペクチンの減少量が多以上の割合は男爵薯では３１．
３％，メークインでは８．
３％かった（表２）。そこで，ジャガイモの加熱処理によるであり，両品種では比重の分布が大きく異なっていた

ペクチンの挙動について検討するために，生鮮および加（図２）。この両品種の比重分布差の要因として，これら熱処理した試料（比重１．
０９０および１．
０７０）より調製したの熟性の違いが考えられた。男爵薯は早生種，メークイ

ペクチンをゲル濾過クロマトグラフィーに供したところ，

ンは中生種であるが，ジャガイモの栽培は品種にかかわ

加熱処理によってペクチンの低分子化が確認され，比重らず，生産効率上，植付けおよび収穫はそれぞれ同時期が高いほど低分子化の傾向が大きかった（図３）。さらに行われている。生育の遅い中生種や晩生種は，デンプに，加熱処理によりペクチンの構成糖であるガラクチュ

ンの蓄積が少ない段階で収穫されるために，比重の低い

ロン酸，ガラクトース，マンノースおよびキシロースの塊茎の割合が多い。このため細胞分離性が小さく，粘性

溶出量が著しく増加した。また，遊離ガラクチュロン酸を示すものと推察された。熟性と細胞分離性の関係を調は生鮮時には検出されず，加熱処理によって検出された

べたところ，粉質性の男爵薯，キタアカリ，トヨシロはことから，ジャガイモの加熱過程でペクチンが分解され早生種，粘質性のメークイン，スノーデン，ニシユタカることが示唆された（表３）。果実の軟化におけるペク

４）は晩生種および中生種であった 。品種による粉質と粘チ ン の 低 分 子 化 は，ペ ク チ ン エ ス テ ラ ー ゼ（PE ,E.

質の区別は，熟性と生育の関係によって生ずることを明

C．
３．
１．
１．
１
１）による脱エステル化とポリガラクチュロ

らかにした。

２．細胞間結着物質・ペクチンの加熱処理における挙動と細胞分離性についてナーゼ（PG ,E.C．
３．
２．
１．
１
５）による加水分解によって進行する７）。加熱処理により遊離ガラクチュロン酸が著しく増加したことから，同処理中にPGの作用によるペクチンの低分子化が推察された。そこで，品種および比植物の細胞壁は，ヘミセルロース，セルロースおよび重（比重：１．
０
９
０，１．
０
８
５および１．
０７０）の異なる試料にペクチンが複雑に絡み合った糖鎖マトリクス構造を形成

ついてPG活性量を測定したところ，すべての品種にお説〕 ジャガイモの加工特性

ガラクチュロン酸量（μg / tube）〔総

ガラクチュロン酸量（μg /tube）（ 27 ）

比重1.090

200

生鮮
加熱

100

0
20

0

40

60

80

100

27

比重1.070
生鮮
200

加熱

100

0
0

40

20

Fraction No.（3.0mℓ/tube）

60

80 100Fraction No.（3.0mℓ/tube）

図３ 加熱処理によるペクチンの分解

表３ 加熱処理による溶出単糖量の変化
生鮮時
ガラクチュロン酸
ガラクトースマンノース
キシロース

表５ ジャガイモPGの精製表

加熱後

N.D.
７
５
６
５
８
０

精製段階

１
１
３
１
３
０
１
２
０
２
０
０

粗酵素
精製酵素

タンパク質量 PG活性量

! "

"

比活性

精製度

（ ／１
０
０ ）

（U／１
０
０ ）

（U／ ）

（−倍）

１
１
１
５．
０
０．
０
４

０．
２
５
３
０．
０
１
６

０．
０
０
０
２
０．
４
０
０

１
２，
０
０
０

（µmol／ジャガイモ１００g）
N.D.=Not Detected

!

精製PG
（kDa）

M

表４ 品種および比重の相異とPG活性量との関係
品種
比重

男爵薯

キタアカリ

とうや

メークイン

250
150
100

１．
０
９
０
１．
０
８
５
１．
０
７
０

０．
１
６
０．
１
２
０．
０
９

"

０．
１
５
０．
１
０
０．
０
７

０．
１
４
０．
１
０
０．
０
６

０．
１
３
０．
１
０
０．
０
５

（U／ジャガイモ１００ ）いて，比重の大きな試料ほど高いPG活性量を示した（表４）。以上の結果から，ジャガイモの加熱処理過程中

75
52kDa
50
37

25
20

にペクチンはPGによって分解され，低分子化することが明らかになり，その分解挙動はPGの活性量によって

図４ 精製PGのSDS-PAGE

大きく影響されることが考えられた。

３．ジャガイモPGの精製および性状と細胞分離性に対する作用

２，０００倍に上昇し，SDS-PAGEにて高度に精製されていることを確認した（表５，図４）。各PGの性状は類似し，
５２kDa，最適pH５．
５，最適温度５
０℃，SH阻害剤にて活性はジャガイモPGに関する報告はなく，その作用につい阻害された。また，他起源PGと類似した性状を示した。

