大葉が変色する原因を植物生理学の観点から分析すると、主に「低温障害」「物理的刺激による酸化」「乾燥・過湿」の3つに集約されます。なかでも一般家庭で最も発生頻度が高いトラブルが、冷蔵庫内の温度設定に起因する低温障害です。
シソ科の植物である大葉の生育適温は20℃〜25℃前後、保存に適した温度帯は8℃〜10℃とされています。一般的な家庭用冷蔵庫の冷蔵室は2℃〜5℃、チルド室は0℃〜2℃に設定されているため、大葉にとっては過酷な極冷環境です。限界温度を下回る環境に長時間置かれると、細胞膜を構成する脂質が固化して細胞構造が破壊されます。その結果、細胞内に隔離されていたポリフェノール成分とポリフェノールオキシダーゼ（酸化酵素）が混ざり合い、空気中の酸素と結合して黒色や褐色のメラニン様色素を生成します。これが低温障害による黒変の正体です。
「野菜室に入れているから安心」という油断も禁物です。野菜室の平均設定温度は3℃〜8℃ですが、冷気の吹き出し口付近は局所的に氷点下近い冷風が直撃します。冷風が直接当たる位置に大葉を無防備に配置すると、わずか1〜2日で急激な低温障害を引き起こし、葉全体が墨を塗ったように変色してしまいます。
