NPO法人東海地域生物系先端技術研究会セミナー

食用サボテンの研究および産業利用における最近の動向
中部大学応用生物学部 講師 堀部貴紀
連絡先: t-horibe@isc.chubu.ac.jp

プロフィール（堀部 貴紀）
経歴（簡略版）
2004年～ 名古屋大学農学部
2008年～ 名古屋大学大学院 修士課程
2010年～ 株式会社岐阜放送 報道部
2011年～ 中部大学大学院 博士後期課程
2015年～ 中部大学応用生物学部 教員（2016年4月～2017年3月 カリフォルニア大学 客員研究員）

堀部研究室
専門：
園芸学、分子生物学、植物工場
研究材料：サボテン、多肉植物、鑑賞花卉（バラ）①サボテン組🌵、②花組🌼、③多肉組🌳
趣味：仕事、海外調査、武道（柔道２段・日本拳法３段）

世界各国でサボテンの調査を実施（半分趣味）その他の活動（メディア取材対応・番組制作協力）
堀部研究室はサボテンの魅力を広く発信（例：NHK, Eテレ, フジテレビ, 東海ラジオ, 中日新聞, 朝日新聞, etc…）

本日の発表の流れ

１）サボテンの基礎知識（生態）２）世界の食用サボテン産業
３）本学での食用サボテン研究
４）春日井商工会議所と連携したサボテン産業振興の取り組み

世界のサボテン研究者の間で有名な言葉“A treasure that lies beneath the spines.”

サボテンは刺に隠された財宝である。

🌵ニュース：FAOが食用サボテンの消費を推奨
ウチワサボテンは一定以上の栄養機能性があり乾燥や高温に強いことから「野菜、家畜の飼料、水の供給源」としての役割が期待。

サボテンに世界が注目
アフリカの干ばつ「ウチワサボテンは食卓メニューに載せるに値する」→サボテンで住民や家畜の命が救われた。

🌵ニュース：「Green Gold」北アフリカでの利用拡大

記事の要点
・アルジェリアやナイジェリアではサボテンの生産と輸出で多くの人が生計を立てられるようになった。
・果実や茎節に加え、種子オイルの利用が増加。
（サボテンには機能性の報告も多い）→サボテンが「green gold（緑の金）」と表現される。

🌵ニュース：サントリーがサボテン飲料を販売

サボテンってどんな植物？

サボテン科は多様性に富む（４つの亜科）サボテン科は127属、1450種以上①コノハサボテン亜科（１属 約１６種）②マイフェニア亜科（１属 ２種）③ウチワサボテン亜科（約２０属 約３００種）④カクタス亜科（約１００属 約１２００種）
The New Cactus Lexion (2013)より

種の多様性の例（大きさ）最大のサボテン (pachycereus pringlei)

最小のサボテン (blossfeldia liliputana)

サロワ（ベンケイチュウ）とは別の種。
高さ19m以上という記録も。

下の写真は1895年にカリフォルニアで撮影。
（おそらく同じ種？）

http://www.kakteensammlungholzheu.de/en/blossfeldia_liliputana.html↑成長しても直径１cm程度。
南アメリカ、ボリビア、アルゼンチン北西部、アンデス山脈などの広い地域が原産。
日本では松露玉という名前で流通。

https://en.wikipedia.org/wiki/Pachycereus_pringlei薬の原料になるサボテン（ペヨーテ）
アメリカ南西部・メキシコ高原に自生（日本名は烏羽玉）。
ペヨーテに含まれるアルカロイド（メスカリン）には幻覚作用があり、ネイティブアメリカンが儀式に使用（さまざまな病気の治療にも使用）。
日本国内でも生産・販売。
Lophophora williamsii

乾燥させたペヨーテ（ペヨーテ・ボタン）https://en.wikipedia.org/wiki/Peyote

https://en.wikipedia.org/wiki/Peyote

乾燥に対する耐性が強い（体の構造）
・貯水組織が発達
・表皮が厚い・表面積が少ない①水を体に蓄える②水の蒸発を抑制

サボテンの特徴（さまざまなトゲ）

硬く強いトゲ

短く細かいトゲ

柔らかいトゲ 鋭く抜けやすいトゲ
科学のアルバム（サボテンのふしぎ）より

トゲの機能・役割
・動物による捕食や砂嵐から身をまもる。
・強い光をさえぎる（表面温度の上昇防止）。
・動物に刺さって遠くに運ばせる。 などなど

アタカマ砂漠（年間降水量１ｍｍ以下） コピアポア属

＋α トゲによる水分吸収Nat Commun. 2012;3:1247.

