この研究は、ブラジルの研究機関の研究論文です。

掲載誌：Journal of Plant Growth Regulation

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

何を目的とした研究か

カシュー（Anacardium occidentale L.）は、輸出品として知られるナット（種実）のほかに、その上に肥大してつく肉厚の部分をもちます。この部分は「果柄（かへい）」または「カシューアップル」と呼ばれる疑似果実で、食物繊維やポリフェノール、ビタミンC、有機酸を含む水分の多い組織です。しかし傷みやすく、収穫期が約4か月に集中して人手が不足しやすいことなどから、論文によれば生産量の8割にあたる損失が生じており、ナットほど商品として扱われていません。

著者らは、こうした課題に対して収穫前に植物ホルモンを与える手法に着目しました。植物の成長を調節するジベレリン（GA₃）については、過去の研究で果柄の硬さを保つ効果などが報告されてきましたが、より高い濃度を発育初期に与えた場合の影響や、果柄の代謝全体への作用は分かっていませんでした。そこで本研究は、ブラジルの品種系統CCP76を対象に、発育初期のGA₃処理が収穫後の品質にどう影響するかを調べ、さらに組織の観察と代謝物の分析からその背景を探ることを目的としました。

どのように調べたか

実験は2021年8月から12月にかけて、ブラジル・セアラ州パカジュスにある試験場で、樹齢30年のCCP76のカシューの木を用いて行われました。研究チームは、果柄もナットもまだ緑色をしている発育段階1（開花後およそ33日）の時期に、0（対照区）、90、180、270、360 ppmの5段階の濃度のGA₃溶液を背負い式噴霧器で樹冠全体に散布しました。その後、果柄が濃いオレンジ色に色づいた収穫適期（開花後およそ46日）に手作業で収穫しています。

収穫したカシューについては、全体および果柄の重さ、果柄の直径と長さ、果皮の色、硬さのほか、可溶性固形分（甘さの目安となる、水に溶ける成分の総量）、酸の量、糖の量、ビタミンC、ポリフェノールの量が測定されました。さらに、走査型電子顕微鏡で果柄の微細な構造を観察し、ガスクロマトグラフィー質量分析という手法で、細胞内の糖・有機酸・アミノ酸といった基本的な代謝物（一次代謝物）の組成を調べています。

報告された主な結果

論文によれば、90 ppm以上のすべてのGA₃処理区で、カシュー全体と果柄の重さが対照区に比べて最大24%増加し、果柄の長さと直径も大きくなりました。硬さも処理区で少なくとも10%高い値となっています。一方、果皮の色には処理による有意な差は見られませんでした。電子顕微鏡による観察では、対照区でも処理区でも、ろう質の果皮が内部の細胞と密着した均一な構造が確認され、処理による目立った違いはなかったと報告されています。

ただし、高い濃度には引き換えとなる変化もありました。180 ppm以上の処理では、総ビタミンC量が対照区に比べて最大58%減少し、これは主に還元型のアスコルビン酸（AsA）が減ったことによるものでした。酸化型であるデヒドロアスコルビン酸（DHA）の量は大きく変わらなかったため、結果としてDHAとAsAの比率が上昇しています。総糖量も180 ppmの処理で対照区より30%低下しました。一方、ブドウ糖と果糖の量、酸の量、ポリフェノールの総量には有意な差がありませんでした。

代謝物の分析では、果柄から47種類の一次代謝物（有機酸15、アミノ酸13、糖13、脂質3、無機酸1）が同定されました。そのうち、処理区の違いを分ける上で重要と判定された15種類の代謝物が示され、特に影響が大きかったのはキシルロース、エリトロン酸、アラビノン酸、アラビノースでした。キシルロースはGA₃処理区でのみ検出され、逆にアラビノースやショ糖は対照区でのみ検出されています。こうした結果から著者らは、GA₃が細胞のエネルギーに関わる過程を変化させ、糖の利用が細胞壁由来の成分へと移るといった代謝の切り替えを引き起こしたのではないかと考察しています。また、DHA/AsA比の上昇とエリトロン酸の増加は、抗酸化的な防御応答に関わる可能性があると述べられています。

この研究が示すこと

著者らは結論として、発育初期のGA₃処理はCCP76のカシューを大きく、硬くする一方で、180 ppm以上では糖とビタミンCの減少を伴うと整理しています。そのうえで、90 ppmであれば、ほかの品質に関わる特性を大きく損なわないまま、重さと硬さの面での改善が得られたと報告しています。

濃度を上げれば大きくなるが中身の成分は変わる——この研究が描き出したのは、そうした量と質のバランスです。同時に、顕微鏡観察と代謝物分析を組み合わせることで、見た目の変化の背後で細胞のエネルギーのやりくりがどう動いているかを読み解こうとした点に、この報告の特徴があります。著者らは、この結果がCCP76への GA₃ 適用における有効な濃度の範囲や、処理に適した発育時期を考えるうえでの手がかりになると位置づけています。

著者：Luana L. G. Alencar（Dept. of Biochemistry and Molecular Biology, Federal University of Ceará, Av. Mister Hull 2297, Campus do Pici, Fortaleza, CEP 60440-554, CE, Brazil）、Humberto H de Carvalho（Dept. of Biochemistry and Molecular Biology, Federal University of Ceará, Av. Mister Hull 2297, Campus do Pici, Fortaleza, CEP 60440-554, CE, Brazil）、Carlos F. H. Moura（Embrapa Tropical Agroindustry, Rua Dra. Sara Mesquita, Fortaleza, CEP 60511-110, Ceara, Brazil）、Ebenezer O. Silva（Embrapa Tropical Agroindustry, Rua Dra. Sara Mesquita, Fortaleza, CEP 60511-110, Ceara, Brazil）、Celli R. Muniz（Embrapa Tropical Agroindustry, Rua Dra. Sara Mesquita, Fortaleza, CEP 60511-110, Ceara, Brazil）、Maria Raquel A. de Miranda（Dept. of Biochemistry and Molecular Biology, Federal University of Ceará, Av. Mister Hull 2297, Campus do Pici, Fortaleza, CEP 60440-554, CE, Brazil）

※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）：Luana L. G. Alencar, Humberto H de Carvalho, Carlos F. H. Moura, et al. Preharvest Gibberellin Treatment Modulates Postharvest Quality and Metabolism in CCP76 Cashew Peduncle. Journal of Plant Growth Regulation 2026-09-11. DOI: 10.1007/s00344-026-12453-z. 原著ライセンス：CC BY.