ONLINE ISSN 2759-2731

北信越
畜産学会誌

Hokushinetsu Journal of Animal Science第１号

令和 ３ 年 ９ 月

Vol. 1, September 2021

一般論文

シバ（Zoysia japonica）優占草地の放牧適応性に関する植物の相対成長率の効果…板野志郎1・坂上清一2・中神弘詞3・冨松 元4・田中繁史1・
山城秀昭1・吉田智佳子3（新潟大学農学部1・農研機構北海道農業研究センター2・農研機構畜産研究部門畜産飼料作研究拠点3・国立環境研究所4） 1

ナノバブルを用いた卵胞培養法の開発…耕作比香留・富岡郁夫＊（信州大学大学院総合理工学研究科生命医工学専攻） 9
石川県産黒毛和種における脂肪酸組成に関する遺伝的パラメータ及び枝肉形質との遺伝相
関の推定…石田美保1・西川和奈1・西和 隆2（石川県農林総合研究センター畜産試験場1・
公益社団法人全国和牛登録協会2） 19

筋芽細胞の分化におけるコレシストキニンの作用…二橋佑磨・高谷智英（信州大学大学院総合医理工学研究科） 25
牛肉のドライエイジングにおけるエダケカビ（Thamnidium elegans）の影響について…五箇大成1・佐丸郁雄2（富山県農林水産部農業技術課広域普及指導センター1
富山県農林水産部農業技術課2） 35

北信越畜産学会
Hokushinetsu Society of Animal Science

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北信越畜産学会誌の発行と遅延のお詫び

会員の皆様におかれましては、日頃より本学会の活動と運営について、格別のご支援・ご協力を賜っていることに、改めて厚く御礼申し上げます。
さて、令和元年に開催された68回大会（福井大会）後、新型コロナウイルス感染症拡大の影響により、本学会の活動も大きく影響を受けました。学会報発行については、対面での作業はなく、コロナ禍の影響はないものでありましたが、事務局、編集委員会の不手際等により、発行が大幅に遅れてしまいました。執筆者の皆様はもとより、会員の皆様に多大なるご迷惑をおかけしましたこと、深くお詫び申し上げます。申し訳ございませんでした。
これまでの間、本学会では日本学術会議協力研究団体としての登録、また論文のさらなる公開に向けた J-stage への登録等、準備を進めてまいりました。しかし、これまでのような大会講演要旨のみの掲載による巻号があると、連続した学会報の発行とは認められないことが判明しました。加えて、講演要旨のみの巻号が会員の皆様に広く行きわたらないこともありました。
また平成12年度には、これまでの日本畜産学会北陸支部としての活動から、北信越畜産学会と名称を変更し、地域畜産業への更なる貢献を目指すこととなりました。この新学会発足
時に、機関誌も「北信越畜産学会報」から、「北信越畜産学会誌」へと改めることが決議されたものの、今日に至るまで機関誌の名称変更は行われてきませんでした。
そこで、コロナ禍での議論や外部団体登録等への調査結果を機に、改めて「北信越畜産学
会誌」と機関誌名称を変更することとなりました。さらに、印刷費高騰などの影響とあわせ、掲載論文を広く公開する意味から、冊子体での発行を取りやめ、電子媒体として学会誌を発行することを令和４年度の総会においてご承認いただきました。
今後、編集委員会としては、可及的速やかに遅れを取り戻す努力をしてまいりますので、何卒ご理解を賜りますようお願い申し上げます。

北信越畜産学会誌
編集委員長

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竹田 謙一

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北信越畜産学会誌，vol. 1，1-8，2021

1

一般論文

シバ（Zoysia japonica）優占草地の放牧適応性に関する
植物の相対成長率の効果
板野志郎1*・坂上清一2・中神弘詞3・冨松

元4・

田中繁史1・山城秀昭1・吉田智佳子11

新潟大学農学部

新潟県新潟市西区五十嵐₂の町8050，950‒2181
2

農研機構北海道農業研究センター

北海道札幌市豊平区羊ヶ丘1,062‒8555
3

農研機構畜産研究部門畜産飼料作研究拠点
栃木県那須塩原市千本松768，329‒2793
4

東北大学生命科学研究科

宮城県仙台市青葉区片平2-1-1，980-8577（2020. １ .30 受付，2021. ４ .21 受理）
要

約

シバ草地では，低草量にも関わらず放牧が実施され，安定した植生を維持する。このことから，シバ草地を構成する植物群落は放牧に適応するための成長特性を持つと考えられる。本研究では，放牧シバ草地の植物成長の放牧適応能力について検討した。ウシによる放牧を実施したシバ草地において，定期的に地上部植物量を調査した。調査データから植物群落の相対成長率（単位重量当たりの群落成長速度）を算出し，放牧期
間中の植物群落の相対成長率におよぼす草量と季節の効果を，一般化線形モデルを用いて解析した。モデル解析から，生存部量は相対成長率に最も強く影響し（Ｐ＜0.0001），相対成長率は，生存部量が少ないほど高く
生存部量の増加に伴い急激に減少する特性が示された。₄月中旬から₅月末まで相対成長率は減少したが，それ以降は特徴的な変化は示さず，モデル解析の結果からは相対成長率に対する季節の効果は示されなかった（Ｐ＝0.51）。一方，試験区による相対成長率への効果が示された（Ｐ＝0.001）。モデルから，最大相対成長率（生存部量＝1 g m-2時で計算）は0.142－0.150 g g-1 day-1，群落最大成長量は168.9－203.4 g m-2，最大群落成
長速度は1.72－2.07 g m-2 day-1でその時の生存部量が62.1－84.1 g m-2であることが，推定された。これらの結果は，シバ草地では生存部量がかなり低いときに生産力が高まることを示唆している。シバ草地において放牧で低い草量水準に維持することが，植物生産力を高め，季節的な成長低下や他植物種の侵入を抑制し，高い
放牧適応性を導くことになる。
キーワード：季節，シバ草地，相対成長率，草量，放牧適応性―――――――――――――――――――――――――

緒

言ら開始し，₈月下旬に成長量がピークに達するとされる（ 庄 司，1972）。 シ バ 草 地 の 植 物 群 落 高 は 一 般 に₅－シバ（Zoysia japonica）が優占する群落（シバ草地）

30 cm と低く，その草量も一般的な牧草地の草量と比較

は日本の代表的な半自然草地であり，放牧に利用し維持して非常に少ない。放牧には家畜の採食圧や栄養要求にされることが多い。潜在的なシバ群落の成長は，₄月か耐えうる植物量が必要であるが，シバ草地はその低い草＊連絡先：Tel.025-262-6696，E-mail：isis@agr.niigata-u.ac.jp

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2

板野ほか

量水準にもかかわらず高い放牧適応性が報告されているれていた。放牧は P₁ 区で1985年から P₂ 区と P₃ 区

（平吉と松村，1957；Nakagami et al., 2008）。逆にシバで1974年から異なる放牧圧で開始され，現在はすべての草地において，放牧圧が弱まることで他の植物種が侵入試験区でシバが優占している（山本ら，1997；板野ら，し，シバの優占性を低下させる（板野ら，2008）。

2008）。ただし詳細な植生は，異なった放牧履歴のため草地の放牧許容量には，植物量だけでなく植物群落の成長や生産力が関与する。植物群落の成長や生産力の指試験区間でいくらか異なった（板野ら，2008）。
調査

標として，単位重量当たり生産速度である相対成長率

調査は2007年と2008年に実施した。2007年は₄月17日（RGR: relative growth rate）は広く研究されてきた。

から10月₂日，2008年は₄月22日から10月₇日の期間に草本植物の RGR について，種間比較（Grime and Hunt,

平均（±標準偏差，SD）15±₃日間隔で以下の処理が1975; Patton et al., 2007）， 季 節 変 化（Damhoureyeh

計23回繰り返された。各試験区で任意に₄地点を選定

and Hartnett, 2002; MacColl and Cooper, 1967），葉面積

し，各地点に₅－10 cm 離して25×25 cm の枠を₂つ設や草高等の植物量との関係（Bell, 2005; Hartvigsen and

置した。同地点の₂つの枠の設置には，シバが被度80％

McNaughton, 1995; Meerts and Garnier, 1996; Poorter

以上で優占しており視覚的にほぼ同じ植生に見える場所

and Remkes, 1990; Shipley, 2006）などの報告がある。

を選んだ。同地点の一方の枠内の植生を地際で刈り取

また，McNaughton （1983）は草食動物による植物の補り，もう一方の枠内の上にケージ（60×60×60 cm）を

償成長について言及し，いくつかの研究では草本植物群

被せ枠内の植生を放牧家畜による食草から保護した。

落の RGR に対する放牧の影響が示唆されている（Hilbert

ケージで保護された枠内の植生は，次回の調査時に地際

et al., 1981; Hartvigsen and McNaughton, 1995;

で刈り取った。刈り取った植物は，シバとシバ以外の植Oesterheld, 1992）。

物種の生存部と枯死部（立ち枯れとリター）に分離し，これらの報告に基づけば，低い草量水準にもかかわら70℃で48時間以上乾燥した後，乾燥重量（g）を測定しずシバ草地が高い放牧適応性を示すのは，シバ草地の植た。なお本論文では枠内の植物の乾燥重量を₁ｍ-2当た物群落の RGR を伴う成長特性が関与していると考える

りに換算して解析した。

のが妥当であろう。シバ草地において植物生産力の季節データ解析

変化を示した報告例（庄司，1972；大久保ら，1977）はあるが，放牧と強く関係する草量とシバの RGR の関係は明確にされていない。シバ草地における放牧による低い草量水準が草地の放牧適応性を支えているなら，成長各調査地点の生存部の相対成長率（RGRi）を，式₁で計算した（Fisher，1920）。
RGRi＝

1
W
ln F
WS
t

⑴

特性と草量の関係は明らかにされるべきである。そこでここでｔはケージ設置間隔（日），WS はケージ設置時

本研究では，シバ草地の RGR に及ぼす草量と季節の影に刈り取った生存部重量（g m-2）
，WF はｔ日後の生存

響について調査し，シバ草地の放牧管理と放牧適応性の部重量（g m-2）である。各時期の試験区ごとの RGR

関連性を検討する。

（各試験区の RGRi の平均値）と生存部量（W：調査日

材料および方法
調査地の各試験区の WS の平均値）および季節（T：₁月₁日
を₁としたケージ設置日）が，解析変数として利用された。

調査は，日本の関東北部に位置する藤荷田山生態観測

RGR，生存部量および季節間の応答性をプロットし，試験地（36°55' N, 139°58' E，標高300 ｍ）において，それらの関係を検討した上で RGR を目的変数とした一シバが優占する平坦な半自然草地の隣接する₃つの試験

般化線形モデル（正規分布と恒等連結を仮定）を作成し区（各₁ha，以降 P 1，P 2，P 3）で実施された。試験た。後述するが生存部量と季節に対する RGR の応答は

区は黒毛和種成雌牛により，2007年₅月17日から10月₂非線形関係を示し，生存部量と季節の間には一部相関関日，2008年₅月21日から₉月30日まで定置放牧された。

係が示された。また各試験区の放牧履歴の違いがシバのP₁区は₂頭のウシ（平均体重428.2 kg）が238.8カウ

生産力に対して異なる処理効果を持つ可能性がある。そデーで放牧され，P₂ 区と P₃ 区は約₄ｍのゲートで繋れゆえ，モデルの説明変数として，季節（T）と生存部が っ て お り， 同 一 処 理 で ₃ 頭 の ウ シ（ 平 均 体 重量（W）の対数変換値とその交互作用，および試験区効457.4 kg）が₁ヘクタール当たり185.8カウデーで放牧

果（Place: P 1，P 2，P 3）を選択した。

された。全試験区は，1974年まではススキ草種で優占さ
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シバ草地の成長特性と放牧適応

P1
［RGR］
＝
［lnW］
＋
［lnT］
＋
［lnW×lnT］＋Place P 2P33を使い，群落成長速度（CGR: crop growth rate）を式₃で計算した。

⑵

CGR＝W・［RGR］

式₂のモデル統計量から適正な変数を選択し再モデル化

結を繰り返すことで，各説明変数の RGR への影響を検討した。モデル選択の統計量として，各変数に対するｔ検定と赤池情報量基準（AIC）を利用した。またモデルの
2

2

⑶
果

データ特性
利用したデータの統計量を表₁に示した。植物サンプ

適合性を，尤度比 χ 検定，自由度修正済み R ，Normal

ル中の枯死部量は生存部量より高かった。生存部量の平Q-Q 図から検討した。決定した RGR の適正推定モデル

均（± SD）は131.2±48.3 g m-2（変動係数36.8％）で，Table 1 Statistics of plants samples and relative growth rates
Green herbage mass (g m-2)

Dry herbage mass (g m-2)
The proportion of Zoysia species in green herbage mass
The proportion of dead parts in total herbage mass
Relative growth rate (g g-1 day-1)Total

Total plants
Zoysia species
Other species

Grazing period
Pre-grazing period

n

Mean

±

SD

Min

Max

75
75
75
75
75
75
69
60
9

131.2
119.8
11.4
175.1
0.91
0.58
0.014
0.009
0.047

±
±
±
±
±
±
±
±
±

48.3
45.7
5.7
44.6
0.04
0.12
0.016
0.010
0.012

13.2
10.6
2.6
65.0
0.76
0.32
-0.013-0.013
0.034

231.9
219.2
27.8
303.0
0.98
0.90
0.072
0.032
0.072

Values were calculated using the pre-grazing period samples from April 17 to May 15, 2007, and from April 22 to May 19, 2008, as well as grazing
period samples from May 15 to October 2, 2007, and from May 19 to October 7, 2008.

Figure 1. Relationships between the relative growth rate (RGR), season, and green herbage mass. Circles,
triangles, and squares indicate P 1, P 2, and P 3 test areas, respectively. The units of the seasonsdenote the number of days from January 1, 2007, and 2008.
Table 2 Model statisticsnModel 1Model 2Model 3Model 4

The P - statistic of model variable witht-test

67 ln W (P＜0.0001), ln T (P＝0.72), ln Wx ln T (P＝0.40), Place (P＝0.002)
67 ln W (P＜0.0001), ln T (P＝0.51), Place (P＝0.002)
67 ln W (P＜0.0001), Place (P＜0.001)
67 ln W (P＜0.0001)

AIC

Likelihood
ratioχ 2

Model Pstatistic

R2-464.4-466.2-470.9-460.6

117.3
116.6
116.2
101.9

P＜0.001
P＜0.0001
P＜0.0001
P＜0.0001

0.81
0.81
0.81
0.78

The model variables are log-transformed values of green herbage mass (W) and seasonal days (T), their interaction, and the effects of study sites(Place). AIC is Akaikeʼs Information Criterion. The models were tested with a likelihood ratioχ 2-test. R 2 values are adjusted for degrees of
freedom.

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4

板野ほか

Figure 2. Assessments of the selected model with (a) normal Q-Q for residuals (b) the agreement
between measured and predicted values for relative growth rate (RGR). The broken lines
indicate the 1:1 ratio.

13.2－231.9 g m-2の範囲を広くばらついた。生存部量し再モデル化した。次に，新しいモデル（モデル₂）ににしめるシバ生存部量の割合は平均で91％となり，シバ

おいて季節（T）の対数値の効果も有意でなかったため

種を主体とした植物群落の成長が解析された。RGR の（Ｐ＝0.51），さらに季節を削除した式₅のモデル（モデ平均（± SD）は，0.014±0.016 g g-1 day-1で，放牧期ル₃）を作成した。

間中の RGR は放牧前のそれより低い値を示した。
相対成長率，季節および植物量の関係
図₁に示されるように，₄月中旬から₅月末（100－P 1→－0.0045
RGR＝0.146－0.028 lnW＋Place P 2→ 0.0039
P 3→ 0.0006⑸

150日）の期間中に RGR は急激に低下したが，以降の式₅（モデル₃）の生存部量Wの対数値および試験区の

RGR の変化は不明瞭であった。生存部量の増加に対し両変数の RGR に対する効果はともに有意性（ln W：Ｐ

RGR は減少し，その減少の程度は生存部量が小さい値＜0.0001，Place：Ｐ＜0.001）を示し，比較したモデル-2のときほど大きく，生存部量が100 g m 以降緩やかにで最も低い AIC 値を示した。また，データの残差はなった。4月中旬から₅月末（100－150日）の季節と生

Normal Q-Q 上で直線上に配置しており，残差が正規分-2

存部量₀－100 g m の範囲で季節が進むと生存部量は

布 に 近 い こ と を 示 し た（ 図2 a）。 こ の モ デ ル か ら の増加したが，それ以外の範囲では明確な関係を示さな

RGR の予測値と実測値は自由度修正済み R 2＝0.81の高かった。また₅月末（150日）以降の RGR と生存部量い精度で一致した（表₂，図2 b）。以上のモデル解析のの季節変化，および生存部量100 g m-2以上の RGR の生

結果は，放牧期間中のシバ草地の RGR は季節の影響よ

存部量に対する応答は，試験区により異なる傾向を示し

り草量の影響を強く受け，草量からある程度 RGR を予た。

測できることを示した。

モデル選択

相対成長率と成長速度のモデル推定

全変数を選択した RGR を推定するモデルは式₄のよday-1）を推定した（図₃）。初期成長における RGR（生うに示された。

存部量が₀に近い₁g m-2時）は0.142－0.150の値を示

RGR＝0.164－0.029 ln W－0.0016 ln T
P 1→－0.0049＋（ln W－4.78）（ln T－5.21）＋Place P 2→ 0.0042
P 3→ 0.0008

式₅を 使 い， 生 存 部 量 の 変 動 に 伴 う RGR （g g-1

した。生存部量が増加するに従い，RGR は急速に減少⑷した。RGR＝₀時の生存部量（g m-2）（これは植物群落の最大成長量にあたる）は，P 1 区で168.9，P 2 区で表₂に示されるように，全変数モデル（モデル₁）にお228.7，P 3 区で203.4，試験区の効果を考慮しない場合

いて生存部量（W）と季節（T）の対数値の交互作用効で198.8であった。

果は有意でないため（Ｐ＝0.40），交互作用効果を削除推定された RGR を式₃に当てはめ生存部量の変化に

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シバ草地の成長特性と放牧適応

5

Figure 3. Relative growth rate estimation with green
herbage masses in P 1, P 2, and P 3 test
areas, simulated by the model of Equation 5.

Figure 4. C rop growth rate estimation with green
herbage masses in P 1, P 2, and P 3 test
areas, simulated by applying the relative
growth rates estimated in Equation 5 toEquation 3.

