ゼロからわかるテカミンマックス  その2(全4回)

チュートリアル 更新日:

この記事では、味の素ヘルシーサプライ株式会社がアグリテクノ社とのパートナーシップの基で提供しているバイオスティミュラント製品「テカミンマックス」について、対話形式でやさしく解説します。ぜひお気軽にお読みください。

テカミンマックス

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目次

    【登場人物】

    ■池田亜美(あみちゃん)

    農家を営む親戚がいることから、農業に興味を持ち始めた小学6年生の女の子。研究熱心で親戚からいろいろ教わっている。

    ■アグリ先生

    あみちゃんの親戚で農業を営んでいる。農業資材にも詳しく、あみちゃんからは先生と呼ばれ慕われている。

    1.植物成長の促進

    1)植物が成長するとは

    あみちゃん

    ー この前は、テカミンマックスについて教えてもらいました。テカミンマックスを葉に吹きかけると、トマトが大きく育ったり、しおれかけていたキュウリが元気になったりするんですよね。今日は、続きを教えてくれますか。

    アグリ先生

    ー もちろん。今日はテカミンマックスの働きについて、さらに詳しく説明するよ。テカミンマックスに期待できる効果は、「植物成長の促進」と「ストレス耐性の向上」の2つだったね。まずは、植物成長の促進から説明していくよ。

    あみちゃん

    ー はい、お願いします。そもそも植物が成長するとはどういうことですか?

    アグリ先生

    ー 植物が成長するとは、根が発達したり、茎が長く伸びたりすることを言うよ。それから、葉の数が増えたり、葉そのものが大きくなることも植物の成長だね。

    あみちゃん

    ー そうなんだ。植物はどうやって、茎が伸びたり葉っぱが増えたりするんですか?

    アグリ先生

    ー 植物が茎や葉を大きく成長させるとき、植物の体の中ではいろいろな化学反応が起こっているんだ。例えば、葉は太陽のエネルギーを使って、水と二酸化炭素から糖と酸素を作っている。

    あみちゃん

    ー それってもしかして、光合成? 学校で習いました!

    アグリ先生

    ー そのとおり! 光合成だよ。光合成は、簡単に言うと、植物が太陽の光をエネルギーとして使い、空気中の二酸化炭素と水から食べ物(糖)を作り出す方法だよ。この食べ物は植物の成長に必要なエネルギーを提供するんだ。

    それから内呼吸と言って、酸素で糖を分解し、エネルギーを出しながら二酸化炭素と水を排出する活動がある。

    内呼吸は細胞呼吸とも言って、細胞ひとつひとつがエネルギーを作り出すための呼吸なんだよ。それから根は、土の中から窒素という栄養を吸い上げて植物内に取り込んでいる。

    これらの活動は代謝と呼ばれる、植物が生きるための活動なんだ。植物の体内では、さまざまな代謝がお互いに影響し合いながら起こっている。この代謝を進めながら、植物は成長していくんだよ。

    あみちゃん

    ー 植物の成長には、代謝がたくさん必要なんですね。

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    2)窒素同化と各種アミノ酸合成の促進

    あみちゃん

    ー テカミンマックスは、植物の成長を助けてくれるんですよね。

    アグリ先生

    ー うん。テカミンマックスは代謝を活発にすることで、植物がもともと持っている力で代謝サイクルを回すことを助けているんだ。

    植物は日々自分で代謝を進めているけど、天気は日によって変わるから、いつも同じ環境ではないよね。曇りで日が十分に当たらなかったり、気温の変化があったりと、ちょっとしたことが代謝サイクルに影響する。そんなときでもできるだけふだんどおりの代謝サイクルを回せるように、テカミンマックスがアシストしてくれるよ。

    あみちゃん

    ー この前、テカミンマックスは電動アシスト自転車のような役割だと教えてもらいましたね。

    アグリ先生

    ー そう、あくまでも代謝サイクルを回すのは植物自身で、テカミンマックスはその活動を支えているイメージだね。 

    あみちゃん

    ー テカミンマックスは、どんな代謝を支えているのですか?

    アグリ先生

    ー 特に、窒素同化と各種アミノ酸合成を促進しているよ。

    あみちゃん

    ー ちっそ・・・?

