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1 1. ウコン近縁種の機能性成分に着目した栽培 加工技術の開発 2. 西南暖地における食用カンナの多用途利用開発 ショウガ近縁種の栽培 利用開発

2 ウコン近縁種の機能性成分に着目した 栽培 加工技術の開発

3 熱帯アジア原産 ショウガ科ウコン属 2008年 植付け155日

4 ウコン属植物の様々な利用 香辛料 染料 生薬 ( 漢方, 民間薬など ) 利胆薬, 芳香性健胃薬, 止血薬など 薬効利胆, 止血, 肝臓解毒, 制癌, 抗酸化, 抗炎症, 抗菌, 防虫など 精油の機能性 : 胃痛, 便秘, 下痢, 抗コレステロール, 肝機能改善, 健胃 殺菌 防腐など

5 世界で栽培 利用されるウコン (Curcuma) 属植物 110 種以上の近縁種 栽培系統 インドから東南アジア, 中国南部に多く分布 C. domestica VAL. ウコン C. aromatica SAL. ハルウコン C. zedoaria ROSC. ガジュツ C. aeruginosa ROXB. ムラサキガジュツ C. mangga VAL. マンゴーガジュツ C. amada ROXB. Mango ginger C. xanthorrhiza ROXB. クスリウコン C. alismatifolia GAGNEP. シャローム ( 園芸名 ) C. purpurascens BLUME C. rotunda LINN. etc.

6 日本で主に栽培されるウコン属植物の名称と主な用途 和名 植物ウコン ( アキウコン ) ハルウコンガジュツ ( ムラサキウコン ) 生薬鬱金姜黄 / 薑黄 ( キョウオウ ) 莪蒁莪? 植物姜黄鬱金莪朮 中国名 生薬 姜黄 ( 根茎 ) 姜黄 ( 根茎 ) 蓬莪朮 ( 根茎 ) 鬱金 ( 塊根 ) 鬱金 ( 塊根 ) 鬱金 ( 塊根 ) 学名 Curcuma longa L. (C. domestica VAL.) C. aromatica SAL. C. zedoaria ROSC. 英名 Turmeric Yellow zedoary Zedoary 主な用途香辛料, 医薬品 漢方, 染料 健康食品, 医薬品医薬品, 漢方, 食用

7 ウコン属植物 ( ショウガ科 ) の分類 ウコン Curcuma longa LINN. ハルウコン Curcuma aromatica SALISB. ガジュツ Curcuma zedoaria ROSC.

8 クルクミン含有率 (%) インドネシア系統 高知系統 高知ハル 2 高知 3 種子島 6 和歌山 c インドネシア 収穫期における 1 次根茎中のクルクミン含有率. 1 はハルウコン,2 および 3 はウコン,6 は不明 (Curcuma sp.) ( インドネシア系統ウコンは本年度保存栽培したものを供試.)

9 核の遺伝解析 (PCR-RFLP 法 ) によるウコンおよびハルウコンのバンドパターン. クルクミン含有率 2000bp 1000bp 500bp M ハルウコン 低 中 ウコン 海外産高クルクミン含有率のグループのバンド 高 グループ 3 ハルウコンのグループのバンド グループ 2 国内産ウコンのグループのバンド グループ 1 矢印はそれぞれハルウコンと高クルクミン含有率のウコンのバンドを示す.M: サイズマーカー.(Hayakawa et al. 2010)

10 精油とは ウコンの薬用成分 ; 精油 植物の花 葉 果実などから得られる芳香のある揮発性の油. テルペン系化合物 芳香族化合物などから成る. ウコンの精油成分には α-curcumene, ar- Turmerone があるとされる. Isoprene α-curcumene ar-turmerone 精油成分率および含有量の変化を農学的見地から研究した例は少ない.