伴う CGR （g m-2 day-1）を推定した（図₄）。推定され多くの研究が安定した条件下での牧草や草本種のた 最 大 CGR は P 1 区 で1.72，P 2 区 で2.33，P 3 区 でRGR を 調 査 し て い る。Grime and Hunt （1975） は，

2.07，試験区の効果を考慮しない場合で2.02であった。

120種の草本を含む植物種の潜在的 RGR （g g-1 day-1）-2

その最大 CGR 時の生存部量（g m ）は，P 1 区で62.1，

が0.031－0.386の範囲にあることを示している。そのP 2 区で84.1，P 3 区で74.8，試験区の効果を考慮しな

他，セレンゲティ平原の優占種の0.02－0.06（Hartvigsen

い場合で73.1であった。

and McNaughton, 1995），パンパ草原の₂つの永年草種考の0.02－0.08（Oesterheld, 1992），西ヨーロッパの24草

察

種の0.113－0.365（Poorter and Remkes, 1990）等の報

シバ草地の相対成長率

告がある。シバでは Patton et al. （2007）が0.085の値

各調査地点の RGR （RGRi）は各試験区の生存部の全を示した。これらの値と比較して，本試験のシバ草地のての重量の変化のみに基づいて計算された。しかし精度

RGR （全期間平均で0.014；放牧期間で0.009）は低い。

を改善するためには，RGRi の推定量は式₁において測この低さは，本試験が現実の放牧地での調査結果である

定期間中の枯死量（ΔD）に対して式₆の形に補正されことや ΔD を考慮していないことも影響しているかもしる必要がある。

れない。また土壌や気候などの環境条件も植物群落の

1
W ＋ΔD
RGRi＝ ln FtWS⑹

RGR に は 影 響 す る と 考 え ら れ る。 特 に Patton et al.
（2007）が示したシバの RGR＝0.085は，制御された試

一般にシバ群落は₄月から₈月下旬にかけて成長する

験栽培環境下で調査された値であるため，放牧や自然環（庄司，1972）ため，枯死の大部分は成長期間後に始ま境の影響を受けにくく，本研究のシバ草地の値より高くると考えられる。本試験の調査期間は₉月を除くと一般なったと考えられる。放牧条件下のシバ草地の RGR の的なシバの成長期間中であり，サンプリング間隔が比較

報告はほとんど無いため，本研究の結果はシバの成長特的短期（平均15日）である。そのため，高い枯死部の割性に対する重要な情報であろう。

合（表₁）は前年に枯死したものに強く由来すると考え

草量と季節の影響られる。この前年からの枯死部の存在は正確な ΔD の把生存部量の増加に伴う RGR の減少が線形回帰によっ握を困難にしている。冨松ら（2008）は，本試験のシバて説明されるとき，植物群落の成長はロジスティック曲

草地で，草量推定時の誤差の主要因が枯死部量のバラツ線を示す。この曲線は植物の成長モデルとして広く利用

キにあることを報告している。このような理由から，されている。本試験ではシバ放牧草地の RGR は生存部

RGR の算出には ΔD を考慮に入れなかった。

量の初期の増加に対して急激な減少を示しており，線形

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6

板野ほかとはかなり異なる。これは，放牧シバ草地の成長は，草できなくなる可能性が高い。

量が少ない時に相対的に急激な初期成長を引き起こし，

季節と RGR の関係（図1 a）は，₄－₅月（100－150

そこからの草量の増加で成長が急激に低下し，結果的に日）の期間は，他時期より生産性が高く，季節が進むと168.9－228.7 g m-2の少ない最大量までしか成長しない

草地の生産性が低下することを示している。庄司らことを示している。

（1972）は放牧しない₆月初旬の₁回刈り取り処理を実

牧草の最大 CGR （g m-2 day-1）は，イタリアンライ施したシバ草地の生産性には季節性があることを示して

グラス15－35（大久保ら，1975），ペレニアルライグラいる。一般に植物生産力は季節的な変化を示すのが普通

ス5.3－8.6（Watanabe et al., 1984）等の報告がある。

である。しかしながら本研究のモデル解析では季節の影

また，寒地型牧草の平均 CGR （g m-2 day-1）で0.5－₈

響は大きくないことが示され，RGR 推定モデルの変数（Okubo et al., 1985; Fukuyama, 1985），暖地型牧草の平としては採用されなかった。これは₆月以降の季節の影

均 CGR （g m-2 day-1）で15（Okubo et al., 1985）の研響が確認できないことが一因と考えられる（図1 a）。庄究例がある。本試験のモデルから予測されたシバ草地の司（1972）は非放牧のシバ草地では₉月以降の生産性がCGR は最大でも1.7－2.3 g m-2 day-1であり，これは牧負の値を取ることを示した。しかしながら，本研究で草よりかなり低い。

は，₉月中（240－270日）の RGR は正の値を取ること

このシバ草地の低い CGR から，シバ草地の放牧適応が多い（図1 a）。上述した草量と RGR および CGR の関性がそれほど高くないと解釈されるかもしれない。しか係から示されるように，シバ草地では放牧による草量のしながら，本シバ草地における最大 CGR 時の生存部量抑制が植物成長を導くため，₉月中も成長が引き起こさ-2は非常に低かった（62.1－84.8 g m ）。板野ら（2005）れた可能性が高い。以上のことは，放牧シバ草地の管理

はシバ草地においてウシの放牧で採食量が低下せずにを行うとき，放牧に伴う草量水準の変動が季節要因以上（つまり体重が低下しないで）維持できる草量の水準をに考慮されるべきであることを示唆している。

100－120 g m-2と推定しており，それ以下の草量水準で

ここで提示された結果から，シバ草地においては放牧

家畜を放牧することは少ないと考えられる。これは，草で低い草量水準に維持することが，より高い植物生産力

量が強い放牧圧により低下しても，家畜の栄養維持水準

を導き季節的な成長低下や他草種の侵入を抑制する効果の草量以下まで低下することはあまりなく，シバ草地の的な管理であることを示唆している。これらは，シバが最大 CGR に近づいていくため，常に CGR は増加へ導もつ放牧期間中の生存部量が少ないほど高く生存部量のかれることを示唆している。季節と草量の関係（図1 c）

増加に伴い急激に減少する RGR の特性と，その結果かで示された様に，放牧期間の₅月から₉月（120－270

ら導かれる低い草量水準で高くなる CGR に起因する。

日）は，放牧圧の高い P 2区，P 3区の生存部量でさえ，シバ草地の放牧適応性の高さを決定しているのは，この最大 CGR の生存部量の水準（62.1－84.8 g m-2）以上

ような特徴的なシバ草地の成長特性と考えられる。

となることがほとんどである。すなわち，₅月から₉月

しかしながらシバ草地において，放牧により草量水準のシバ草地の放牧は，草地生産力の増加を導きシバ群落が低下したときになぜ生産力が高まるかについて，明確が維持されることになる。これは，シバ草地では牧草地な生態学的知見はない。植物群落の草量には，植物群落に比べ生産力が低いため放牧収容力は制限されるが，シの草高が大きく関わる。板野ら（2013）は，シバ草地がバ優占植生は放牧に対して高い適応性を持つことを示唆

長 期 間 の 放 牧 に よ り， 高 い 植 被 を 維 持 し な が ら₅－している。

10 cm 程度の群落高に抑えられて維持されることを示し

反対に放牧しない場合や弱い放牧により生存部量の増た。おそらく，放牧圧が上昇することによりシバ草地の加が導かれるなら，シバ草地の最大 CGR から離れてい草高が低下し，その結果として草量は減少すると考えらくため，シバ優占植生の CGR は低下していくことになれる。シバ草地において，草高が低く草量が少ないときる。多くの草本種はシバより生存部量がより高いところ

生産力が上昇するのには，密度の増加が関与している可に最大 CGR を持つと考えられる。そのため，この生存能性が高い。ネザサ草地では，放牧によりネザサの草高

部量の増加は，シバ以外の草本種の CGR を増加させるが低下し植物量が減少するが，地下茎の節密度と稈密度ことになる。一般的に植物群落の適正な維持のためにが増加することで葉生産が促進され，生産力が増加する

は，その植物群落の最大 CGR を維持することが，有効ことが示されている（大久保ら 2001；渡辺ら 1999）。

な手法となる。それゆえ，シバ草地で放牧圧を弱めるこ

同様のことが，放牧シバ草地におけるシバのほふく茎のとは，他の植物種優占への転換を進め，シバ草地が維持

節密度と茎密度で生じている可能性があり，今後検討しHokushinetsu J. Anim. Sci.

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62023/11/16

17:23:05

シバ草地の成長特性と放牧適応ていく必要がある。

dominated pasture under grazing conditions. JARQ, 42: 223-

文

献Bell LW. Relative growth rate, resource allocation and root
morphology in the perennial legumes, Medicago sativa,
Dorycnium rectum and D. hirsutum grown under controlled
conditions. Plant Soil, 270: 199-211. 2005.
Damhoureyeh SA, Hartnett DC. Variation in grazing tolerance
among three tallgrass prairie plant species. Am. J. Bot., 89:
1634-1643. 2002.
Fisher RA. Some remarks on the methods formulated in a recent
article on ʻThe quantitative analysis of plant growthʼ. Ann.
appl. Biol., 7: 376-372. 1920.
Fukuyama M. Production characteristics of short grass pastures.
JARQ, 19: 202-211. 1985.
Grime JP, Hunt R. Relative growth-Rate: Its range and adaptive
significance in a local flora. J. Ecol., 63: 393-422. 1975.
Hartvigsen G, McNaughton SJ. Tradeoff between height andrelative growth rate in a dominant grass from the Sarengeti
ecosystem. Oecologia, 102: 273-276. 1995.
Hilbert DW, Swift DM, Detling JK, Dyer MI. Relative growth
rates and the grazing optimization hypothesis. Oecologia, 51:
14-18. 1981.
平吉功・松村正幸．シバ牧野に関する研究：第₁報．日本草地研究会誌，₃：16－22．1957．
板野志郎・堤道生・坂上清一・中神弘詞・佐々木貴宏．植物生長と被食量の関係を利用した放牧家畜群の被食量推定法．日本
草地学会誌，51（別）：302－303．2005．
板野志郎・堤道生・前田聡子・坂上清一・高橋繁男・中神弘詞・
山本嘉人・高橋7

俊・北原徳久・芝山道郎・中村徹．藤荷田

山半自然草地の長期人為的処理条件下における植生遷移：⑴
試験地・処理・植生（植被率・群落高・種組成）．草地の動態に関する研究第₇次中間報告（梨木守・板野志郎・坂上清一・
堤道生・下田勝久・加納春平編）．34－46．農研機構畜産草地
研究所草地動態モニタリング室．那須塩原．2008．
板野志郎・堤道生・坂上清一・中神弘詞・下田勝久・冨松元．藤
荷田山地区シバ優占草地における放牧強度と植生遷移：2002－
2011．草地の動態に関する研究第₈次中間報告（梨木守・池田哲也・板野志郎編）．48－57．農研機構畜産草地研究所．つくば市．2013．
MacColl D, Cooper JP. Climatic variation in forage grasses: III
Seasonal changes in growth and assimilation in climatic
races of Lolium, Dactylis and Festuca. J. Appl. Ecol., 4: 113127. 1967.
Mcnaughton SJ. Compensatory plant growth as a response toherbivory. Oikos, 40: 329-336. 1983.

229. 2008.
Oesterheld M. Effect of defoliation intensity on aboveground andbelowground relative growth rates. Oecologia, 92: 313-316.
1992.
Okubo T, Hirakawa M, Okajima T, Kayama R, Tano H, Kihira N.
Energy efficiency of primary and secondary production ingrazed pasture of Dactylis glomerata as compared with thoseof Paspalum notatum. In: Proc. XV Int. Grassl. Congr., 736738. 1985.
大久保忠旦・高橋繁男・秋山侃．クロロフィル量を指標とした牧草の物質生産の解析：IV クロロフィル含量の異なる栄養系を用いたイタリアンライグラス群落の最大乾物生産速度．日本
草地学会誌，21：280－290．1975．
大久保忠旦・高橋繁男・秋山侃・井上楊一郎・岩元守男．放牧草地のエネルギー効率：第₂報シバ型草地の物質生産と光利用効率の季節的推移―禁牧した場合．日本草地学会誌，23：30－
42．1977．
大久保忠旦・渡辺也恭・板野志郎．放牧と禁牧条件下におけるネザサ（Pleioblastus chino var. viridis）の物質生産．日本草地学会誌，47：262－268．2001．
Patton AJ, Volenec JJ, Reicher ZJ. Stolon growth and dry matterpartitioning explain differences in Zoysiagrass establishment
rates. Crop Sci., 47: 1237-1245. 2007.
Poorter H, Remkes C. Leaf area ratio and net assimilation rate of
24 wild species differing in relative growth rate. Oecologia,
83: 553-559. 1990.
Shipley B. Net assimilation rate, specific leaf area and leaf mass
ratio: Which is most closely correlated with relative growth
rate? A meta-analysis. Funct. Ecol., 20: 565-574. 2006.
庄司舜一．シバ型草地の生態に関する研究：⑴シバ実験個体群における生産と生長特性．東北大学農学研究所報告，24：149－
176．1972．
冨松元・板野志郎・堤道生．ライジングプレートメータを用いた
シバ優占草地の草量推定に影響を与える要因の解析．日本草地学会誌，54：134－140．2008．
Watanabe K, Sato Y, Sakurai T, Koyama Y. Effects of fertilizationlevel on the regrowth of perennial ryegrass : II Growth
analysis in process of regrowth. Jap. J. Grassl. Sci., 29: 298303. 1984.
渡 辺 也 恭・ 板 野 志 郎・ 大 久 保 忠 旦． 放 牧 条 件 下 で の ネ ザ サ（Pleioblastus chino var. viridis）の地上茎密度の維持機構．
日本草地学会誌，44：328－331．1999．
山本嘉人・斎藤吉満・桐田博光・林治雄・西村格．ススキ型草地
における異なる人為圧による植生遷移の方向．日本草地学会
誌，42：307－314．1997．

Meerts P, Garnier E. Variation in relative growth rate and its
components in the annual Polygonum aviculare in relation tohabitat disturbance and seed size. Oecologia, 108: 438-445.
1996.
Nakagami K, Sakanoue S, Takahashi S. Impact of defoliation
intensity on net primary productivity of Zoysia japonica-

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17:23:05

8

Effects of the relative growth rate of plants on adaptability to grazingin Zoysia-dominated pastures
Shiro ITANO1, Seiichi SAKANOUE2, Koji NAKAGAMI3,
Hajime TOMIMATSU4, Shigefumi TANAKA1,
Hideaki YAMASHIRO1, Chikako YOSHIDA1

1

Faculty of Agriculture, Niigata University, 8050, Ikarashi 2-no-cho, Niigata, 950-2181

2

NARO Agricultural Research Center for Hokkaido Region, 1 Hitsujigaoka, Toyohira, Sapporo, Hokkaido, 062-8555
3

Nasu Research Station, Institute of Livestock and Grassland Science, NARO, 768 Senbonmatsu, Nasushiobara,
Tochigi, 329-2793
4Graduate School of Life Sciences, Tohoku University, 2-1-1 Katahira, Aoba-Ku, Sendai, Miyagi,

Abstract
Pastures dominated by Zoysia japonica, whose growth features probably exhibit good
adaptability to grazing, are used in grazing management despite their relatively low herbage mass.
We studied the effects of herbage mass and season on the relative growth rate (RGR) of plants in
Zoysia-dominated pastures using a generalized linear model and examined their potential for
grazing adaptability. The effect of green herbage mass on the RGR in the model was highly
significant (P < 0.0001). The RGRs were higher when pastures exhibited lower green herbage mass,
showing a logarithmic decrease with increasing green herbage mass. No seasonal effect on the RGR
was observed (P = 0.51), whereas we did detect a site-specific effect (P < 0.001). The model
simulated a maximum RGR for initial plant growth (at green herbage mass = 1 g m‒2) of 0.142－0.150
g g‒1 day‒1, a maximum plant growth of 168.9－203.4 g m‒2, maximum crop growth rate (CGR) of 1.72
－2.07 g m‒2 day‒1, and green herbage mass at maximum CGR of 62.1－84.1 g m‒2. We conclude
based on these growth features that pasture management, controlling lower herbage mass withgrazing, enables higher plant production, suppresses seasonal growth decline and invasion of otherplant species, and is related to good adaptability to grazing in Zoysia pastures.
Keywords: grazing adaptability, herbage mass, relative growth rate, season, Zoysia pasture

Hokushinetsu Journal of Animal Science 1，1‒6，2021

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北信越畜産学会誌，vol. 1， ９ ‒17，2021

9

一般論文

ナノバブルを用いた卵胞培養法の開発
耕作比香留・富岡郁夫＊
信州大学大学院

総合理工学研究科

生命医工学専攻

長野県上伊那郡南箕輪村8304（2020． １ ．30 受付，2020．4．30 受理）
要

約

本研究は，高い浸透力をもったナノバブルを培養液に用いることで，酸素などの気体や吸着された栄養素などが卵胞の基底膜を通過できると考え，構造を保ったまま卵胞を培養することを目的に実施した。超微細気泡発生装置を用いて空気（Air 培地）あるいは100％窒素ガス（N 2培地）を通気し，ナノバブル含有培地を作製した。各培地でマウス線維芽細胞（MEF）および未成熟マウスより採取した卵胞を培養し，細胞増殖
率と遺伝子発現量，卵胞成長と生存率を解析した。その結果，N 2ナノバブル培地で培養した MEF において，Sirt1および Hif1a 遺伝子の発現が有意に上昇した。また，ナノバブルの卵胞培養に対する顕著な効果は認められなかったものの，ナノバブル含有培地で卵胞生存率および細胞増殖率が上昇する傾向が見られた。以上の結果，ナノバブルの気相条件や培地への含有量の改良などにより，細胞の遺伝子発現やミトコンドリアの機能制
御を介して細胞・組織培養に応用できる可能性が示された。
キーワード：体外培養，ナノバブル，ミトコンドリア，卵胞―――――――――――――――――――――――――緒言

一方，動物生産における生殖補助技術において，体外での卵胞培養は多数の卵母細胞生産を可能とする技術で近年，工学分野においてナノテクノロジーが目覚しいある。卵母細胞はそれを取り囲む顆粒層細胞と相互作用進歩を遂げているが，医学や農学分野にもその技術が応を持ち，外層にコラーゲンを主成分とする頑強な基底膜用され始めている。その中でナノバブル技術はマイクロで保護された卵胞という立体構造を保ちながら発育す

バブルを圧壊あるいは剪断することで，水中では不安定る。しかし，未発育卵胞は発育過程において99％以上がで短時間しか存在しえないナノバブルを長時間，安定し死滅してしまう（眞鍋，2013）。現在の卵胞培養技術でて存在させることに成功した技術である。このナノバブ

は，この基底膜により酸素や栄養素が遮断されるため，

ルが持つ細胞間・細胞内への高い浸透力が細胞・組織培

卵胞の長期間培養は不可能である。そのため，発育完了

養 技 術 分 野 で 注 目 さ れ て い る（Bhandari et al., 2017;した卵胞から卵母細胞だけを取り出し成熟培養させるしCavalli et al., 2009）。現在の細胞培養技術では，培養皿

かなく，ごく小さい未発育卵胞の培養はできない。そこに一層あるいは数層までの培養が限界であり，何十，何で本研究では，極めて高い浸透力をもった酸素ナノバブ

百層の立体構造をもつ組織や器官の体外培養は不可能で

ルを培養液に用いることで，酸素や気体に封入・吸着さある。その理由の一つに酸素や栄養素が内部の細胞層まれた栄養素などが卵胞の基底膜を通過でき，卵胞構造をで浸透せず，壊死してしまうことが挙げられる。組織や保ったままの培養を可能にする技術開発を構想した。ナ器官を体外で培養する技術は，未分化細胞や一部の組織

ノバブルを用いた卵胞培養技術を開発することで，生体から器官を形成させることで損傷器官の修復や，摘出器

内で99％以上が死滅する未発育卵母細胞を最大限に有効官の保管培養を可能にするなど，農医工分野で重要なも利用でき，動物生産効率を飛躍的に向上させる可能性がのである。

考えられる。また，卵母細胞の得にくい動物種でも体外＊連絡先：Tel. 0265‒77‒1404，E-mail：tomioka@shinshu-u.ac.jp

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8:37:2010耕作ほかで安定した供給が可能となるため，絶滅危惧種などの保影し，卵胞径を計測することで，卵胞成長率および生存全にも有効な技術である。さらに，体外において体内で率を算出した。

