(57)【要約】【課題】  野菜が本来有している健康機能性を強化・誘導し、消費者の健康維持・疾病予防に効果のある野菜の生産方法を提供する。【解決手段】  カルシウム濃度の高い液体肥料及び／又はカルシウム濃度の高い水を潅水してホウレンソウの栽培を行うことにより、又は栽培時の培地中の水分を抑制してホウレンソウに水ストレスを付加することにより、好ましくは培地のｐＦ値を２．０を超える値にして水ストレスを付加し、又は磁気処理した液体肥料をホウレンソウの栽培に利用することにより、ホウレンソウの糖尿病抑制機能および造血機能を促すエリスロポエチン産生遺伝子の発現促進機能を高めることを特徴とする葉菜類農産物の高機能化栽培方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルシウム濃度の高い液体肥料及び／又はカルシウム濃度の高い水を潅水してホウレンソウの栽培を行うことにより、ホウレンソウの糖尿病抑制機能及び造血機能を促すエリスロポエチン産生遺伝子の発現促進機能を高めることを特徴とする葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
【請求項２】
前記カルシウム濃度の高い水として天然硬水、カルシウムを溶解した水又は地下ダム水を潅水することを特徴とする請求項１記載の葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
【請求項３】
カルシウム濃度の高い液体肥料及び／又はカルシウム濃度の高い水のカルシウム濃度を２００ｍｇ／リットル以上とする請求項１又は請求項２記載の葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
【請求項４】
カルシウム含有率を高めた培地でホウレンソウの栽培を行うことを特徴とする請求項１記載の葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
【請求項５】
培地を用いる葉菜類農産物の栽培方法において、栽培時の培地中の水分を抑制してホウレンソウに水ストレスを付加することにより、エリスロポエチン産生遺伝子の発現促進機能を高めることを特徴とする葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
【請求項６】
栽培時の培地のｐＦ値を２．０を超える値にすることを特徴とする請求項５記載の葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
【請求項７】
磁気処理した液体肥料をホウレンソウの栽培に利用することにより、ホウレンソウの糖尿病抑制機能を高めることを特徴とする葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、葉菜類農産物、具体的にはホウレンソウの健康機能性（糖尿病抑制機能、造血機能）を向上させる栽培技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
食に対する消費者ニーズはますます多様化するとともに、安全であることを基本とした高品質な食品に対する要求も顕在化してきている。特に近年は健康意識の高まりを背景に、農産物が有する健康維持機能や生体調節機能が注目されている（非特許文献１、非特許文献２）。また、将来は個人レベルの遺伝的体質や疾病リスクなども次第に明らかになることが予想され、予防医療の観点からも農産物の機能性がより注目されるようになると考えられる。
【０００３】
農産物の機能性を高める方法としては、交雑育種や遺伝子組換え技術が挙げられるが、いずれの方法も機能付与には時間がかかり、また遺伝子組換え野菜については、安全性に対する不安から消費者に受け入れられていないのが現状である（非特許文献３）。本発明は、それら現状の方法とは異なり、植物が本来有している機能性を、栽培環境を制御することにより強化・誘導する方法である。
【０００４】