刺には水分を吸着し吸収する機能も。
私の研究でも、乾燥ストレスがウチワサボテンのトゲ発生を促進することが分かっています。

水滴が移動するモデル図

刺についた水滴が移動する様子

水の捕集能力はトゲの表面構造に由来○×+α 実物を現地で見ることの意義（動物、植物、ビジネス、就活、etc…）

現場百回

松露玉
Blossfeldia liliputana

サボテンでバイオ燃料を（乾燥地で燃料生産）

本日の発表の流れ

１）サボテンの基礎知識（生態）２）世界の食用サボテン産業
３）本学での食用サボテン研究
４）春日井商工会議所と連携したサボテン産業振興の取り組み

サボテンは様々な国で食用に利用

中南米、地中海沿岸、北アフリカで商業栽培（食用・加工品原料・家畜飼料として利用）

食べる部位は葉状茎と果実

葉状茎

ドラゴンフルーツ
トゥナ
ヒモサボテン果実 ウチワサボテン果実

報告のある効果・効能（一部）
食品の機能性に関して多くの研究報告があります。

①抗糖尿症（血糖値の上昇抑制）②小腸からの脂肪酸吸収を抑制
メタボリックシンドローム予防③胃潰瘍や火傷に民間療法的に利用④便秘の予防→食物繊維、サポニン、ステロール⑤利尿作用（むくみの解消）→カリウム⑥抗炎症作用→ポリフェノールなど⑦抗がん作用

引用：Giovanna et al., J. Agric. Food Chem. 2009, 57, 10323–10330. Anoop et al., J Food Sci Technol 49:530–536.

サボテンの粘液（ねばねば）は何か？
正確な構造は決まってないようですが、アラビノース、ガラクトース、ガラクツロン酸、キシロースなどの糖が複雑に連なったポリマー（重合体）と報告。
（Phytochemistry, Vol. 20, No. 12, pp. 2665-2668, 1981. ）↓抽出・精製された粘液上の各糖が右図のように長く複雑に連なった構造をしている。
糖は親水性が高く水を強く引き付けます（水分の保持）。
またガラクツロン酸により粘液全体が負の電荷を帯びるため、カルシウムイオン（Ca2+)やアルカロイドと結合し、それらの貯蔵庫としての役割も持つ。

糖鎖構造のイメージ食用サボテンの機能性に関する研究例↓サボテンの機能性報告のまとめ（CACTUSNETが発行している雑誌）※CACTUSNET, Newsletter, special issue 14, 2015
左の段：使用されたサボテンの種類・部分

抗ウイルス作用右の段：実験方法、使用した細胞・動物↓ウイルスの増殖抑制、ウイルスの不活化

茎の抽出物
茎↑モルモット

高脂血症予防効果およびコレステロール減少
果実↑ 非糖尿病、高脂血症 人で実験

茎

大型ネズミ

種子のオイル

大型ネズミ

種子

大型ネズミ

種子とオイル

大型ネズミ

ウチワサボテン（部位不明）

小型ネズミ

食用サボテンの機能性に関する研究例④
左の段：使用されたサボテンの種類・部分

右の段：実験方法、使用した細胞・動物

二日酔い症状の軽減
人

茎抽出物

ニッケルの毒性からの保護
茎抽出物

大型ネズミ

ゼアラレノン（毒素）によって誘導された酸化的損傷からの保護
茎

小型ネズミ

利尿作用
大型ネズミ
茎、花、果実DNAの損傷減少
果物抽出物

ヒト末梢リンパ球血小板の機能改善
果実人

肝臓保護
果物ジュース、抽出物

肝臓治癒作用茎人
CACTUSNET, Newsletter, special issue 14, 2015

サボテンの加工品：会社訪問 in メキシコ
Margalita氏は「メキシコ・ノパルトゥナ普及委員会」の前代表。
日本でも食用サボテンの普及活動を実施。
現在は普及活動と並行してサボテン加工品を輸出する会社を経営。
Margalita←サボテンの加工品