発育した卵母細胞と同等の質の高い卵母細胞を作出できるため，ヒト生殖補助医療への応用なども期待できる。
よって，本研究はマウスを対象動物とし，ナノバブル技
術を用いて卵胞培養系を開発することを目的とした。
材料および方法
ナノバブル含有培地の作成

結果

ナノバブル含有培地中のナノバブル計数
ナノバブル含有培地のナノバブル数を測定した結果，通気後₁日では7.5×106 個/mL のナノバブルが含まれており，通気後₂週間では4.2×106 個/mL とほぼ半減していた（図₁）。以上の結果より，超微細気泡発生装

超微細気泡発生装置（AMB3；HUCK UFB 株式会社，

置（AMB3）を用いて培養培地にナノバブルを含有させ甲府市）を用いて，DMEM/Hamʼs 12培地に30分間，空ることができ，ナノバブルは時間経過に従い減少するこ気（Air 培地）あるいは100％窒素ガス（N 2培地）を通とが示された。よって本研究では，作製から₁週間以内

気し，ナノバブル含有培地を作成した。各気相のナノバのナノバブル含有培地を実験に用いた。

ブル含有培地に₅％ FBS，₁％ ITS，₁％抗生物質を

ナノバブル含有培地で培養した MEF の遺伝子発現量解析

添加し，ろ過滅菌した後，培養培地として用いた。コン

ナノバブル含有培地では，酸素などの培地中に含まれトロール培地（Ctl 培地）は，30分間空気ナノバブルをる多量の気体による毒性が懸念されるため，まず，一層通気した後，オートクレーブすることで脱気した milliQの培養細胞の細胞増殖と遺伝子発現量解析により，ナノ水を用いて，同様の組成で作製した。

バブル含有培地の毒性や効果を評価した。MEF を，Ctl

ナノバブル含有培地中のナノバブル計数

培地，Air 培地，N 2培地で培養し細胞増殖を比較した結上述の方法で作製したナノバブル含有培地中に含まれ果，ナノバブル含有培地（Air 培地，N 2培地）で₆日後

るナノバブル数を，作製後₁日および₂週間で，ナノバの細胞数が多い傾向にあったものの，Ctl 培地区と比べ

ブル計測装置 ZetaView （マイクロトラック・ベル株式

有意差はなかった（図₂）。また，₆日後の細胞を回収会社，大阪市）を用いて計数した。

し，リアルタイム PCR を用いてミトコンドリアに関係

ナノバブル含有培地で培養したマウス胎子線維芽細胞する遺伝子群で，長寿遺伝子として知られる Sirtuin1，（MEF）の遺伝子発現変化

低酸素誘導性遺伝子として知られる Hif1a，およびミト

全ての動物実験は，本学の定める信州大学動物実験等

コンドリアから始まる初期のアポトーシスシグナルとし実施規程に則り実施した。妊娠13.5日のマウス胎子よりて知られる Caspase 9の遺伝子発現量解析を行った。そ樹立した線維芽細胞を，Ctl 培地，Air 培地，N 2培地での結果，ナノバブル含有培地（Air 培地，N 2 培地）で₆日間培養した。₁×105 cells で細胞を播種し，₂日毎

Sirtuin1および Hif1a ともに高い傾向にあり，特に N 2培に培地交換および細胞計数をおこない，細胞増殖を比較

地区で，有意に Sirtuin1および Hif1a の遺伝子発現量が解析した。また，培養₆日後の MEF の遺伝子発現変化高かった（図₃）。一方で Caspase 9の遺伝子発現量とをリアルタイム PCR を用いて解析した。

細胞増殖に有意差はなかった（図₃）。

マウス卵胞の採取と培養供試動物として₃週齢の未成熟雌マウス（日本 SLC，浜松市）を用いた。また，飼料と水は自由摂取，室温は22℃±₂℃，明暗サイクル12時間（午前₇時点灯，午後₇時消灯）の環境下で飼育した。₃週齢の未成熟雌マウ
スから，PMSG 投与後24時間で卵巣を採取した。採取
し た 卵 巣 を 細 切 し， ピ ペ ッ テ ィ ン グ に よ り80 µm～
140 µm の 卵 胞 を 単 離 し た。 卵 胞 を Propidium Iodide（PI）核染色（和光純薬株式会社，大阪市）し，内部まで染色された死滅卵胞を除去し，選抜した。96-wellplate を用い，各培地区で₁卵胞/well で培養し，₂日毎に培地交換し，12日間培養した。培養条件は₅％ CO 2，
95％空気，湿度100％であった。₄日毎に観察・写真撮

図₁．時間経過とナノバブル数の変化
通気前，ナノバブル通気₁日後，およびナノバブル通気
₂週間後の培地におけるナノバブル数（×106個/mL）。

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ナノバブル卵胞培養法の開発

11

図₂．各培地で培養した MEF の増殖曲線
MEF を Ctl 培地，Air 培地，N 2培地で培養後₂日，₄日および₆日における細胞数。実線，破線および点線の折れ線はそれぞれ Ctl 培地，Air 培地および N 2培地における細胞数を示す（平均値±標準誤差，ｎ＝₅）。

図₃．ナノバブル含有培地で培養した MEF の遺伝子発現量変化
Ctl 培地，Air 培地，N 2培地で培養した MEF を培養後₆日で回収し，遺伝子発現量解析した。A Sirtuin1の遺伝子発現量変化（平均値±標準誤差，ｎ＝₅）。B Hif1a の遺伝子発現量変化。C Caspase 9の遺伝子発現量変化。*: p＜0.05，**: p＜0.01（Ctl 培地に対する有意差）

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112023/11/17

8:37:2112

耕作ほか

マウス卵胞の採取と培養

結 果， 培 養 開 始 時 に 直 径 80～100 µm お よ び 100～

₃週齢の未成熟雌マウスから卵胞を単離し，PI 染色

120 µm の卵胞は，培養日数に従い卵胞成長が認められ，により生存卵胞と死滅卵胞を選別した。PI 染色で染色12日後における卵胞直径は Air 培地，Ctl 培地，N 2培地

されない卵胞と50％以下の細胞が染色された卵胞を生存の順に大きかった（図₆）。しかしながら，全ての処理

卵胞とし，50％以上の細胞が染色された卵胞を死滅卵胞区で有意差はなく，卵胞培養に対するナノバブルの顕著とした（図₄）。生存卵胞のみを選別し，卵胞直径を80

な効果は認められなかった。また，培養開始時に直径～100 µm，100～120 µm，および120～140 µm に分け，

120～140 µm の卵胞は，全処理区で₈日後まで卵胞成長

各培地で12日間培養した。培養した卵胞には，卵胞直径が見られたものの，12日後では平均卵胞直径の減少が認が増加する発育（図₅Ａ），卵胞直径に変化が見られな

められ，N 2培地区で卵胞直径が大きい傾向にあったもい維持（図₅Ｂ），卵胞直径が減少する萎縮（図₅Ｃ），のの，有意差はなかった（図₆）。

卵胞構造が壊れる崩壊（図₅Ｄ）の₄つのパターンが見一方，卵胞の生存率について全ての処理区で有意差はられた。12日後に発育と維持に該当する卵胞を生存卵なかったものの，12日間培養後の N 2培地区で高い傾向

胞，萎縮と崩壊に該当する卵胞を死滅卵胞とした。そのにあった（表₁）。

図₄．生存卵胞と死滅卵胞の選別
PI 染色後の単離卵胞の写真。左側の写真は普通光で撮影した写真を示し，右側の写真は赤色蛍光で撮影した写真を示す（Bar＝100 µm）。

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ナノバブル卵胞培養法の開発

13

図₅．卵胞の成長パターン
単離卵胞を培養後₀日，₄日，₈日および12日で撮影した写真。A卵胞直径が増加する発育に該当する卵胞の写真。B卵胞直径に変化が見られない維持に該当する写真。C卵胞直径が減少する萎縮に該当する写真。D卵胞構造が壊れる崩壊に該当する写真（Bar＝50 µm）。

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132023/11/17

8:37:2114

耕作ほか

図₆．各培地で培養した卵胞の成長曲線
Ctl 培地，Air 培地，N 2 培地で培養した卵胞の培養後₀日，₄日，₈日および12日における直径。A培養開始時点で80～100 µm の卵胞の成長曲線。B培養開始時点で100～120 µm の卵胞の成長曲線。
C培養開始時点で120～140 µm の卵胞の成長曲線。実線，破線および点線の折れ線はそれぞれ Ctl 培地，Air 培地および N 2培地における成長曲線を示す（平均値±標準誤差）。

表₁．各培地で培養した生存卵胞数と生存率
培養後
₀日

₄日

₈日

12日

Ctl 培地71

65（91.6）

54（76.1）

27（38.0）

Air 培地86

80（93.0）69（80.2）

31（36.1）

N 2培地

79

75（94.9）61（77.2）

35（44.3）

表中の数値は各培地の各培養日数における合計生存卵胞数を示す。カッコ内の数値は，培養開始時点の卵胞数を100％として算出した，培養後₄日，₈日および12日における生存率を示す。
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ナノバブル卵胞培養法の開発

考

察

15

が卵胞の基底膜を通過できると考え，卵胞構造を保ったまま培養することを目的に実施した。結果，ナノバブル

ナノバブル含有培地で培養した MEF において，Sirt1含有培地で細胞増殖や卵胞成長・生存率が上がる傾向がおよび Hif1a の遺伝子発現が有意に上昇することが示さ見られ，特に遺伝子発現については，気相条件に応じてれた。Sirtuin ファミリーの₁つであり，ヒストン脱ア

特定の遺伝子の発現を変化させることができた。将来的セチル化酵素である Sir2は，長寿遺伝子として酵母で初にはナノバブルを用いて特定の遺伝子やミトコンドリア

めて発見された（Imai et al., 2000）。哺乳類においては機能を制御できると考えられ，今後の改良により細胞・Sir2と最も類似する Sirtuin1がミトコンドリアのエネル

組織培養に応用できる可能性が示された。

ギー産生に関与し，細胞のストレス耐性を調節すること謝が 知 ら れ て い る（Vaziri et al., 2001; Shiratsuki et al.,2016）
。低酸素ストレス環境下では，Sirtuin1が脱アセチ
ル化を介して低酸素誘導性因子である Hif1a を活性化し本研究は，一般財団法人
文びアポトーシスの抑制などに関与する様々な遺伝子を制低酸素下では TCA 回路の阻害によりミトコンドリアの機 能 が 抑 制 さ れ る こ と も 知 ら れ て い る（Kim et al.,2006）。ミトコンドリアの内部には，アポトーシス誘導
因 子 で あ る シ ト ク ロ ム ｃ お よ び Apoptosis-inducing
factor （AIF）などが含まれており，ミトコンドリアがアポトーシスの引き金となっている（Green and Reed,
1998; Susin et al., 1996）。N 2培地区では Hif1a の発現量が有意に高かったことから，培地中の酸素が欠乏し低酸素状態であることが推察される（図₃Ｂ）。低酸素状態
で あ る N 2 培 地 区 で は，Sirtuin1の 発 現 が 促 進 さ れ，
Sirtuin1の脱アセチル化により Hif1a が活性化し，ミト
コンドリアの機能およびアポトーシスが抑制された結果，死滅卵胞数や退行卵胞数が減る傾向にあったと推察された。そのため，N 2ナノバブルは細胞の長期培養や保存に適する可能性があると考えられた。以上のことより，ナノバブルの気相条件により，ミトコンドリア関連遺伝子の発現を変化させ得ることが示された。一方でCaspase9の遺伝子発現量と細胞増殖に有意差はなかったことから，ナノバブルに細胞毒性はないと考えられた（図₃Ｃ）。
N 2ナノバブル含有培地で卵胞を培養した結果，培養開始時に直径120～140 µm の卵胞では培養₈日目の卵胞直径が大きく（図₆Ｃ），また培養12日目の生存率が高い傾向にあった（表₁）。N 2ナノバブルは細胞や組織の周囲に吸着し，酸化を防ぐことが知られており，大きな卵胞の退行遅延や卵胞の生存率の維持に関与することが推察された。よって，N 2ナノバブルは細胞や組織の保管や輸送のための培養技術に応用できる可能性がある。
本研究は，高い浸透力をもったナノバブルを培養液に用いることで，酸素などの気体や吸着された栄養素など

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15

畜産ニューテック協会の研究助成事業（29畜二協発第₉号）により実施された。

（Laemmle et al,. 2012; Joo et al., 2015），細胞増殖およ御する（Nishimoto et al., 2014; Yao et al., 2012）。また，

辞献Arata Nishimoto, Naruji Kugimiya, Tohru Hosoyama, Tadahiko
Enoki, Tao-Sheng Li, Kimikazu Hamano. HIF-1 α activation
under glucose deprivation plays a central role in theacquisition of anti-apoptosis in human colon cancer cells. Int.
J. Oncol., 44: 2077‒2084. 2014.
Alexander Laemmle, Antje Lechleiter, Vincent Roh, Christa
Schwarz, Simone Portmann, Cynthia Furer, Adrian Keogh,
Mario P. Tschan, Daniel Candinas, Stephan A. Vorburger,
Deborah Stroka. Inhibition of SIRT 1 Impairs the
Accumulation and Transcriptional Activity of HIF-1 αProtein under Hypoxic Conditions. PLoS ONE. 7: e 33433.
2012.
Douglas R. Green, John C. Reed. Mitochondria and Apoptosis.
Science. 281: 1309‒1312. 1998.
HomayounVaziri, Scott K.Dessain, Elinor Ng Eaton, Shin-IchiroImai, Roy A.Frye, Tej K.Pandita, Leonard Guarente, Robert
A.Weinberg. hSIR 2(SIRT 1) Functions as an NAD-Dependent
p 53 Deacetylase. Cell. 107: 149‒159. 2001.
Hyun-Yoo Joo, Miyong Yun, Jaemin Jeong, Eun-Ran Park, HyunJin Shin, Seon   Rang Woo, Jin Kyu Jung, Yong-Min Kim,
Joong-Jean Park, Joon Kim, Kee-Ho Lee. SIRT 1 deacetylates
and stabilizes hypoxia-inducible factor-1 α (HIF-1 α) via directinteractions during hypoxia. Biochem. Biophys. Res.
Commun., 462: 294‒300. 2015.
Jung-whan Kim, Irina Tchernyshyov, Gregg L.Semenza, Chi
V.Dang. HIF-1-mediated expression of pyruvate
dehydrogenase kinase: A metabolic switch required forcellular adaptation to hypoxia. Cell Metab., 3: 177‒185. 2006.
Lan Yao, Xiaowei Nie, Shuai Shi, Shasha Song, Xuewei Hao,
Shuzhen Li, Daling Zhu. Reciprocal regulation of HIF-1 α and15-LO/15-HETE promotes anti-apoptosis process inpulmonary artery smooth muscle cells during hypoxia.
Prostaglandins & Other Lipid Mediators. 99: 96‒106. 2012.
眞鍋昇．繁殖生物学．第₁版．30－40．株式会社インターズー．東京．2013．
Pushpak Bhandari, Xiaolei Wang, Joseph Irudayaraj. Oxygen

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16

耕作ほか
Nanobubble Tracking by Light Scattering in Single Cells andTissues. ACS Nano. 11: 2682‒2688. 2017.

R.Cavalli, A.Bisazza, P.Giustetto, A.Civra, D.Lembo, G.Trotta,
C.Guiot, M.Trotta. Preparation and Characterization of
Dextran Nanobubbles for Oxygen Delivery. Int. J. Pharm.,
381: 160‒165. 2009.
S A Susin, N Zamzami, M Castedo, T Hirsch, P Marchetti, A
Macho, E Daugas, M Geuskens, G Kroemer. Bcl-2 inhibits the
mitochondrial release of an apoptogenic protease. J. Exp.
Med., 184: 1331‒1341. 1996.
Shin-ichiro Imai, Christopher M. Armstrong, Matt Kaeberlein,
Leonard Guarente. Transcriptional silencing and longevity
protein Sir 2 is an NAD-dependent histone deacetylase.
Nature. 403: 795‒800. 2000.
Shogo Shiratsuki, Tomotaka Hara, Yasuhisa Munakata, Koumei
Shirasuna, Takehito Kuwayama, Hisataka Iwata. Low oxygen
level increases proliferation and metabolic changes in bovine
granulosa cells. Mol. Cell. Endocrinol., 437: 75‒85. 2016.

Hokushinetsu J. Anim. Sci.

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17

Development of ovarian follicle culture system using nanobubbles.
Hikaru Kousaku, Ikuo Tomioka
Graduate School of Science and Engineering, Shinshu University.
8304, Minamiminowa-mura, Kamiina-gun, Nagano, Japan.

Abstract
Nanobubbles, a novel industrial technology, have been applied to the field of biology in recent
years. Although nanobubbles have unique properties such as high penetration into cells, there are
few reports on its bioactive effects. Therefore, the present study investigated the possible effects of
nanobubbles on ovarian follicle culture. A medium containing air nanobubbles (Air medium) or 100%
nitrogen gas nanobubbles (N2 medium) was prepared by a bubble generator. Mouse embryonic
fibroblast (MEF) and ovarian follicles were cultured in nanobubble-containing medium and subjectedto the following analyses; the cell count, quantitative-PCR, the follicle growth measurement, andsurvival rate calculation. As a result, the expression of mitochondria-related genes such as Sirt1 andHif1a were significantly increased in MEF cultured in N2 medium compared to those in the Air andcontrol medium. In addition, the cell proliferation rates and the follicle survival rates were tended toincrease in the medium containing the N2 and Air nanobubbles. In conclusion, the present study
showed that the nanobubbles might be able to control the mitochondrial function-related gene
expressions, and the culture system using nanobubbles could lead to innovative culture technology.
Key words: Ovarian Follicles, In vitro culture, Mitochondria, Nanobubbles.

