日本主導：この研究は、筆頭著者・責任著者、または著者の主要所属が日本の研究機関である研究です。

掲載誌：Frontiers in Nutrition

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

魚は死んだ後、筋肉のエネルギー源であるATPが減り、やがて筋肉が硬くなる「死後硬直」が起こります。熱帯の魚を低温で保存したとき、急な冷えによる刺激（コールドショック）と死後硬直がどう関係するかは、まだ十分に調べられていませんでした。

研究チームは、温かい水域に適応した魚であるナイルティラピアを4℃と20℃で保存し、死後硬直の進み方と、筋肉の化学的な変化や細胞・細胞小器官の構造の傷み方を比べました。硬直が進むあいだに筋肉の中で何が起きているのかを明らかにし、熱帯の水産物の扱い方や低温流通を考える基礎を得ることがねらいです。

何を、どのように調べたか

対象は、大学の飼育施設で育てられた体長26〜27センチ、体重350〜400グラムのナイルティラピアです。魚は「活け締め」（脳と脊髄を処理して締める方法）で処理し、えらと内臓を除いてから1尾ずつポリ袋に密封し、4℃または20℃に設定した保冷庫で保存しました。

硬直の進み方は、各温度4尾ずつを使い、硬さの指標（硬直指数）を最初の24時間は30分ごと、その後は6時間ごとに記録しました。分析用の背中の筋肉は、時計の時間ではなく硬直の段階に合わせて採取しました。両温度に共通する0、24、72時間に加え、4℃では3時間（硬直前）、10時間（最大硬直）、168時間、20℃では9時間（硬直前）、20時間（最大硬直）、96時間などの時点で調べています。分析値は3尾分の平均として示されています。

測った項目は、ATPとその分解物、そこから求める鮮度の指標K値（値が高いほど鮮度が落ちていることを示す）、筋肉のpH、ミトコンドリアの膜の傷み具合、顕微鏡で見た筋繊維のすき間の面積、筋肉の電気インピーダンス（電気の通りにくさ）です。

ミトコンドリアの傷み具合は「MSA」という指標で表しました。膜が無傷なら外から加えた物質（NADH）は内側の酵素に届きませんが、膜が壊れると届くようになります。そこで、取り出したミトコンドリアをそのまま測った酵素活性と、完全に壊して測った活性の比を求め、値が高いほど膜が壊れていると判断します。電気インピーダンスは、細胞膜の状態を反映する低い周波数（1キロヘルツ）と、比較の基準となる高い周波数（1メガヘルツ）の値から「Q値」を計算し、魚ごとの個体差をならしました。Q値が高いほど細胞膜が保たれていることを示します。さらに、全データをまとめて扱う多変量解析で、保存中の変化の全体像を整理しました。

主な報告結果

4℃では、冷えの刺激によって硬直が速く起こり（10時間で最大硬直）、硬直前の時間が大きく縮みました。ATPの減少とpHの低下も速く進みました。一方、20℃では硬直の始まりが遅れ、最大硬直は20時間後でした。どちらの温度でも、pHの低下と硬直の始まりは時期がそろっていました。

ミトコンドリアの膜の傷み方は、温度によって大きく異なりました。4℃ではMSAが31.1％から72時間で64.5％へとゆるやかに上がり、最大硬直の10時間時点でも約50％にとどまりました。強く硬直しても、ミトコンドリアの膜はかなり保たれていたことになります。20℃では、硬直前の9時間時点ではMSAは低かったものの、最大硬直を迎えた20時間時点で100％に急上昇し、膜がほぼすべて壊れた状態になりました。なお、0時間で約31％あるのは、もともとの膜の透過性と、ミトコンドリアを取り出す操作による小さな損傷を反映したものと説明されています。

細胞膜の状態を示すQ値は、4℃では24時間まで5.3〜6.5と高く保たれ、72時間で4.8、168時間で4.5へと下がりました。20℃でも24時間までは5.8〜6.7でしたが、72時間と96時間には約1.0まで大きく落ち込みました。このとき低い周波数での電気インピーダンスは、約5,000オームから約1,000オームに下がっていました。20℃では筋繊維のあいだのすき間も広がり、K値は96時間で91.8％に達しました。

多変量解析では、試料は「硬直前」「最大硬直から硬直後の初期」「保存の後期」の3つのまとまりに分かれ、なかでも硬直前とそれ以降との差が最も大きく現れました。また、温度と時間を組み合わせた統計解析では、ATPを除くすべての項目で、温度の影響が保存時間によって変わることが確かめられました。

この報告が示すこと

研究チームは、保存温度によって魚の筋肉の傷み方の仕組みそのものが二つに分かれると結論づけています。20℃では硬直の到来とミトコンドリアの崩壊が同時に起こり、その後の自己分解が一気に進みました。これに対し4℃では、筋肉が強く硬直しても細胞小器官の損傷はそれと切り離されて遅れて進む、つまり体の硬さと細胞内部の傷みが「連動しない」状態が生じていました。

また、保存中の品質の変化は時間に比例して一様に進むのではなく、特に初期は経過時間よりも硬直の段階によって左右されると述べています。電気インピーダンスについては、従来は化学的な鮮度指標との関係で使われてきましたが、細胞の構造が保たれているかを直接とらえる指標として役立つことを示したとしています。

研究チームは、温かい水域の魚をすぐ4℃に冷やすと好ましくないコールドショック硬直が起こる一方、長い目で見て細胞小器官と鮮度を保つには低温保存が欠かせないとしています。そのうえで、最初は常温や中程度の温度で短く置いて冷えによる収縮を避け、その後に低温で保存するといった段階的な温度管理を、今後検討する価値がある課題として挙げています。

原著論文の著者・所属：Zhongzhuan Yin（Graduate School of Marine Science and Technology, Tokyo University of Marine Science and Technology）、Mark Anthony Redo（Department of Food Science and Technology, Tokyo University of Marine Science and Technology）、Linyi Yan（Graduate School of Marine Science and Technology, Tokyo University of Marine Science and Technology）、Linfei Wang（Graduate School of Marine Science and Technology, Tokyo University of Marine Science and Technology）、Masato Endo（Department of Marine Biosciences, Research Organization, Tokyo University of Marine Science and Technology, Minato-ku/Tokyo, Japan）、Manabu Watanabe（Department of Food Science and Technology, Tokyo University of Marine Science and Technology）

※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）：Zhongzhuan Yin, Mark Anthony Redo, Linyi Yan, et al. Temperature-dependent decoupling of postmortem metabolism and mitochondrial structural damage in Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Frontiers in Nutrition（出版社：Frontiers Media） 2026-11-09. DOI: 10.3389/fnut.2026.1978370. 原著ライセンス：CC BY.