サボテン加工品の例
サボテン入りトルティーヤ

サプリメント（サボテンの茎、果皮の粉末）
ケージを使わない飼育法

サボテンのグミ（唐辛子入り）

オメガ脂肪酸（DHAなど）

サボテン入り化粧品

本日の発表の流れ

１）サボテンの基礎知識（生態）２）世界の食用サボテン産業
３）本学での食用サボテン研究
４）春日井商工会議所と連携したサボテン産業振興の取り組み

なぜサボテンを使うのか？（研究面の面白さ）
サボテンの研究が環境問題の解決につながる！？
サボテンの持つ驚異的な形質の解明（耐乾性、高温耐性、形態、進化、重金属耐性、etc・・・ ）地球規模の環境問題の解決に貢献しうる。
（食糧増産、砂漠化防止、環境ストレス耐性向上など）

生産性・機能性・環境耐性を兼ね備えたモデル植物
産業的価値＆科学的価値

①「簡易水耕栽培」を考案
亜鉛、鉄含量の増加

Zn

Zn
FeFe

食べる機能性食品

Zn

FeFeZn‣ポット栽培（土）に比べ生育が促進。
‣水温４０℃でも問題なく生育。
‣水耕により特定成分の増加・減少が可能。

②水耕を利用した機能性向上：亜鉛含量の上昇
食用サボテン茎節

亜鉛含量：１３.５ (±0.8)mg【可食部１００ｇ当たり】

亜鉛: 200 ppm（OAT×１）
１１週栽培

亜鉛含量の多い食品
そら豆：1.9 mg
枝豆 ：1.3 mg
レバー：6.9 mg
牡蠣： 13.2 mg

重金属耐性・地上部蓄積量が高い（Cd, Cr, Pb）①重金属耐性機構の解明②乾燥地でのファイトレメディエーション利用の検証

③環境制御による生産性・機能性の向上①Red ②Blue ③R+B ④R+B+G（Red: 660 nm, Blue: 445 nm, Green: 525 nm）（28℃，60-80%RH，12時間日長，PPFD: 150 μmol∙m-2∙s-1 ）④サボテンを活用した６次産業研究教育モデル
中部大学サボテンプロジェクト
応用生物学部を中心とした「食と健康」を教育・研究の柱とし、東海地域の産業構造の強化転換を図る。
（製造業への過剰な依存からの脱却）

活動例：①食用サボテンを大学内の植物工場で生産➡②食品プラントで加工➡③給食実習室で調理
植物工場・温室（生産）食品プラント（加工）給食実習室（調理）サボテン試食会
at 中部大学

2019年6月 学生主体のサボテン料理プロジェクトを立ち上げ

Chubu Cactus Cooking（中部大学サボテン料理プロジェクト）・食用サボテンの美味しい調理法や加工法の開発
・SNSを用いたサボテン料理の普及
・関係者を招いた試食会の開催

⑤世界的研究拠点に（サボテン科学研究会を設立）本学教員を中心にサボテンの研究推進を目的とした研究会を立ち上げました。
世界的なサボテンの研究拠点を目指します。
（目的）
環境ストレス耐性、高い生産性、健康機能性を併せ持つサボテンは食品や環境問題研究のモデル植物として大きなポテンシャルを有している。本プロジェクトではサボテンのゲノム研究、生産性向上及び潜在的機能を発掘するとともに、サボテン加工品開発や研究成果の公開を通じて地域との連携を促進し活性化に寄与することを目的とする。本プロジェクトによる成果は我が国農業の活性化のみならず、植物の環境ストレス耐性向上や食糧増産など地球規模の課題解決に貢献するものである。
（事業）
研究会は次に掲げる事業を行う。
一 サボテンのゲノム研究
二 不良環境・異常気象耐性遺伝子の解明
三 サボテンの育種・栽培研究
四 サボテンの機能開発研究
五 食料・飼料としてのサボテンの利用
六 機能性食品としてのサボテンの利用
七 不良環境浄化へのサボテンの利用
八 行政及び地域との連携
九 その他（メンバー）