Hokushinetsu Journal of Animal Science 1，9‒17，202１

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北信越畜産学会誌，vol. 1，19‒24，2021

19

一般論文

石川県産黒毛和種における脂肪酸組成に関する遺伝的パラメータ及び枝肉形質との遺伝相関の推定
石田美保1*・西川和奈1・西和隆2

1

石川県農林総合研究センター畜産試験場

石川県羽咋郡宝達志水町坪山ナ部93‒2
₂

929‒1325

公益社団法人全国和牛登録協会

京都府京都市中京区烏丸通御池上る二条殿町546‒2

604‒0845（2020. １ .22 受付，2021.6.18 受理）
要

約

石川県産黒毛和種肥育牛の胸最長筋の脂肪酸および枝肉形質に関する遺伝率と繁殖雌牛における遺伝相関を推定し，脂肪酸組成の遺伝的改良の可能性を検討した。石川県で生産された黒毛和種肥育牛の枝肉第₆－₇肋骨間切断面の筋間脂肪のオレイン酸含有率（以下，オレイン酸），飽和脂肪酸割合（以下，SFA），一
価不飽和脂肪酸割合（以下，MUFA）を食肉脂質測定器で測定し，アニマルモデル BLUP 法でそれぞれの遺伝的パラメータを推定した。調査対象牛は5,113頭（去勢3,745頭，雌1,368頭）で，脂肪酸の遺伝率はオレイ
ン酸，SFA および MUFA でそれぞれ0.453,0.446および0.450であった。脂肪酸組成の記録を100頭以上持つ
種雄牛のオレイン酸育種価は，－3.85から＋2.87と₆ポイント以上の差があった。また，オレイン酸と枝肉形質との繁殖雌牛における遺伝相関は－0.23から0.07と低かった。以上より，石川県産黒毛和種においては種雄
牛の脂肪酸組成の育種価の活用により，オレイン酸をはじめとした脂肪酸組成について枝肉形質に影響を及ぼさずに遺伝的観点から改良できる可能性が示唆された。
キーワード：黒毛和種

脂肪酸組成

育種価

―――――――――――――――――――――――――

緒論化を図るため積極的に遺伝的改良や飼養技術の改善が行われてきた。石川県においては，1993年から育種価評価

石川県は，県の銘柄牛である能登牛の特長として，牛を開始し，1989年次分より2018年次までに年次毎，計30

肉のおいしさを挙げている。石川県の和牛生産は，戦後回の評価を行ってきた。評価結果は公表し，能登牛改良

まもなく食肉の需要の高まりに応えるように，旧柳田村

指針に反映させ，石川県農林総合研究センター能登畜産（現能登町）に和牛繁殖基地が設立され，兵庫県から牛センター（以下，能登畜産センター）に繋養する繁殖雌を導入して繁殖し，子牛を農家に譲渡したことが基と牛への交配種雄牛の選定に活用してきた。その結果，こなっている（石川県農村文化関係史料第₃集，1986）。

の30年間で枝肉重量，BMS No. において大きく改良がこのことから，資質系と言われる但馬の牛で固められ，進んできた（石田，2019）。

肉質に優れ「おいしい牛肉」と評価されてきた経緯があ

しかし，近年の消費者ニーズの多様化に対応することを目的として，国が定めた家畜改良増殖目標においてる。
一方で，全国的に黒毛和種の枝肉改良は，脂肪交雑やは，脂肪交雑だけでなく，牛肉中の脂肪酸組成をはじめ

枝肉重量に重点が置かれている。中でも，脂肪交雑の度とする「おいしさ」に関する改良が目標としてあげられ合いを表す BMS No. が枝肉の価格を決定する要因（岡ている（農林水産省，2015）。中でも，牛肉脂肪中のオ

本ら，2003；井上ら，2008）とされ，輸入牛肉との差別

レイン酸含有率（以下，オレイン酸）が上昇すると牛肉＊

連絡先：Tel. 0767-28-2284，E-mail：i-miho@pref.ishikawa.lg.jp

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20

石田ほか

用した。

䜸䝺䜲䞁㓟ྵ᭷⋡䠄%䠅

65
ཤໃ

㞤

遺伝的パラメータの推定は，5,182頭のうち，測定結60

果に矛盾のあるもの（オレイン酸が MUFA より高い，
SFA と MUFA の総和が100％を超える等）を除いた

55
50

図₁

5,113頭（去勢3,745頭，雌1,368頭）を用い，併せて格付成績と農家情報を収集した。
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

ᖺ

石川県産黒毛和種肥育牛のオレイン酸含有率の推移

分散成分値と遺伝率は AI-REML 法により推定し，その分散成分を用いたアニマルモデル BLUP 法（最良
線形不偏予測法）により推定育種価を算出した（アニマの風味が向上する（Westerling and Hedrick, 1979），肉ルモデル BLUP 法育種価評価プログラム（公益社団法の食味性にオレイン酸，一価不飽和脂肪酸割合（以下，人全国和牛登録協会））。なお，母数効果は性（₂水準），

MUFA）が関連している（佐久間ら，2011）と報告が

食肉脂質測定装置の検量線（₃水準），農家の効果（28あることから，全国的にも，牛肉ブランド戦略の一つと水準），近交係数（₁次回帰），と畜月齢（₁次回帰と₂してオレイン酸を認定基準に採用する取り組みが盛んで次回帰），変量効果は，相加的遺伝，残差とし，血統連ある。石川県においても2006年度より「脂肪酸組成に着結個体は石川県産肥育素牛（本研究の対象牛5,113頭）

目 し た 肥 育 技 術 の 開 発 」 に 取 り 組 ん で い る（ 表 ら，から少なくとも₃代祖とし，最大で1975年以降生まれの2010）。2007年第₉回全国和牛能力共進会においては，₅代祖まで遡った。

石川県から第₉区「去勢肥育」に出品した肥育牛のオレ結イン酸が高いことを評価され，「脂肪の質賞」を受賞した。この受賞以降，石川県のブランド牛肉である能登牛

果

分析形質の基本統計量

は，「牛肉のおいしさ＝高いオレイン酸」を特色の一つ

脂肪酸測定牛の各枝肉形質及び出荷月齢の基本統計量に あ げ て お り， 能 登 牛 の 中 で も， 格 付 成 績 が Ａ₅でを表₁に示した。オレイン酸含有率は，去勢牛と比較し

BMS No. が10以上，もしくは₈，₉の場合はオレインて雌牛が有意に高かった。

酸が55％以上であるものを能登牛プレミアムとして認定

脂肪酸組成に関する遺伝的パラメータの推定するなど，オレイン酸を条件に入れている。また，能登アニマルモデルによって評価された脂肪酸組成に関す牛プレミアム制度の導入に伴い，枝肉販売会出品牛の脂る遺伝的パラメータを表₂に示した。脂肪酸組成の遺伝

肪酸測定によるデータ収集の体制が整備されたために，率はオレイン酸，SFA および MUFA でそれぞれ0.453，

石川県内供用中雌牛の脂肪酸育種価判明率は75.7％と高0.446および0.450であった。

い（全国和牛登録協会，2019）。しかし，石川県内産黒表₃に枝肉形質，脂肪酸組成および繁殖形質のすべて

毛和種肥育牛のオレイン酸は，年々減少傾向にあり，の記録を有する雌牛847頭の各形質間の遺伝相関を示し

2018年では測定当初の2011年と比較すると₅％近く低下た。オレイン酸と MUFA，枝肉重量とバラ厚との間にした（図₁）。

高い正の相関が認められた。

そこで，本研究では，オレイン酸に係る遺伝的パラ

出荷月齢

メータを推定し，枝肉重量や脂肪交雑などの枝肉形質と脂肪酸組成に対する月齢の効果を₁次と₂次の回帰での遺伝相関を調べ，石川県産黒毛和種の脂肪酸組成に係図₂示した。オレイン酸と MUFA ともに出荷月齢が進る改良の可能性を検討した。

むとともに効果は高くなったが，30ヵ月齢以降での含有材料および方法

率の上昇度合いは小さかった。
種雄牛

脂肪酸組成の測定に用いた調査牛は，石川県内で肥育

脂肪酸組成の記録が100頭以上ある種雄牛15頭についされ，2011年12月から2018年12月までに金沢食肉流通セて推定育種価を表₄に示した。オレイン酸の育種価は－ンターに出荷された黒毛和種肥育牛5,182頭である。

3.85から＋2.87と₆ポイント以上の差があった。マイナ

測定には，食肉脂質測定装置（S‒7010：相馬光学，スの育種価を示した種雄牛が₉頭と全体の約₆割を占め

東京，日本）を用い，枝肉の第₆－₇肋骨間切断面の筋ていた。MUFA と SFA についてもオレイン酸と同様間脂肪におけるオレイン酸，飽和脂肪酸割合（以下，に，プラスからマイナスまで広い分布となっていた。一SFA），および MUFA を₃回測定し，その平均値を採方で脂肪交雑，ロース芯面積とバラ厚ではすべての種雄

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牛脂肪酸の遺伝的パラメータ表₁21

脂肪酸組成測定牛の各枝肉形質と脂肪酸組成の基本統計量

調査頭数
出荷月齢（カ月）
枝肉重量（kg）
ロース芯面積（cm2）
バラの厚さ（cm）
皮下脂肪厚（cm）
歩留まり基準値（％）
脂肪交雑（unit）
オレイン酸（％）
SFA（％）MUFA（％）

去勢

雌

計

3745
28.51±1.31479.59±53.71
58.57±8.97
7.69±0.84
2.44±0.71
73.89±2.50
7.02±2.42
55.61±4.35
36.57±4.75
60.55±4.58

1368
28.42±1.68414.99±50.16
55.45±8.50
7.40±0.77
2.86±0.82
73.78±1.36
6.19±2.32
58.00±3.81
34.07±4.27
62.97±4.125113
28.48±1.42462.32±60.03
57.73±8.95
7.61±0.83
2.55±0.76
73.86±2.25
6.80±2.42
56.25±4.3436.11±7.26
61.39±9.32

平均± S.D
SFA：総飽和脂肪酸
MUFA：一価不飽和脂肪酸

表₂

枝肉の脂肪酸割合に関する遺伝的パラメータ

オレイン酸

SFA

MUFA

7.01
8.45
0.453

8.60
10.70
0.446

7.80
9.52
0.450

遺伝分散
残差分散
遺 伝 率

SFA：総飽和脂肪酸
MUFA：一価不飽和脂肪酸

表₃

産肉形質，枝肉脂肪酸組成と繁殖性に係る育種価間の相関係数

ロース芯

バラ厚

皮下脂肪厚

歩留

脂肪交雑

オレイン酸

SFA

MUFA

初産月齢

分娩間隔

0.50

枝重

0.80

0.33

－0.04

0.43

－0.23

0.16

－0.20

－0.54

－0.04

ロース芯

0.45

0.06

0.71

0.58

－0.05

0.01

－0.02

－0.42

0.04

バラ厚

0.33

0.16

0.51

－0.22

0.15

－0.19

－0.48

0.00

－0.53

0.04

－0.11

0.08

－0.08

－0.07

0.01

0.44

0.07

－0.08

0.08

－0.19

0.05

0.01

－0.03

0.02

－0.58

0.02

0.97

－0.02

0.02

－0.98

0.06

－0.02

0.03

0.02

皮下脂肪厚
歩留
BMS
オレイン酸

－0.95

SFA
MUFA
初産月齢

0.29

枝肉₆形質，脂肪酸組成，繁殖形質の記録を全て有する雌，n＝847
SFA：総飽和脂肪酸
MUFA：一価不飽和脂肪酸8䜸䝺䜲䞁㓟ྵ᭷⋡⫱✀౯⬡⫫㓟 䠄䠂䠅

-0.2

SFA

4

-0.4

MUFA

2

-0.6
-0.8

0
-2
-4
-6

0.0

䜸䝺䜲䞁㓟

6

-1.0

䜸䝺䜲䞁㓟⫱✀౯

-1.2

㏆ఝ┤⥺

-1.4

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

-1.6

ฟⲴ᭶㱋䠄䞃᭶䠅

図₂

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出荷月齢の効果（₁次と₂次の回帰）

21

図₃

1980

1985

1990

y = -0.0225x + 0.0012
R² = 0.555

1995

2000

2005

2010
2015
⦾Ṫ㞤∵䛾⏕ᖺ

繁殖雌牛のオレイン酸含有率育種価の遺伝的趨勢2023/11/16

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22

石田ほか
表₄
種雄牛
₁
₂
₃
₄
₅
₆
₇
₈
₉
10
11
12
13
14
15

種雄牛の脂肪酸および枝肉形質の育種価
育種価

オレイン酸

SFA

0.772
2.874
－3.320－2.5391.084
0.720－1.108－2.020－2.825－3.345－0.8931.767－3.8540.574－0.110－1.504－3.8273.868
2.625－0.816－1.377
0.654
1.410
3.058
3.831
1.121
－2.122
4.317
0.114
0.509

MUFA 枝肉重量 ロース芯面積
1.120
3.384
－3.522－2.0901.395
1.055－0.716－1.248－2.938－4.048－1.0442.100－3.493－0.151－0.12777.054－9.71871.4475.042
15.30346.639100.524
19.429151.62246.40123.17716.72254.24583.28913.9795.220
12.002
4.789
17.7697.719
6.658
11.3804.357
17.397
8.082
0.878
7.079
10.03111.796
7.397

記録のある頭数
バラ厚
1.077
0.496
0.616
0.021
0.291
0.675
1.126
0.845
1.343
0.639
0.461
0.567
1.030
0.859
0.190

皮下脂肪厚 歩留基準値 脂肪交雑
－0.2560.754－0.5232.569
0.732 －0.437－0.7853.092－0.156
1.253－0.0920.909－0.3971.430－0.1141.091－0.0651.390－0.5421.474－0.3680.519－0.554
1.696
0.270
1.164
0.495
0.693
－0.970
1.872

1.118
1.088
1.878
1.785
1.917
1.030
1.746
1.792
1.714
1.163
0.526
1.283
0.490
0.792
1.692

枝肉記録 脂肪酸記録
953
303
226
121
168
266
166
127
230
83
256
134
59
117
81

435
257
227
208
208
205
200
196
180
142
136
129
110
107
101

SFA：総飽和脂肪酸
MUFA：一価不飽和脂肪酸

牛がプラスの育種価を示し，枝肉重量や歩留基準値にお（2008）も脂肪酸組成は枝肉形質との間で遺伝的に独立いても14頭の種雄牛がプラスの値を示した。また，皮下した関係にあると報告している。本報告でも，繁殖雌牛

脂肪厚についても12頭の種雄牛が好ましい方向であるマ

におけるオレイン酸と枝肉形質間の遺伝相関を調査した

イナスの値を示した。

結果，各形質間の相関がともに低かったことから，脂肪繁殖雌牛

酸組成の育種価は，枝肉形質に影響を及ぼさずに遺伝的血統連結個体の雌牛10,532頭のうち，1980年以降生ま改良の指標として利用可能であることが示唆される。

れの10,125頭のオレイン酸育種価の趨勢を図₃に示し

出荷月齢とオレイン酸の関係については，既報（三橋た。オレイン酸の育種価は1990年以降低下傾向を示し，

ら，1988；野儀と大山，2008）と一致した。枝肉の熟成

特に2010年以降に急激な低下が認められた。

度を増すためにあえて長期肥育を行う方法もあるが，考察

30ヵ月齢以上になるとオレイン酸の上昇率が低下することや，枝肉重量重視の改良が進み早期出荷が可能になっ本研究ではオレイン酸の推定育種価を分析するとともたことにより経済性があがったことを考えるならば，よに，枝肉重量や脂肪交雑などの枝肉形質との遺伝相関をり一層，育種価を活用してオレイン酸の向上を図る必要

調べ，石川県産黒毛和種の脂肪酸組成に係る改良の可能性があると考えられる。

性を検討した。

表₄にまとめた15頭の種雄牛は，石川県産肥育牛の主アニマルモデルによって推定した脂肪酸組成の遺伝率な種雄牛で，供用中雌牛の父牛の大半を占めている。こは，オレイン酸で0.453であったが，中橋ら（2012）は

れら種雄牛の育種価をみると，脂肪酸組成以外の形質の0.52，横田ら（2011）は0.65，野儀と大山（2008）は育種価ではほとんどの種雄牛は好ましい方向の値を示し

0.78，井上らは（2008）0.54と高い値を報告している。

た。このことは石川県の和牛生産における改良の方向性

しかし，黒毛和種において改良が進められている枝肉形とも一致する。

質 の 遺 伝 率 は0.35～0.54（ 向 井，1996），0.48～0.67

以上の経緯から，枝肉形質に関しては好ましい方向に（加藤ら，2014）であることや，当県の枝肉形質の遺伝改良が進んでいるものの，脂肪酸組成の改良は好ましい

率0.36～0.49（石田，2019）と比較しても同程度であ方向には進まず，近年のオレイン酸の低下につながったり，本研究で得られた脂肪酸組成の遺伝率は，十分に改のではないかと考えられる。これは今回調査した石川県

良可能な値であるといえる。

繁殖雌牛の遺伝的趨勢にも表れている。繁殖雌牛のオレ横田ら（2011）は，脂肪交雑や枝肉重量等の枝肉形質

イン酸の推定育種価は，1990年以降低下し，2010年以降の改良によって脂肪酸組成は影響されないとし，井上らは大きく落ち込んでいる。このことは，肥育農家が必要

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牛脂肪酸の遺伝的パラメータとする形質（枝肉重量，BMS No.）ではより良い効果を持つものの，オレイン酸に関してはマイナスの効果を持
つ種雄牛が供用されたためと考えられる。実際，石川県産肥育牛の主な種雄牛15頭のうち10頭はオレイン酸に対する効果がマイナスを示した。特に，脂肪交雑の効果が

23

推定．日畜会報，83⑴：29‒34．2012．
野儀卓哉と大山憲二．2008．鳥取和牛肉の脂肪酸組成割合に関する遺伝的パラメータの推定．鳥取県畜試研究報告36：14‒21．
2008．
農林水産省畜産局．家畜改良増殖目標．11‒19．農林水産省畜産局．東京．2015．

上位₅頭については，₄頭がオレイン酸に対する効果が

岡本圭介・口田圭吾・加藤貴之・鈴木三義・三好俊三．枝肉形質

マイナスを示した。このように，オレイン酸に対する効および画像解析形質が牛枝肉価格に与える影響．日畜会報，

果がマイナスの種雄牛が多く供用さていること，かつこ
れら種雄牛が石川県繁殖雌牛の父牛の大半を占めていることから石川県繁雌牛のオレイン酸育種価の低下につながったと考えられる。このことから石川県産黒毛和種の脂肪酸組成の遺伝的改良を進める上で，種雄牛は大きな要因であると考えられる。
以上から，石川県産黒毛和種においては種雄牛の育種
価評価をもとに遺伝的観点からほかの枝肉形質に影響を与えることなく，脂肪酸組成を改良できる可能性が示唆される。今後，脂肪酸組成を選抜形質に組み込むことで，オレイン酸の増加，ひいては肉の風味や食味の向上が期待できる。
謝

辞

育種価評価にあたり血縁情報の提供を頂いた公益社団

74⑷：475－482．2003．
表俊雄・島野健・庄司勇一・坂井良輔・石田美保．脂肪酸組成に着目した「能登牛」生産技術の開発．石川県畜試研究報告，
42：4－7．2010．
佐久間弘典・斎藤薫・曽和拓・淺野早苗・小平貴都子・奥村寿章・山田信一・河村正．黒毛和種肥育牛の胸最長筋における官能特性に及ぼす粗脂肪含量と脂肪酸組成の影響について．
日畜会報，83⑶：291‒299．2012．
Westerling DB, Hedrick HB.   Fatty acid composition of bovine
lipids as influenced by diet, sex and anatomicall ocation andrelationship to sensory characteristics. Journal of Animal
Science, 48: 1343‒1348. 1979.
横田祥子・杉田春奈・大友良彦・須田義人・鈴木啓一．黒毛和種
牛肉における脂肪酸組成と枝肉形質および肉質形質との遺伝的関係．東北畜産学会報，60⑶：80－85．2011．
公益社団法人全国和牛登録協会．育種評価の現状．和牛，289：
16－40．2019．

法人全国和牛登録協会石川県支部に深謝致します。
なお，本研究に係る脂肪酸組成の遺伝的パラメータの解析は，令和元年度畜産振興事業（JRA 事業）「和牛の遺伝的多様性等活用調査研究事業」により実施されたも
のです。
文

献

井上慶一・庄司則章・小林正人．黒毛和種肥育牛の脂肪融点，脂肪酸組成および格付形質間の遺伝的関係．日畜会報．79⑴：1－8．2008．
石田美保．石川県における能登牛の産肉性形質に関する育種価か
らみた改良の推移．石川畜試研究報告48．5－12．2019．
石川県農村文化協会．石川県農村文化関係史料―第₃集―石川の農林産物とむら―畑作・養蚕・畜産篇―．127－142．石川県教育委員会．石川県．1986．
加藤啓介・前田さくら・口田圭吾．黒毛和種における胸最長筋内
脂肪交雑粒子の細かさに関する遺伝的パラメータの推定．日
畜会報，85⑴：21－26．2014．
三橋忠由・三津本充・山下良弘・小沢忍．黒毛和種去勢牛の発育にともなう蓄積脂肪の融点と脂肪酸組成の変化．中国農研報，
₂：43－51．1988．
向井文雄．和牛のフィールド記録を利用した枝肉形質の改良⑴．
畜産の研究．50⑺．755－760．1996
中橋良信・由佐哲朗・増田豊・日高智・口田圭吾．黒毛和種におけるロース芯内交雑脂肪酸組成に関する遺伝的パラメータの05_北信越畜産学会誌１巻_p019.indd

