ダイコンのジアスターゼ（アミラーゼ）

１１月９日に牛久市の奥野生涯学習センターに車を置いて、そこから牛久大仏まで散歩する「牛久大仏散策コース」を歩いてみました。途中で迷ったりしながら３時間ほど散策ましたが、やはり何といっても牛久大仏の大きさには驚かされます。今回は施設内には入りませんでしたが、以前に大仏体内に設置されたエレベータで胸のあたりまで登り、展望窓から外を眺めたことが数回あります。

 牛久大仏（１１月９日）

大仏に至る散歩道には大根畑が広がっていました。「牛久河童大根」が牛久市の特産物のようです。これまで全く知りませんでした。

牛久の大根生産地（１１月９日）

牛久大仏からの帰り道ツマグロヒョウモンが道路に止まっていましたので、写真をとりました。また、道端にはカラスウリが沢山実をつけていました。

カラスウリとツマグロヒョウモン

牛久市は大根の生産地ということを知りましたので、大根について少し調べることにしました。大根はこれからの季節はおでんの具として欠かせないものの一つになりますが、何と言ってもジアスターゼという消化酵素が豊富で健康に良いとのいう話が気になります。

  ジアスターゼは、発芽大麦抽出液に存在するデンプン分解酵素を発見したフランスの研究者によって1883年に名付けられた酵素名のようですが、その後これまで活発な研究が行われ、現在はアミラーゼと呼ぶのが一般的になっていて、さらにα-アミラーゼ（EC 3.2.1.1）とβ-アミラーゼ（EC 3.2.1.2）、グルコアミラーゼ（EC 3.2.1.3）に区分されるようになっています。

    大根には消化酵素のジアスターゼがあると古くから言われていたことから、アミラーゼに関する研究は日本でたくさん行われていていました。研究報告を見ると大根の主要なアミラーゼは1970年代にはα－アミラーゼとして、その後はβ-アミラーゼとして報告されていました。β-アミラーゼには二つのアイソザイムがあり、既にそれらの結晶も得られています。

　
　 植物の多くは、主要なアミラーゼとしてデンプンからマルトースを生産するβ-アミラーゼを含有するものが多いようですが、ニンジンだけはデンプン分子の内部をランダムに切断するα-アミラーゼを多く含有しているようです。

   実は、α-アミラーゼ活性とβ-アミラーゼ活性を簡便に測定することは中々難しかったようで、最近になりマルトトリオース（グルコース３個）に発色剤を結合した基質がβ-アミラーゼの活性を測定するために優れているということが分かったようです。

  　ところで、大根のアミラーゼ活性は本当に強いのでしょうか。農水省の研究所のデータでは品種によって7倍程度の違いがあることが分かっているので、一概には言えないかも知れませんが、弘前大学が1993年に実施した研究ではヤマイモ＞カブ＞ダイコン＞ニンジン＞キャベツ＞パセリ＞ネギ＞レタス＞キウリの順であり、ダイコンはヤマイモには及ばないものの結構アミラーゼ活性が強いグループに属するということです。

 

生食野菜類のアミラーゼ活性の比較

    なお、ワサビはヤマイモよりアミラーゼ活性が強く、ワサビを塗った寿司ご飯は、その部分のデンプンが分解されて柔らかくなっているようですので、摂取量は少ないながらもワサビも注目されているようです。

参考）

１）河野昭子ら：植物中に存在するα-及びβ-アミラーゼ活性比率の簡易評価法開発とその食材への応用、日本家政学会誌、62(11)、701-707（2011）

２）石井現相ら：栽培条件がダイコンの全糖及びミタミンC含量、β-アミラーゼ活性に及ぼす影響、Japan soc. Hort. Sci., 55(4), 469-475(1987)

３）加藤陽治ら：生食野菜類のアミラーゼ活性、弘前大学教育学部教材教育紀要、第17号、49-57(1993)

稲の２番穂と食品用３D-プリンター

11月７日に牛久沼に行って来ました。風が強く、いつも滑らかな湖面に波が立っていました。秋も深まり湖岸のセイタカアワダチソウの花は茶色になってしまいました。

牛久沼の様子（１１月７日）

河童の石碑（左）、雲魚亭庭園から見た牛久沼（右）

  一方、田んぼでは二番穂（孫小生え：Basal shoot）にたくさん実がついていました。昔はこれも収穫して利用していたようですが、遠くの田んぼではトラクターで二番穂を刈り落していました。刈り落した後田んぼに鋤き込み肥料にするようです。

