サイエンスカフェ in 静岡 2022－2023「香り」を使って生き残る！
植物の賢い知恵静岡大学
グリーン科学技術研究所/学術院 農学領域
大西 利幸

本日のテーマ

質問: 植物は，なぜ「香り」成分をつくるのでしょうか？
植物にとっては，「香り」は自分自身の身を守り，子孫を残すために欠かせないものです。
人間は，植物の「香り」を上手に利用して生活を豊かにしています。

「匂い」と「臭い」

「におい」
「匂い」
快い，心地よい気分にしてくれる「におい」のこと。
「香り」，「香気」，「芳香」と呼び分けることがある。
匂い・香り
「臭い」
においの中でも、特に好ましいものを「かおり」「香り」「香気（こうき）」「芳香（ほうこう）」と呼び分けることがある。
不快感をもたらす「におい」のこと。
「臭気」「悪臭」

皆さんへの質問です

質問: 今日，目が覚めてからどんな「におい」を感じましたか？

皆さんへの質問です

質問: 植物が作り出す「香り」はどのようなものがありますか？

皆さんへの質問です

質問: 植物が作り出す「香り」はどのようなものがありますか？
さわやか，木の香り，花のような，フルーティー
甘い，フレッシュ，香ばしい，スパイシーなど

このような「香り」の原因は何でしょうか？

香り成分 (分子)注意) 実際にはこのようには見えません

香り成分 は，「分子」です。

食品として香り食事のおける香りの感じ方

食品の“おいしさ”や“風味の良さ”⇒ フレーバーの強さや広がり方1:

直接鼻で嗅いだときに感じられる香り(オルソネーザルアロマ)

2:

のどから鼻を抜けて感じられる香り(レトロネーザルアロマ)

食事における香りの感じ方は2
のどから鼻を抜けて感じられる香りレトロネーザルアロマの感じ方

食品
1: かみ砕く
2: 食品は唾液と混ざり合う
3: 香気成分が食品から放出される
香気成分
4: のどを通って鼻へと移動する。
5: 鼻の粘膜に存在する嗅覚受容体と結合
6: 刺激が脳に到達する
7: 食品の香りを知覚皆さんへの質問です質問: 人はいつごろから「香り」の機能を利用していたのでしょうか？

「香り」の防腐効果 (抗菌作用)

Pollen detected, e.g. traditional H. sapiens medicinal
plants:Artemisia ssp., Achillea ssp. but also Ephedra ssp.

ヨモギ属、ノコギシソウ族、マオウ属

60,000年前
Leroi-Gourhan (1975) The Flowers Found with Shanidar IV, a Neanderthal Burial in Iraq (Science)
Hardy et al., (2012) Neanderthal medics? Evidence... Naturwissenschaften;99(8):617-26.

「香り」の防腐効果 (抗菌作用)

ミイラ作製時における防腐剤として使用された。
(古代エジプト文明)
http://www.tnm.jp/modules/r_collection/index.php?controller=dtl&colid=TJ1835

皆さんへの質問です

質問: 植物は，なぜ「香り」成分をつくるのでしょうか？

皆さんへの質問です

質問: 植物は，なぜ「香り」成分をつくるのでしょうか？
植物は「香り」を自分の身を守り，子孫を残すために作ります。

「香り」は，植物が生き抜いていくための大事な道具の一つです

揮発成分

食害昆虫の天敵(害虫駆除)

花粉媒介者 (花粉媒介)

植物病原菌(殺菌/抗菌作用)
食害昆虫(忌避作用)

共生菌

食害昆虫(忌避作用)

Dicke et al., TRENDS in Plant Science, 15, 1360-1385 (2010)

Camellia sinensis (チャノキ)

Camellia sinensis

紅茶

烏龍茶

緑茶，烏龍茶，紅茶もどれも原料は
Camellia sinensisです

緑茶

茶の香気成分は600化合物以上
芳香族化合物

モノテルペンアルコール
HOOHHOHO

2-phenylethanol

benzyl alcohol

COOCH3(S)-linalool

geraniol

OHMethyl salicylate

緑の香りHOO

cis-linalool 3,6-oxide

HOO

trans-linalool 3,6-oxide

OH(Z)-3-hexenol
Yamanishi, T., Food Review Int., 11, 477-525 (1995)

チャにおいて配糖体が“香り成分”の源です。
糖部分

香り成分

プリメベロシド配糖体

プリメベロシド配糖体はチャノキの葉に存在する“香り成分”の源

糖加水分解酵素 β-プリメベロシダーゼ (β-PD)

β-PD
β-primeverosidase(β-PD)

+

R-OH
aroma
compoundsX+

プリメベロシド配糖体がβ-PDにより糖加水分解されて香気成分が生じる
Mizutani, M. et al., Plant Physiology, 130, 2164-2176 (2002)

糖加水分解酵素は、細胞間隙に存在する
Fixation
Slice
Fresh Leaf
1st antibody: anti-primeverosidase
2nd antibody: FITC-labeled anti-rabbit IgG
40 mm

Epidermal cells

Mesophyll cells

-PDは細胞間隙，細胞壁に局在している。
Mizutani, M. unpublished製茶工程により非局在化する

製茶工程中に細胞のコンパートメントが破砕される+
R-OH
香り (揮発成分)
β-プリメベロシダーゼ によって配糖体が加水分解される。
Mizutani, M. et al., Plant Physiology, 130, 2164-2176 (2002)

製茶工程でチャに傷害を与えている。

+
R-OH
香り (揮発成分)
β-プリメベロシダーゼ によって配糖体が加水分解される。
Mizutani, M. et al., Plant Physiology, 130, 2164-2176 (2002)

プリメベロシド配糖体

チャの香気配糖体は二つの酵素で作られる香気配糖体を作る
配糖化酵素

Ohgami et al., Plant Physiology, 168, 464-477 (2015)

香りの配糖体は葉の裏側に多く存在する

adaxialabaxialOhgami et al., Plant Physiology, 168, 464-477 (2015)

推定加害応答機構
＜細胞内＞

細胞間隙

β-primeverosidase
プリメベロシド配糖体

推定加害応答機構
＜細胞内＞

加害

細胞間隙

細胞壁

発散

β-primeverosidase

linalyl β-primeveroside

linaloolprimeverose

まとめ

CsGT1とCsGT2は，化学防御物質である「香り」を安定的に植物体に貯蔵する

香気配糖体自体が化学防御物質となる。

Vicianoside
Sugimoto et al., PNAS, 111, 7144–7149 (2015)

来て，見て，匂って 「香り」の実験

バラの香りをレモンの香りに変えてみよう！
バラやレモンの香りはお好きですか？香調が異なるバラとレモンの主要な香り成
分は，ほんの少しの化学構造の違いしかありません。簡単な化学実験でバラの香りをレモンの香りに変えてみましょう。また身の回りにある植物の香りの主要成分を，その化学構造を見ながら感じてみてください。

バラの香り(ゲラニオール)

レモンの香り(ゲラニアール)少しの化学構造の違いが，「香り」の違い

γ-ノナラクトン(ココナッツ)γ-ウンデカラクトン
(モモ)
バニリン
(バニラ)

ベンズアルデヒド(アーモンド)アニスアルデヒド(アニス)

シンナムアルデヒド(シナモン)

イソバニリンバラ（薔薇; バラ科バラ属

2-フェニルエタノール

ゲラニオール

主に含まれる香り成分ゲラニアール

ゲラニオールゲラニアールバラレモン