作成： 1997/10/09 河村 葉子
データ番号 ：020060
Half-embryo test による照射果実の検知
目的 ：柑橘、リンゴ、サクランボ等果実類の照射検知のためのhalf-embryo testの開発
放射線の種別 ：ガンマ線
放射線源 ：60Co線源
線量（率） ：0.05-2 kGy
利用施設名 ：日本原子力研究所高崎研究所、東京都立アイソトープ総合研究所
照射条件 ：大気中、室温
応用分野 ：食品照射、流通管理
概要 ：
殺虫を目的としてガンマ線照射されたグレープフルーツ等柑橘類の検知法として、half-embryo test（半胚法）を開発した。照射による発芽抑制を指標としているが、half-embryoを使用することにより、発芽までの期間を大幅に短縮した。簡便で、装置も必要とせず、しかも0.15 kGyと高感度である。リンゴやサクランボにも適用可能であった。また、collaborative studyにおいて、良好な結果が得られた。
詳細説明 ：
ガンマ線照射により種子の発芽が抑制されることはよく知られているが、発芽までの期間が長く、また発芽率も変動することから、検知法としては適さなかった。そこで、グレープフルーツの種子について、外種皮および内種皮を除去したところ、発芽の促進がみられた。そこで、種皮と子葉を1枚除去した残りの部分、すなわち子葉1枚と幼根からなるhalf-embryoを調製し、シャーレ中の湿らせたろ紙上で培養したところ、種子では10日間以上かかった発芽までの期間が2〜4日間と大幅に短縮され、発芽率もほぼ100%に達した(図1)。また、培養温度は35℃が至適であった。
図1 Comparison of growth with intact seed(●), seed with testa removed(○),embryo(▲) and half-embryo(△) of grapefruit. Shooting was defined as the protrusion of shoot to the extent of at least 0.5 mm in length. （原論文1より引用）
次に、グレープフルーツを0.05〜2 kGy照射した後、果実から取り出して調製したhalf-embryoを培養したところ、0.05 kGyでは発根、発芽とも非照射試料と差がみられず順調に生長した。しかし、0.15 kGy以上照射された試料では、根の伸長が大きく抑制され、発芽はほとんど認められなかった(図2)。
図2 Effect of gamma-irradiation on growth curve of half-embryos extracted from grapefruit var. Marsh White from Florida when incubated at 35℃. Root length and shoot length show the means±SD.（原論文2より引用）
発芽力は照射後8週間保存しても回復せず、照射パラメーターとして安定であった。この現象は、ロットや品種により変動せず、グレープフルーツのほかオレンジ、レモン等の柑橘類でも同様であった(表1)。
表1 Shooting parameters of half-embryos removed from irradiated citrus when incubated at 35℃（原論文2より引用）
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Radiation Sample Shooting Days to shooting
Species Variety Source dose(kGy) size Percentagea mean±SD
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Grapefruit Marsh White Florida 0.00 20 100 3.0±0.0
0.05 10 100 3.0±0.0
0.15 10 nd −
0.30 10 nd −
0.50 10 nd −
1.00 10 nd −
Grapefruit Marsh White California 0.00 10 100 3.5±0.7
Orange Velencia California 0.00 20 100 3.4±0.5
0.05 10 100 4.0±0.7
0.15 10 20 −
0.30 10 nd −
0.50 10 nd −
1.00 10 nd −
Lemon Arizona 0.00 20 100 3.9±0.6
0.05 10 100 4.5±0.5
0.15 10 20 −
0.30 10 nd −
0.50 10 nd −
1.00 10 nd −
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a nd-all seeds either had no shoot or shoots less than 0.5 mm length.
そこで、検知法として、果実から調製したhalf-embryoを、ろ紙上に10粒以上のせて35℃で培養し、発芽率が50%を超えれば非照射、4日後も50%未満であれば照射と判定することとした。リンゴでは、培養の至適温度は30℃であった。またサクランボでは、培養温度は25℃とし、発芽促進のため培養液に10μMのベンジルアデニンを加えることとした。本法の検出限界はいずれの果実においても0.15 kGyであり、殺虫のための実用線量が十分に検知可能である。また、試験期間は2〜4日間である。
さらに、非照射および0.2、0.5 kGy照射した夏ミカンの種子を用いて、12機関でcollaborative studyを行ったところ、ほぼ全機関が初めて試験を行ったにもかかわらず、4日以内に92%が、7日後には98%が正しく判定され、誤判定は48検体中0.2 kGy照射された1検体のみであった。このようにhalf-embryo testは、簡便で、装置も必要とせず、しかも検出感度が高く、検知法として有用であることが確認された。
コメント ：
適用対象が柑橘類、リンゴおよびサクランボに限られるが、簡便で、しかも検出感度が高い照射検知法である。
原論文１ Data source 1：
A HALF-EMBRYO TEST FOR IDENTIFICATION OF GAMMA-IRRADIATED GRAPEFRUIT
Yoko Kawamura, Sadao Uchiyama, Yukio Saito
National Institute of Health Sciences, 1-18-1, Kamiyoga, Setagaya-ku, Tokyo 158, Japan
Journal of Food Science, Vol.54, No.2, pp.379-382 (1989)
原論文２ Data source 2：
IMPROVEMENT OF THE HALF-EMBRYO TEST FOR DETECTION OF GAMMA-IRRADIATED GRAPEFRUIT AND ITS APPLICATION TO IRRADIATED ORANGES AND LEMONS
Yoko Kawamura, Sadao Uchiyama, Yukio Saito
National Institute of Health Sciences, 1-18-1, Kamiyoga, Setagaya-ku, Tokyo 158, Japan
Journal of Food Science, Vol.54, No.6, pp.1501-1504 (1989)
原論文３ Data source 3：
APPLICATION OF HALF-EMBRYO TEST TO IRRADIATED APPLES AND CHERRIES
Yoko Kawamura, Aya Miura, Takiko Sugita, Takashi Yamada, Yukio Saito
National Institute of Health Sciences, 1-18-1, Kamiyoga, Setagaya-ku, Tokyo 158, Japan
Radiat. Phys. Chem., Vol.46, No.3, pp.371-375 (1995)
原論文４ Data source 4：
HALF-EMBRYO TEST FOR IDENTIFICATION OF IRRADIATED CITRUS FRUIT: COLLABORATIVE STUDY
Yoko Kawamura, Takiko Sugita, Takashi Yamada, Yukio Saito
National Institute of Health Sciences, 1-18-1, Kamiyoga, Setagaya-ku, Tokyo 158, Japan
Radiat. Phys. Chem., Vol.48, No.5, pp.665-668 (1996)
参考資料１ Reference 1：
DETECTION METHODS FOR IRRADIATED FOODS (Current Status)
edited by Cecil H. McMurray, Eileen M.Stewart, Richard Gray, Jack Pearce
THE ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY, Thomas Graham House, Science Park, Milton Road, Cambridge CB4 4WF, UK
pp.383-391 (1996)
キーワード：照射果実、検知法、半胚法、発芽、グレープフルーツ、柑橘類、リンゴ、サクランボ
irradiated fruit, detection method, half-embryo test, germination, grapefruit, citrus fruit, apple, cherry
分類コード：020404,020402,020401