| 研究課題/領域番号 |
20K01105
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| 研究機関 | 福井工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
毛利 千香 福井工業高等専門学校, 電子情報工学科, 特命准教授 (20345599)
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| 研究分担者 |
小越 咲子 福井工業高等専門学校, 電子情報工学科, 准教授 (70581180)
小越 康宏 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (80299809)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | トロロアオイ / 和紙原料 / IoT栽培 / 保存方法 / 粘液測定 / 組織学的観察 / ノリウツギ |
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| 研究実績の概要 |
和紙は日本の美術品・建築材料であり、日本文化の基本的な材料である。このことは、和紙が日本人の誇りや心の拠り所に深く関わっているものと言える。また、和紙は世界の美術品や書籍の保存修復にも欠かせないものであり、世界の芸術品を次世代に伝えていくために必須の材料と言える。トロロアオイの根から得られる抽出液は手漉き和紙の粘材であり、特に「流し漉き」の製法で、我が国の半数以上の漉き手が選択する材料である。これまで茨城県内で主に生産されてきたが、その生産量は近年激減し、越前和紙など、和紙製造継続に大きな危機感を感じている産地がある。交付申請書に記載した主な研究目的は、（1）栽培条件（2）根の保存方法、（3）根の組織学的及び根抽出液の科学的評価法を、それぞれ確立することである。
2020年度に実施した（1）栽培試験は、移植の可否、異なる施肥条件、マルチやコンパニオンプランツ（今回はマリーゴールド）との混植の可否について検討し、2か所ある栽培圃場の内、1か所では、IoTで生育環境を記録することができた。（2）保存方法については、冷凍（家庭用冷凍庫と液体窒素での瞬間冷凍）と外気温での保存を試み、それらが（3）粘液の性質に及ぼす影響を、ロートを用いて簡易的に測定した。
研究中、越前和紙組合では茨城県産のみをトロロアオイとして認めていることが分かり（他所から入手されたものは「ハナオクラ」として区別）、根の組織と根抽出液の性質をそれぞれ比較したところ、両者には大きな違いがあることが明らかになった。また、ロートを用いた根抽出液の簡易測定には、流体としての基本的な性質を精査する必要が認められた。
なお、トロロアオイに加え、和紙製造工程で同様に使用される植物、ノリウツギについては挿木による増殖・栽培を実施中である
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2020年度の（1）栽培試験では「ハナオクラ」の種子を福井県内2か所の圃場で栽培し、移植の可否、異なる施肥条件、マルチの有無、コンパニオンプランツ（今回はマリーゴールド）との混植の有無について試験をした。その結果、移植は不可で、一定の大きさになるまで灌水を怠らず，マルチで地温上昇を促すことで安定的に生育促進ができること、コンパニオンプランツとの混植は生育状況に影響を及ぼさないということが示唆された。施肥条件では有機肥料を施した株が化学肥料より概ね良好な生育を示した。ただしこれは「ハナオクラ」の場合で、茨城県産トロロアオイが同様に生育するとは限らない。また、2か所の圃場の内1つで、気温、湿度、土壌中水分、日照時間など10の環境要因についてIoTで記録した。
（2）根の保存については、「ハナオクラ」を用いて、家庭用冷凍庫で時間をかけて冷凍する方法、液体窒素を用いて瞬間冷凍、外気温と同等の気温の倉庫内での保存の、3種類を実施した。保存方法の評価は、（3）根抽出液の粘稠性で判断した。具体的には、保存後の根を繊維状にし、一昼夜水に馴染ませた後、得られた液のロート通過時間を測定、条件ごとに比較した。その結果、冷凍方法が異なっても根の粘稠性に違いは認められなかった。また、倉庫内の保管は、根に黴が発生する3月頃までは、径1㎝以上の根では新鮮さが保持され、その結果根抽出液の粘稠性も保持されていた。
根の評価については、光学顕微鏡による組織観察も実施し、茨城県産トロロアオイ根と「ハナオクラ」を比較したところ、組織中の間隙が前者は後者より大きかった。また、両者の抽出液のロート通過時間を比較し、前者は後者に比べてロート通過時間が長く、両者の粘稠性に明確な差が認められた。
なお、根抽出液のロート通過時間測定は簡易的な粘稠測定であり、データの信頼性を高めるため、流体としての基本的な実験の必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
（1）栽培試験に関しては、茨城県産トロロアオイの種子入手が確約されており、それらを6月から前年度と同じ福井県内2か所の圃場で栽培する。福井県の土壌は茨城県より粘土質であるため、その点を重点的に栽培前に土壌改良する。施肥は主に有機肥料を使用する。「ハナオクラ」も共に栽培し、生育を比較する。前年度1か所に設置したIoT機器を2カ所に増設する。
収穫までに、流体力学の専門家の協力を得て、根抽出液の流体としての基礎実験を実施する。将来的には、根抽出液の水平・垂直方向の変化の測定を目指す。前年度実施したロート通過時間測定と比較、その測定精度を明確にするためである。
（2）根の保存に関しては、上記栽培方法でトロロアオイと「ハナオクラ」が収穫された後、前年同様に冷凍、倉庫内での保存を実施する。倉庫内で保存したものに関しては、経時的に粘液の保存のため冷凍、並びに植物組織観察のために50％アルコールで保存していく。
（3）根とその抽出液の評価に関しては、ロートを用いた評価は、前述の流体としての基礎実験を優先するため、各条件の代表的な株のみ実施する。組織観察は、収穫が見込まれる茨城県由来のトロロアオイと「ハナオクラ」を比較、福井県で栽培されたトロロアオイの評価をする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2020年度は、コロナ禍により学会参加がなく、また学生等との接触を避けるために人件費、謝金の支払いが発生しなかった。2021年度は、植物栽培用に環境記録のためのIoT機器を前年に引き続きもう1台導入予定があるため、残予算で購入予定である。
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