また、機能性の評価方法についても、従来はビタミン含量、糖含量など、成分組成・含量からの類推で論じられることが多く、臨床試験等はほとんど行われていなかった（非特許文献４）。これは、農産物が医薬品やサプリメントと異なり、多種多様な成分とその相互作用も内含すること、品種や栽培方法により成分変動が大きいことから、特定成分と機能の関係を見出すことが困難であったことも理由として挙げられる。
【０００５】
一方、近年、急速に進歩しているポストゲノム的解析手法は、原因物質が生体反応に及ぼす影響を直接かつ網羅的に解析することを可能にした。すなわち、人とゲノムの相同性が高いマウスの肝臓に発現する遺伝子群をＤＮＡマイクロアレイで解析することにより、原因物質が数万個の遺伝子発現に及ぼす影響を同時に判定できる。マウスのゲノムは解読が終了し、例えばインスリン合成、アルコール分解など、個々の遺伝子の機能も明らかにされている。この手法は、医薬品開発の一時的スクリーニング手段として、現在広く用いられているだけでなく、原因物質が未知の場合でも効果判定が可能である（非特許文献５）。
【０００６】
一般に農産物の機能性を高める方法としては、交雑育種や遺伝子組換え技術が挙げられるが、いずれの方法も機能付与には時間がかかり、また遺伝子組換え野菜については、安全性に対する不安から消費者に受け入れられていないのが現状である。
【非特許文献１】“野菜・果物中の新規な機能性成分”  月刊フードケミカル（1992年）ｐ88‐92
【非特許文献２】“農産食品によるがん予防”  農業および園芸、第74巻  第1号（1999年）
【非特許文献３】「遺伝子組換え植物の光と影」  学会出版センター、山田康之、佐野浩編著  （1999年）
【非特許文献４】“食品に含まれる成人病予防因子”食品工業  1993  ｐ20−31
【非特許文献５】“ＤＮＡマイクロアレイと最新のＰＣＲ法”秀潤社（2000）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在の野菜生産の傾向は、一定規格以上のものを多量に生産することが一般的に行われている。規格としては重量や形体（色、つや等）が重視され、結果的に水分含量が高く、栄養成分含量の低下をもたらす傾向にある。これに対して、品種改良や遺伝子組換え技術による栄養成分強化野菜の作出も試みられているが、市場には受け入れられていないのが現状でである。
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、野菜が本来有している健康機能性を強化・誘導し、消費者の健康維持・疾病予防に効果のある野菜の生産方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、上記の目的を達成するために鋭意研究を行い、消費量が多く健康機能性について基礎的知見も充実しているホウレンソウをモデル野菜とし、異なる環境でホウレンソウを栽培し、各ホウレンソウを摂取したマウスの遺伝子の発現変動特性をＤＮＡマイクロアレイにより明らかにした。本発明者等は、このような知見に基づいて本発明を完成するに至った。
本発明では、このポストゲノム的機能解析手法を採用し、葉菜類（具体的にはホウレンソウ）の生育条件と発現する機能性の関係を解析し、糖尿病予防機能及び造血機能を強化・誘導する栽培方法を明らかにした。
【００１０】
すなわち、本発明は、次の手段より前記の課題を解決した。
（１）カルシウム濃度の高い液体肥料及び／又はカルシウム濃度の高い水を潅水してホウレンソウの栽培を行うことにより、ホウレンソウの糖尿病抑制機能及び造血機能を促すエリスロポエチン産生遺伝子の発現促進機能を高めることを特徴とする葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
（２）前記カルシウム濃度の高い水として天然硬水、カルシウムを溶解した水又は地下ダム水を潅水することを特徴とする前記（１）記載の葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
（３）カルシウム濃度の高い液体肥料及び／又はカルシウム濃度の高い水のカルシウム濃度を２００ｍｇ／リットル以上とする前記（１）又は（２）記載の葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