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24

Estimation of Genetic Parameters for Fatty Acid Composition and
Genetic Correlations with Carcass Traits in Japanese Black of
ISHIKAWA
Miho ISHIDA, Kazuna NISHIKAWA, Kazutaka NISHI
1Ishikawa Prefectural Agriculture and Forestry Research Center, Livestock Experiment Station, Ishikawa 929-1325
2

Wagyu Registry Association,Kyoto 604-845

Abstract
In this study, we estimated genetic parameters on fatty acid composition in Japanese Black ofIshikawa, and investigated the possibility of genetic improvement for fatty acid composition. Fatty
acid composition of intramuscular fat from 5,113 carcasses of Japanese Black in Ishikawa wasmeasured using near infrared spectroscopy. Breeding values associated with oleic acid, saturated
fatty acids (SFA) and mono-unsaturated fatty acids (MUFA) percentages, and each genetic
parameter were estimated by the animal model BLUP method. As a result, the heritability of oleic
acid, SFA and MUFA percentages was estimated to be 0.453, 0.446, and 0.450 respectively. Breedingvalues of 15 sires (have 100 or more records of fatty acid composition) for fatty acid composition
ranged from -3.85 to 2.87. And genetic correlations between fatty acids and carcass traits werelow(-0.23~0.07). These results suggest that fatty acid composition including oleic acid percentage
could be improved without influence on other carcass traits.
Key Words: Japanese Black, fatty acid composition, breeding value

Hokushinetsu Journal of Animal Science 1，19‒24，2021

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北信越畜産学会誌，vol. 1，25‒33，2021

25

一般論文

筋芽細胞の分化におけるコレシストキニンの作用
二橋佑磨・高谷智英＊
信州大学大学院総合医理工学研究科
長野県上伊那郡南箕輪村8304

399‒4598（2020.2.20 受付，2020.9.7 受理）
要

約

筋組織の形成で中心的な役割を担う筋芽細胞（筋前駆細胞）の分化には，多様なサイトカインが関与する。我々は最近，コレシストキニン（CCK）がニワトリ筋芽細胞の分化過程で特徴的な発現パターンを示すことを報告した。CCK は，中枢神経系では神経伝達因子，腸管では消化管ホルモンとして作用することが知られているが，筋芽細胞における役割は知られていない。本研究では，大型動物の筋形成モデルとしてヒト
筋芽細胞を用い，その分化における CCK の作用を検討した。定量 PCR の結果，ヒト筋芽細胞が CCK 前駆体と₂つの CCK 受容体の遺伝子を発現していることがわかった。₈残基の活性型 CCK （CCK‒8）を筋芽細胞に投与して分化誘導したところ，筋分化マーカー遺伝子の発現や，ミオシン重鎖陽性の筋管形成に変化は見られなかった。しかし，CCK‒8または₄残基型 CCK （CCK‒4）をインスリンとともに筋芽細胞に投与すると，筋管形成率が有意に上昇した。以上の結果は，筋芽細胞や他臓器から分泌された CCK が，インスリン存在下で筋形成に寄与することを示唆する。
キーワード：筋芽細胞，骨格筋，コレシストキニン，ペプチド―――――――――――――――――――――――――

緒言

食肉たる骨格筋組織は多数の筋線維から構成される。

ことが報告されており（Takaya et al., 2017），ニワトリ
筋芽細胞で得られた知見の多くは哺乳類にも適用することができる。

筋線維の細胞膜と基底膜の間には，衛星細胞と呼ばれる

我々は最近，肉用鶏と卵用鶏の筋芽細胞の遺伝子発現

幹細胞が存在する。骨格筋の形成過程において，静止状を比較し，それらの分化過程で特徴的な発現パターンを態にある衛星細胞は筋芽細胞（筋前駆細胞）へと活性化

示 す サ イ ト カ イ ン と し て， コ レ シ ス ト キ ニ ン

される。筋芽細胞は数回の細胞分裂を経て増殖した後， （cholecystokinin; CCK），CXCL14（C-X-C motif
単核の筋細胞へと分化する。筋細胞は互いに融合して多chemokine ligand 14），ミッドカイン，エンケファリン核の筋管を形成し，これらが新規筋線維へと成熟したを同定した。さらに，エンケファリンがニワトリ筋芽細り，既存の筋線維と融合することで筋組織が肥大する胞の増殖を抑制すること，エンケファリン遺伝子の発現（Dumont et al., 2015）。したがって，食肉生産の新たなパターンはマウスとヒトの筋芽細胞においても筋分化と技術開発には，筋形成で中心的な役割を果たす筋芽細胞

ともに減少することを明らかにした。（Nihashi et al.,の増殖・分化機構の理解が不可欠である。筋芽細胞の分2019）。以上の結果は，ニワトリ筋芽細胞で同定された化には，筋原性転写因子による遺伝子発現制御，細胞間これらのサイトカインが，哺乳類筋芽細胞にも作用する

相互作用，および多種のサイトカインが寄与するが，そ可能性を強く示唆する。本研究では，卵用鶏の未分化なの分子基盤は動物種間で高度に保存されている筋芽細胞で高発現し，分化に伴って発現量が低下する（Abmayer and Pavlath, 2012）。例えば，マウスとニワ

CCK に着目した。

トリの筋芽細胞は培養条件下で自発的に異種間融合する

CCK は， 中 枢 神 経 系（Saito et al., 1980） や 消 化 管＊

連絡先：Tel. 0265‒77‒1426，Email：ttakaya@shinshu-u.ac.jp

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26

二橋ほか

（Bitar and Makhlouf, 1982）で発現するホルモンとして

Cell Growth Medium-2 BulletKit （CC‒3245; Lonza）を知られるが，最近，ブタ心臓における CCK 前駆体の発用いた。分化培地には，₂％ウマ血清（SH 30074. 03;  

現パターンが新生子豚と成体で変化することが報告され

HyClone），100 units/ml のペニシリンおよび100 μg/ml（Goetze et al., 2018），様々な臓器から分泌されるペプチのストレプトマイシン（ナカライ）を添加したダルベッ

ドとして注目されている。CCK 前駆体からは，4，8，

コ 改 変 イ ー グ ル 培 地（ ナ カ ラ イ ） を 用 い た。CCK‒4

22，33，39，58残基の活性型 CCK ペプチドが生成され（4083‒v；ペプチド研究所）と CCK‒8（4100‒v；ペプチ

る。特に，C 末端側₈残基からなる CCK‒8（Asp-Tyr-ド研究所）は，生理食塩水で₁mM に溶解したものを，

Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe）は脳と末梢血の両方に存

最終濃度0.1～30 μM となるように分化培地に添加した。

在することから，CCK ペプチド群の中でも重要な役割

CCK の投与濃度は，ラット間質血管細胞の脂肪分化誘を 担 っ て い る と 考 え ら れ る（Rehfeld et al., 2007）。

導で用いられた濃度（0.1～10 μM）に準じた（Plaza et

CCK‒8のアミノ酸配列は，ヒト，ウシ，ブタ，マウス，

al., 2019）。インスリン（099‒06473；富士フィルム和光

ニワトリで完全に一致しており，その生理活性は C 末純薬）は，0.01 N の HCl 溶液に溶解したものを，最終端の₄残基からなる CCK‒4（Trp-Met-Asp-Phe）が発濃度100 μg/ml となるように分化培地に添加した。対照

揮する（Rehfeld et al., 1980）。CCK‒8は，中枢および末群には，各ペプチドの溶媒を等量添加した。

梢神経系では神経伝達因子あるいは神経調節因子として定量 PCR機 能 す る（Crawley et al., 1985; Soltani et al., 2018）。

筋 芽 細 胞 を 生 理 食 塩 水 で 洗 浄 後，TRIzol Reagent

CCK の受容体には，末梢神経系で発現する CCKA 受容（Thermo Fisher Scientific）を用いて RNA を回収した。

体（CCKAR） と， 主 に 脳 で 発 現 す る CCKB 受 容 体

ReverTra Ace qPCR RT Master Mix （東洋紡）を用い（CCKBR）の₂つのサブタイプが存在する（Huppi etて RNA を逆転写し，cDNA を作製した。GoTaq qPCR

al., 1995）。しかし，筋芽細胞における CCK 受容体の発Master Mix （Promega） お よ び StepOne Real-Time

現に関する報告はない。

PCR System （Thermo Fisher Scientific）を用いて定量

本研究では，大型動物の筋形成モデルとしてヒト筋芽PCR を行った。ΔCt 法で算出した各遺伝子の発現量は，細胞を用い，その分化における CCK‒4と CCK‒8の作用

内部標準である YWHAZ 遺伝子の発現量で補正した。

を検討した。高い筋再生能力を示すマウスの筋芽細胞

定量 PCR に用いたプライマーの配列は表₁に記載した。

は，大型動物の筋芽細胞と比べ，細胞の形態が異なるこ

蛍光免疫染色とが知られている。一方，ヒトとブタの組織は解剖学的

筋芽細胞を₂％パラホルムアルデヒドで固定し，0.2％

お よ び 生 理 学 的 に 類 似 し て お り（Douglas, 1972;

Triton X‒100（ナカライ）で透過処理をした後，一次抗Groenen et al., 2012），特に骨格筋については，ブタ筋体に0.5 μg/ml の抗ミオシン重鎖（MHC）抗体（MF 20）

ジストロフィーモデルはマウスモデルよりもヒトの症状（MAB 4470; R&D Systems）， 二 次 抗 体 に ₁μg/ml のを忠実に再現する（Klymiuk et al., 2013）。大型動物のAlexa Fluor 488標識抗マウス IgG 抗体（715‒545‒150；

骨格筋は，体重の約₄割を占める生体最大の組織であJackson ImmunoResearch）を用いて免疫染色した。細り，その運動に伴う最大酸素摂取量（VO 2 max）は体

胞核は DAPI （4ʼ, 6-diamidino-2-phenylindole）で染色重と指数的に逆相関する。ヒト，ウシ，ヤギなど大型動し た。 染 色 像 は EVOS FL Auto 蛍 光 顕 微 鏡

物の VO 2 max/体重比は，中・小型動物とは大きく隔（AMAFD 1000; Thermo Fisher Scientific）で撮影した。

たった値を示す（Bassett and Howley, 2000）。各動物のMHC 陽性細胞率は，MHC 陽性細胞内の核数を，総核

筋芽細胞の性質の一部は，形成される筋組織のサイズを数で除して算出した。筋管形成率は，MHC 陽性の多核反映すると考えられており，ヒト筋芽細胞の分化誘導系

筋管内の核数を，総核数で除したものとした。細胞核数は，大型動物の筋形成の優れたモデルであるといえる。

は ImageJ ソフトウェア（アメリカ国立衛生研究所）で材料および方法
細胞培養

計測した。
統計解析
₂群間の比較には Studentʼs t-test を用い，₃群間以市 販 の ヒ ト 筋 芽 細 胞（CC‒2580, Lot #0000483427;

上の比較には一元配置分散分析後に Scheffeʼs F test を

Lonza）を，I-C 型コラーゲン（Cellmatrix；新田ゼラ

用いた。データは平均値±標準誤差で示し，有意確率 pチン）でコートした培養皿に播種し，37℃，₅％ CO 2

が0.05未満のときに水準間に有意な差があると判定しで 培 養 し た。 増 殖 培 地 に は SkGM-2 Skeletal Muscle

た。

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筋芽細胞における CCK の作用27

表₁．定量 PCR に用いたプライマーの配列
遺伝子名

配列（5ʼ‒3ʼ）

文献

CCK-Fwd

CAGAGGAGGCAGAATAAGAA

CCK-Rev

CAGGAGTCACAGATGAAGAA

CCKAR-Fwd

GGAACTCTACCAGGGAATAACCKAR-Rev

GCATGCGGATCACCCTTTTCCCKBR-Fwd

GACACGAGAATTGGAGCTGG

CCKBR-Rev

CAAAGATGAATGTGCCCATGAG

MYH3-Fwd

GGACAGGAAGAATGTGCTGAGATT

MYH3-Rev

GCCTCTTGTAGGACTTGACTTTCAC

MYOD1-Fwd

TGCTCCGACGGCATGATGGAC

MYOD1-Rev

TCGACACCGCCGCACTCT

MYOG-Fwd

AACCCAGGGGATCATCTGCTCAC

MYOG-Rev

GTTGGGCATGGTTTCATCTGGGAAGYWHAZ-Fwd

CAAGCATACCAAGAAGCATTTGAYWHAZ-Rev

GGGCCAGACCCAGTCTGA結果Ritze et al., 2014

Zhou et al., 2014

Zhou et al., 2014

Norman et al., 2009

Sharma et al., 2013

Sharma et al., 2013

Nihashi et al., 2019

CCK‒8の投与によって変化しなかった。
続いて，筋芽細胞の分化と筋管形成における CCK‒8筋芽細胞の分化過程における CCK と受容体の発現をの作用を MHC の免疫染色により評価した。0.1，1.0，

調べた。筋芽細胞を増殖培地で播種した翌日，分化培地

10 μM の CCK‒8を添加した分化培地で筋芽細胞を48時に交換して筋分化を誘導した。分化誘導₀，₂，₄日目

間分化誘導し，免疫染色像から MHC 陽性細胞率と筋管の 筋 芽 細 胞 か ら RNA を 回 収 し，CCK，CCKAR，形成率を算出して筋分化を評価した（図₃）。いずれのCCKBR 遺伝子の発現を定量 PCR で解析した（図₁）。

濃度においても，対照群と CCK‒8投与群で MHC 陽性

CCK の発現は未分化な筋芽細胞で高かったが，分化誘細胞率と筋管形成率に有意な差はなかった。

導₂日目以降には発現量が著名に減少した。CCKAR と

最近，ラットの脂肪において，CCK‒8はインスリン

CCKBR の発現量は分化を通じて有意に変化しなかっ存在下でのみ CCKBR 依存的にアディポネクチンの生産

た。CCKBR の相対的な発現量は CCKAR と比べて40を亢進することが報告された（Plaza et al., 2019）。そこ倍以上高く，筋芽細胞においては，末梢系の CCKAR

で，インスリン存在下での筋分化における CCK‒8の作よりも中枢系の CCKBR が支配的であることが示唆され

用 を MHC の 免 疫 染 色 に よ っ て 検 討 し た。30 μM のた。

CCK‒4または CCK‒8と，100 μg/ml のインスリンを添

次に，筋芽細胞の分化における CCK‒8の作用を調べ加した分化培地で筋芽細胞を48時間分化誘導し，MHCた。10 μM の CCK‒8を添加した分化培地で筋芽細胞を陽性細胞率と筋管形成率を算出して筋分化を評価した

24時間分化誘導し，筋分化マーカー遺伝子の発現を定量（図₄）。CCK‒4，CCK‒8，インスリンをそれぞれ単体

PCR で解析した（図₂）。筋原性転写因子 MYOD 1の発投しても，MHC 陽性細胞率および筋管形成率は変化し現量は，対照群と比べて CCK‒8投与群で増加する傾向なかった。しかし，インスリン存在下で CCK‒4またはにあったが，有意な差はなかった（p=0.144，Studentʼs

CCK‒8を同時に投与した群では，インスリン非存在下

t-test）。 ま た，MYOD 1の 下 流 に 位 置 す る 転 写 因 子の対照群と比べ，筋管形成率が有意に上昇していた。

MYOG と 胚 性 ミ オ シ ン 重 鎖 MYH 3 の 発 現 量 は，

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28

二橋ほか

図₁．筋芽細胞の分化における CCK，CCKAR，CCKBR 遺伝子の発現
筋芽細胞を増殖培地で播種した翌日，分化培地に交換して筋分化を誘導した。分化誘導₀，₂，₄日目の筋芽細胞における CCK，CCKAR，CCKBR 遺伝子の発現を定量 PCR で解析した。n=3，*p＜0.05
vs Day 0，Scheffeʼs F test。

図₂．筋分化マーカー遺伝子の発現における CCK‒8の作用
10 μM の CCK‒8を添加した分化培地で筋芽細胞を分化誘導した。24時間後の筋芽細胞におけるMYOD 1，MYOG，MYH 3遺伝子の発現を定量 PCR で解析した。n = 3。

図₃．筋芽細胞の分化における CCK‒8の作用
0.1，1.0，10 μM の CCK‒8を添加した分化培地で筋芽細胞を分化誘導し，48時間後に MHCの免疫染色により筋分化を定量した。A MHC 免疫染色像。白：細胞核（DAPI），灰：MHC。
スケールバー：200 μm。B MHC 陽性細胞率と筋管形成率。n = 6。
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筋芽細胞における CCK の作用29

図₄．インスリン存在下での筋分化おける CCK‒4/8の作用
30 μM の CCK‒4/8と100 μg/ml のインスリンを添加した分化培地で筋芽細胞を分化誘導し，
48時 間 後 に MHC の 免 疫 染 色 に よ り 筋 分 化 を 定 量 し た。 A MHC 免 疫 染 色 像。 白： 細 胞 核（DAPI），灰：MHC。スケールバー：200 μm。B MHC 陽性細胞率と筋管形成率。n=6, **p＜0.01 vs Control-Insulin (-), Scheffeʼs Ftest。

考察生の誘導で高まるが，筋線維が修復されると再び減少することから，TIF1γ は筋分化に寄与すると考えられてい本研究によって，ヒト筋芽細胞では CCK，CCKAR，る（Mohassel et al., 2015）。造血幹細胞や生殖細胞では，

CCKBR 遺伝子が発現しており，CCK‒4と CCK‒8はイ

TIF1γ は TGFβ シグナルを阻害して細胞の運命を制御

ンスリン存在下で筋芽細胞の筋管形成を促進することがする（Dupont et al., 2005; He et al., 2006; Dupont et al.,示された。筋芽細胞が CCK 遺伝子を発現することから，

2009）。TGFβ は 筋 芽 細 胞 の 分 化 を 抑 制 す る た め

CCK は自己分泌シグナルとして筋形成に作用すること（Dumont et al., 2015），TIF1γ は筋分化の促進を介してが考えられる。CCK 遺伝子の発現量は筋芽細胞の分化

CCK の発現低下に関与しているのではないかと考えらに 伴 っ て 著 明 に 減 少 し た が， 転 写 調 節 因 子 TIF1γ

れる。今後，筋芽細胞における CCK と TIF1γ の関係を（transcription intermediary factor 1γ）遺伝子を欠損さ詳細に調べることで，CCK 遺伝子の発現機序が明らかせたマウスでは，分化誘導した筋芽細胞で CCK の発現になると期待される。

が亢進することが報告されている（Parks et al., 2019）。

CCK 遺伝子の発現量は筋分化誘導後に著減した一方，

マウス TIF1γ の発現量は，正常な筋組織で低く，筋再CCK 受容体遺伝子の発現量は分化の過程で一貫して高06_北信越畜産学会誌１巻_p025.indd

292023/11/16

17:25:53

30

二橋ほか

かった。これらの遺伝子発現パターンは，筋芽細胞は筋アーゼや受容体との親和性の違いが理由として考えられ分化を通して CCK 感受性を示すが，受容する CCK はる。ヒト血漿中における CCK の半減期は，CCK‒4が13

