| 研究課題/領域番号 |
18K05948
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
実岡 寛文 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (70162518)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | フィチン酸 / ダイズ低フィチン系統 / リン酸資源 |
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| 研究実績の概要 |
ダイズに含まれるリン酸（P)の70～90％は有機態P化合物であるフィチン態P（フィチン酸，Phytic acid））である。しかし，フィチン酸は，人間，鶏，豚などの単胃動物では吸収・利用できない。そのため，豚，鶏に給与される濃厚飼料中のPの多くが糞として環境中に排泄されている。動物の成長にとってPは重要な養分であることから，濃厚飼料には，無機態Pが添加されている。濃厚飼料や肥料に含まれる無機態Pの原料は，リン鉱石であり将来枯渇が危惧されている。また，フィチン酸に鉄（Fe）や亜鉛（Zn）などのミネラルが結合したフィチン(Phytin)は，単胃動物のミネラル利用性を減少させる抗栄養成分の一つである。本研究課題では，こうしたフィチン酸に関わる問題を解決することを目的に，フィチン態P含量が低く無機態P含量の高い「ダイズ低フィチン系統」の育種・開発を目指している。また，農耕地土壌に施肥されたリン酸は，土壌のFe，アルミニウム，カルシウムなどの陽イオンと結合しやすく，植物が吸収できない難溶性Pとなる。難溶性Pの存在で生産性の高い系統を選抜することは，P資源の有効利用を図る上で重要であると考えられる。そこで，2020年度は低フィチン系統を低P施肥条件や難溶性P施肥条件で栽培し，低P耐性系統の選抜とその機構を検討した。さらに，ダイズは様々な加工食品として利用されているが，低フィチンダイズを実用化する上では，その食品としての評価も重要であり，そこで，ダイズ低フィチン系統の大豆加工食品としての適性について検討した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
2020年度においても，昨年と同様，圃場条件下で西日本奨励品種と生産性の比較試験を行い，低フィチン系統を選抜した。さらに，低フィチン系統の特性と実用性を明らかにするために，以下の試験を行った。
１）ダイズの普通品種および低フィチン系統を，難溶性P肥料のリン酸カルシウム(P-Ca)，リン酸鉄(P-Fe)施肥条件で土耕ポット栽培し，完熟期の収穫適期に子実，茎，地下部に分け，生育量，植物体各器官のP濃度を測定した。その結果，低フィチン系統の子実乾物重は，普通品種と比べP-Ca区，P-Fe区で同等か，やや高かった。普通品種では，難溶性P区において下位葉の落葉の程度が大きく，枯葉として持ち出されるPの量が大きかった。また，茎中のP量も高かった。しかし，低フィチン系統では，上位葉のP量が高く，子実へのP分配率も高かった。これらの結果から，低フィチン系統はPの子実へ再転流能力が優れていると考えられた。さらに，低フィチン系統では，根からホスファターゼの分泌量や無機養分の利用性が高いことが明らかとなった。
２）低フィチン系統の食品としての有用性を評価することも重要である。そこで，大豆加工食品である納豆を例にして，その加工適性を検討した。納豆製造48時間後において普通品種では，全P濃度に対するフィチン態の割合は約65％であったのに対し低フィチン系統では20%ほどであり，低フィチン系統ではフィチン酸が低く無機養分の利用性の高い納豆が製造でき，低フィチン系統は機能性の高いダイズ加工食品の原料として有望であることが示唆された。
３）本研究課題では，低フィチン系統で製造した濃厚飼料で飼育した鶏から得た鶏糞を用いて土壌カラム試験を行うことにしていた。鶏糞はすでに得ているが，土耕ポットおよびカラムなどを使った試験装置が十分に検討し確立できなかったために，2021年度に装置を確立し研究を継続して実施する。
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| 今後の研究の推進方策 |
2020年度の結果を踏まえて2021年度は次の試験を計画する。
１）これまで選抜した低フィチン系統と普通栽培品種の「エンレイ」を5月下旬から6月上旬に圃場に播種し，10月から11月中旬にかけて収穫する。収穫時の子実収量および子実の全P，無機P，フィチン態Pを測定しながら，安定した収量と，子実品質の高いフィチン系統を選抜する。
２）以前に鶏の飼養実験で採集していた低フィチン鶏糞と高フィチン鶏糞を用いて「環境負荷低減」に関する試験を行う。具体的には，鶏糞を混ぜた土耕カラム培養試験系を確立し，カラムの底から排出されるP濃度を測定し，普通鶏糞と低フィチン鶏糞の環境中へのP流出量を検討する。さらに，カラムにトウモロコシや小松菜などの作物を栽培し，作物の生育や品質に低フィチン鶏糞がどのような影響を及ぼすかを明らかにする。
３）以上の結果を検討し，最終年度として本研究課題の取りまとめを行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2020年度は24,103円の残額が生じた。2020年度に学会の参加費としての旅費を計上していたが，新型コロナウイルスの感染拡大により参加できなかったため，残金が生じた。残金は2021年度のカラム実験を行うための消耗品などの購入費に充てる予定である。さらに，2021年度は研究の最終年度に当たり，学会での成果発表を予定している。コロナ禍の中で，学会が開催される場合には学会への参加を予定している。また，国内や国際学術雑誌に発表する予定であり，それに関わる執筆論文の校正費を計画している。これらの学会などで発表の際に不足する経費は大学の運営費交付金で補う予定である。
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