（４）カルシウム含有率を高めた培地でホウレンソウの栽培を行うことを特徴とする前記（１）記載の葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
（５）培地を用いる葉菜類農産物の栽培方法において、栽培時の培地中の水分を抑制してホウレンソウに水ストレスを付加することにより、エリスロポエチン産生遺伝子の発現促進機能を高めることを特徴とする葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
（６）栽培時の培地のｐＦ値を２．０を超える値にすることを特徴とする前記（５）記載の葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
（７）磁気処理した液体肥料をホウレンソウの栽培に利用することにより、ホウレンソウの糖尿病抑制機能を高めることを特徴とする葉菜類農産物の高機能化栽培方法。
【００１１】
本発明が目的とする葉菜類農産物の高機能化栽培によって得られるホウレンソウが奏する作用について説明する。
肝臓における糖の代謝を図６に示した。糖尿病の状態では、正常時と比べ糖新生が亢進し、グルコース−６−フォスフォターゼ（Ｇ６Ｐ）やフルクトース−１，６−ビスフォターゼ（ＦＢＰ）などの糖新生律速酵素の活性が誘導されている（黒矢印にて示す）。糖は脂肪組織、筋肉、肝臓に取り込まれるものの、糖新生は肝臓でのみ行われている。肝臓の糖新生の制御（抑制）は、糖尿病における血糖値の上昇抑制のターゲットとなっているが、ここを調節する十分な薬剤はない。また、薬剤で糖尿病をコントロールする方法と同様に、糖尿病をコントロールする食品等も広く求められている。
【００１２】
本発明においては、例えば液体肥料（以下「液肥」ともいう）中のカルシウム濃度を２５０ｍｇ／リットル（標準濃度の約１．５倍）に高めて栽培したホウレンソウをマウスに与えることにより、ＦＢＰ発現に関わる遺伝子の発現を約６０％（ＤＮＡマイクロアレイのシグナル強度比）に抑制することができる。また、栽培液肥に磁気処理を行うことにより、同遺伝子の発現を約４５％に抑制することができる、という作用を得ることができる。
【００１３】
さらに、血球形成におけるエリスロポエチンの機能を図７に示した。血液の酸素分圧が低下すると腎臓のエリトロゲニン産生が刺激される。次にエリトロゲニンは血漿中のグロブリン分画のエリトロポエチノゲンに作用し、活性を持ったホルモン（エリスロポエチン（ｅｒｙｔｈｒｏｐｏｉｅｔｉｎ）、エリトロポエチンと同義語）に変化し、エリスロポエチンが赤血球産生を促す。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、カルシウム濃度の高い液体肥料及び／又はカルシウム濃度の高い水を潅水してホウレンソウの栽培を行うことにより、糖尿病抑制機能及び造血機能を促すエリスロポエチン産生遺伝子の発現促進機能を高めることができるホウレンソウが得られる。また、培地中の水分含量を低下させて栽培することにより、糖尿病抑制機能及び造血機能を促すエリスロポエチン産生遺伝子の発現促進機能を高めることができるホウレンソウが得られる。さらに、磁気処理した液体肥料をホウレンソウの栽培に利用することにより、同様な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明では、特定の液体肥料を用い、あるいは特定の水で潅水する関係で、養液栽培法で実施するのが適している。ハウスにおける養液栽培を主な栽培施設として、養液の硬度を高めたり、硬水を溶液に利用してホウレンソウを栽培する。ホウレンソウに与える水分量を調節して、造血機能を高めるには、軽石などの固形培地を使用することが適している。また、水耕栽培で実施してもよい。
すなわち、本発明において使用される葉菜農産物の栽培施設は、栽培環境が完全に制御できる植物（野菜）工場施設と言えるものである。
【００１６】