稲の二番穂（１１月７日）

　

 シラカシのドングリも熟して褐色になり、実が落ちたものは殻斗がお椀のように見えます。実りの秋ですが寂しさも感じます。

シラカシのドングリ（お椀のような殻斗）

散歩道周辺に生えたカタバミの周囲では、ヤマトシジミが相変わらずたくさん飛び交っていましたが、それより一回り大きなシジミチョウが目にとまりました。ウラナミシジミでした。ヒメアカタテハも道の側の落ち葉に止まっていました。近づいても飛び立たず手で捕まえられそうでした。

ウラナミシジミ

ヒメアカタテハ

　稲の二番穂を肥料にしてしまうのはもったいないと思いましたので、未熟米について調べて見たところ、熟した米より未熟米の方に遊離アミノ酸が多いようです¹⁾。中でもグルタミン酸が多いので、ご飯としてたべるためには不適でも、パウダーにすれば利用価値があるのかなと思いました。多分ビタミン類も多いはずです。

米の成熟に伴う遊離アミノ酸含量の変動

未熟米の遊離アミノ酸組成

　最近、食品用の３D-プリンターが注目され始めました^２）。形状のみならず、栄養成分も自在に制御できるので、成分組成の分かった穀類や野菜などの食品パウダーは今後食品用３D-プリンター素材として利用されることになるでしょう。収穫コストが安ければ未熟米の利用も可能かも知れません。パウダーにすればいいので、利用しにくいため廃棄されていた食材が注目されることになるかも知れません。

　稲の二番穂は、鳥の餌として環境保全に役立っていると言われていますが、最近は鹿やイノシシなど野生動物の被害が大きいので、それらの餌になることから刈り取りを進めている自治体が多いようです。鹿の生息が確認されていない県は茨城県と佐賀県だけだということですが、茨城県でもイノシシは問題になり始めているようですので、現状ではやはり緑肥として利用するのが賢いのかも知れません。

参考）

１）Ｍ.Tamaki et al.: Physico-ecological Studies on Quality Formation of Rice Kernel. Japan Jour. Crop Sci., 58(4), 695-703(1989)
２）Perez B. et al. : Impact of macronutrients  printability 3D-printer parameters on 3D-food printing: A review., Food Chem., 287, 249-257 (2019)

　

10月の豆畑の様子とモズの早贄（はやにえ）

10月26日に牛久から岩手に出かけ11月1日に戻りました。前回は、9月27日、28日と仙台で用事を済ませた後に岩手に一週間滞在し、10月4日に牛久に戻りましたので、今回は3週間ぶりの畑仕事でした。

10月初めに訪問した際には紅花豆の花が咲いていましたが、その3週間後の今回の訪問では、花は見当たらず葉も枯れた状態でした。既に霜が数回降りたようで、期待していたトマトの実は落下しピーマンやナスでは果実の一部が黒くなり障害が発生していました。

豆畑の様子（10月2日）　→　10月30日には完全に枯れた状態に

　とりあえず大豆類は全て刈り取り、黄大豆や黒豆や茶豆などを莢から取り出しそれぞれ室内に広げて乾燥することにしました。畑で生育状況を観察していた際には、ほとんど虫などによる被害はないものと思っていましたが、収穫した豆の状況を見ると、かなり虫食いがあり選別が大変になりそうです。

大豆類の様子（10月2日）

大豆類の様子（10月30日）

　  一方、紅花豆や白花豆、虎豆など莢がまだ乾燥していないものについては、莢を収穫して室内に広げましたが、紅花豆には未熟な莢がかなりありました。　　

紅花豆や白花豆では、豆の大きさや品質の幅が他の豆類よりも大きいようです。これまで２年間栽培して見ましたが、たぶん播種時期や根切作業など栽培上のノウハウがあるようなので、花豆類の栽培には今後も挑戦してみたいと思っています。

　畑の淵に植えたコルチカムが綺麗に咲いていました。その花にキタテハが止まっていました。以前はノコンギクがたくさん咲きキタテハが群れていましたが、ノコンギクは雑草に占領されてしまいました。