ても不明である。そこで，PGのペクチンに対する作用

精製PGのN末端アミノ酸配列についてDDBJのFASTAおよび細胞分離性への関与について検討するために，ジにて既知のタンパク質との相同性検索を行ったところ，

ャガイモからのPGの精製を試みた。試料には男爵薯，

テッポウユリ（Lilium longiflorum）由来のPG（A.N. A

トヨシロ，キタアカリおよびメークインを用い，調製し６MGZ１）と８０％の相同性を示した（図５）。ジャガイ

た そ れ ぞ れ の 粗 酵 素 をDEAE-Celluloseカ ラ ム，CM-

モの加熱条件下でのペクチンに対するPGの作用を検討

TOYOPEARL６
５０Mカラムおよびペクチン酸−DEAE-するために，０．
２
５％ペクチン溶液に精製PGを比重１．
０９０TOYOPEARLカラムにて精製した。本精製操作によっに相当する０．
３U，比重１．
０
７０に相当する０．
１Uを加え，ジて，各品種のPGはいずれも比活性が粗酵素に対してャガイモの加熱処理時と同じ熱履歴にて作用させ，ゲル28

日本食品保蔵科学会誌 VOL．
４
１ NO．
１ ２
０
１
５
1

10

（ 28 ）20

SPXILIQGTVAVEIASGLHX
52kDa;;･･･ GNTSPRVLIQGTVMAPSSLDSNPTI䡡䡡䡡

PG from70

80

図５ ジャガイモPGのN末端アミノ酸配列の解析

分子量2×106 7×104 1×104
0.007

有するジャガイモの生産，加熱処理温度の調整によるPGの作用を活かした加工性の改善などの可能性が考えられ

0.006
面積（％）

ントロールすることにより利用目的にあった加工特性を

0.005

未処理

た。今後はPG以外の酵素に着目し，加工過程に変化をPG処理（0.3U）

及ぼす要因を解明するとともに，加工品の品質安定化をPG処理（0.1U）

目指した酵素制御，品種交雑の際の食品加工特性マーカーの制作などを進めていきたいと考えている。

0.004

謝

0.003

辞

この度の平成２
６年度日本食品保蔵科学会奨励賞の受賞に際して，ご高配を賜りました学会関係者の皆
0.002

様に謹んでお礼申し上げます。本研究の遂行にあたり終始ご指導を賜りました東京農業大学応用生物科学部

0.001

物応用化学科・生!野克己教授，内野昌孝教授に厚く御礼と感謝を申し上げます。また，ジャガイモの栽培に御協

040 50 60 70 80 90 100 110 120
保持時間（分）図６ ジャガイモの加熱処理条件下における精製ジャガイモ
PGのペクチンに対する作用性力をいただきましたカルビーポテト株式会社の方々，これまでの研究にご協力いただきました東京農業大学
用生物科学部

生物応用化学科の卒業生に感謝を申し上げます。
文

濾過クロマトグラフィーで分子量の変化を比較した。PG
処理によってペクチンは低分子化し，活性量が高いほどその変化は大きかった（図６）
。

ま と め

応

食料資源理化学研究室

献１）山本紀夫：ジャガイモのきた道―文明・飢饉・戦争―，岩波書店（２００８）２）佐藤正人：馬鈴薯の貯蔵と今後の課題〔２〕
，食品
工業，１
０，４
２〜５
６（１
９
８
１）

米，小麦，トウモロコシに次ぐ主要な作物であるジャ３）佐藤広顕・山崎雅夫・高野克己：バレイショの加工

ガイモの加工特性の詳細を明らかにするため，細胞分離

特性と品種および比重との関係，日本食品保蔵科学会

性と品種および比重の関係を明らかにし，加熱処理によ

誌，３
１，１
５
５〜１
６
０（２
０
０
５）

るジャガイモの細胞分離のメカニズムを解明することを試みた。

４）日本いも類研究会ホームページ（http : //www.jrt.
gr.jp/）

ジャガイモの比重と細胞分離性には相関があり，比重５ ） HEREDIA, A. , JIME, N. A. and GUILLE, N. R. :が高いと粉質，低いと粘質を示すことを確認した。品種

Composition of plant cell walls, Z. Lebensm-Unters-による細胞分離の相異は，熟性に違いがあるにもかかわ

Forsch A., ２
０
０, ２
４〜３
１（１
９
９
５）

らず，収穫時期が同じであるために品種間の比重分布に６ ） DUAN,

X. ,CHENG,

G. ,

YANG,

E. ,

YI,

C. ,

差が生じたためであることを明らかにした。さらに，ジRUENROENGKLIN, N., JIANG, Y., CHENG, G., LU, W. andャガイモの細胞分離は，加熱処理過程において細胞間結

LUO, Y. :着物質・ペクチンがPGの作用により分解され，細胞間during ripening of postharvest banana fruit, Foodの結着力が低下することで引き起こされる現象であることを明らかにした。
本研究はジャガイモPGを精製し，その性状ならびにジャガイモの細胞分離性への関与を明らかした初めての成果であり，得られたこれらの知見から，栽培期間をコ

Modification of pectin polysaccharides

Chem., １
１
１, １
４
４〜１
４
９（２
０
０
８）
７）稲荷妙子・加藤宏治：ミニトマト果実の成熟におけるペクチンおよびペクチン加水分解酵素活性の変化，
New Food Industry, ４
５, １
７〜２
４（２
０
０
３）