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照射効果（ＩＲＲＡＤＩＡＴＩＯＮ　ＥＦＦＥＣＴ）：食品に放射線を照射した場合の貯蔵、衛生化等の効果

発芽防止（馬鈴薯）

発表場所 : 食品照射研究運営会議（放射線照射による馬鈴薯の発芽防止に関する研究成果報告書［付録］）
著者所属機関名 : （社）放射性同位元素協会
発行年月日 : 昭和４６年６月３０日

馬鈴薯の発芽要因に関する一般試験研究

馬鈴薯の発芽要因に関する一般試験研究

１． 馬鈴薯の発芽率を呼吸量

【実　験　１】

１ 試　　料

　馬鈴薯。品種は「男爵」。６月１０日収穫。大きさは中粒のものを供試した。

２ 試験方法

（ｉ） 試験区

試験区　　　照射時期　　　　　　照射前の　　　　　線　　量

記　号　　　　　　　　　　　　　保存温度　　　　（ｋｒａｄ）

　１　　　　収穫直後　　　　　　室　　温　　　　　　　０

　２　　　　　〃　　　　　　　　　〃　　　　　　　　１０

　３　　　　　〃　　　　　　　　　〃　　　　　　　　２０

　４　　　　収穫後　３カ月　　　室　　温　　　　　　　０

　５　　　　　〃　　　　　　　　　〃　　　　　　　　１０

　６　　　　　〃　　　　　　　　　〃　　　　　　　　２０

　７　　　　収穫後　３カ月　　　低温（４±２℃）　　　０

　８　　　　　　　〃　　　　　　　　　〃　　　　　　１０

　９　　　　　　　〃　　　　　　　　　〃　　　　　　２０

（ｉｉ） 照射時期

　収穫直後（約１０日後）および３カ月保存後とした。３カ月保存は、室温保存および４±２℃の低温保存とした。照射後試料は室温および１５℃で貯蔵した。

（ｉｉｉ） 照射方法

　線源は大阪府立放射線中央研究所第２照射室のコバルト６０、７３５８　Ｃｉ、線量率　２×１０・Ｅ（４）ｒａｄ／ｈｒ。照射線量は１０ｋｒａｄおよび２０ｋｒａｄ。供試馬鈴薯は約４．５ｋｇずつ網かご（３０×２０×１０ｃｍ）に入れ、厚紙でフタをし、線源より同心円周上６０ｃｍの位置に直立させガンマ線照射した。

（ｉｖ） 発芽状態および重量変化調査

　１区６カゴとし、１カゴ４５個体約４．５ｋｇ。発芽状態は芽の長さが１ｍｍ以上のもので、１つでも出ているものは発芽個体とした。重量変化は経時的に１カ月おきに計量し、結果は６連の平均値で示す。

（ｖ） 呼吸の測定

　塊茎全体の炭酸ガス排出量の測定は、塊茎１０個ずつを用い、通気法により室温で赤外線分析計を用いて炭酸ガス濃度を測定した。

　結果は　ｍｇ　ＣＯ２／ｋｇ／ｈｒとして表示した。塊茎組茎組織切片の呼吸の測定は各試験区から２個体をとり無作為に直径８ｍｍのコルクボーラで打ち抜き、１ｍｍ厚の切片をとる。外皮から５ｍｍまでを皮膚部とし、中心部を髄部とした。切片は脱塩水に２時間浸漬し、１０枚の切片をワールブルグ容器にとり、１／１０　ＭＫＨ２ＰＯ４　２ｍｌを加え、ワールブルグ検圧計で呼吸商を測定した。各区２連の値を平均した。

３ 試験結果と考察

（ｉ） 発芽状態および重量変化

　照射後室温で貯蔵した試料についての結果は表１−（１）および　図１−（１）、１−（２）、１−（３）に示す。非照射の試験区はいずれも１０月３０日（収穫後約４．５カ月）１００％の発芽をみた。一方、ガンマ線照射した区では照射前３カ月室温保存の区を除いて、１０および２０ｋｒａｄの両照射区とも、２月末日（収穫後約９カ月）まで発芽はなかった。照射前３カ月室温保存の区では、照射時すでに一部発芽していたが、１０および２０ｋｒａｄの両照射区ともガンマ線照射後は新しく発芽することはなかった。

　重量変化では、各照射区とも試験期間中漸減を続けたが、非照射区では１０月３０日から重量減少が著しくなった。また、試験終了時の重量減少量は収穫時の重量に比べて、各照射区とも５〜７％であったが、非照射区では１５〜２０％となった。

