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2007年09月06日

腐ってしまう野菜ばかりになったのはなんで？（第３回)・・・エチレンの影響は？

まるいちです。
前２回の投稿「腐ってしまう野菜ばかりになったのはなんで？」シリーズの続きです。
「腐ってしまう野菜ばかりになったのはなんで？・・・野菜は本来「食べ物」であって「商品」として扱うと無理が出る！？」　
「腐ってしまう野菜ばかりになったのはなんで？（第２回)・・・窒素過多で何が起こる？」 。
■第２回では【腐ってしまう野菜ばかりのなったのはなんで？】の仮説として
「窒素過多による細胞壁の脆弱化・野菜体内のアミノ酸・アミノ酸アミドの増加」を出しましたが 、
この投稿に　びんさん　から「エチレンの影響」に関するコメントがあったので、ちょっと勉強しました 。

　　　　　　　　　　◆百合の花◆
●まず、エチレンとは

エチレン（ethylene：H2C=CH2, IUPAC命名法ではエテン (ethene) ）二重結合を持つ有機化合物。つまり一番単純なアルケンといえる。
かすかに甘い臭気を有する無色の気体で、強力な酸化剤と反応しやすく、また引火しやすいため取り扱いには注意が必要。
チーグラー・ナッタ触媒で重合するとポリエチレンになる。反応性が高く、様々な化合物の原料として用いられている。例えばアセチレンはエチレンをハロゲンと反応させて1,2-ジハロエタンを作り、水酸化カリウムでハロエテン、水素化アルミニウムリチウムで還元して作られる。エタノールを高温で脱水することで作ることができる。
植物においてはメチオニン→S-アデノシルメチオニン(SAM)→1-アミノシクロプロパン-1-カルボン酸(ACC)→エチレンという経路を通して合成される。この過程では、SAMからACCへの合成にACC合成酵素。ACCからエチレンの合成にACC酸化酵素が関与する。
植物ホルモンの1つでもある。一般的には生長を阻害し、花芽形成も抑制するが、パイナップルなど一部の植物ではエチレンにより花芽形成が促進される。
水が過剰に与えられたとき、エチレンにより根の細胞の一部にアポトーシスが誘発され、シュノーケルと同様の機能を持つエアチューブが形成される。
また、エチレンは果実の「色づき」「軟化」といった成熟にも関与している。これはエチレンがセルラーゼに関与し、細胞膜組織の破壊が誘導されるためと考えられている。また、バナナなどのクライマクテリック型の果実では一般に成熟直後に生成量のピークを示し、それ以後は徐々に逓減する。
林檎はエチレンガスを発生させるので、バナナの側で保管すると、バナナの成熟が早く進む。一方、馬鈴薯の場合は、萌芽が抑制される性質がある。

フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』より引用
★エチレンは、プラスチックやポリエチレン、化学繊維の原材料として原油から精製される工業原材料であり、かつ植物が自ら生成する【植物ホルモン】でもある。
●それで、植物体内での働きは

生理作用は多様で、球根の休眠打破、生長の促進あるいは抑制、葉、花または果実の 脱離促進、開花の促進、果実の成熟促進、葉緑素の分解促進、呼吸作用の促進、タンパ ク質合成の促進、アレロパシー、老化促進、耐病性の増大などです。　植物体内でのエチレン生成はアミノ酸の一種であるメチオニンがその前駆物質です。 このエチレンの生成過程をオーキシンが促進的に作用します。また、植物は合成したエ チレンをすべて大気中に放出しているのではなく、植物体内で分解もしており、その中 に中間代謝物、酸化エチレンは殺菌力が大変強いことです。
～中略～
　ところで、エチレンが生成される直前の前駆物質である1-アミノシクロプロパン-1-カルボン酸からエチレンが生成される過程が、アンモニアによって著しく阻害され ます。つまり、窒素肥料を与えると、エチレンの生成が抑制されるのです。
　一方、植物体がエチレンを盛んに生成しているときは、病気にかかりにくいといわれ ます。図1のように、伸長しつつある若い葉はエチレン生成が盛んであり、病気にかか りにくいが、一担生長の終わった濃緑の葉や黄化した古い葉は、エチレン生成力が低下 し、病気にかかりやすいのです。
　リンゴやメロンはエチレン生成の多い果実で、収穫後、エチレン生成の多い時期には病原菌に犯されることはありません。
　それが、エチレン生成力が低下してからは病原菌に犯されやすくなります。
　エチレン生成が盛んなときは病気にかかりにくいのは、エチレンが体内で代謝されて 殺菌力の強い酸化エチレンに変わるからだと考えられています。
　植物がエチレンを生成する意義は、エチレン自体のホルモン作用と、酸化エチレンの抗菌作用が考えられるんだ。

「北海道立農業試験場・病害虫防除所・北海道農政部　クリーンレポート」から引用
★野菜の生育中に窒素過多だと病気にかかりやすくなる原因の一つに「エチレン→酸化エチレンの生成が阻害されるから！」と言う仮説が成立しました。
★次はいよいよ、収穫後、保存の話です★
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●次に収穫後、保存している時のエチレンの影響 についてです、