コルチカムとキタテハ

　「モズの早贄（はやにえ）」を発見しました。ブルーベリーの枯れ枝にバッタが突き刺さっていました。青虫もブルーベリーの枝の間に挟まっていました。見つけた際にはスズメバチが食べていて、体の半分程がなくなっていました。

モズの早贄になったバッタ

スズメバチに食べられていた青虫の早贄

 　モズの早贄については1930年代に岡山県の倉敷市をフィールドとした調査が行われていました。それによると早贄は10月～12月の間に良く見られ5月まで続くとのことです。1932年~1933年の調査で見つかった338件の解析では、餌としてはカエルが38%を占め次いでイナゴやバッタ類37%だったようです。また、完全体で枝に刺されたり挟まれたりした餌は67%で、他は頭や腹など餌の一部が早贄になっていたようです。餌の種類は60種以上で中にはカナヘビやネズミ、フナなども含まれていましたので、地域など環境の違いでかなり異なるものと思われます。
　早贄の習性には、餌の貯蔵説や縄張り主張説の他に最近では、早贄を食べるモズは声が良くなり雌とツガイになる確率が高いなどと言われているようです。シリアゲムシは、仕留めた餌を雌にプレゼントする「婚姻贈呈」を行うとのことでしたが、モズの早贄もそのような配偶行動なのだろうか。不思議です。

　八幡平のアスピーテラインは11月5日で閉鎖になるようです。そろそろ岩手は寒くなります。

セイタカアワダチソウのポリアセチレン化合物

10月も下旬になり、散歩の際に良く見かける草花はセイタカアワダチソウやカタバミなど数種になってしまいました。

セイタカアワダチソウは日本生態学会によって、日本の侵略的外来種ワースト１００に選定されているとのことです。セイタカアワダチソウは北米原産で、ススキなどの在来種と競合することから侵略的外来種に選定されたようです。

セイタカアワダチソウ

セイタカアワダチソウは、根で阻害物質（他感作用物質）を合成することによって他の植物の生育や種子の発芽を抑制して優占種になるものの、やがて土壌中の阻害物質濃度が高くなり過ぎると自身の生育も阻害され淘汰されてしまうとのことです。

阻害物質の土壌への溶出は、枯葉を通じたものが多く、根や生葉からはあまり溶出されていないことも明らかになっているようです。

根で生産される他感作用物質はその分子内にアセチレンと同じ炭素の三重結合を３個保持する化合物で「シス-デヒドロマトリカリア酸メチルエステル（cis-DME）」であることが、日本農芸化学会の1969年大会で報告されています^１）。

セイタカアワダチソウの他感作用物質

シスーデヒドロマトリカリア酸メチルエステル（Cis-DME）

 多くのキク科植物は、このような炭素の三重結合を複数持つ「ポリアセチレン化合物（polyacetylenes）」あるいは「ポリイン化合物（Polyyne）」を含有しており、マトリカリア酸の「マトリカリア」はハーブのカモミールに似たキク科植物の学名（Matoricaria inodora）に因んだ名称のようです。植物に存在するポリアセチレン化合物は特有な紫外線吸収スペクトルを示すことが明らかになり、それらに関する研究は1930年以降ソ連や北欧の研究者によって活発に行われその成果が報告されています。

植物由来のポリアセチレン化合物の紫外線吸収スペクトル

最近は、ニンジンにも「ファルカリノール（falcarinol）」と呼ばれるポリアセチレン化合物が見いだされ^２）、抗ガン作用や抗菌作用などの保健的な効果を示す可能性がある化合物として注目され始めているようです。

ニンジンのポリアセチレン化合物［ファルカリノール］

でも、もっと有名な「ポリアセチレン」化合物は、ノーベル化学賞を受賞された白川秀樹博士らによって開発された導電性高分子ということになります。高分子のポリアセチレンは共役二重結合体であり、植物から単離されたポリアセチレン化合物のような炭素の三重結合を持つ化合物ではありません。アセチレン分子が結合して生じた高分子なのでポリアセチレンと呼んでいる訳です。

ポリアセチレン

この高分子ポリアセチレンに電子を受け取るヨウ素などを添加すると二重結合のパイ電子が移動できるようになり導電性が飛躍的に向上するとのことです。この導電性高分子はタッチパネルとしても利用されるなど、その用途が広がっているようです。

