農 業

平成元年 10月 1日と科 学

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植物栄養と食物栄養の問
京都大学農学部農芸化学科
植物栄養学講座教授

高橋英

食物栄養"とま中 0.2ppm以下〉であるにもかかわらず，過剰害ちがえられることが多い。世の中の認識はそんながでる濃度は高い。植物のモリブデン含量は普通口頭で植物栄養"というとものかと歎く前に植物栄養を本業にしているわれ2ppm以下であるが，土壌中の可給態モリプデジ

われも食物栄養にもっと関心をもつべきかも知れ含量が高いときは数 +ppmになり，この程度ではない。この題を編集部からいただいたときそう思

生育に異常をきたすことはない。
しかしこのような植物を知らず、に食べた牛は，った。
何故なら植物栄養上問題はなくても，食物栄養下痢や体毛の変色脱落などの異常を呈する。これ上問題になることがあるからである。それはまずは scouringrushなどと日子 v:Lhてし、るカ入このよ放し飼いの家畜でみとめられた。家畜は草食動物

うな症状をひきおこす土壌(teartsoil)は，世界だからである。牧畜の占める比率の大きい欧米に中にかなり分布しているらしい。

土は草を養い，草は家畜を養い，家畜は人

scouringrushはモリブデンそのものの直接的を養う"とし、う諺があることをみてもわかるよう害というよりは，銅の吸収利用を阻害するというに，この問題に気づきやすい素地があった。

間接的なもので，治療には硫酸銅の投与が有効では，食わず病円なある。家畜の消化管は銅の吸収が悪く，銅不足にどと呼ばれていた消耗性の疾患は，コバルト欠乏

たとえば，牛や羊の海岸病"，なりやすいので飼料に硫酸銅が添加されることがが原因であることがわかった。コバノレトはビタミある。この点植物は動物と反対で，モリブデンよン B12 の構成元素で動物には必要であるが，とくり銅の過剰に鋭敏である傾向がある。硫酸銅投与に反すう動物は胃内細菌の関係で要求性が高い。の行なわれた豚の糞中には高濃度の銅が含まれてしかし植物は，マメ科植物が共生的窒素固定をすいることがあり，このような豚糞の施用には注意る場合のほかは(根粒中の根粒菌に必要)， B12が必要である。

依存性を示さないのでコバルトがなくても生育に

セレ γ については過剰と欠乏の両方の問題があ支障はない。そのため食物連鎖の上で問題がおこる。前世紀の後半アメリカの西部開拓は太平洋岸るので、ある。

890年代になってネプラスカやサウに達したが， 1

コバルトとことなりモリブデンは植物，動物共スダコタの開拓地で，牛や馬などの家畜にアルカ通の微量必須元素になっている。とはいえその役リ病や畳倒病と呼ばれる奇病が発生し，大きな被割は同じではない。植物は硝酸態窒素をアンモニ

930
年代になって牧草中害を与えた。その原因は 1

ア態にかえて同化する際にモリブデ γ を応要とすのセレ γ であることが明らかになった.

るが(硝酸還元酵素は含モリブデン酵素で、ある)，アルカリ病は可給態セレンの多い土壌(アルカ無機態窒素を同化できない動物にはこのような必リ性の富セレニウム土壌〉に生育している植物を要性はない。

家畜が食べつづけたときにおこる。それらの植物

一般に必要量が微量でよい元素ほど有害作用ののセレ γ含量は 10ppmくらいまでであるが(通常あらわれる濃度が低いという傾向があるが，モリの土壌に生育する植物は 0.2ppm程度)，家畜にグヂンに対する植物の反応は例外的である。植物

慢性のセレン中毒をひきおこす。これに対して畳のモリプデン必要量は微量必須元素中最小(乾物

倒病は急性のセレン中毒で，セレン集積植物を食(4)第三種郵便物認可

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農 業科 学と平成元年 1
0月 1日

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べたときにおこる。これらの植物(マメ科のゲン田されるホウ素の効果は大きかったであろう。北ヨゲ属の中に集積種が存在する)は数千 ppmのセレーロッパに広く発生したサトウダイコンの心材腐