未分化時に自己分泌されるものに限らないことを示唆す

分，CCK‒8 が 18 分 だ が，CCK‒10 は 30 分， 硫 酸 化る。ラット腹腔内に CCK‒8を単回投与すると，筋組織CCK‒8は50分と，ペプチドの延長や翻訳後修飾によっ

で AMP キナーゼのリン酸化と脂肪酸の β 酸化が亢進すて CCK の安定性が高まる（Koulischer et al., 1982）。筋

ることから（Merino et al., 2008），他臓器から血中に放分化における CCK の役割を正確に理解するには，筋芽出された CCK も筋組織に到達して作用すると考えられ

細 胞 が 受 容 す る CCK ペ プ チ ド を 特 定 す る と と も に，る。特に，CCK はインスリン存在下で筋管形成を促進

CCK‒4/8以外の活性型 CCK の作用を検証しなければな

することから，消化管由来の CCK との関連性が考えららない。

れる。摂食後，管腔の脂質やタンパク質に反応して腸管本研究によって，ヒト筋芽細胞が CCK とその受容体から分泌された CCK は，血中に放出され，中枢神経系の遺伝子を発現すること，そして CCK‒4/8がインスリに作用して食欲を抑制する（Cummings and Overduin,

ン存在下で筋管形成を促進することが明らかになった。

2007）。このように，腸管 CCK の分泌タイミングと生CCK は自己分泌因子として，特に筋分化の初期段階に理作用はインスリンと類似している。CCK とインスリ寄与していることが示唆された。CCK 遺伝子の発現量

ンは，筋芽細胞でも同時に受容されて効果を発揮するこは 肉 用 鶏 と 卵 用 鶏 で 異 な っ て お り（Nihashi et al.,とから，摂食と筋形成を連関させるシグナルとして機能

2019），CCK の分泌量は筋芽細胞の増殖・分化能と相関している可能性が考えられる。

している可能性がある。肉牛と乳牛の筋芽細胞の比較なインスリンは，インスリン様成長因子（insulin-like

どによって，大型動物の筋芽細胞でも CCK 量の品種間

growth factor; IGF）を介してセリン/スレオニンキナー

差を調べることで，CCK と筋分化の関係がより明確に

ゼ（Akt）シグナルを活性化し，骨格筋の形成を調節すなると考えられる。また一方で，CCK は食餌に反応しる（Song et al., 2013）。また，ホスファチジルイノシて腸管から分泌されるサイトカインでもあり，膵臓から

トール₃キナーゼ（phosphatidylinositol-3 kinase; PI3K）

分泌されるインスリンと協働して，食欲の制御に加え/Akt シグナルの活性化は，筋芽細胞の増殖，分化，成て，筋組織の形成や恒常性の維持に関与しているのでは熟を促進する（Mnatsakanyan et al., 2018）。脂肪前駆細

ないかと考えられた。CCK‒8と CCK‒58では摂食抑制効

胞では，CCK‒8はインスリン存在下でのみ CCKBR 依果が異なるように（Glatzle et al., 2008），CCK の筋管形

存的にアディポネクチンの発現を誘導するが，この作用

成促進作用もペプチド長に依存している可能性がある。

は Akt 阻害剤でキャンセルされる（Plaza et al., 2019）。

肉用家畜の摂食後の血中 CCK の構成比を明らかにする

すなわち，CCKBR が受容した CCK‒8のシグナル伝達

ことは，食欲には影響せず，より効果的に筋形成を促すには，インスリンによる Akt 経路の活性が不可欠と推食餌サプリメントの開発などにもつながると期待され測される。筋分化や筋管形成における CCK とインスリる。中でも CCK‒4は₄残基のペプチドで，生産も比較

ンの相互作用については，今後の研究でさらなる検討が的容易である。サイトカインとして機能する微量の必要である。

CCK を給餌することは技術的に充分可能である。今後，本研究では CCK‒4と CCK‒8を実験に用いたが，筋芽筋分化における CCK の作用機序をより詳細に解明して細胞が分泌・受容する活性型 CCK ペプチドの種類は未いくことで，肉用家畜の肥育にも有用な知見が得られる同定である。翻訳された CCK 前駆体は細胞内でタンパことが期待される。

ク質分解を受け，長さの異なる CCK ペプチドが生成さ謝れた後，硫酸化などの修飾を受ける。各活性型 CCK に辞共通する C 末端配列が CCK‒4で，動物種間で高度に保本研究の一部は，日本学術振興会特別研究員奨励費存されている。CCK のプロセシングは細胞特異的であ（DC1）（課題番号：19J20888）の交付を受けて実施しり，CCK の 機 能 と 密 接 な 関 係 が あ る（Rehfeld et al.,

た。

2007）
。ラットでは，CCK‒8ではなく CCK‒33が胃腸管に 作 用 し て 摂 食 行 動 を 調 節 す る（Washington et al.,2016）
。また，CCK‒58の摂食抑制効果は，CCK‒8と比較して長時間に及ぶ（Glatzle et al., 2008）。ペプチド長
依存的なこれらの差異には不明な点も多いが，プロテ文

献Abmayr SM, Pavlath GK. Myoblast fusion: lessons from flies andmice. Development, 139: 641‒656. 2012.
Bassett DR Jr, Howley ET. Limiting factors for maximum

Hokushinetsu J. Anim. Sci.

06_北信越畜産学会誌１巻_p025.indd

302023/11/16

17:25:53

筋芽細胞における CCK の作用

31

oxygen uptake and determinants of endurance performance.

MC, Wolf E. Dystrophin-deficient pigs provide new insights

Med. Sci. Sports Exerc., 32: 70‒84. 2000.

into the hierarchy of physiological derangements ofBitar KN, Makhlouf GM. Receptors on smooth muscle cells:
characterization by contraction and specific antagonists. Am.
J. Physiol., 242: 400‒407. 1982.
Crawley JN, Stivers JA, Blumstein LK, Paul SM. Cholecystokinin
potentiates dopamine-mediated behaviors: evidence formodulation specific to a site of coexistence. J. Neurosci., 5:1972‒1983. 1985.
Cummings DE, Overduin J. Gastrointestinal regulation of foodintake. J. Clin. Invest., 117: 13‒23. 2007.

dystrophic muscle. Hum. Mol. Genet., 22: 4368‒4382. 2013.
Koulischer D, Moroder L, Deschodt-Lanckman M. Degradation ofcholecystokinin octapeptide, related fragments and analogs
by human and rat plasma in vitro. Regul. Pept., 4: 127‒139.
1982.
Merino B, Cano V, Guzman R, Somoza B, Ruiz-Gayo M. Leptinmediated hypothalamic pathway of cholecystokinin (CCK‒8)
to regulate body weight in free-feeding rats. Endocrinology,
149: 1994‒2000. 2008.

Douglas WR. Of pigs and men and research: a review ofMnatsakanyan H, Serra RS, Rico P, Salmeron-Sanchez M. Zinc

applications and analogies of pig, sus scrofa, in humanuptake promotes myoblast differentiation via Zip 7

medical research. Space Life Sci., 3: 226‒234. 1972.
Dumont NA, Bentzinger CF, Sincennes MC, Rudnicki MA.
Satellite cells and skeletal muscle regeneration. Compr.
Physiol., 5: 1027‒1059. 2015.
Dupont S, Mamidi A, Cordenonsi M, Montagner M, Zacchigna L,
Adorno M, Martello G, Stinchfield MJ, Soligo S, Morsut L,

transporter and activation of Akt signalling transduction
pathway. Sci. Rep., 8: 13642. 2018.
Mohassel P, Rosen P, Casciola-Rosen L, Pak K, Mammen AL.
Expression of the dermatomyositis autoantigen transcription
intermediary factor 1 γ in regenerating muscle. Arthritis
Rheumatol., 67: 266‒272. 2015.

Inui M, Moro S, Modena N, Argenton F, Newfeld SJ, Piccolo

Nihashi Y, Umezawa K, Shinji S, Hamaguchi Y, Kobayashi H,

S. FAM/USP 9 x, a deubiquitinating enzyme essential for

Kono T, Ono T, Kagami H, Takaya T. Distinct cell

TGFβ signaling, controls Smad 4 monoubiquitination. Cell,

proliferation, myogenic differentiation, and gene expression

136: 123‒135. 2009.

in skeletal muscle myoblasts of layer and broiler chickens.

Dupont S, Zacchigna L, Cordenonsi M, Soligo S, Adorno M, Rugge

Sci. Rep., 9: 16527. 2019.

M, Piccolo S. Germ-layer specification and control of cell

Norman H, Zackrisson H, Hedstrom Y, Andersson P, Nordquist J,

growth by ectodermin, a Smad 4 ubiquitin ligase. Cell, 121:

Eriksson LI, Libelius R, Larsson L. Myofibrillar protein and87‒99: 2005.

gene expression in acute quadriplegic myopathy. J. Neurol.

Glatzle J, Raybould HE, Kueper MA, Reeve JR, Zittel TT.

Sci., 285: 28‒38. 2009.

Cholecystokinin-58 is more potent in inhibiting food intake

Parks CA, Pak K, Pinal-Fernandez I, Huang W, Derfoul A,

than cholecystokinin-8 in rats. Nutr. Neurosci., 11: 69‒74.

Mammen AL. Trim 33 (Tif 1 γ) is not required for skeletal

2008.

muscle development or regeneration but suppresses

Goetze JP, Hunter I, Zois NE, Terzic D, Valeur N, Olsen LH,

cholecystokinin expression. Sci. Rep., 9: 18507. 2019.

Smith J, Plomgaard P, Hansen LH, Rehfeld JF, Balling L,

Plaza A, Merino B, Del Olmo N, Ruiz-Gayo M. The

Gustafsson F. Cardiac procholecystokinin expression duringcholecystokinin receptor agonist, CCK‒8, induces adiponectin

haemodynamic changes in the mammalian heart. Peptides,

production in rat white adipose tissue. Br. J. Pharmacol., 176:

108: 7‒13. 2018.

2678‒2690. 2019.

Groenen MA, Archibald AL, Uenishi H, Tuggle CK, Takeuchi Y,

Rehfeld JF, Larsson LI, Goltermann NR, Schwartz TW, Holst JJ,

Rothschild MF, Rogel-Gaillard C, Park C, Milan D, Megens

Jensen SL, Morley JS. Neural regulation of pancreatic

HJ, Li S, Larkin DM, Kim H, Frantz LA, Caccamo M et al.

hormone secretion by the C-terminal tetrapeptide of CCK.

Analyses of pig genomes provide insight into porcine
demography and evolution. Nature, 491: 393‒398. 2012.
He W, Dorn DC, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Moore MA,
Massague J. Hematopoiesis controlled by distinct TIF 1 γ andSmad 4 branches of the TGFβ pathway. Cell, 125: 929‒941.
2006.

Nature, 284: 33‒38. 1980.
Rehfeld JF, Friis-Hansen L, Goetze JP, Hansen TV. The biology
of cholecystokinin and gastrin peptides. Curr. Top. Med.
Chem., 7: 1154‒1165. 2007.
Ritze Y, Bardos G, D'Haese JG, Ernst B, Thurnheer M, Schultes
B, Bischoff SC. Effect of high sugar intake on glucose

Huppi K, Siwarski D, Pisegna JR, Wank S. Chromosomal
localization of the gastric and brain receptors forcholecystokinin (CCKAR and CCKBR) in human and mouse.
Genomics, 25: 727‒729. 1995.
Klymiuk N, Blutke A, Graf A, Krause S, Burkhardt K, Wuensch
A, Krebs, S. Kessler B, Zakhartchenko V, Kurome M,

transporter and weight regulating hormones in mice andhumans. PLoS One, 9: e 101702. 2014.
Saito A, Sankaran H, Goldfine ID, Williams JA. Cholecystokinin
receptors in the brain: characterization and distribution.
Science, 208: 1155‒1156. 1980.
Sharma V, Harafuji N, Belayew A, Chen YW. DUX 4 differentially

Kemter E, Nagashima H, Schoser B, Herbach N, Blum H,

regulates transcriptomes of human rhabdomyosarcoma andWanke R, Aartsma-Rus A, Thirion C, Lochmuller H, Waltermouse C 2 C 12 cells. PLoS One, 8: e 64691. 2013.

06_北信越畜産学会誌１巻_p025.indd

312023/11/16

17:25:53

32

二橋ほか

Soltani N, Roohbakhsh A, Allahtavakoli M, Salari E, Sheibani V,
Fatemi I, Shamsizadeh A. Heterogeneous effects ofcholecystokinin on neuronal response properties in deep
layers of rat barrel cortex. Somatosens. Mot. Res., 35:
131‒138. 2018.
Song YH, Song JL, Delafontaine P, Godard MP. The therapeuticpotential of IGF-I in skeletal muscle repair. Trends
Endocrinol. Metab., 24: 310‒319. 2013.
Takaya T, Nihashi Y, Kojima S, Ono T, Kagami H. Autonomous
xenogenic cell fusion of murine and chick skeletal muscle
myoblasts. Anim. Sci. J., 88: 1880‒1885. 2017.
Washington MC, Mhalhal TR, Sayegh AI. Cholecystokinin-33, but
not cholecystokinin-8 shows gastrointestinal site specificity inregulating feeding behaviors in male rats. Horm. Behav., 85:36‒42. 2016.
Zhou L, Yang H, Okoro EU, Guo Z. Up-regulation of cholesterol
absorption is a mechanism for cholecystokinin-induced
hypercholesterolemia. J. Biol. Chem., 289: 12989‒12999. 2014.

Hokushinetsu J. Anim. Sci.

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33

Effect of Cholecystokinin during Differentiation of Skeletal Muscle
Myoblasts
Yuma NIHASHI, Tomohide TAKAYA
Graduate School of Medicine, Science and Technology, Shinshu University
8304 Minami-minowa, Kami-ina, Nagano 399‒4598, Japan

Abstract
Various kinds of cytokines contribute to differentiation of myogenic precursor cells, myoblasts,
that play a central role during skeletal muscle development. We recently identified that chicken
myoblasts express cholecystokinin (CCK). CCK has been known as a neurotransmitter in central
nervous system and as a gastrointestinal hormone in intestine, however, there is no information of
its function in myoblasts. The present study investigated the effect of CCK during differentiation ofhuman myoblasts as a model of muscle formation in large mammals. Quantitative PCR
demonstrated that human myoblasts express the genes of CCK precursor and its two receptors.
Treatment of eight-residue-active form of CCK (CCK‒8) had no effects on expression of myogenic
marker genes and myotube formation of the myoblasts. Intriguingly, co-treatment of CCK‒8 or fourresidue-CCK (CCK‒4) with insulin significantly facilitated the myotube formation. These results
indicate that the CCK secreted from myoblasts would contribute to muscle formation as an
autocrine signal in the presence of insulin.
Key words: myoblast, skeletal muscle, cholecystokinin, peptide

Hokushinetsu Journal of Animal Science 1，25‒33，2021

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北信越畜産学会誌，vol. 1，35‒43，2021

35

一般論文

牛肉のドライエイジングにおける
エダケカビ（Thamnidium elegans）の影響について
五箇大成1*・佐丸郁雄21

富山県農林水産部農業技術課広域普及指導センター
富山市吉岡1124‒1,939‒8153
2

富山県農林水産部農業技術課

富山市桜橋通り5‒13

富山興銀ビル10階，930‒0004（2020.2.19 受付，2021.3.9 受理）
要

約

ドライエイジングに伴う牛肉の水分含量，pH，加熱損失，テクスチャー，遊離アミノ酸含量，味，

香りの変化にエダケカビ（Thamnidium elegans）が与える影響について調査した。遊離アミノ酸含量についてはエダケカビの影響を明確にするため牛肉の内部と表層を別々に分析した。熟成に伴う牛肉の水分含量，
pH，加熱損失，テクスチャーの変化にエダケカビの影響は確認できなかった。熟成に伴う牛肉内部の遊離ア
ミノ酸 ALA 含量の減少，GLY 含量の増加抑制，牛肉表層の GLU，PRO 含量の増加，GLY 含量の減少にエダケカビが影響した可能性があった。調べた他の遊離アミノ酸含量の変化にエダケカビの影響は確認できなかった。熟成に伴い牛肉の旨味はヒトが知覚できる程度に増加したが，エダケカビの影響は確認できなかった。熟成に伴う牛肉中の香りに関係する揮発性物質の変化にエダケカビが影響した可能性があった。これらの結果からエダケカビはドライエイジングにおける牛肉の性状，テクスチャー，味の変化に関与しないが，独特な熟成香の生成に関与する可能性が示唆された。
キーワード：牛肉，ドライエイジング，エダケカビ（Thamnidium elegans），熟成香―――――――――――――――――――――――――緒言

牛肉は熟成により味，香りが向上し，軟らかさが増す

どの熟成条件については様々な報告があり（Dashdorj
et al., 2016），牛肉に独特の風味が付与される仕組みは，明らかになっていない。

（松石ら，2015）ことから，熟成させてから食肉とする。

ドライエイジングにおいて牛肉の揮発性物質が平均13

熟成方法は，真空包装して一定期間冷蔵するウエットエ

種類から平均78種類に大きく増加すること（小林と佐々イジングが，衛生的でロスが少なく，貯蔵・移動が容易

木，2015）が報告されており，ドライエイジングの独特であることから一般的である。

な熟成香は揮発性物質に由来するものと考えられる。

近年，温度，相対湿度及び風速を管理した条件下で一また，ドライエイジングにおいては，牛肉を空気に暴定期間空気に暴露し熟成するドライエイジングという熟露して熟成するが，表面を抗菌処理すると香気が抑えら成方法が，牛肉に独特の風味が付与されることから，アれる（沖谷ら，1992；松石ら，1993）ことが報告されてメリカとオーストラリアにおいて関心が高まっており

おり，微生物が熟成香の付与に関係している可能性があ（Dashdorj et al., 2016），日本国内においても牛肉のドる。
エダケカビ（Thamnidium elegans）は，ドライエイ

ライエイジングを行う業者が現れている。
しかしながら，牛肉のドライエイジングにおける温ジングの過程（Dashdorj et al., 2016）や冷蔵中の真空包

度，相対湿度，風速，熟成期間，微生物の有無や種類な

装していない牛肉表面（Brooks and Hansford, 1923）で＊連絡先：Tel. 076-429-5044，E-mail：taisei.goka@pref.toyama.lg.jp

Hokushinetsu Journal of Animal Science

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36

五箇ほか

表₁

熟成条件及び熟成に伴う牛肉性状の変化に及ぼすエダケカビの影響
Ｃ区
温度（℃）
相対湿度（％）

熟成
条件

Ｔ区
Ｉ区

水分含量（％）
肉の
性状

Ｎ区

pH
加熱損失（％）
テクスチャー

軟らかさ（kgw/cm^2）
噛み応え（kgw/cm^2･cm）
しなやかさ
脆さ

0.3
2.0

30.5 ±
57.6 ±

1.1
1.5

73.6 ±

1.4

5.51
29.3
98.7
847
1.53
1.33

0.02 Ａ 5.60 ±1.6 Ａ 8.1 ±
9.5
75.6 ±
141686 ±
0.06 Aa 1.19 ±
0.06
1.51 ±

±
±
±
±
±
±

Ａ

1.7 ±
70.0 ±

Ｋ区
1.8 ± 0.3
69.3 ± 2.7
ＢＢ0.05 Ｂ
2.9 Ｂ
4.6
106
0.12 Ｂ
0.16

28.1 ± 1.0
59.8 ± 0.9

Ｂ
Ｂ

5.67
10.5
88.7
816
1.31
1.44

Ｂ
Ｂ

±
±
±
±
±
±

0.04
2.4
24.1
395
0.07
0.20

ｂ

Mean ± SD，ab ｐ＜0.05，AB ｐ＜0.01

生育が確認されている。このカビは，牛肉のドライエイ

庫内の₆か所を測定し，平均値から求めた。

ジングにおいて黒クルミ様の熟成香の付与に利用できる

エダケカビ（Thamnidium elegans）（NBRC6152）はという報告（Williams, 1957; 1962）もあることから，ド独立行政法人製品評価技術基盤機構から購入し，PDA