会長
前島正義
副会長
柘植尚志
実施責任者
堀部貴紀
他、会員７名 ※2019年6月時点
世界的にも著名で実績のある先生方にご参加頂きました。

研究計画のイメージ
・異なる専門知識を持つ教員が合同で研究を実施。
・基礎～応用研究の推進。

本日の発表の流れ

１）サボテンの基礎知識（生態）２）世界の食用サボテン産業
３）本学での食用サボテン研究
４）春日井商工会議所と連携した

サボテン産業振興の取り組み

春日井市はサボテンの町①全国的なサボテン産地②大正時代から続く栽培の歴史③市内ではさまざまな加工品が販売
サボテンを使用した商品の例

葉状茎（野菜）アイスクリーム

きしめん

ビール愛知県春日井市はサボテンの町（JR勝川駅前）
春代
日丸（はるよ） （にちまる）

井之介（いのすけ）

サボテン料理（春日井市内の飲食店）

サボテンを活用した地域活性化プロジェクト
商品開発
ゆるきゃら
イベント出店
料理教室
etc….

成果
現状・課題
１．
サボテンという稀有な地域資源を活用
１．「強い産業」には至っていない（利益）２．
２．「サボテンのまち」という看板（ブランド）
市民の関心の低さ（多くの市民は無関係）
３．販売可能な商品の開発（武器）
次に何をすべきか？
武器（商品）と看板（ブランド）はある。
市民に支持されるブランドになれるか？

サボテンと地域活性化をテーマにしたシンポジウムを開催

サミットには約１３０名が参加
中部
経済
新聞
２０１
８
年
３
月
６日

中日
新聞
（近郊版）
２０
１
８
年
３
月
６日

サミットで議論された今後の課題
目標達成（地域ブランド化、産業化）のための手法を変化➀後継者育成②市民にサボテンの魅力を発信③新しい組織、プロジェクトの必要性
・会議所が中心（「農業」への対応には限界がある）→農政課、JAの協力が不可欠④外部組織との連携→大学、メキシコ大使館、サボテン・多肉関連組織など※費用がかからず継続しやすい活動が望ましい（補助金に依存しない活動。継続の重要性。）

案①：新しい組織の必要性（連携で活動の幅を拡大）

春日井市
農政課、ＪＡ（農業支援）

市民の声を収集・反映

サボテンプロジェクト

中部大サボテンプロジェクト

会議所
企業

中部大学
（堀部）

企業の強み
アイデア

BRAND

総合大学の研究力

その他団体（大使館、他大学、植物園、 etc…）

案①：新しい組織の必要性（連携で活動の幅を拡大）「新春日井サボテンプロジェクト」が発足予定（春日井商工会議所、春日井市役所、中部大学、ＪＡ、事業者、農家、etc…）

案②：サボテンを介しメキシコ大使館と連携（ブランド力向上）

案②：サボテンを介しメキシコ大使館と連携（ブランド力向上）

面積：196万4375km2（日本の約5倍）
人口：1億2233万人（2013年）
首都：メキシコ・シティ
経済：1000以上の日本企業が進出（アジア以外では、米、英、独、メキシコのみ）
今後も経済成長が見込まれる。
サボテン：メキシコはサボテン産業・研究の中心

サボテン研究・産業のメッカ

案②：サボテンを介しメキシコ大使館と連携（ブランド力向上）

メキシコとの研究協力、春日井との交流、サボテン普及活動に大使館からの協力を確認
具体案：名義貸し、大使館関連イベントでの出店、文化交流
市関係者の表敬訪問、大使（次席）の春日井訪問
駐日メキシコ大使館
駐日メキシコ大使館次席大使

大使館でも普及活動を実施「春日井祭り」にメキシコ大使館から後援名義許可
メキシコ雑貨販売・楽器演奏を実施

春日井祭り（大使館後援）にメキシコ雑貨店を初出店

メキシコ大使館後援という事で、メキシコ雑貨店を初出店

「Remember me」 効果もあり売り上げは好調「サボテン」をキーワードに他組織と連携活動の幅を広げ、より多くの人に利益を（サボテンを市民に支持されるブランドに）春日井祭りに学習コーナーを出店
サ中
ボ部（地域連携は学生にも有益）

テ大ン学
学堀
習部
コ研ー
ナ究ー室

地域連携は行政や事業者だけでなく、学生にも利益がある（教育効果）。

本日の発表の流れ

１）サボテンの基礎知識（生態）２）世界の食用サボテン産業
３）本学での食用サボテン研究
４）春日井商工会議所と連携したサボテン産業振興の取り組み

世界のサボテン研究者の間で有名な言葉“A treasure that lies beneath the spines.”

サボテンは刺に隠された財宝である。