本発明においては、ホウレンソウの糖尿病抑制機能（ＦＢＰ産生抑制機能）及び造血機能を促すエリスロポエチン産生遺伝子の発現促進機能を高めるために、カルシウム濃度の高い液肥やカルシウム濃度の高い硬水を使用して、栽培用培地のカルシウム含有量率を高めているが、この潅水に使用するカルシウム濃度の高い水としては、カルシウムイオン及びマグネシウムイオンを高濃度に含む、いわゆる硬水を使用する。この硬水の原水としては、地下水のような天然硬水、沖縄の地下ダム水のような半人工硬水、及び水溶性のカルシウム（塩）を溶解した人工硬水が挙げられる。
【００１７】
養液栽培に用いる液肥としては、通常組成が、全窒素２６０ｍｇ／リットル、リン酸５２ｍｇ／リットル、カリウム３３６ｍｇ／リットル、カルシウム約１７０ｍｇ／リットルであるが、カルシウム濃度の範囲としては１３０〜４００ｍｇ／リットルとすることができ、例えば、カルシウム濃度を２５０ｍｇ／リットルに高めたものを用いることができ、一般的な濃度範囲は１３０〜１７０ｍｇ／リットルであるが、１８０〜４００ｍｇ／リットルとすることが好ましい。
前記した組成の液肥を調製するには、濃厚な液肥を水で希釈して液肥を調製する際に、カルシウム濃度の高い水を使用すれば、前記した組成の液肥を容易に調製することができる。
また、養液栽培においては、液肥の供給の間に潅水する方式を採用する場合があるが、そのような栽培方式の場合には、液肥には通常の組成の液肥を使用し、その間にカルシウム濃度の高い水を潅水に使用することにより本発明を実施することもできる。この場合、潅水に使用するカルシウム濃度の高い水としては、５０〜３００ｍｇ／リットルの濃度範囲のものが用いられ、５０〜２００ｍｇ／リットルの濃度範囲のものが好ましく、１００〜３００ｍｇ／リットルの濃度範囲のものがさらに好ましい。通常の河川水などの水におけるカルシウム濃度の一般的な濃度範囲は５〜３０ｍｇ／リットルであるから、本発明で用いるカルシウム濃度の高い水は、通常の水に比してカルシウム濃度の高いものである。一般の水でカルシウム濃度の高い水は「硬水」と呼ばれている。通常、「硬水」は、ドイツ硬度２０°以上の水を指し、ドイツ硬度１°は水１ｍ３に酸化カルシウムとして１０ｇ溶けたものを言うから、カルシウム濃度が１４３ｍｇ／リットル以上の水であることになる。通常の河川水（軟水）などにカルシウム化合物を添加してカルシウム濃度を前記の範囲に調整することはコストがかかるので、前記したような、天然に存在するカルシウム濃度の高い地下水や地下ダム水などを利用することが好ましい。なお、この「地下ダム水」とは、沖縄地方のさんご礁台地では降った雨は地表を流れる分が少なく、多くはさんご質の地下に入って流れるので、地中に堰堤を設けて地下ダムを設けることが行われており、この地下ダムに溜まった水は地質の関係でカルシウム濃度の高い水である。
【００１８】
前記したように、培地を用いてカルシウム濃度を高めた液肥を用いて栽培した場合、あるいはカルシウム濃度の高い水で潅水して栽培した場合には、そのカルシウム濃度の高い液肥あるいは水の供給に伴い、培地においてカルシウムの含量が高くなり、それに伴って栽培するホウレンソウの機能性が高くなっていることが確認された。その培地におけるカルシウムの含量とホウレンソウの機能性との関係については後述する実施例で説明する。
【００１９】
また、栽培液肥に磁気処理を行うことにより、同遺伝子の発現を抑制させる際には、用いる液肥としては、従来使用されているものでよいが、磁気処理としては液肥全体に十分磁気処理を行うことが好ましい。（磁気処理装置として大型のものを用いれば短時間で処理することができるが、コスト高になるので、小型の装置で時間をかけて処理することが実用的である。）例えば、養液栽培においては、液肥を中心磁力１２０００Ｇの磁気発生装置を通して給液して十分な効果が得られた。
その際、液肥として、前記したカルシウム濃度の高い液肥を用いると、一層効果を高めることができる。
【００２０】
本発明によれば、培地中の水分含量を低下させて水ストレスを与えることによって栽培することにより、糖尿病抑制機能及び造血機能を促すエリスロポエチン産生遺伝子の発現促進機能を高めることができるホウレンソウが得られる。水ストレスを与えるために培地中の水分含量を低下させる範囲としては、それをｐＦ値で示すと、ｐＦ２．０〜３．０の範囲が好ましく、２．７以上がさらに好ましい。ｐＦ値を高めれば収量は低下するが、上記機能を向上させることができる。