ライエイジングにおける熟成香の付与に関与する微生物培地で25℃，₆日間培養後，滅菌水10 ml を加え，培地である可能性がある。

表面をコンラージ棒で掻き取り懸濁液とした。懸濁液にまた，エダケカビはタンパク質及び脂肪分解能を持つ

含まれるエダケカビの胞子数は，PDA 培地で培養し，（Kotula et al., 1982）ことから牛肉の性状や味等にも影

コロニー数をカウントしたところ1.6×106個/ml であっ響する可能性がある。

た。

そこで本試験では，ドライエイジングに伴う牛肉の水Ｋ区は，₁試料当たり平均1.4 ｇの懸濁液を滅菌した

分含量，pH，テクスチャー，遊離アミノ酸含量，味，

シリコン製刷毛で試料表面に塗布して熟成した。また，

香りの変化にエダケカビが与える影響を調査した。

Ｎ区は同様な方法で₁試料当たり平均1.6 ｇの滅菌水を材料および方法
供試牛肉と熟成条件

塗布して熟成した。
水分含量・pH・加熱損失・テクスチャー
ドライエイジングした牛肉は，硬化・変色した表層を富山県産のホルスタイン種去勢肥育牛（20.5か月齢，

トリミングして，内部が食用として供されるが，本試験

等 級 C‒2） の 左 右 の う ち も も（ 左：9.9 kg， 右：においては，エダケカビの影響を詳細に検討するため，

10.1 kg）をと殺後，真空包装し，₀℃で₆日間保管し試料内部の他，トリミングした表層からも試料を採取した後，半膜様筋を採取し，12片に分割したものを供試した。

た。12片の試料は筋肉内の場所が偏らないよう留意し

牛肉は35日間，Ｎ及びＫ区それぞれを，温度1.7±て，熟成しないＣ区（ｎ＝4,400～575 g），エダケカビ

0.3℃，1.8±0.3℃，相対湿度70.0±2.0％，69.3±2.7％

無しで35日間熟成するＮ区（ｎ＝4,715～920 g），エダ（表₁），両区を風速平均0.03 m/s でドライエイジング

ケカビ有りで35日間熟成するＫ区（ｎ＝4,825～1,015 g）

した後，硬化・変色した試料表層から採取した部分をＴの₃区に分けた。

区とし，水分含量及び遊離アミノ酸含量の分析を行い，Ｃ区は分割後速やかに分析用試料を採取した。Ｎ及び試料内部から採取した部分をＩ区とし，水分含量，pH，Ｋ区の各試料は温度及び相対湿度を10分間隔で測定（お加熱損失，テクスチャー，遊離アミノ酸含量，味，香り

んどとり RTR‒503，株式会社ティアンドディ）し，温の分析を行った。

度及び相対湿度ができる限り同じになるよう調整（表試料の一部は採取後速やかにミンサー（ヘルシーミン

₁）した別々の冷蔵庫内に置き，週₃回庫内の場所と天サー，DK0580，貝印株式会社）で複数回細断し，よく地を変えながら，35日間熟成を行った後，分析用試料を混ぜミンチ肉とした。水分含量，pH はミンチ肉作製後採取した。

速やかに測定し，遊離アミノ酸，味，香りの分析に供す

冷蔵庫内の風速は，風速計（クリモマスター風速計
MODEL6531‒21，日本カノマックス株式会社）を用い，るミンチ肉は，遠沈管に入れ，酸化防止のため窒素ガスを充てんし，分析まで－30℃で保管した。

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牛肉のドライエイジングとカビ

37

水分含量の測定は，ミンチ肉約₂g を，アルミ製秤量

ターズ株式会社），HPLC （Waters2690，日本ウォー

容器に入れ，秤量したものを₁試料当たり₃個用意し，ターズ株式会社），蛍光検出器（Waters474，日本ウォー

105℃で24時間乾燥し，デシケーター内で30分放冷後，ターズ株式会社）を用いて測定した。各遊離アミノ酸含秤量して算出した（齋藤ら，2010）。

量は，内部標準と試料の水分含量で測定値を補正し，試pH の測定については，ミンチ肉約₂g を秤量し，10倍量の蒸留水に加え，10,000 rpm で₁分間ホモジナイ
ズしたものを測定した（Ahnström et al., 2006）。

料の乾物重量あたりとして算出した。
味
試料中の遊離アミノ酸含量の変化を最小限にするた

加熱損失の測定は，試料を約50 g （45.3～64.8 g）のめ，ミンチ肉を氷冷しながら解凍し，現物約30 g を秤

立方体状に切り分けたものを₁試料当たり₂～₄個作

量し，重量の₁％の NaCl を加えよく混ぜ，₄℃で18時

製，秤量し，それぞれをビニール袋に入れ，できるだけ間保管した後，厚さ₁cm の楕円板状のパテに整形し，空気を抜いたものを70℃で₁時間湯煎し，流水で30分間

ホットプレート（NHS‒300ND，株式会社日伸理化）を放冷後，肉汁をふき取り，秤量して算出した（齋藤ら，用い，両面を200℃で₄分間加熱した。室温まで放冷後，

2010）
。

パテ内部から₅g 採取し，15％エタノール水溶液（v/v）

テクスチャーの測定は，加熱損失を測定した試料を筋30 ml を加え，1,960×g で10分間遠心分離し，上澄み

繊維に平行に₁cm の厚さにスライスし，₄℃で一晩保

15 ml を採取し，15％エタノール水溶液60 ml で希釈し，管 し た 後， テ ン シ プ レ ッ サ ー（TENSIPRESSER My

味 覚 セ ン サ ー C 00，AE 1，AAE，CA 0，GL 1を 取 り

Boy，有限会社タケトモ電機）を用い，やわらかさ，し付けた味認識装置（TS‒5000Z，株式会社 INSENT 社）

なやかさ，噛みごたえ，脆さを，₁試料当たり₄か所以で，酸味，苦味雑味，渋味刺激，旨味，苦味，旨味コ

上測定（齋藤ら，2010）した。

ク，甘みを測定した（Chikuni et al., 2010）。

遊離アミノ酸含量

香り

試料中の遊離アミノ酸の変化を最小限にするため，ミ

一般社団法人家畜改良事業団家畜改良技術研究所に依

ンチ肉を氷冷しながら解凍し，乾物換算で約1.5 g 秤量

頼し，小林らの方法ににより，ミンチ肉から抽出，揮発し，内部標準として1/10 NNaOH 液に溶かした15 μmol/性物質の分析を行った（小林と佐々木，2015）。

l ノルロイシン1.0 ml 添加し，HPLC 用蒸留水10 ml を

統計処理

加え，氷冷しながら10,000 rpm で₁分間ホモジナイズ

水分含量，pH，加熱損失，テクスチャー，味，香りした。その後，脱脂のため，n‒ヘキサン10 ml を加えよのＣ，Ｎ，Ｋ区間の比較は Tukey の多重検定，遊離ア

く攪拌し，1216×g，₀℃で₃分間遠心分離し，上澄み

ミノ酸含量におけるＣ区に対するＮ区のＴ，Ｉ区，Ｋ区の n‒ヘキサンを除くことを₂回繰り返した。次に，除のＴ，Ｉ区の₄区の比較は Dunnet の検定，この₄区間

タンパク質のため，アセトニトリル30 ml を加えよく攪

の比較は Tukey の多重検定を用いた。これら統計処理拌し，1750×g，₀℃で15分間遠心分離し，上澄みのアは R‒3.4.4 for Windows で行った。

セトニトリルをろ過しながら回収し，残った沈殿物にHPLC 用蒸留水₅ml とアセトニトリル15 ml を加えよく結果攪拌し，1750×g，₀℃で15分間遠心分離し，再度上澄

Ｎ区では，熟成終了の35日目まで，試料表面のカビはみをろ過しながら回収した。これを HPLC 用蒸留水で視認できなかった。Ｋ区では，熟成12日目に，試料表面

100 ml ま で メ ス ア ッ プ し， フ ィ ル タ ー（ マ イ レ ク スに白色のカビが視認でき（写真₁），熟成30日目には，-LH 0.45 μm 1，SLLHC13NL，MILLPORE）でろ過し，白色のカビがさらに明瞭となった（写真₂）。試料表面分析まで－30℃で保存した（齋藤ら，2010）。

のカビの同定を NPO 法人カビ相談センター（東京都大17種の遊離アミノ酸（アラニン（ALA），アルギニン田区）に依頼し，光学顕微鏡での鏡検及び培養により，（ARG），アスパラギン酸（ASP），システィン（CYS），

その形状を確認したとこころ，
エダケカビ（Thamnidium

グルタミン酸（GLU），グリシン（GLY），ヒスチジン

elegans）及びケカビ（Mucor sp.）であった。

（HIS），イソロイシン（ILE），ロイシン（LEU），リシ

試料内部の水分含量は，熟成前のＣ区の73.6％と比較

ン（LYS）， メ チ オ ニ ン（MET），フェニルアラニン

して，熟成後のＩ区のＮ区57.6％，Ｋ区59.8％で，両区（PHE），プロリン（PRO），セリン（SER），トレオニで有意に減少したが，Ｎ，Ｋ区間で有意な差はなかっン（THR），チロシン（TYR），バリン（VAL））含量

た。また，試料表層の水分含量は，熟成前と比較して，は，AccQ・Tag 試薬キット（WAT052880，日本ウォー

熟成後のＴ区のＮ区30.5％，Ｋ区28.1％で，両区で有意

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38

五箇ほか

写真₁
表₂

 ダケカビを塗布したＫ区の牛肉（熟成エ12日目）

 ダケカビを塗布したＫ区の牛肉（熟成エ
30日目）

熟成に伴う牛肉の表面及び内部のおける遊離アミノ酸含量（µg/DMg）の変化とエダケカビの影響
Ｎ区

Ｃ区

Ｔ区
ALA 1,133 ± 56
892 ± 56
ARG 1,375 ± 128 1,148 ± 171
ASP
₁ ± ₁
6 ± 7
CYS
201 ± 370 ± 0
GLU
305 ± 49416 ± 70GLY
259 ± 31201 ± 28
HIS 2,628 ± 457 1,546 ± 152
ILE
113 ± 19323 ± 41LEU
291 ± 37715 ± 67
LYS
211 ± 18443 ± 91MET
128 ± 16280 ± 22PHE
123 ± 27456 ± 23PRO
177 ± 21110 ± 12SER
284 ± 36432 ± 65THR
808 ± 53603 ± 61
TYR
196 ± 21483 ± 42VAL
266 ± 30463 ± 67
合計 8,496 ± 993 8,515 ± 812

††

††
＊＊
＊＊
＊
＊＊
＊＊

††
＊＊
＊＊

Mean ± SD，Ｃ区に対して有意に多い＊ｐ＜0.05
意差 ab ｐ＜0.05 AB ｐ＜0.01

表₃

写真₂

Ｉ区
1,040 ± 47
1,643 ± 169
38 ± 320 ± 0
994 ± 91511 ± 48
2,739 ± 390
696 ± 66
1,059 ± 73
831 ± 149
513 ± 43736 ± 58Ａ
257 ± 26941 ± 87
1,051 ± 69
674 ± 108946 ± 80
14,668 ± 1,141
＊＊

＊

††
＊＊
＊＊

ａ

＊＊
＊＊
＊＊
＊＊
＊＊

＊＊
＊＊
＊＊
＊＊
＊＊

Ｔ区
959 ± 58
1,272 ± 63
22 ± ₈56 ± 112457 ± 48
175 ± 26
1,485 ± 116
289 ± 49632 ± 79428 ± 81261 ± 22415 ± 34
1,000 ± 316
417 ± 60697 ± 42454 ± 40455 ± 60
9,470 ± 535

ｐ＜0.01，Ｃ区に対して有意に少ない†

ｐ＜0.05

Ｋ区

††

††
＊
†
††
＊＊
＊＊
＊
＊＊
＊＊
＊＊

＊＊
＊＊

††

Ｉ区
970 ± 43
1,635 ± 126
49 ± 400 ± 01,034 ± 83
427 ± 52
2,437 ± 254
698 ± 59
1,055 ± 43
846 ± 87506 ± 50753 ± 59Ｂ
241 ± 30873 ± 115
1,058 ± 59
745 ± 84941 ± 70
14,265 ± 841

††

††
＊＊
＊＊

ｂ

＊＊
＊＊
＊＊
＊＊
＊＊

＊＊
＊＊
＊＊
＊＊
＊＊

ｐ＜0.01，Ｔ区及びＩ区のＮ，Ｋ間の有熟成に伴う牛肉の味の変化とエダケカビの影響
Ｃ区

Ｎ区

Ｋ区

酸味
ND
ND
ND
苦味雑味 0.02 ± 0.01
ND
ND
渋味刺激
ND
ND
ND
旨味
11.70 ± 0.01 13.43 ± 0.03 ＊＊ 13.36 ± 0.06 ＊＊苦味
0.07 ± 0.01 0.05 ± 0.01
0.02 ± 0.01 ＊渋味
0.08 ± 0.04
ND
ND
旨味コク 0.86 ± 0.16 1.43 ± 0.01 ＊ 1.40 ± 0.01 ＊甘味
5.97 ± 0.04 6.73 ± 0.29
6.02 ± 0.30
Mean ± SD，Ｃ区に対する有意差＊

ｐ＜0.05，＊＊ｐ＜0.01

図₁

 成に伴う牛肉の味の変化とエダケカビの熟影響熟成前のＣ区を基準として₁以上の差はヒトが知覚できる味の変化

Hokushinetsu J. Anim. Sci.

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牛肉のドライエイジングとカビ

39

かった（表₁）。

に減少したが，Ｎ，Ｋ区間で有意な差はなかった（表試料内部の遊離アミノ酸含量について，熟成前のＣ区

₁）。
pH は，熟成前のＣ区の5.51と比較して，熟成後は，と熟成後のＮ，Ｋ区の各Ｉ区を比較すると，Ｎ，Ｋ両区

Ｎ区5.60，Ｋ区5.67で，有意に上昇したが，Ｎ，Ｋ区間

で GLU，GLY，ILE，LEU，LYS，MET，PHE，SER，で有意な差はなかった（表₁）。

THR，TYR，VAL 及 び17種 の 合 計 が 有 意 に 増 加 し，加熱損失は，熟成前のＣ区の29.3％と比較して，熟成

CYS が有意に減少し，Ｎ区のみで ARG が有意に増加

後は，Ｎ区8.1％，Ｋ区10.5％で，有意に減少したが，し，Ｋ区のみで ALA が有意に減少した。Ｎ，Ｋ区間でＮ，Ｋ区間で有意な差はなかった（表₁）。

有意な差があったのは，GLY のみで，Ｎ区と比較してＫ区で有意に少なかった（表₂）。

テクスチャーについては，熟成前のＣ区のしなやかさと比較して，熟成後は，Ｎ，Ｋ区で有意に減少，軟らかまた，試料表層の遊離アミノ酸含量について熟成前のさは低下（軟らかくなる）傾向，噛み応えは低下傾向，

Ｃ区と熟成後のＮ，Ｋ区の各Ｔ区を比較すると，Ｎ，Ｋ

脆さは増加傾向にあったが，Ｎ，Ｋ区間で有意な差はな

両 区 で ILE，LEU，LYS，MET，PHE，TYR，VAL

表₄

熟成に伴う牛肉の揮発性物質（relative abundance）の変化に及ぼすエダケカビの影響
Ｃ区

アルコール

Ｎ区

ブタノール
3‒メチル‒1‒ブタノール
1‒ペンタノール
1‒ヘプタノール
1‒オクテン‒3‒オール
オクタノール
フェネチルアルコール
1‒ノナノール

0.59
0.05
1.61
0.25
7.05
1.01
0.03
0.18

±
±
±
±
±
±
±
±

0.05
0.06
0.30
0.02
0.98
0.15
0.01
0.03

ヘキサナールヘプタナールオクタナールノナナール
2,4‒デカジエン‒1‒アール
2‒デセナール

3.99
1.206
1.633
7.078
0.501
0.027

±
±
±
±
±
±

0.92
0.26
0.67
1.79
0.1
0.05

ａ
ａ
ａ

カルボン酸

酢酸
プロピオン酸
イソ酪酸
酪酸
イソ吉草酸
吉草酸
カプロン酸
ヘプタン酸
カプリル酸
ペラルゴン酸

77.61
2.703
5.07
42.48
0.202
4.838
60.78
3.587
8.243
12.45

±
±
±
±
±
±
±
±
±
±

1.57
0.11
0.75
5.87
0.04
0.8
11.7
0.33
2.11
0.75

Aa
Ａ
ａ
Ａ
Aa
Ａ
Ａ
ａ

ピラジン

2‒メチルピラジン
2,5‒ジメチルピラジン
2,6‒ジメチルピラジン
2,3‒ジメチルピラジン
2,3,5‒トリメチルピラジン

0.025
0.09
0.024
0.012
0.125

±
±
±
±
±

0.01
0.01
₀
₀
0.03

ラクトン

γ‒ヘキサノラクトンγ‒ノナノラクトン
δ‒ドデカノラクトン

0.097 ±
1.52 ±
0.211 ±

0.01
0.27
0.14

マルトール
2‒ペンチルフラン

0.09 ±
0.313 ±

0.03
0.06

アルデヒド

その他

Ｋ区

0.62
0.07
7.74
0.49
10.80
1.06
0.04
0.04

±
±
±
±
±
±
±
±

0.10
0.14 Ａ
1.20 Ｂ
0.35
13.99
0.40
0.04 ａ
0.07

0.639
2.82
6.14
0.28
10.97
1.35
0.46
0.05

±
±
±
±
±
±
±
±

0.19
1.18
Ｂ
2.47
Ｂ
0.35
16.11
0.49
0.27 Bb
0.11

74.11
6.072
6.954
5.747
4.292
0.878

±
±
±
±
±
±

39.27
3.023
5.245
2.52
2.174
0.65

ｂ
ｂ

56.66
4.764
11.24
4.854
4.011
1.168

±
±
±
±
±
±

23.83
2.628
5.015
1.289
1.147
0.325

ｂ

355.4
9.641
10.71
186.7
1.095
16.62
223.1
6.307
14.23
10.62

±
±
±
±
±
±
±
±
±
±

127.4
1.493
2.246
38.29
0.314
3.922
46.64
1.142
8.681
2.283

Ｂ
Ｂ
ｂ
Ｂ
ｂ
Ｂ
Ｂ
ｂ

272.4
8.412
11.31
146.5
1.311
10.48
135.9
5.856
19.07
11.01

±
±
±
±
±
±
±
±
±
±

77.97
1.152
3.888
50.56
0.473
3.76
64.92
1.998
11.21
1.811

ｂ
Ｂ
ｂ
Ｂ
Ｂ

0.126
0.314
0.029
0.016
0.965

±
±
±
±
±

0.065
0.166
0.041
0.018
0.659

0.079
0.255
0.046
0.01
0.363

±
±
±
±
±

0.093
0.28
0.073
0.021
0.419

0.947 ±
7.556 ±
Aa 2.012 ±0.074 Ｂ
5.169
0.816 Ｂ

0.796 ±
8.304 ±
1.296 ±

0.162
3.712
0.381

0.444 ±
Aa 9.187 ±

0.29
5.04

0.341 ± 0.261
13.61 ± 5.431

Ａ
Ａ

Ａ

ａ
ａ

Ａ

ｂ
ｂ

ｂ

ｂ
ｂ
ｂ

Ｂ
ｂ
Ｂ

Mean ± SD，ab ｐ＜0.05，AB ｐ＜0.01

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40

五箇ほか

が 有 意 に 増 加 し，ALA，CYS，HIS が 有 意 に 減 少 し，2015）， ド ラ イ エ イ ジ ン グ（Warren and Kastner,