　収穫直後に、１０および２０ｋｒａｄを照射した試料を、照射後１５℃で貯蔵しても全く発芽しなかった。収穫後３カ月室温貯蔵後に照射して、１５℃で貯蔵した場合には照射後２カ月で１０ｋｒａｄ区では１２．２％、２０ｋｒａｄ区では１１．９％の発芽がみられた。

（ｉｉ） 呼吸量（炭酸ガス発生量）の変化

ａ）　塊茎全体の炭酸ガス発生量の変化は、収穫直後照射区では、照射後３〜５時間してから炭酸ガス発生量が増大しはじめ、２０〜３０時間後には非照射区の約１０倍に達した。しかし、その発生量は続く２日間に急速に減少し、照射後３日目には非照射区の３〜４倍にまで減少し、その後は徐々に低下して約１カ月半後には非照射区とほぼ同じ量になった。

　８月末、非照射区の発芽初期にみられる炭酸ガス発生量のわずかな増大は照射区においてもあらわれた。また、非照射区では１１月頃より芽が伸長しはじめるが、それとともに炭酸ガス発生量は増大し、重量減少および萎縮が著しくなった。それに対し照射区では発生せずその炭酸ガス発生量もほとんど変化しなかった。

　次に、収穫後３カ月室温保存後照射した区では、非照射区に比べ照射１日後で、炭酸ガス発生量は８倍強となったが、２２日後には１．５倍程度にまで低下した。１１月からは非照射区では炭酸ガス発生量は増大するにもかかわらず照射区ではほとんど変化はなかった。

　さらに、３カ月低温保存後照射した区では（低温より室温に戻してから３日目に照射）非照射区に比べて、照射１日後で炭酸ガス発生量は６〜８倍となったが、２２日後には同程度となった。１１月以降の変化は前二者と同様であった。

ｂ）　塊茎組織切片の呼吸量の変化

　収穫直後に照射した区では、非照射に比べて、皮膚部、髄部とも酸素呼吸量が増大するが、特に皮膚部において著しく、照射線量が大きいほど酸素呼吸量が大となった。呼吸商は非照射、照射区とも皮膚部において低下する傾向がみられた。

　収穫後３カ月室温保存後照射した区では、非照射区に比べて、酸素呼吸量が増大し、特に皮膚部において著しかった。その後３カ月でほとんど差異がなくなった。この傾向は上記と同様であった。ここで注目すべきことは収穫後３カ月室温保存すると、非照射区の皮膚部において、その呼吸商は約０．８５に低下しているが、照射区ではガンマ線照射によって約１．０にまで高まることである。さらに照射後３カ月で、非照射区では呼吸商が漸増し、照射区では逆に漸減していった。髄部の呼吸商はほぼ１．０でいずれの試験区とも変動がなかった。

　次に、収穫後３カ月低温保存後照射した区でも、前記二者と同様の傾向がみられた。

　以上の結果、各試験区ともガンマ線照射によって一時的な酸素吸収量の増大がみられたが、皮膚部における増大の方が髄部におけるものより大であると思われる。

【実　験　２】

１ 試　　料

　東京都産の馬鈴薯「男爵」を用いた。その産地、栽培、収穫時期、照射時期は表１−（２）に示す。

２ 試験方法

　照射は東京都立アイソトープ総合研究所の２．５００　Ｃｉのコバルト６０線源を用い、線量率は１０ｋｒａｄ／ｈｒ　および２０ｋｒａｄ／ｈｒ　とした。収穫後３カ月後に照射した区では、照射までの貯蔵は、室温貯蔵のものは都立アイソトープ総合研究所で、低温貯蔵のものは東京都農業試験場の球根用冷蔵庫（３℃±２℃）で行なわれた。

　発芽の観察は健全塊茎数および発芽塊茎数を調べ、全個数に対する百分率を求めた。発芽の程度に応じ、＋＋＋、＋＋、＋、±の区分をうけた。［＋＋＋芽の生育、生長が認められるもの、＋＋豆粒のような芽がふくらんだもの（１〜５ｍｍぐらい）、＋芽のふくらみの認められるもの（〜１ｍｍ、　ケシ粒大）、±芽の分化が外観上認められるもの］