その培地中の水分含量の低下について説明する。
土壌中の含水量と農作物の栽培との関係をみると、土壌中にある水がすべて農作物に利用できるものではなく、例えば土の中の結合水は農作物の生育には利用できない。また天候変化による土壌の含水量の変化を考えると、大雨が降ったときには土壌に水が一杯になるが、その後、水が徐々に下に吸い込まれていって、土壌の含水量が低下する。土壌に水が一杯になった状態は水耕栽培と同様の状態で、通気牲が悪く、必ずしも露地栽培には適しない。次に土壌の含水量が低下する段階では、かなり下がってある限界以下まで低下したときには、根が水を吸い上げることができなくなり、根の毛管連絡が切断されるようになって、根枯れの状態に入ることになる。この状態となると、その後に水を供給しても根枯れは回複しないので、この状態を下限としてこれより上に土壌の含水量が保たれるようにすることが必要である。
このような土壌の含水状態は、土壌に含まれる水のポテンシャルによって決まるので、農作物の栽培と関係する土壌の含水状態は、単純に土壌の含水量で表わすことは適当でないと考えられている。そこで、土壌の水ポテンシャルに基づいた含水状態を表わす方法が好ましい。
【００２１】
ところで、土壌の含水状態を表す因子の一つに「ｐＦ値」がある。ｐＦ値とは、Ｒ．Ｋ．Ｓｃｈｏｆｉｅｌｄによって１９３５年に提案されたもので、土壌の水ポテンシャルの内のマトリックスポテンシャルに関する指標値である。マトリックスポテンシャルとは、毛管力、分子間力、クーロン力など水の土壌粒子との相互作用に基づく化学ポテンシャルの低下量である。要するにマトリックスポテンシャルとは、土壌粒子が水分子を引きつける力の強弱を示す。水柱単位（ｃｍ）で示されたマトリックスポテンシャルの絶対値の常用対数を「ｐＦ値」と呼んでいる。水柱（ｃｍ）の単位で表された土壌水のポテンシャルφとｐＦ値とは、ｐＦ＝ｌｏｇ（−１０．２φ）の関係にある。
【００２２】
ｐＦ値は、土壌中に含まれる水（養液栽培では培養液である）の質を表わす量である。ｐＦ値が０近傍の場合は、土壌が水で満たされている状態を表す。降雨や灌漑の２４時間後に土壌中に残った水分（圃場容水量）はｐＦ１．７程度であり、ここから作物がしおれ始める初期しおれ点（ｐＦ３．８）までが有効水と呼ばれている。しかしながら、作物の生育は初期しおれ点よりも水分が多い時点で支障が出始める。それは、作物の根の毛管連絡が切れて作物の根から水の移動が止まる状態の時で、これを毛管連絡切断点と呼び、ｐＦ２．７程度である。したがって、一般に作物を栽培する場合、ｐＦ値はｐＦ１．７〜ｐＦ２．７の間が適しているとされている。これらのことから、ｐＦ１．７〜ｐＦ２．７の間の水分を易効水と呼び、土壌における農作物の栽培には、このｐＦ１．７〜ｐＦ２．７の易効水の状態を保つことが必要である。
【００２３】
土壌での農作物の栽培においては、このｐＦ値を基準にして潅水等の作業を行うことが望ましい。本発明において、培地を用いて潅水等の作業を行うことによりホウレンソウの栽培をする場合には、栽培時の培地中の水分を抑制して培地のｐＦ値を２．０を超える値にし、ホウレンソウに水ストレスを付加することにより、エリスロポエチン産生遺伝子の発現促進機能を高めることができる。
そして、カルシウム濃度の高い液体肥料及び／又はカルシウム濃度の高い水を潅水してホウレンソウの栽培を行う際に、前記の条件を設定することにより、一層良好な効果が得られる。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、これらは本発明を限定することを意図するものではない。
【００２５】
（実施例１）
カルシウム濃度が高い栽培液肥を利用しホウレンソウを栽培した時の機能性発現
（１）方法
１）栽培条件