11 精油のガスクロマトグラフ ( ウコン根茎 ) ar-turmerone 胆汁分泌促進制癌作用 抗コレステロール β-curcumene α-turmerone α-curcumene β-turmerone 1,8-Cineole 胆汁分泌促進健胃 殺菌 防腐 22min 23min 24min 25min 保持時間 26min

12 Demand Turmeric imports by Japan (2003) Country Quantity Value (t) (%) (1000US$) (%) India 2, , China , Indonesia Viet Nam Myanmar Malaysia Thailand Total 4, , Source, Spices Board quoted by P.N. Ravindran et al ウコンの年間輸入量 : 粉末で 4000t ( 主にインド, 中国 ) インドの生産量 :546.9 千 t, 日本の生産量 :103t わが国では沖縄を中心とした南西諸島や西南暖地で小規模栽培

13 研究開発の目的 西南暖地の気象条件 ( 高温 高湿 多照 ) 休耕水田 耕作放棄地の増加 高知県におけるウコンの経済栽培が可能 ウコンによる高知県中山間地農業および産業の活性化 健康食品 機能性食品向きウコンの種 系統の選抜と栽培技術 加工技術の開発 地球温暖化による作物の栽培可能期間の増大 健康食品 機能性食品ブーム 沖縄に比べ高知で栽培するメリット 1 都市部への輸送コストが安い 2 台風害 塩害がない 3 寒暖差が大きくクルクミン等が増す 4 ショウガ栽培 調整ノウハウを生かせる 5 ショウガに比べて労力が約 10 分の 1

14 高知県立牧野植物園 研究開発チーム概念図 種 系統の同定 国内外のウコンの種 系統収集 高知大学農学部 JA とさし,JA コスモス高知県下の農家 栽培技術の確立 有限会社エスエス 根茎収穫機の開発 根茎の調整 加工技術の開発 精油の種類 精油含有率 クルクミン含有率の種 系統による差異の解明 種 系統の生育特性 根茎の収量性の解明 優良種 系統の選抜 加工技術の開発 新規機能性食品の試作 精油成分 クルクミンの分析 高知県工業技術センター 加工技術の開発 精油成分 クルクミンの分析

15 種 系統の探索 ウコンの機能性精油成分に特化した新製品の開発 多種類の精油 国内主力系統 ( 沖縄産 ) との比較 α- ターメロン α- クルクメン 1-8- シネオール 有効成分 根茎収量に関する + 栽培技術の確立 収量 品質の安定化変動要因の解析 シリーズ化 = 多収化 大規模化 外国産種 系統の導入 栽培技術の最適化

16 西南暖地における食用カンナの多用途利用開発 - バイオマス デンプン生産性 理化学的特性の解明 - 山本由徳 1 田中伸幸 2 宮崎彰 1 ( 1 高知大学農学部, 2 高知県立牧野植物園 )

17 ショウガ目 カンナ科 食用カンナ ( 植え付け後 85 日目 )

18 供試系統 Canna. edulis Ker Gawl. (?) Canna. discolor Lindl. 台湾産赤系統 ( 台湾赤 ) 2 倍体 (2n=18) ベトナム産赤系統 ( ベトナム赤 ) 3 倍体 (2n=27) 台湾産緑系統 ( 台湾緑 ) 3 倍体 (2n=27)

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20 根茎の分岐の様相 ( 台湾赤 )

21 4 次分岐根茎 3 次分岐根茎 2 次分岐根茎 1 次分岐根茎 種芋 親芋 分岐次位別根茎 ( 台湾赤 )

22 食用カンナの生産量, 澱粉含有率および澱粉収量 項目新鮮重地上部 (t/ha) 根茎 (t/ha) 乾物重地上部 (t/ha) 根茎 (t/ha) 澱粉含有率 (%) 澱粉収量 (t/ha) 測定値 138~166 63~98 16~19 11~ ~ ~6.8 ( 山本ら 2006) 種名 平均 CGR (g/m 2 /day) イネ ジャガイモ 17 サツマイモ 12.1 キャッサバ 11.2 食用カンナ サトウキビ 18.4 トウモロコシ (Murata 1981)

23 食用カンナとキャッサバの農学的特性の比較 食用カンナ キャッサバ 澱粉貯蔵器官 地下を横に伸び根茎状になる. 地中を縦に伸びる塊根. 地上部 無毒で, 飼料に利用でき, また繊有毒で, 茎は木質, ラテックスを維を抽出可能. 含む. 生態条件 林下, 林縁, または開放地と適応範囲が広く, 水分の多い土地を好む. 乾燥にやや弱い. 陽性植物で, 直射日光の良く当たる開放地を好む. サバンナに自生する植物で乾燥によく耐える. 肥料 少肥型 多肥型 生育期間 6~8ヶ月 10~18ヶ月 生産量 20~40t/ha( 未開発品種 ) 40~60t/ha( 開発品種 ) ( 小山 1984 一部改変 )