　馬鈴薯中の糖分含量は、９０％エタノール抽出分画をアンスロン法（全糖）およびソモジ、ネルソ法（還元糖）によって定量した。

３ 試験結果と考察

　試験区全体について、照射の効果をみると、収穫後約８カ月でも、照射したものでは相当数の健全塊茎があった。

　照射時期による照射の効果のあらわれ方、および９月照射においては、照射までの貯蔵温度の影響を調べてみると、収穫直後の照射であれば、１０ｋｒａｄの照射で＋＋＋程度の発芽はほとんど安全に抑制される。しかし、９月まで室温貯蔵した場合は、１０ｋｒａｄでは照射効果は極めて不十分で、２０ｋｒａｄの照射でも収穫直後、１０ｋｒａｄの照射よりも発芽抑制効果は劣る。照射前冷蔵した場合は、両者の中間の成績が得られる。９月照射のものの結果が良くないのは、照射前に＋３７％、±３６％の芽の動きがすでにあったためで、休眠期を既に経過しているためである。冷蔵したものは室温貯蔵のものより発芽は抑制されているが、糖含量が増加しており、照射効果はあったとしても、加工適正その他で問題になろう。

　栽培形態の影響をみると、日野市の畑作や八王子市の畑作の馬鈴薯は、日野市の水田裏作の馬鈴薯よりすぐれた発芽抑制効果がみられるが、立川市や秋多町産の馬鈴薯は畑作であっても、日野市の水田裏作よりすぐれた効果があるとはいえない。このように、栽培形態よりも、

　以上の結果から、馬鈴薯の発芽を放射線によって抑制し貯蔵しようとする場合、照射時期は収穫後になるべく早い時期に行なうこと、馬鈴薯の休眠を維持させるために冷蔵して照射可能期間を延長させることは効果があるが、いも中の糖分増加が問題となること、馬鈴薯の栽培形態、条件などによっては、画一的な照射条件、貯蔵条件を適用することにはなお検討の余地があることがわかった。

２． 馬鈴薯のビタミンＣ

１ 試　　料

　日野市産の水田裏作および立川市産の「男爵」を供試した。その収穫時期および照射時期、また、照射の方法、条件、あるいは貯蔵の条件などは、表１−１−（３）（一般試験、馬鈴薯の発芽率）のとおりである。こられ馬鈴薯から任意に数個を選び試料とした。

２ 試験方法

　ビタミンＣの定量は表２−（１）のようにして行なった。ビタミンＣの含量はｍｇ％　で表わした。試料の一部は７０℃、１００ｍｍ　Ｈｇにおき、５時間ごとに秤量して、水分含量を求めた。

３ 試験結果と考察

　馬鈴薯のビタミンＣの測定結果を図２−（１）に示す。図では収穫時期を原点にとった。照射によってビタミンＣの含量は低下するが、線量との比例関係は特に認められず、１０あるいは２０ｋｒａｄの線量では問題になるようなビタミンＣ含量の減少はなかった。

　全般的に水田裏作のものでは、畑作の場合よりビタミンＣ含量は高く、また、昨年度の北海道産の畑作のもの（０ｋｒａｄ　１９．２ｍｇ、　１０ｋｒａｄ　１２．２ｍｇ）よりも両者ともビタミンＣ含量が高かった。

　照射後の貯蔵におけるビタミンＣの減耗は、水田裏作の方が畑作より少なかった。いずれにしても、照射後　１〜２カ月ごろのビタミンＣの減少は著しいが、それ以後は緩徐である。一つは室温であるといっても、夏から秋にかけての気温の変化も原因と考えられる。図示した期間以後塊茎ではいちじるしい発芽があったため、塊茎部分にはビタミンＣが殆ど認められなかったが、照射して発芽の抑制されたものについては、以後もその減少がきわめて緩やかであった。

３． 馬鈴薯のアミラーゼ

１ 試　　料

　馬鈴薯

２ 試験方法

　収穫直後および３カ月保存（室温および４℃）した後、１０ｋｒａｄ　および２０ｋｒａｄ　のコバルト−６０　γ線照射を行なった（線量率　２０．０ｋｒａｄ／ｈｒ）。照射試料はそれぞれ照射１０日後および３カ月貯蔵（室温）後、柔組織と皮膚部（表皮を含む）について冷却下でアセトン粉末を作り、それを　ｐｈｏｓｐｈａｔｅ　ｂｕｆｆｅｒ　で抽出、　Ｓ　ｅｐｈａｄｅｘ　Ｇ−２５　カラム　を通したものを酵素液としてアミラーゼ活性を測定した。アミラーゼ活性は、基質として可溶性デンプンを用いてヨードデンプン反応にαーアミラーゼを測定した。

３ 試験結果と考察

　収穫直後照射を行ない、照射後１０日後に測定した試料の柔組織においてαーアミラーゼ活性にわずかな増加が認められたが、他の試料に関してはほとんど差が認められなかった。

　βアミラーゼ活性は非常に弱かったので比較は行なわなかった。