栽培液肥の高硬度化：液肥は大塚ハウス肥料（Ａ処方）を使用し、濃厚な液肥の原液を希釈して溶液を調製する際に用いる水に水道水と沖縄の地下ダム水を使用した。用いた標準液肥の主要成分組成を第１表に示し、溶液を調製するための水に用いた水道水と沖縄の地下ダム水の水質を第２表に示す。また、それぞれの水を用いて調製したそれぞれの液肥の主要成分組成を第３表に示す。第３表では、水道水を用いて調製した液肥を「水道水調製液肥」、地下ダム水を用いて調製した液肥を「地下ダム水調製液肥」と表している。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
【表２】
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【００２８】
【表３】
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【００２９】
２）栽培方法
ホウレンソウ（品種：サンクスト）を１０日間育苗後、パミスサンドを培地とする点滴栽培システム（エコペジタブルシステム）に定植し、ガラスハウスにて栽培を行った。１試験区は４．３ｍ２として３試験区を設けた。培地に用いたパミスサンドは粒径が１〜５.６ｍｍの軽石系の粒状物である。
３）栽培場所
宮古島（宮古島農業試験場）。
４）栽培期間
２００３年１１月１３日〜１２月１５日。
５）ホウレンソウの成分分析
食品成分表（五訂）に記されている定法に従った。
【００３０】
６）野菜試料の調製
栽培場所で収穫したホウレンソウは、５℃で冷蔵して２０時間以内に輸送した。冷蔵輸送されたホウレンソウはただちに−３０℃で冷凍保管し、速やかにＬＡＢＣＯＮＣＯ  Ｓｔｏｐｐｅｒｉｎｇ  Ｔｒａｙ  Ｄｒｙｅｒを用いて凍結乾燥処理を行った。凍結乾燥後の野菜はミルで粉砕し、密封後使用まで遮光しデシケーター内で冷凍庫に保管した。
７）マウスへの野菜試料投与
Ｃ５７ＢＬ／６Ｊ  ｋｗｌ（６週齢、オス）をオリエンタル酵母ＭＦにて１週間予備飼育を行った。１２時間絶食後、凍結乾燥後の野菜粉末を超純水を用いて作製した５％野菜粉末懸濁液を１５０μｌ経口胃ゾンデを用い投与した。投与４時間後、マウスを頚椎脱臼で屠殺した。コントロール（比較対照）には同量の超純水を投与した。約２５ｇのマウスに対する１５０μｌのサンプルの投与は、５０ｋｇのヒトに換算すると３００ｍｌ（約コップ１杯半）であることから、妥当な量であると判断した。
【００３１】
８）ＲＮＡの調製
屠殺したマウスから臓器（肝臓など）を摘出した。直ちに、摘出した臓器から約０．１ｇの組織を採取後、ＴＲＩＺＯＬ（ＩＮＶＩＴＲＯＧＥＮ）７５０μｌを加え、ＨＶブレンダーでホモゲナイズした。さらにＴＲＩＺＯＬ  ７５０μｌを加え撹拌後、サンプルは液体窒素で凍結した。サンプルを解凍し、定法に従ってｍＲＮＡを含むＴｏｔａｌ  ＲＮＡを抽出した。抽出したＲＮＡはＯＤ２６０測定後、５μｇ／μｌに調整し、使用するまで−３０℃で保存した。
９）ＤＮＡアレイ解析
ＤＮＡアレイ解析には、Ｔｏｔａｌ  ＲＮＡ  １０μｇを用いた。ＤＮＡアレイチップはＡｍｅｒｓｈａｍ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ社のＣｏｄｅＬｉｎｋ  ＵｎｉＳｅｔ  Ｍｏｕｓｅを使用した。反応試薬は、同ＣｏｄｅＬｉｎｋ  Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｂｏｉａｒｒａｙ  Ｓｙｓｔｅ、解析は同ＣｏｄｅＬｉｎｋ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｆｏｒ  Ａｎａｌｙｓｉｓを使用した。
測定は、サンプルに蛍光標識となるｃＤＮＡを調整し、マイクロアレイ上でハイブリダイゼーションを行い、その蛍光強度を蛍光検出器で検出してシグナル強度を求めます。比活性はコントロールのシグナル強度を１としたときの相対値である。
【００３２】
（２）試験結果
