ワサビなどの“辛み成分”が、葉物野菜や植物の鮮度保持に役立つかもしれない。こんな研究結果を、名古屋大学と関西学院大学の研究グループが発表した。
植物の葉の表面には「気孔」という小さな穴が存在し、光合成に必要な二酸化炭素を取り組み、酸素や水分を放出している。気孔は太陽光に含まれる光で開き、乾燥によるストレスなどで閉じるという。
アブラナ目が作る成分「BITC」に効果
そして、研究グループが注目したのが「ベンジルイソチオシアネート（BITC）」という成分。アブラナ目の植物が身を守るために作るもので、ワサビやマスタードなどの辛み成分のひとつでもある。
このBITCを植物の葉に散布したところ、気孔が開くのを抑制する効果があったという。天然由来の成分で人体への安全性も高いことから、葉物野菜や切り花の鮮度保持としての利用が期待されるという。
さらに、研究グループなどはBITCの分子を改変した「スーパーITC」という成分も開発し、こちらは気孔が開くのをより長く抑制したという。研究結果は2023年5月、イギリスのオンライン科学誌『Nature Communications』に掲載された。
天然由来の成分で鮮度を保てるというが、BITCに注目したのはなぜだろう。辛味成分ということで、風味への影響はあるのだろうか。
気孔を開かせるエンジンを阻害
研究の責任者である、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所の木下俊則教授に聞いた。
――今回の研究でBITCに注目したのはなぜ？
私の所属する研究所では、化合物ライブラリー（化合物を集めたセット）を保有していて、気孔開度に影響を与える化合物を網羅的に調べてきました。これまでに約3万の化合物を調べ、BITCが見つかりました。BITCはアブラナ目の植物が持つ天然物であったため、興味を持って研究を進めました。
――植物の気孔が開閉するとはどういうこと？
気孔は太陽光の下、特に青色や赤色の光に応答して開口し、光合成に必要な二酸化炭素の取り込みを行っています。気孔が開口すると葉からの蒸散を促進し、根からの水分や水に溶け込んだ養分の吸収を促進します。雨が降らない状況（乾燥ストレス）にさらされると、植物内で作られる植物ホルモン・アブシジン酸に応答して気孔の閉鎖が誘導され、植物からの水分損失を防ぐ働きをします。
――BITCはどうして、気孔が開くのを抑制する？
BITCは気孔を開かせるエンジンのような働きをする「プロトンポンプ」という酵素を阻害することで、気孔の開口を抑制することが明らかとなりました。ただ、どういう仕組みで阻害するのかまでは分かっていません。ここは研究を進めたいです。
農作物の収穫量増加につながる？
――BITCの効果はどのくらい続くの？
花瓶の水を抜いた状態で、通常のキク、BITCを散布したキク（※どちらも切り花）の経過を観察しました。そうしたところ、通常のキクは1.5時間ほどでしおれました。BITCを散布したキクも徐々にしおれましたが、2日ほど持ちました。また、鉢植えのハクサイにBITCを散布すると、数日はしおれなくなることもわかっています。
――BITCはどのような用途で役立ちそう？
生花や切り花に散布すると、輸送の際に水に浸ける必要がなくなるので、コスト削減や鮮度保持に役立つのではと考えています。また、農作物が雨不足などにさらされた時に散布することで、乾燥ストレスを軽減させ、収穫量増加に役立つ可能性もあるのではと考えています。
――辛味成分なので、使用した対象は辛くなるの？
BITC自体の味は「西洋辛子の味」となっています（自分で舐めたことはありません）ので、辛く感じると思われます。ただ、成分の大部分は表面に留まるので、洗い流すことができます。
――植物にワサビやマスタードを塗るとどうなる？
試したことがないので推測になりますが、成分的には効果はある可能性があります。
メーカーからは実用化に向けた相談も
――今回の研究結果はどのような形で役立ちそう？
多くの種苗メーカーや農薬メーカーが興味を持ってくれ、実用化に向けて相談しています。
――スーパーITCはBITCとどう違うの？
スーパーITCはより効果が強く、効果持続日数も長いです。BITCやアブシジン酸は、48時間（2日）で効果がなくなりますが、スーパーITCは4～5日間持続することがわかりました。
――気孔やBITCに関連した今後の目標は？
天然物のBITCがこういった効果を持つことがわかったので、天然物に着目した研究も展開し、最終的には、実際の現場（花き業界や農業など）で役立つ化合物の開発を行いたいと思っています。
植物や葉物野菜のしおれを抑制するだけではなく、使い方によっては、コスト削減や収穫量の増加にもつながりそうだという。ツーンとくる辛み成分が、幅広く役立つ時代がくるかもしれない。