24 食用カンナの利用 根茎 食用 ( 茹でる 焼く ) 澱粉 麺の製造 菓子 アルコール飲料地上部 家畜 ( 豚 ) の飼料 ( サイレージ化の試み ) 根茎 葉 花 薬用 ( 解熱剤 利尿薬等 )

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26 食用カンナ麺 (Mien Dong) ( ベトナム ホーチミン )

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28 カンナ澱粉の顕微鏡写真

29 澱粉の酵素消化性 試料 48h 消化率 (%) 台湾産赤カンナ 51.5 ミャンマー産赤カンナ 56.6 ベトナム産赤カンナ 60.3 インドネシア産赤カンナ 64.7 インドネシア産緑カンナ 62.2 ノーマルコーン 95.6 ポテト 67.5 ( 田中ら 2006)

30 カンナ澱粉の物性と将来的な利用の可能性 澱粉の物性 1) 澱粉粒が大きい. 2) 水を取り込みにくい. 3) 澱粉は強固な結晶構造をもち, 酵素による分解を受けにくい. 4) 糊は粘性が高く老化しやすい. 5) カンナ澱粉の性質は全般的にポテトとコーンスターチの中間に位置する. 6) 産地の間で澱粉の性質が異なる. 将来的な利用の可能性 消化の持続, 血糖値の急激な上昇の抑制, ダイエット食品. コーンスターチの代替澱粉として部分糊化したカンナ澱粉を用いることで新たな食感が得られる. 特性を活かした食品への利用. 各産地での特性を活かすことで新たな食品素材として幅広い用途が期待できる.

31 西南暖地への食用カンナ導入 栽培に伴うバイオマス デンプン利用の概念図とそれによる地域の活性化 主食 CO 2 吸収 環境保全機能農耕地維持機能 中山間地の耕作放棄地や平地の休耕田等への導入 農耕地の景観保全 食用カンナの導入 栽培 低投入 持続的栽培が可能 バイオマス生産量の解明 デンプン生産力の解明 デンプン特性の解明 食用カンナのデンプンの各種用途の開発 茎葉の利用開発 新食材 新工業原料 新飼料 めん パン 和菓子 洋菓子 水産練製品 バイオエネルギー ( エタノ - ル ) バイオ素材 ( 生分解性プラスチック ) 各種糖質材料 飼料ペレット サイレージ 地域の活性化

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チャレンシ<3099>生こ<3099>みタ<3099>イエット2013.indd 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 使い古した土の活用 使 古し 使い 古した土 た土の活 た土 の活 活用 5 Q 5 Q Q & A よくある質問 A よく よくある よく ある質問 ある 質問 鉢やプランターで栽培した後の土は 捨てないで再利用しましょう 古い土には作物の 病原菌がいることがあるので 透明ポリ袋に入れ水分を加えて密封し 太陽光の良く当た る所に1週間おいて太陽熱殺菌します

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沖縄県 生食用パインアップル産地の育成とブランド化 活動期間 : 平成 23 年度 ~ 継続中 1. 取組の背景国産パインアップルは 沖縄県の本島北部地域及び石垣島で生産が行われており 土壌酸度が低い酸性土壌の地域で栽培が行われてきた 生産された大部分は缶詰に加工されており 昭和 60 年には生産量 生産量 t 沖縄県 生食用パインアップル産地の育成とブランド化活動期間 : 平成 23 年 ~( 継続中 ) 東村のパインアップルは県内 1 位の生産量である その中で加工用果実の生産が主体で 缶詰輸入自由化により加工用果実の買い取り単価が大きく下落した また 当村は中山間地域であり 生産者の高齢化が進み生産量が大きく低下したため 産地再生が課題であった 普及課では 産地再生を目的に付加価値の高い生食用果実のブランド化に取り組んだ

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