エチレンガスの影響
エチレンガスは、成熟作用のある物質として管理された環境のもとで使用されることがありますが、輸送中あるいは保存の最中では、僅かな量でも新鮮な農産物を早く腐らせる原因となります。　
自然界における光や熱、あるいは、プラスチック、煙、そして、蛍光灯の光などは、みなエチレンガスの量を増大させます。倉庫内のフォークリフトの排出ガスでさえも、ガスに敏感な作物には重大な損害を与える原因となります。1ppm程度の少量のエチレンガスでも、わずか一日で全出荷量をだめにする事もありえます。　
0.1ppm位でも新鮮な農作物や花類にある程度の損害を与えることもあります。
たとえばエチレンガスの作用により以下のような悪影響があります。
縮み（新鮮な作物や花の球根）、　褐色の点（葉物野菜やナス）、　黄色化（きゅうり、ブロッコリー、芽キャベツ）、　いやな臭い（にんにく、たまねぎ）、　しぼむ（野菜、切花）、日焼け、ブヨブヨになる（りんご）、表皮の傷み（かんきつ類）、など。

「エチレンガスについて」より引用
詳細は、「ｴﾁﾚﾝの産出率」「ｴﾁﾚﾝに対する影響度」「ｴﾁﾚﾝｶﾞｽに対する主な反応」です。
★野菜は生育中は、エチレン生成→酸化エチレンで抗菌作用 を促進するが、収穫・保存後は自ら発生するエチレンガスによって「色づき」「軟化」といった成熟が促されたり 、細胞膜組織の破壊が誘導されたり する。
また、微生物(例えばカビ )が付着する事で、皮が柔らかくなり組織の崩壊（腐る）を起す。これはカビが出したエチレンが、皮のセルラーゼという酵素の働きを高め組織の崩壊を進めるためであり、こういったカビなどが生成したエチレンガスが周辺の生物にも影響を与えることをアレロパシー（他感作用） と呼ばれている。
話題を「枯れる野菜」「腐る野菜」に戻すと、
「枯れる」のは自然栽培の野菜が元々窒素含有量が少なくいので、エチレン→酸化エチレンの生成が量が多くて腐りにくい・・・・他の野菜はこの逆である、と言う事なのかもしれません 。
しかし、逆に健全に育っていれば、エチレンガスの発生が多く、腐る、或いは変質する可能性もあるように思います、・・同じように他の野菜は窒素過多でエチレンガスの発生量が少ないので腐りにくくなる
今回、エチレン、或いはエチレンガスの影響と言う観点で考察してみましたが、最終の仮説まではたどり着けませんでした 🙁 🙁 🙁 。めげずに、これからも、考えていきたいと思います 😀 😀 。
ちなみに、エチレンは今回書いてきたように成熟ホルモン、成長促進ホルモン として良く知られていますが、植物の微小管を縦方向に並べる、細胞の伸長方向を制御する 、働きもあります(サイトカイニンと言うホルモンも同じ)。
畑では立っている野菜(例えばホウレンソウ)を寝かしておくと、上に向かって曲がって立ってきます 。これはエチレンのホルモンとしての効果ですが、エチレンガスが同時に発生するので痛みやすくなります ・・・これが、立っている野菜は立ったまま保存した方が日持ちが良いと言われるゆえんです 。
或いは、同じ植物でも群生すると細長く成長しますが 、１本立ちするとしっかりした幹や茎で背丈が低くなります 。エチレンは機械的な刺激 、例えば、木を揺するとか、触ることで生成されるので群生中にいる場合はお互いが風除けになるのでエチレンが生成されにくくなります。しかし、１本立ちになると、風を１本で受けることになってエチレンが生成され、その結果、樹高が低い、幹や茎の太い、風に耐えるように成長します 。また、園芸関係の本に書いていますが、室内で百合を育てると光が弱いのでヒョロヒョロになってしまう 、そして蕾をつけると重みに耐えかねて折れたり倒れたりしてしまう 。これを防ぐためには小さい時から毎朝頭を撫ぜてやる と、あまりヒョロヒョロニにならなくて丈夫で太くなるそうです 。撫ぜるという機械的な刺激によってエチレンが生成された結果です 。
今回、エチレンについて考えてみましたが、人間が工業的に生成する物質を植物は体内で作る 、そしてこれがホルモンとして様々な作用をしたり、殺菌力を持っている 。
収穫後や傷が付く事でエチレンガスが発生し、腐敗していくのは、自らの成長の可能性が断たれた為、早く土に帰り、子孫の栄養となるためでは？ 物理的な力に対しても自らのホルモンの作用で外圧に適応しようとしている？ ・・・等々自然の摂理の凄さや素晴らしさ、生物の適応システムの素晴らしさ、に感動してしまいました 🙄 ・・・ちょっと、大げさですが ・・・
これからも、追求していきたいと思います 。
最後まで読んでいただいてありがとうございます 😀 。そして、新たなテーマを与えていただいて感謝します 。

投稿者 nara1958 : 2007年09月06日 TweetList