ンを含むが，タンパク質にとりこまれないタイプ

朽病が，ホウ素欠乏によることがわかったのはの含セレンアミノ酸にして液胞中に隔離するので1930年であったから，それまでのチリ硝石のサト害をうけない。しかしそれを食べた家畜は，タンウダイコンに対する効果がどのようなものであっパグ質にとりこまれるタイプの含セレンアミノ酸たかは想像に難くない。
もう一つのヨウ素は植物には必要でないが，人にかえてしまうために中毒をおこすのである。
一方アメリカの大西洋，大平洋沿岸地域に家畜間や家畜にとっては必要である。ヨウ素欠乏に起の筋肉白化症という病気があった。これはビタミ因する甲状腺腫の患者は， 1960年の推計では 2億

ン E欠乏症に似ているが，ビタミン E以外に少量人にもおよび，その対策として食卓塩にヨウ化ナのセレンの投与が有効であり，牧草中のセレン含トリウムが添加されたりしている。しかし窒素肥量が 0.05ppm以下のときにおこりやすいことがわ

料の全部をチリ硝石で与えると作物のヨウ素含量かった。また中国の東北部(旧満州)に克山病とは数倍になることが報告されており，チリ硝石のいう風土病(一種の心筋症)があったが，最近に施用が甲状腺腫の発生を軽減するのに貢献していなって患者の血液や毛髪中のセレン含量が極めてた可能性がある。

低いことがわかり，セレン投与を行なったところ

同様なことはチリ硝石に窒素の1.5倍も含まれ顕著な効果のあることがみとめられた。セレンはているナトリウムについてもいえる。 作物のナト

体内の過酸化物を除く作用のある酵素クゃルタチオ

リウム含量はカリウムの数十分の一程度のものがンベロオキシダーゼの構成元素で，細胞膜のリン多く，ナトリウムを必要としない。しかし家畜や脂質の酸化を防ぐ役割をもっていることが明らか

人間はカリウムに近い量のナトリウムが必要であにされている。

る3)。 肥料の高成分化立一般の作物が必、要としな

このように土壌中のセレンの欠乏，過剰がそこいナトリウムを疏外してきたが3

牧畜が大きなウに自生している植物を介して家畜や人間の健康をエイトを占めるヨーロッパではこれを補なうためそこなうのは，動物と植物のセレンに対する反応ににちがし、があり，動物は植物にくらべてセレンの欠乏，過剰に敏感なところに原因がある。
チリ硝石は水溶性窒素肥料の先駆として 1
9世紀前半に登場したが，その後あらわれた合成アンモナトリウム肥料"を草地や飼 i
斗畑へ施用する
第 1表

前ドイツにおける飼料作物に対するNa施用基準の仰I
J*
土壌中の可給態Na ppm

し可給態ホウ素の少ない土壌では生育が悪い。
このような土壌ではチリ硝石の施用に伴って供給i
唱ヨーロッパの代表的な砂糖作物であるサトウダ
イコン 2)はアカザ科の作物でホウ素要求性が大き内4ある 1)。

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16‑ 4546‑ 9596‑135

不純物"として含まれるホウ素とヨウ素で4・qu1‑ 15れはA H V F同u n H U F 円
υnhuanT 内毛U
噌EA

ニア系肥料とは一味ちがうものをもっていた。そNa施用量 kg/ha
砂質土壌
壌質土壌

* Fink，A.:FertilizersandFertilizationp217
Verlagchemie 1982 より** Caclz置換態 Na
ことが推奨されているようである〈第 1表参照〉。

1) 含量にはパラツキがあるが， 0.1%程度のホウ素，0.05%程度のヨウ素が混在する。
2) 1
8
世紀以前は疏菜として葉や根が利用されていたが， 18
世紀ごろからドイツで飼料用として栽培されるようになり，さらに19
世紀はじめナポレオンによって製糖用に利用されるようになった。

サトウダイコンは家畜の飼料としても用いられるが，ナトリウム含量が高く，ナトリウム肥料の施用効果が高い。サトウダイコンの属するアカザ科
3) 体重 65kgの人の一日当たりの所要量は，

