京都大学はこのほど、三菱ケミカルとの共同研究により、年間に十数回収穫できる水耕栽培系で、代謝工学とマルチオミックス解析を活用して新しい機能性野菜の開発に成功した。
マルチオミックスとは、細胞内の遺伝子やタンパク質、代謝物などから得られる情報を、網羅的・包括的に分析していくバイオテクノロジーの手法。研究を行ったのは、同大学大学院農学研究科応用生命科学専攻の植田充美教授らのグループ。最先端技術を利用することで、遺伝子組み換え技術を用いず市場流通が可能な、液肥で調製できる栄養価の高い機能性野菜の開発に成功した。
胎児の脳の発達を促進する「葉酸」リッチな機能性ホウレンソウと、これまでにない強い抗酸化機能が推定されている「ベタシアニン」リッチな赤茎ホウレンソウを開発した。機能性野菜を含む機能性食品は、科学的根拠をもとに、健康の維持や増進などに役立つ成分を効率よく摂取できるように開発された食品のこと。
これまでにも、作物への栄養成分強化を目的とした研究が数多く報告されているが、これらの手法は主に遺伝子組み換え技術を用いており、厳しい規制のある日本では、一般流通までには至っていない現状がある。
また、ヒトは葉酸を合成できないため、食物からの摂取が必要だが、食物に含まれる葉酸量は非常に少ない。一方、植物が合成する色素成分は、抗酸化力を高め、ガン細胞の増殖抑制などにも有用な機能を示す2次代謝産物として注目を浴びている。
こうした背景から、同研究ではすでに確立されている三菱グループの水耕栽培系を用い、液肥の成分調整によって、ホウレンソウの葉酸量を高め、赤色色素成分の強化を図った。
今回の研究では、野菜工場の大量安価な栽培システムの活用により、液肥にフェニルアラニンを添加するだけで、最大で約2倍のホウレンソウの葉酸リッチ化を達成。また、スクロースを添加するだけで、最大で約5倍のベタニンリッチ化を達成した。
これらは、同研究グループが培った、代謝工学の蓄積データの活用と、マルチオミックス解析手法の融合による成果であり、同手法は今後の食用野菜の育種に大いに活用できるとともに、一般市場への新しい高付加価値食品の展開に貢献することが期待されている。