著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Antioxidants

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

食用のユリ根として利用されるオニユリ（Lilium lancifolium）の鱗茎には、フェノール酸、フラボノイド、サポニン、アルカロイドといった成分が含まれます。研究チームによると、ユリ根を加工する際には、加熱で熱に弱い成分が壊れることや、化学処理で薬剤が残ることが課題とされてきました。

ユリ根には放射線照射がすでに使われていますが、主な目的は芽が出るのを抑えて保存期間を延ばすことでした。そのため線量は高く、単位はキログレイ（kGy）級です。研究チームが注目したのは、その千分の一程度にあたるグレイ（Gy）級の少ない線量です。弱いストレスが生物の防御反応を引き起こし、かえって良い反応につながる現象を「ホルミシス」と呼びます。研究チームは、少量の照射でこの現象が起き、有用な成分が増えるのではないかと考えました。

研究チームの仮説は、2〜5 Gyのコバルト60ガンマ線を収穫後の生のユリ根に当てると、特定の成分がたまり、抗酸化の働きが高まるというものです。この仮説を確かめ、収穫後に品質を高める手法として成り立つかを検証することが目的でした。

何を、どのように調べたか

材料には、中国湖南省の商業農場で約11か月育てて収穫した生のユリ根を使いました。重さ約50 g、直径約5 cmのそろった鱗茎を選び、10個ずつ5群に分けました。各群には0 Gy（照射なし）、2、3、4、5 Gyのいずれかのガンマ線を当てました。照射後はすぐに真空凍結乾燥し、照射で生じた成分が乾燥中の熱で壊れないようにしました。乾燥後は各群を3つの試料にまとめて分析しています。

測ったのは主に四つです。一つ目は、抽出液に含まれる総フェノール量と総フラボノイド量です。二つ目は抽出液の抗酸化能で、試験管内でDPPH、ABTS、ヒドロキシルラジカルといった不安定な分子（フリーラジカル）をどれだけ消せるかを調べる3種類の試験と、総抗酸化能の測定を合わせた計4種類で評価しました。三つ目は鱗茎の酵素活性です。対象は、活性酸素を分解するSODとカタラーゼ（CAT）、褐変などフェノール類の酸化に関わるポリフェノールオキシダーゼ（PPO）とペルオキシダーゼ（POD）です。四つ目として、質量分析で含まれる代謝物を網羅的に調べ、照射なしの群と比べて量が変わった成分を探しました。

さらに、変化した成分と抗酸化能との相関を調べました。特に注目した2成分については、コンピューター上でDPPHとの結合のしやすさを予測する分子ドッキングも行いました。

主な報告結果

総フェノール量は、照射なしの群と比べて3 Gyで1.16倍、4 Gyで1.31倍に増えました。5 Gyでは大きく減っています。総フラボノイド量も4 Gyで最も多く、照射なしの群の2.69倍でした。抗酸化能は、2 Gyでは照射なしの群と差がありませんでした。3〜5 Gyではラジカルを消す力が有意に高まり、総抗酸化能は4 Gyで最大の1.24倍でした。研究チームは、成分量と抗酸化能の変化がそろっていることから、4 Gyを最適な線量としています。

酵素では、SODとCATの活性が特に3〜4 Gyで高まり、照射なしの群の1.55〜1.86倍になりました。一方、褐変に関わるPPOの活性は2〜5 Gyのすべてで抑えられました。PODの活性は2〜3 Gyでは変わらず、4〜5 Gyで低下しました。

網羅的な分析では、照射によって量が変わった代謝物が42種類見つかりました。変化には三つの型がありました。1つ目は、カフェ酸、カテキン類、ユリ特有のサポニンであるレガロシドA/Bなどで、4 Gyで最も多くなりました。2つ目は、ロスマリン酸やステロイドアルカロイドのジュルビンなどで、4 Gyと5 Gyで増えました。3つ目はリシン、チロシン、フェニルアラニン、プロリンといったアミノ酸の多くで、2〜3 Gyで最も多くなりました。研究チームは、少ない線量ではまず材料となるアミノ酸がたまり、4 Gyでそこから複雑な抗酸化成分が作られる段階に進む、という流れとして解釈しています。ジュルビンは、この種のユリ根で検出されたのは初めてだと報告されています。

抗酸化能と正の相関を示した成分は18種類ありました。中でもロスマリン酸はDPPH試験との相関係数が0.58、総抗酸化能とは0.73でした。ジュルビンはDPPH試験と0.66、ヒドロキシルラジカル試験と0.67でした。分子ドッキングで予測されたDPPHとの結合エネルギーは、ロスマリン酸が−3.73 kcal/mol、ジュルビンが−2.64 kcal/molです。値が負で大きいほど結合しやすいことを示し、研究チームはジュルビンの結合を比較的弱く一時的なものと見ています。

この報告が示すこと

研究チームは、2〜5 Gyの少量照射と直後の凍結乾燥を組み合わせる方法が、ユリ根の成分を高める収穫後処理として有望だと結論づけています。特に4 Gyは、ホルミシスによってユリ根がもともと持つ抗酸化の防御の仕組みを働かせる境目の線量だとしています。照射は保存のために「代謝を抑える」目的で使われてきましたが、この研究はそれを「成分を増やす」ために使う可能性を示したものと位置づけられています。

一方で、限界も述べられています。ジュルビンは市販の標準品がないため、試験管での直接の確認ができていません。分子ドッキングは反応そのものではなく結合しやすさをコンピューターで予測するもので、相関分析と合わせても、抗酸化能への寄与を示す候補にとどまります。実際の働きは、成分を取り出して確かめる必要があるとされています。また、評価は抽出液を使った化学的な試験によるもので、体内での働きは調べられていません。さらに、コバルト60の照射には厳しく管理された専門施設が必要です。そのため小規模な農場ではその場で実施しにくく、研究チームは既存の地域の照射施設を活用する方法を挙げています。

原著論文の著者・所属：Yao Hu（Hunan Institute of Nuclear Agriculture Sciences and Chinese Herbal Medicines, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410125, China）、Lihui Li（Hunan Institute of Nuclear Agriculture Sciences and Chinese Herbal Medicines, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410125, China）、Xingyu Lei（Hunan Institute of Nuclear Agriculture Sciences and Chinese Herbal Medicines, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410125, China）、Yiji Zhou（Hunan Institute of Nuclear Agriculture Sciences and Chinese Herbal Medicines, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410125, China）、Wei Gong（Hunan Institute of Nuclear Agriculture Sciences and Chinese Herbal Medicines, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410125, China）、Mengshan Sun（Hunan Institute of Nuclear Agriculture Sciences and Chinese Herbal Medicines, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410125, China）、Rong Song（Hunan Institute of Nuclear Agriculture Sciences and Chinese Herbal Medicines, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410125, China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Yao Hu, Lihui Li, Xingyu Lei, et al. Green and Energy-Efficient Post-Harvest Enhancement: Low-Dose 60Co-γ Irradiation Enhances the Bioactive Profile of Lily Bulbs (Lilium lancifolium Thunb.) as Functional Food Ingredients. Antioxidants（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-08-26. DOI: 10.3390/antiox15091071. 原著ライセンス：CC BY.