    アグリ先生

    ー 窒素同化と各種アミノ酸合成。ちょっと難しいからゆっくり説明していくね。まず窒素とは、植物に必要な三大栄養素である窒素、リン酸、カリウムのうちのひとつなんだ。

    そして窒素同化というのは、植物が外から窒素成分を取り入れて、体内でアミノ酸やタンパク質を作る働きのことだよ。簡単に言うと、窒素同化は植物が土から吸い上げた窒素を使って、自分の体を作るための「材料」を作ることだね。これにより植物は成長し、健康を保つことができるんだ。

    あみちゃん

    ー 人間が、ご飯を食べて体づくりするみたいなことですか?

    アグリ先生

    ー 似ているね。窒素同化はどんな順番で起こるのか、もうちょっと詳しく説明するね。

    植物は、主に根から窒素成分を吸い上げている。吸い上げられた窒素成分は、アンモニウムイオンの形に変わる。そのアンモニウムイオンは、植物体内にもともとあるグルタミン酸と結合し、結合した後は2個のグルタミン酸に分割されるという順序になっているよ。

    グルタミン酸の形になると植物体内を移動できるようになって、必要な場所に移動するんだ。

    あみちゃん

    ー 窒素が、植物の体の中でグルタミン酸というものに生まれ変わるんですね。

    アグリ先生

    ー そう。2つに分割されたグルタミン酸は、根から茎や葉に送られる。そして、そこでまた他のアミノ酸、タンパク質、核酸などに変換されるんだ。

    アミノ酸やタンパク質、核酸は植物の体をつくる重要な成分なんだよ。

    あみちゃん

    ー 窒素っていろいろなものの素になっているんですね。

    アグリ先生

    ー そうだよ。だから植物にとっては、窒素を効率よく、たくさん取り込めるといいよね。

    さっき話したように、窒素はアンモニウムイオンに還元されてグルタミン酸と結合する。ということは、植物体内に、はじめからグルタミン酸が豊富にあれば、窒素を受け入れる体制ができていることになるね。

    そこで、テカミンマックスが活躍するんだ。テカミンマックスにはグルタミン酸が豊富に含まれている。これを植物に散布することで植物体内のグルタミン酸を増やしておくと、より多くの窒素をより早く根から吸収できるようになるよ。

    あみちゃん

    ー テカミンマックスに含まれたグルタミン酸が、窒素の吸収をアシストしてくれるんですね。

    アグリ先生

    ー うん。そしてアンモニウムイオンは重要な栄養素だけど、植物の体内で濃くなりすぎると細胞にとって有毒になってしまうんだ。だから濃度が高くなりすぎないように、ゆっくりとしか吸収できない。そうすると植物の成長もとてもゆっくりになってしまう。

    でも、もしアンモニウムイオンを受け入れられるグルタミン酸が植物体内にたくさんあったら、もっと速いスピードで窒素を吸収できて、成長もスムーズになるんだよ。

    あみちゃん

    ー テカミンマックスを使うと、窒素の吸収が速くなるんですね。

    アグリ先生

    ー そうだね。植物は、最初に作られるグルタミン酸を基に、数種類のアミノ酸を自分で作ることができるんだ。だから、アミノ酸合成の出発点であるグルタミン酸がたくさん作られると、各種アミノ酸もより多く合成されるよ。

    またグルタミン酸は、アミノ酸以外の有機体窒素の元となったり、光合成のように重要な代謝サイクルを回したりする役割もあるんだ。

    あみちゃん

    ー アミノ酸が多くなると、植物にいいのですか?

    アグリ先生

    ー アミノ酸は、タンパク質を構成する成分で、植物の体の多くはタンパク質からできているんだ。だからアミノ酸が多いと植物は健康的に育つ。アミノ酸は、植物だけでなく人間にとっても大切なものなんだよ。

    あみちゃん

    ー グルタミン酸は、植物の成長になくてはならないものなんですね。

    アグリ先生

    ー ただし、アミノ酸の合成は単一の経路だけで行われるわけではないんだよ。グルタミン酸は多くのアミノ酸の生合成で重要な役割を果たすんだけど、植物の体内ではさまざまな代謝経路を通じて、多種多様なアミノ酸が合成されているんだ。

    たとえば、グルタミン酸からは直接グルタミンやプロリンなども合成されるし、複数のステップを経て他のアミノ酸へと変換されることもあるよ。このように、アミノ酸合成は非常に複雑で、植物の成長と健康に必要不可欠な多くの化学的反応が関与しているんだよ。

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    3)光合成と炭素同化

    アグリ先生

    ー グルタミン酸の代謝は、植物のエネルギー代謝全体と深く関わっていて、炭素と窒素の流れを作っているんだ。

    炭素は、主に光合成によって空気中の二酸化炭素を取り込むことで、植物に吸収される。そして、植物体内で糖類、脂質、アミノ酸とタンパク質、核酸などに合成されるんだ。この活動を、炭素同化と言うよ。

    あみちゃん

    ー 炭素も大切なんですね。

    アグリ先生

    ー そうだね。炭素は、必要に応じていろいろなものに変化するんだよ。例えば、貯蔵された糖類からATPと呼ばれるエネルギー通貨が作られたり、アミノ酸が別のアミノ酸に作り替えられたりするよ。

    あみちゃん

    ー エネルギー通貨ってなんですか?