ム2500mg，メトリウム 3900mgである。

カリウ

農 業

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は塩生植物が多いが，作物化されたサトウダイコ

た牧草や野菜ヰ張物を生産することは可能であろンにもこの科の特徴が残っている。チリ硝石がサう。

トウダイコンに好んで施用されてきた背景にはこ

第 2表いる。一方マグネシウムの主な摂取源は穀類であり，ついで，野菜，魚介，肉，乳から摂取している。乳製品中のカルシウムは飼料作物に含まれて

1 O.3ppm
Co O.lppm
Se O.lppm

Finck，A.F
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本

かに豆類，野菜類，魚介類から平均的に摂取してmmmmの若年層では乳類が主な摂取源になっているが，地方の自宅調理型の食生活のところでは乳類のほpppp

Na 0.18%nnu

Mg0.18%の結果 4)によると，

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nunHvnunUハh u n h u 口Ui噌

P 0.43%
Ca 0.70%を低くしている可能性がある。ある栄養摂取調査
カルシウムは学生，生徒などFMZC

ところでわが国は酸性土壌が多いが，これは農産物を介してのカルシウムやマグネシウムの供給

館料作用のミネラル含量の目標値*
搾乳牛 (20kgミルク)の場合のような事‑情があったと思われる。

Verlag Chemie 1982 より
因みに西ドイツでは飼料作物のミネラル含量のミネラル含量の目標値が示されている(第 2表 参fl，~)o

またわが国の府県レベルで行-なわれた食品いるものから由来しているので，農産物のカルシ

第 3表 精 白 米 ， ハ ク サ イ の Na，K，Ca，"Mg含ウム，マグネシウム含量を高めることは摂取量の量にみられる地域差*新鮮物 10Qg 中の mg向上に貢献するところが多い。ちなみにこの調査

水 分 % Namg Kmg Camg Mgmg

結果ではカルシウムの摂取量はアメリカの標準所用量 (700mg/ 日)の 70~100% ，マグネシウム摂取量はアメリカ(350mg/ 日〉の 45~85% であっ7
こO

わが国における施肥はこれまで作物の生産性を最高に発揮させるために，土壌に不足している養分を補うことを目的として行なわれてきた。しかし作物の栄養要求量は満たされていても，家畜や人聞に対する作物の栄養価を考えた場合十分でな

1.4
82.
83最小値

14.
216.
311.6

ハ平均値
ク最大値
サ
イ 最小値

95.
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392.
8平均値
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白 最大f
直0.
5685.
912146.
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488.
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5
13.
77.
0013.
62.
3
022229212836.
958.
5
10.
19.
98
15.
13.
6

* 日本国民の栄養摂取量の地域差に関する研究 E 地方衛生研究所全国協議会昭和 59年

いことがある。多量必須元素ではナトリウム，カ中のミネラル含量の調査結果によると，第 3表 にルシウム，マグネシウムの不足があげられる。農みられるようにナトリウムは精白米で 5倍，ハク業生産の目標はかつての収量一辺倒から品質へとサイで 6倍，カルシウムは精白米で 8倍，ハクサ移りつつあるが，現在品質としてとりあげられてイで 6倍，マグネシウムは精白米で 6倍，ハグサいるのは形，色，味などという施肥技術と直結しイで 4倍の地域差がある。これは土壌や施肥の影にくいもの(品種依存性の高いもの〉である。こ響を反映しており，施肥によってこれらの含量をれに対して作物の栄養価，その中でもミネラノレの大幅に増加できる可能性を示している。

含量やバランスが品質の指標になるときは技術的土，作物，家畜および人間，これらそれぞれのにとりくみやすくなるだろう。施肥位置や施肥時場におけるミネラルの動態を把握し，それらを適期などの施肥技術と，肥料成分や溶解度調節など切にコ γ トローノレする方法をみいだし，それにみの製造技術を組合せることによって，作物の収量あった肥料をつくりだすこと，これは自分の土地をおとさずに，食物栄養学の観点からよりすぐれで生産した食糧への依存性が少なくなったわが国
では重視されていないが，今後はもっと真剣にと4) 京都大学医学部衛生学教室による調査。日本人のりくむべき課題である。それには植物栄養学と食無機質摂取量の調査について木村美恵子ほか，微量物栄養学との聞をもっと緊密にする努力が必要で

要素研究第 1集 71‑82(1984) による。

あろう。