ポリアセチレンへのヨウ素添加による導電性の飛躍的向上

 なお最近は宇宙ブームでもありますが、土星の衛星のタイタンの大気にジアセチレンが存在することが確認されたとのことです。

土星の衛星タイタンの大気に存在するジアセチレン

　三重結合を複数持つポリアセチレン化合物については、共役二重結合体と同様に導電性に関する研究も行われていますが、食品成分の一つとしてその有用性が注目され始めているので、面白いと感じています。

参考）

１）河津一儀ら：昭和44年日本農芸化学会大会講演要旨集、p130（1969）

２）Dawid C. et al.:Bioactive C17-Polyacetylenes in Carrots: Current Knowledge and Future Perspectives., J. Agric. Food Chem., 63(42), 9211-9222(2015)

セイタカアワダチソウの花とキタテハ、ヒメアカタテハ

　１０月２４日は晴天でしたので牛久沼まで散歩しました。

牛久沼周囲の散歩道にはセイタカアワダチソウがたくさん咲いていて、その花の周りを蝶々や蜂が飛び交っていました。セイタカアワダチソウの花には蜜が結構あり、カナダなどでは蜂蜜が売られているそうです。

牛久沼周辺の散歩（１０月２３日）

　これまでの牛久沼散歩では、ツマグロヒョウモンなどのヒョウモンチョウ類が結構目に付きましたが、今回は特にキタテハ（Polygonia c-aureum）が多く、セイタカアワダチソウの大きな群落がある場所では１０頭以上が飛んでいたように思います。キタテハの幼虫はカナムグラを食草にするとのことですが、沼周辺にはカナムグラがたくさん生えているので、生息環境に恵まれているのでしょう。

キタテハ（１０月２３日）

　
　ヒメアカタテハもキタテハに交じり飛び交っていました。

ヒメアカタテハ（１０月２３日）

　これらタテハチョウに比べるとかなり小型ですが、最近あまり見かけることの少なかったベニシジミも飛んでいて、夏型のくすんだ色合いから鮮明な色合いに変わっていました。

ベニシジミ（１０月２３日）

　そろそろ蝶などの昆虫は見られなくなるのかなと思っていましたが、おもいがけず、晴天でポカポカした陽気の中で楽しく写真を撮ることができました。

　家に戻りスマホで歩数を確認したところ2万歩を超えていました。

地球の人口増加（毎日３４万人誕生し１４万人死亡）

　昨日１０月２２日は令和の大嘗祭でした。日本の国、日本人という意識を強く感じ心が揺れました。親、自分、子供、孫、そして未来へと続くという感情からなのだろうか。

１０日前に襲来した台風１９号によって８０名以上の方が亡くなり、長野の千曲川や茨城の那珂川、福島県と宮城県の阿武隈川の氾濫などによる被害が甚大で、復旧のためには相当の期間が必要なようです。そのような事情からお祝いのパレートは１１月１０日に延期されました。被災された方々を思うと心が痛みます。

明るい話題は、旭化成におられた吉野さんが米国の研究者２名とともにノーベル化学賞を受賞されたことです。現在は「スマホ社会」ですが、吉野さんが開発されたリチウムイオン電池がこの「スマホ社会」の実現に大きく貢献したことが評価されたようです。この成果は、これからの社会において最も重要と目される「蓄電技術」にも活用されていますが、これを契機に電気やエネルギーを蓄え簡易に利用できる革新的な技術が生まれることを期待します。

　地球に降り注ぐ太陽エネルギーは莫大で、人間が利用しているエネルギーはその２%に満たないとも言われているようです。
　これからの世界は地球環境問題や食料問題、エネルギー問題と向き合い、克服し発展し続けることが求められているように思います。

サステーナブル（sastainable：持続的）が大事だとといわれつつも人口は増え続け、地球の人口は既に76億人を超え、毎日33.7万人が生まれ14.2万人が死亡していると予測されています。地球の人口増加は約20万人/日のようです。

世界の人口は現在７６億人（人口時計：10月23日）
中国　13億9千万人　（世界人口の18.3%）
インド　13億1千万人　（世界人口の17.2%）
米国　3億3千万人　（世界人口の4.4%）

シリアゲムシの奇抜な配偶行動

　 台風19号の襲来が予告されていましたが、10月１１日に牛久市の遠山保全林・谷津田散策コースを歩きました。以前歩いた際に、遠山保全林の入り口でルリタテハに会いましたので、今回もと期待していました。