    アグリ先生

    ー ちょっと難しかったかな。エネルギー通貨と呼ばれるATPは、植物の体内でエネルギーの保存や受け渡しが必要なときに使われるものなんだ。代謝には必ずエネルギーが関わっているんだよ。

    あみちゃん

    ー 分かるような分からないような・・・。

    アグリ先生

    ー エネルギー通貨ATPは、糖類から分解されたピルビン酸がクエン酸回路へと供給され、この回路内でさらに分解されることで生産されるよ。

    「クエン酸回路」とは、細胞のミトコンドリア内で糖や脂肪からエネルギーを効率よく取り出すために行われる一連の化学反応のこと。このプロセスで生成されるのがエネルギー通貨ATPだよ。ATPは植物の成長や生存に不可欠だよ。

    グルタミン酸から直接ピルビン酸が作られるわけではないけど、この2つは多くのプロセスで関わりがあるんだ。ちょっと複雑になってきたね。

    アグリ先生

    ー グルタミン酸は、化学反応でα-ケトグルタル酸に変換される。この反応では、グルタミン酸からアミノ基が取り除かれ、他のアミノ酸へのアミノ基として供給される。

    生成されたα-ケトグルタル酸は、クエン酸回路の重要な中間体であり、このサイクルを通じてさらに代謝される。クエン酸回路では、ピルビン酸が分解され二酸化炭素、水、そしてエネルギー通貨ATPが生成されるんだ。この絵を見てごらん。

    あみちゃん

    ー あっ、絵を見たらイメージできました。

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    2.ストレス耐性の向上

    1)生物的ストレスと非生物的ストレス

    アグリ先生

    ー それじゃあ次に、テカミンマックスの期待できる効果の2つ目、植物のストレス耐性の向上について説明していくね。この前説明したように、ストレスとは、望ましくない力が加わるという意味だったよね。

    あみちゃん

    ー はい、人間と同じように植物もストレスがあるんですよね。

    アグリ先生

    ー そうだね。植物が外から影響を受けることで、いつもどおりの代謝ができなくなって、成長や発達に悪い影響が出るほか、ひどいときには植物の生存にも関わることがあるんだ。

    植物が受けるストレスには、大きく分けて2種類あるよ。ひとつは生物的ストレス、もうひとつは非生物的ストレスと呼ばれている。

    あみちゃん

    ー 生物的ストレス?

    アグリ先生

    ー 生物的ストレスは、生き物から受けるストレスだよ。生き物の中にも種類があって、病原体や害虫、雑草などがある。

    病原体とは細菌・ウィルス・菌類などのことで、人間もウィルスから風邪をひくように、植物も病気になることがある。

    害虫は分かるよね。昆虫などが植物の葉や実を食べてしまうのは、見たことがあるかな。雑草は、育てたい植物の近くに生えていると水分や栄養素、光などの取り合いになってしまうから、植物の成長に影響が出てしまうよね。

    あみちゃん

    ー 非生物的ストレスは?

    アグリ先生

    ー 非生物的ストレスは、生き物のせいではないストレスのことだね。例えば土が乾燥していたり、土の塩分濃度が高かったりすると、植物は水分をうまく吸収できないんだ。

    水は植物が生きていくうえでとても大切だから、成長に影響するよね。気温が暑すぎたり寒すぎたりすると、植物の細胞はダメージを受け、代謝がうまく働かない。光が不足すると光合成が影響を受けて、エネルギー生産ができない。光がないと光合成できないからね。土や水が汚れていたら、植物はきれいな水を取り込めないばかりか、健康を損なうこともあるよ。

    あみちゃん

    ー はい、よくわかります。

    アグリ先生

    ー これらのストレスがかかると、植物は緊急事態と判断し、なんとか対処しようとするんだ。

    あみちゃん

    ー そのとき植物の体の中ではどんなことが起こっているんですか?