Ｎ区のみで THR が有意に減少し，Ｋ区のみで GLU，1992；Campbell et al., 2001）の両方で報告されており，

PRO が有意に増加し，GLY が有意に減少した。Ｎ，Ｋ

ウエットエイジングとドライエイジングを比較した報告

区間で有意な差があったのは，PRO のみで，Ｎ区と比では，ウエットエイジングの方が軟化する（Perry et

較してＫ区で有意に多かった（表₂）。

al., 1991；Sitz et al., 2006；John and Elaine, 2015），ド味について，熟成前のＣ区と比較すると，熟成後のラ イ エ イ ジ ン グ の 方 が 軟 化 す る（Campbell et al.,

Ｎ，Ｋ両区で旨味，旨味コクが有意に増加したが，Ｎ，

2001）， 同 程 度 で あ る（Warren and Kastner, 1992；

Ｋ区間で有意に差はなかった。また，苦味がＫ区で有意John and Elaine, 2015）と様々な報告がある。これらのに減少した。それ以外の味については熟成前後で有意な報告において，微生物の有無については言及されておら差がないか検出限界以下であった（表₃）。Ｎ，Ｋ区のず，微生物が牛肉の軟化に影響するか不明である。熟成

各味の測定値をＣ区を基準として，₁以上の差でヒトがによる牛肉の軟化は肉に含まれるたんぱく質分解酵素の知覚できる数値に換算すると，Ｃ区に対し，熟成後の働きが主要因とされており，ドライエイジングにおいてＮ，Ｋ区の両区の旨味が，ヒトの知覚できる範囲で増加

エダケカビは，牛肉のせん断力価に影響しないという報していた（図₁）。

告（Kotula et al., 1988）や，エダケカビは，タンパク質

揮発性物質について，熟成前のＣ区と比較すると，熟分解能を有するが，低温においてはその能力は低いとい

成後のＮ，Ｋ両区で，1‒ペンタノール，ヘキサナール，

う 報 告（Kotula et al., 1982） が あ り， 通 常 ₀～₄ ℃

2,4‒デカジエン‒1‒アール，2‒デセナール，酢酸，プロ（USMEF, 2014; Dashdorj et al., 2016）で熟成するドラ

ピオン酸，イソ酪酸，酪酸，イソ吉草酸，γ‒ヘキサノラ

イエイジングにおいて，エダケカビが牛肉のテクス

クトン，δ‒ドデカノラクトン，2‒ペンチルフランが有意

チャーに影響する可能性は低いと考えられる。

に増加し，熟成後のＮ区で，ヘプタナール，吉草酸，カ

本試験において，ドライエイジングによる牛肉内部のプロン酸，ヘプタン酸が有意に増加したが，Ｎ，Ｋ区間

遊離アミノ酸含量の変化を見ると，熟成前と比較して，で有意な差はなかった。また，熟成前のＣ区と比較しエ ダ ケ カ ビ の 有 無 に 関 わ ら ず，GLU，GLY，ILE，て，熟成後のＫ区で3‒メチル‒1‒ブタノール，フェネチ

LEU，LYS，MET，PHE，SER，THR，TYR，VAL

ルアルコール，オクタナールが有意に増加し，3‒メチル

及び合計含量が有意に増加した（表₂）。この結果は，‒1‒ブタノール，フェネチルアルコールについては，Ｎウエットエイジングした牛肉における報告（Parrish et

区に対しても有意に多かった（表₄）。

al., 1969；Nishimura et al., 1988；Simada et al., 1992；

考察

Mullena, 2000；常石ら，2008）と同様であった。
一方，ウエットエイジングにおいて，牛肉中の遊離ア

エダケカビ（Thamnidium elegans）を塗布したＫ区

ミノ酸の CYS 濃度は変化しないという報告（Parrish etにおいては，熟成中に白色のカビが牛肉表面の全体に広al., 1969；Nishimura et al., 1988；Simada et al., 1992；

がった（写真₁，写真₂）が，滅菌水を塗布したＮ区にMullena, 2000；常石ら，2008）と異なり，本試験ではおいてはカビを視認できなかったことから，本試験におエダケカビの有無に関わらず有意に減少し₀になった。

いてＫ区はエダケカビの影響を受けたものとした。Ｋ区

このことから熟成による CYS 含量の減少は，ドライエ

において，塗布したエダケカビの他にエダケカビと同じイジングに特有なものと考えられた。

ケカビ目のケカビ（Mucor sp）が確認された理由は不また，ウエットエイジングでは牛肉の ALA 含量が増加するという報告（Parrish et al., 1969；Nishimura et明である。
本試験において，ドライエイジングにおける牛肉の水

al., 1988；Simada et al., 1992；常石ら，2008）はあった

分含量，pH，加熱損失の変化にエダケカビの影響は確が，本試験では，ALA 含量がエダケカビ有りの熟成後

認できなかった。

に 有 意 に 減 少 し た こ と（ 表₂） か ら， エ ダ ケ カ ビ がまた，本試験において，ドライエイジングにより牛肉

ALA 含量の変化に影響した可能性がある。

のしなやかさが低下（噛み切り易さが向上）することが次に，本試験において，エダケカビの影響がより強い

明らかになったが，エダケカビの影響は確認できなかっと予想される牛肉表層の遊離アミノ酸含量の変化を見る

た。 熟 成 に 伴 う 牛 肉 の 軟 化 は ウ エ ッ ト エ イ ジ ン グと，熟成前と比較して，牛肉内部と同様，エダケカビの（Nishimura et al., 1988； 沖 谷 ら，1990；Warren and

有 無 に 関 わ ら ず，ILE，LUE，LYS，MET，PHE，Kastner, 1992；Simada et al., 1992；John and Elaine,

TYR，VAL 含量が有意に増加したが，牛肉内部とは異Hokushinetsu J. Anim. Sci.

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402023/11/16

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牛肉のドライエイジングとカビ

41なり，GLY，SER，THR 及び合計含量について，有意本試験において，エダケカビ有りの熟成後の牛肉中な増加は確認できなかった（表₂）。また，牛肉内部とで，3‒メチル‒1‒ブタノール，フェネチルアルコールの同様に，熟成前と比較して，エダケカビの有無に関わら₂種のアルコールが，熟成前及びエダケカビ無しの熟成

ず，牛肉表層の CYS 含量は有意に減少した（表₂）。牛後の牛肉に対し，顕著に増加しいていた（表₄）。この

肉表層の PRO 含量は，熟成前と比較して，エダケカビ

₂種は共に香りを有するアルコールであるが，フェネチ有りの熟成後に有意に増加し，エダケカビ無しの熟成後ルアルコールについては，ドライエイジングに特徴的なに対しても有意に多かったこと（表₂）から，牛肉表層

熟成香であることが報告されており（小林と佐々木，の PRO 含量の増加に，エダケカビの影響があったと考2015），ドライエイジングに特徴的な熟成香の生成には，えられる。

エダケカビが関与していると考えられる。また，エダケ

牛肉表層のほとんどの遊離アミノ酸含量は，牛肉内部と比較して少ない傾向にあった。これは，乾燥した牛肉
表層で，タンパク質分解酵素の活性が低下したためと考

カビ有りの熟成後の牛肉からは，明らかに一般にナッツ臭と言われる特有な熟成香が感じられた。
本試験のエダケカビ有りの熟成後の牛肉表層における，熟成前と比較した，PRO，GLU 含量の増加や GLYえられる。
本試験において，ドライエイジングによる牛肉の味の含量の減少，エダケカビ無しの熟成後の牛肉表層と比較変化を見ると，熟成前と比較して，エダケカビの有無にした，THR 含量の減少などの特徴的な遊離アミノ酸含関わらず，旨味及び旨味コクが，人が知覚できる程度ま量の変化は，この独特な熟成香の生成と関係しているかで有意に増加した。これは牛肉中の旨味に関連するもしれない。

GLU （船山信次，2009）等の遊離アミノ酸含量が熟成

松石らは，空気に暴露し熟成した牛肉で，連鎖桿菌の前より増加し，同時に，ドライエイジングに伴う牛肉のBrochothrix thermosphacta が，甘いミルク様な好まし

水分含量の減少により，GLU 等が濃縮されたことが一い熟成香を産生すると報告（Matsuishi et al., 2000）し因であると考えられる。それ以外の味については，熟成ており，ドライエイジングの熟成香は，エダケカビ以外

前後で有意な変化がないか検出限界以下であり，エダケにも様々な細菌，酵母，カビ等が関係し，それぞれが独カビの影響も確認できなかった。これらの結果から，エ特の熟成香を生成している可能性がある。

ダケカビはドライエイジングによる味の変化に関与しな
いと考えられる。
ドライエイジングとウエットエイジングの香りを比較すると，ドライエイジングの方が好ましい熟成香が強い

本試験の結果をまとめると，ドライエイジングにおいてエダケカビは，熟成時の牛肉の水分含量，pH，テク
スチャー，味の変化に影響しないが，特徴的な熟成香の生成に関与している可能性が示唆された。

こ と（Warren and Kastner, 1992； 松 石 ら，1993；

謝Campbell et al., 2001；Li et al., 2014），ドライエイジン辞グにおいて乳雄牛肉の揮発性物質が平均13種類から平均本研究を進めるにあたって，肉の水分活性測定等にご78種類に大きく増加する（小林と佐々木，2015）こと，協力頂いた富山県農林水産総合技術センター食品研究所

ドライエイジングのような空気に暴露する熟成と比較し寺島晃也副主幹研究員，味認識装置による肉の味の分析てウエットエイジングでは香気が抑制される（沖谷ら，と解析にご協力頂いた富山県薬事総合研究開発センター

1992）ことが報告されており，熟成香の生成に熟成時の永井秀昌主任研究員，カビの取り扱いをご指導頂いた彌

空気への暴露が重要であると考えられる。一方，空気に榮麻衣子氏，肉の揮発性物質の分析にご協力い頂いた一

暴露した熟成においても，表面を抗菌処理した牛肉の香

般社団法人家畜改良事業団家畜改良技術研究所小林正人

気は抑えられる（沖谷ら，1992；松石ら，1993）ことが氏に心から感謝の意を表します。

報告されており，ドライエイジングにおける独特な熟成

文

香の生成に微生物が関与していると考えられる。
エダケカビは牛肉の黒クルミ様の熟成香の付与に利用できるという報告（Williams, 1957；Williams, 1962）があり，タンパク質及び脂肪の分解能を持つ（Kotula etal., 1982）ことから，牛肉の赤身または脂肪，もしくはその両方に作用し，ドライエイジングに特有な熟成香を生成する可能性がある。

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41

献Ahnström ML, Seyfert M, Hunt MC, Johnson DE, Dry aging ofbeef in a bag highly permeable to water vapour. Meat Sci.,
73(4): 647-679. 2006
Brooks FT, Hansford CG. Mould growths upon cold-store meat.
Trans. Brit. Mycol. Soc., 8(3): 113-142. 1923
Campbell RE, Hunt MC, Chambers IV PE. Dry-Aging Effect on
Palatability of Beef Longissimus Muscle. J. Food. Sci., 66(2):2023/11/16

17:26:43

42

五箇ほか
196-199. 2001

Chikuni K, Oe M, Sasaki K, Shibata M, Nakajima I, Ojima K,

Patene Office., US 3056679 A. 1962
沖谷明紘・松石昌典・根岸晴夫・吉川純夫，凍結貯蔵牛肉の解凍

Muroya S. Effects of muscle type on beef taste-traits

後貯蔵による食味性の向上．日畜会報，61⑾：993－997．1990

assessed by an electric sensing system. Anim Sci J., 81(5):沖谷明紘・森壽一郎・松石昌典．牛肉の含気熟成による香りの向

600-605. 2010
Dashdorj D, Tripathi VK, Cho S, Kim Y, Hwan I. Dry aging of
beef; Review. J. Anim. Sci. Technol., 58: 28. 2016.
John AM, Elaine VM. Dry and Wet Aging Effects on Tenderness,
Palatability and Oxidative Rancidity in Beef Steaks. Inter. J.
Sci. Commerce and Humanities., 3(2): 39-44
Kotula AW, Campano SG, Kinsman DM. Proteolytic and Lipolytic
Activity of Molds Isolated from Aged Beef. J. Foof
Protection,, 45(13): 1242-1244. 1982
Kotula AW, Campano SG, Kinsman DM. Ineffectiveness of Three
Added Mold Species to Enhance the Rapid Aging of Beef. J.
Food Prot., 51(2): 126-129. 1988
Li X, Babol J, Bredie WL, Nielsen B, Tománková J, Lundström K.

上．日畜会報，63⑵：189－191．1992
小林正人・佐々木整輝．牛肉の匂いに及ぼす熟成と加熱調理の影
響．平成26年度

食肉に関する助成研究調査成果報告書，33：39－45．2015
齋藤薫・奥村寿章・曽和拓・佐久間弘典・山田信一．食肉の理化学分析及び官能評価マニュアル．独立行政法人家畜改良セン
ター．福島県．2010．
常石英作・丸山新・松橋珠子・小林直彦・坂口慎一・神谷充，牛肉中の遊離アミノ酸含量に対する冷蔵貯蔵日数の影響．西日本畜産学会報．，51：79－82，2008
船山信次．アミノ酸

タンパク質と生命活動の科学．184．東京電機大学出版局．東京都．2009
松石昌典・森壽一郎・文允煕・沖谷明紘．牛肉の含気貯蔵による

A comparative study of beef quality after ageing longissimus

生鮮香気，熟成香の生成．日畜会報，64⑵：163－170．1993

muscle using a dry ageing bag, traditional dry ageing or

松石昌典・西邑隆徳・山本克博．肉の機能と科学．第₁版．70－84

vacuum package ageing. Meat Sci., 97(4): 433-442. 2014

（松石昌典・沖谷明紘）．朝倉書店．東京都．2015

Matsuishi M, Fujimori M, Moon YH, Okitani A. Isolation andCharacterization of a Bacterium Producing the Conditioned
Raw Beef Aroma. Anim. Sci. J. 71(4): 409-415. 2000
Mullena AM, Stoeva S, Laib K, Gruebler G, Voelter W, Troya DJ.
Preliminary analysis of amino acids at various locations along
the M. longissimus dorsi in aged beef. Food Chem., 69(4):461-465. 2000
Nishimura T, Rhue MR, Okitani A, Kato H, Components
Contributing to the Improvement of Meat Taste during
Storage. Agric. Biol. Chem., 52(9): 2323-2330. 1988
“Parrish Jr FC, Goll DE, Newcomb II WJ, de Lumen BO,
Chaudhrt HM, Kline EA. Molecular Properties of PostMortem Muscle. 7.Changes in Nonprotein Nitrogen and Free
Amino Acids of Bovine Muscle. J. Food Sci., 34: 196-202.
1969”
Parrish Jr FC, Boles JA, Rust RE, Olson DG. Dry and wet aging
effects on palatability attributes of beef loin and rib steaks
from three quality grades. J. Food Sci., 56(3): 601-603. 1991
Perry N. Dry aging beef. Inter. J. Gastronomy and Food Sci., 1(1):78-80. 2012
Simada A, Watanuki M, Tanisawa Y, Hatae K. Changes in the
Taste of Beef with Aging. J. Home Econ. Jpn., 43(3): 199-206.
1992
Sitz BM, Calkins CR, Feuz DM, Umberger WJ, Eskridge KM.
Consumer sensory acceptance and value of wet-aged anddry-aged beef steaks. J. Anim. Sci., 84(5): 1221-1226. 2006
U.S. Meat Export Federation. Guidelines for U.S. Dry-Aged Beef
for International Markets., 2014.
Warren K, Kastner CL. A comparison of dar-aged and vacuumaged beef strip loins. J. Muscle Foods., 3(2): 151-157. 1992.
Williams BE. Method for aging meat. United States Patene
Office., US 2816836 A. 1957
Williams BE. Method for aging and flavoring meat. United States

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The Influence of Thamnidium elegans on Dry-Aging of Beef
Taisei GOKA1, Ikuo SAMARU2
1

Toyama Prefectural Agriculture, Forestry & Fisheries Department Agricultural Technology Division
Wide Area Agricultural Extension Center, 1124-1, Yosioka, Toyama 939-8153

2Agriculture, Forestry & Fisheries Department Agricultural Technology Division,Toyama Kougin Building 10F 5-13,
Sakuradouri, Toyama 930-0004

Abstract
The effects of mold strain (Thamnidium elegans) associated with dry aging process in beef
were investigated. Specifically, changes in water content, pH, cooking loss, texture, free amino acidcontent, taste and aroma were analyzed during the dry aging of beef with the mold strain. The
mold did not affect the water content, pH, cooking loss, and texture. The amino acid content of theinternal and surface (trimming sections) meat samples was separately analyzed and clarify theeffects of the mold. The analyses revealed that the internal meat samples in the mold-aging beef
showed a decrease of alanine and remained glycine. On the other hand, the surface samples showeda dramatical increases of proline and glutamate and a decrease of glycine in the presence of mold.
In addition, the dry aging process enhanced tastes, such as umami, compared to the non-aging
process beef. However, the enhancement did not occur in the presence of mold. These results
strongly suggest that T. elegans did not contribute to the changes in the properties, such as texture,and umami taste of beef during dry aging. Furthermore, we found that the dry aging with moldproduces some volatile substances associated with intensive “nutty” aged aroma, suggesting that T.
elegans may produce some unique aroma compounds during aging beef.
Key words: beef, dry aging, mold, Thamnidium elegans, aged aroma

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北信越畜産学会誌

第1巻（会員配布，年会費1,500円）
令和 3 年 9 月3０日
編集兼発行者
発行所

代表

神

発行
勝紀

北信越畜産学会〒399‒4598
長野県上伊那郡南箕輪村 8304
信州大学農学部内

印刷所

信教印刷株式会社〒381‒0022
長野市大豆島東沖 4321

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北信越畜産学会誌
会長
編集委員長
編集委員

上野

神

勝紀

竹田

謙一

豊，河原岳志，下里剛士，高木優二，田中沙智，

平松浩二，米倉真一
学会事務局399‒4598

長野県上伊那郡南箕輪村8304

略称

北信越畜会誌

信州大学農学部内

Hokushinetsu Journal of Animal Science
President : Katsuki Koh
Editorial Board
Editor-in-Chief : Ken-ichi Takeda
Yutaka Uyeno, Takashi Kawahara, Takeshi Shimosato, Yuji Takagi,
Sachi Tanaka, Kohzy Hiramatsu, Shinichi Yonekura

Correspondence Faculty of Agriculture, Shinshu University
8304 Minamiminowa, Kamiina, Nagano 399-4598 Japan
Abbreviation

Hokushinetsu J. Anim. Sci.

ONLINE ISSN : 2759-2731

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