牛久市遠山保全林の入り口と出口

 でも残念ながら、今回は蝶々など目立った昆虫はいませんでした。その変わり、セイタカアワダチソウの花に白い物が付着していることに気づきました。よく見ると白い蛾の上に見たことのない昆虫が2匹乗っかっていました。後で調べたところ、ヤマトシリアゲでした。交尾していたようです。

ヤマトシリアゲのツガイ（１０月１１日）

　なぜ蛾の上に乗っかってシリアゲムシが交尾しているのか腑に落ちませんでした。というよりも、なぜこのような状況になっているのか全く理解できませんでした。

　あとで調べたころ、シリアゲムシのオスは餌を獲得するとフェロモンを放出してメスを呼び寄せ、メスに餌を提供する配偶行動を行う習性があるとのことでした。これを「婚姻贈呈」というようです。白い蛾を確保して、メスを呼び配偶行動をしていたところに私が直面したということのようです。ということは、餌を食べている方がメスということになります。

ヤマトシリアゲ（１０月１１日）

　シリアゲムシの配偶行動には、環境に応じて①餌の贈呈なしの交尾、②餌贈呈（婚姻贈呈）による交尾、③唾液を提供する交尾などがあるようですが、やはり②の成功率が高いとの事です^１）。餌が充分にあり交尾が20分以上続くとオスは交尾を止め、餌とともに移動し別のメスを呼び寄せることもあるそうです。う～ん。

　今回は、遠山保全林を通り過ぎ谷津田を通り抜けるあたりから雨が降り始め、急いで帰ることになり、昆虫の写真はヤマトシリアゲのみになってしまいました。でも、ヤマトシリアゲの婚姻贈呈には驚かされました、インパクトがあり過ぎです。

　昆虫の世界は本当に多様です。「まして人間おや」かな？

　今日１２日は東海・関東が台風19号の直撃を受けています。牛久市でも風と雨が家をたたき続けています。今22時、ゴーと風がうなり、家の屋根が飛ばされないかと心配しています。東日本大震災を仙台で経験しましたが、その後、日本では毎年自然災害が発生しています。耐え克服することで日本人は一つになり、その都度強くなっているように思います。
　東日本大震災の数か月後に、大きな被害を受けた南三陸の海沿いの道を車で通った際、一軒だけ被災を免れたガソリンスタンドがあり、営業していました。その入り口に「海のバカ」と書かれた木片が立てかけてありました。ホロリと涙がこぼれてしまった事を今も思い出します。それでも海とともに生きざるを得ない、嫌いになれないという思いを感じました。

参考）

１）佐藤　和樹ら：日本産シリアゲムシ９種の配偶行動の比較、信州大学環境科学年報、40号、64-71（2018）

つくば宝篋山のアサギマダラ

10月９日につくば市の宝篋山に登りました。今回は北条大池付近の平沢駐車場に車を止め、山口コースⅠで登頂し、小田城コースを経て山口コースⅡで下山しました。丁度12時頃に頂上に着きましたが、晴天だったこともあり頂上には15人ほどの登山者が休憩をとっていて賑やかでした。

山口コースでの宝篋山登山

今回も草花や虫などを探しながら歩きましたが、山口コースⅠでは林から抜け出た明るい山道でフキバッタのように翅がなく、その上さらに尻尾がほとんど無いバッタ目の昆虫に出会いました。目が大きいのも特徴ですが名前は分かりません。ハナアブとコミスジにも会いました。

バッタ目昆虫　　　オオハナアブ　　　　コミスジ

山口コースⅠから頂上に向かう道に出たところでアサギマダラに遭遇しました。アサギマダラは初めて見ましたので感激しました。山道で水を飲んでいたので近づくことが出来ました。

アサギマダラ（１０月９日）

 その後、山頂に登り下山のため小田城コースを歩いたところ、さらに２匹のアサギマダラと遭遇し写真を撮ることができました。

アサギマダラ（１０月９日）

頂上にはいつものとおり様々なチョウが飛んでいましたが、今回はウラナミシジミの写真を撮ることができました。

ウラナミシジミ（１０月９日）

　もうすぐ紅葉の季節になります。虫の写真を撮るのは難しくなりますが、散歩は続けようと思っています。