超音波処理はエチレンシグナルを抑制し、ホウレンソウの鮮度を長持ちさせる

Ultrasonic treatment suppresses ethylene signaling and prolongs the freshness of spinach.

抄録

汚れ、微生物、農薬などの化学物質を含む表面の汚染物質を除去するために、野菜や果物に超音波処理を適用する研究は数多く行われている。我々が開発したジェット超音波洗浄機を用いて食品素材を洗浄したところ、超音波処理によってホウレンソウの鮮度が長持ちすることがわかった。超音波処理したホウレンソウの葉では気孔が閉じたが、水に浸したホウレンソウの気孔は24時間の保存中も開いたままであった。トランスクリプトーム解析の結果、エチレンのシグナル伝達を抑制するEthylene-insensitive 3 Binding F-box protein 1および2（EBF1およびEBF2）の発現が超音波処理によって顕著に増加したことから、超音波処理葉ではエチレンのシグナル伝達が抑制され、アブシジン酸シグナルに応答した気孔閉鎖が可能であることが示唆された。超音波処理によるEBF1およびEBF2の発現誘導の正確なメカニズムについては、今後さらに研究を進める必要があるが、今回の知見は、超音波処理が葉物野菜の鮮度復活・長持ちや洗浄に応用できることを示唆している。

There have been many studies investigating the application of ultrasonic treatment in vegetables and fruits to eliminate surface contaminants including dirt, microbes, and chemicals such as pesticides. Using a jet ultrasonic washer developed by us to wash food materials, we found that ultrasonic treatment prolonged the freshness of spinach. The stomata closed in the ultrasonicated spinach leaves, whereas those in spinach soaked in water remained open during 24-h storage. Transcriptome analysis revealed that the expression of Ethylene-insensitive 3 Binding F-box protein 1 and 2 (EBF1 and EBF2), which inhibit ethylene signaling, was remarkably increased by ultrasonic treatment, suggesting that the suppression of ethylene signaling allowed stomatal closure in response to abscisic acid signals in the ultrasonicated leaves. Although the precise mechanism of the induction of EBF1 and EBF2 expression by ultrasonic treatment needs to be addressed in further studies, our findings suggest that ultrasonic treatment can be applied to revive and prolong the freshness of leaf vegetables, as well as for their cleaning.