図１に示した通り、カルシウム濃度の高い地下ダム水調製液肥で栽培したホウレンソウ（「地下ダム水栽培ホウレンソウ」という）は、コントロール（純水のみを与えた場合）あるいは水道水調製液肥で栽培したホウレンソウ（「水道水栽培ホウレンソウ」という）に比較して、フルクトース−１，６−ビスフォーターゼ関連遺伝子の発現を約６０％に抑制する機能を有することが分かった。また、造血機能についてもコントロールに比べて約５倍、水道水栽培ホウレンソウに比べて約２．５倍に高まることが分かった（図２参照）。実験に使用したホウレンソウの成分組成を比較した結果を図３に示した。水道水栽培（ｐＦ１．８）ホウレンソウの成分量を１とした時の相対値で示している。地下ダム水栽培ホウレンソウは、水道水栽培（ｐＦ１．８）ホウレンソウに比べて亜鉛含量は約２．５倍、葉酸含量は約１．５倍高く、ナトリウムは約５０％に減少しているのが特徴である。なお、図３には、水道水栽培（ｐＦ３．０）ホウレンソウの成分量についても示している。
【００３３】
（実施例２）
培地中水分含量を制御してホウレンソウを栽培した時の機能性発現
（１）方法
１）栽培条件
ｐＦ値センサ（培地と水の結合力センサ）を使用して、パミスサンド内の水分含量を制御した。ｐＦは１．５、１．８、３．０の３条件を設定した。ｐＦ値は土壌の水ポテンシャルに関する指標値で、前記したように数値が大きくなるにつれて土壌の水分含量が低いことを示す。液肥は、水道水調製液肥と地下ダム水調製液肥を用いた。
２）栽培期間
２００４年２月５日〜３月１７日
その他の方法は上記実施例１と同じ。
（２）試験結果
水ストレス強度が高くなるにつれてホウレンソウの造血機能が向上することが分かった（図４参照）。ｐＦ３．０で栽培したホウレンソウをマウスに与えることにより、エリスロポエチン産生関連遺伝子の発現がｐＦ１．５で栽培したホウレンソウに比べて約１．５倍に増加した。
また、培地中の水分含量を減らし、水ストレス下で栽培（ｐＦ３．０）することにより、全体的な成分含量の増加が認められたが、その比率は１．５倍以下の増加に留まった。さらに、この栽培方法において、液肥の濃度を変えるようにし、標準濃度の０．３倍に希釈した液肥で栽培することにより、殆どの成分含量は増加し硝酸態窒素のみが１０％以下に大きく減少する。一方、２．０倍の液肥を与えた場合、０．３倍液肥ほどの成分含量の大きな増加は認められなかった。ただし、亜鉛含量は標準栽培に比べ、約２．５倍に増加した。
【００３４】
（実施例３）
磁気処理した液肥を利用してホウレンソウを栽培した時の機能性発現
（１）方法
１）栽培条件
磁気発生装置（超高磁界磁気水処理装置  ＷＭ−２６ＺＳ  モリオキ産業株式会社製：中心磁力１２，０００Ｇ）により、２８時間地下ダム水調製液肥を磁気処理装置内を通水し、磁気処理を行った。
なお、用いた液肥は、組成が第３表の地下ダム水調製液肥のものであった。その他の栽培条件は実施例１と同じである。
２）栽培期間
２００３年１１月１３日〜１２月１５日
（２）結果
図５に示した通り、磁気処理液肥で栽培したホウレンソウは、コントロール（純水のみを与えた場合）あるいは水道水栽培ホウレンソウに比較して、フルクトース−１，６−ビスフォターゼ関連遺伝子の発現を約５０％に抑制する機能を有することが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の高機能化栽培方法により得られたホウレンソウは、糖尿病抑制機能や造血機能といった健康機能性が向上しているので、消費者の健康維持や疾病予防に効果があり、予防医療分野に大きな利用可能性が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】潅水の種類によるホウレンソウの糖尿病関連遺伝子（ＦＢＰ２）発現抑制機能の相違を示すグラフである。
【図２】潅水の種類によるホウレンソウの造血関連遺伝子（エリスロポエチン）発現促進機能の相違を示すグラフである。
【図３】潅水の種類によるホウレンソウの成分組成の相違を示すグラフである。
【図４】培地中の水分含量の変化に伴うホウレンソウの造血関連遺伝子（エリスロポエチン産生）発現促進機能の相違を示すグラフである。
【図５】潅水の種類によるホウレンソウの糖尿病関連遺伝子（ＦＢＰ２）発現抑制機能の相違を示すグラフである。
【図６】肝臓の糖代謝の説明図である。
【図７】血球形成におけるエリトロポチンの機能の説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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