    アグリ先生

    ー 植物はもともと、体内に入ったウィルス、細菌、カビなどを自分で取り除く機能を持っている。それが、フリーラジカルを作るということなんだ。フリーラジカルは代謝によって作られるけど、高温や乾燥等の非生物的ストレスにさらされた場合も、同じようにフリーラジカルが作られるよ。

    あみちゃん

    ー フリーラジカル?

    アグリ先生

    ー フリーラジカルは活性酸素種とも呼ばれていて、酸化力がとても強い。酸化力とは、ものを錆びさせる力なんだ。フリーラジカルは病気を防ぎ、異物を取り除く重要な役割を持っているけど、酸化力が強いので逆に困ることもある。

    あみちゃん

    ー 困ること?

    アグリ先生

    ー そう、フリーラジカルは酸化力が強すぎるから、ウィルスや細菌、カビだけではなくて、細胞そのものを傷つけてしまうこともあるんだよ。フリーラジカルが増えすぎると、他の分子と化学反応を起こして、健康な細胞を壊したり、遺伝情報が含まれるDNAを傷つけたり、細胞内の酵素を傷つけたりすることもある。

    DNAに傷をつけると、遺伝情報の変異や細胞の機能不全を引き起こす可能性があったり、また、タンパク質を変性させてしまって、細胞の構造と機能が損なわれることもあるんだよ。これらの損傷は、細胞の老化や病気の進行につながったりするんだ。

    あみちゃん

    ー それは困るね。

    アグリ先生

    ー でも植物は、増えすぎたフリーラジカルを取り除く機能も持っているよ。植物はストレスがかかったとき、最初の反応のひとつに遊離アミノ酸を体内に増やすというものがあるんだ。そしてこれらのアミノ酸から酵素や抗酸化物質を合成する。この合成された物質で、フリーラジカルを取り除くんだ。

    あみちゃん

    ー そんな仕組みもあるんですね。ちょっと安心できました。

    2)テカミンマックスによる保護作用

    あみちゃん

    ー テカミンマックスは、どうやって植物のストレス耐性を上げるんですか?

    アグリ先生

    ー 植物は、外からのストレスにさらされた時、身を守って生きのびるために、ふだん代謝に使っているエネルギーをストレス対応に振り分けることになるんだ。

    そんな時、テカミンマックスに含まれているアミノ酸が、ストレス対応に使われるよ。つまり、テカミンマックスは植物がもともと持っているストレスに対処する力を手助けして、その結果、植物のストレス耐性を向上させて強い植物体を作るんだ。

    あみちゃん

    ー テカミンマックスはいろんなところで頼りになるんですね。

    アグリ先生

    ー それに、テカミンマックスに含まれるアミノ酸は、植物がエネルギーを作る基になるんだ。

    このエネルギーは、ストレス応答に関わる酵素や保護タンパク質の合成に使われるから、たくさん持っていると、フリーラジカルが増えた時も対処できる。フリーラジカルが増えると、細胞やDNAが傷つけられることもあったよね。でも、十分なエネルギーがあれば素早く酵素を作って、細胞が壊されるのを最小限に抑えられるよ。

    アグリ先生

    ー テカミンマックスには、ビタミンやベタインという物質も含まれているよ。ビタミンは、植物の細胞を酸化のストレスから守るんだ。ベタインは、特に乾燥や塩分ストレスのある環境で、植物が元気に生育できるように支援するよ。どちらも、植物のストレス耐性を向上させる重要な成分なんだ。

    あみちゃん

    ー テカミンマックスには、植物に役立つ成分がたくさん入っているんですね。

    アグリ先生

    ー そうなんだ。その成分が、植物が持つ自然な代謝プロセスをサポートする役割を持っているんだ。つまり、この製品は植物の代謝を直接変えるのではなく、植物が持つ能力を最大限に引き出すための栄養とエネルギーを提供することをアシストするんだよ。たとえば、窒素同化やアミノ酸合成といったプロセスを効率よく行えるように、必要な栄養素を補給することで、植物が健康に成長するのを助けるわけだ。ここが今日の最も大事なポイントだよ。

    今日はここまでにして、次はテカミンマックスに含まれている成分について、詳しく教えてあげるね。

     

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    3.まとめ

    今回は、テカミンマックスに期待できる2つの成果について解説しました。

    アグリ先生とあみちゃんが話していたように、テカミンマックスを使うことで「植物成長の促進」と「ストレス耐性の向上」が期待できます。

    植物の成長を促進するとは代謝を活発にすることで、テカミンマックスは特に窒素同化と各種アミノ酸合成を促進します。

    窒素同化は、植物が外から窒素成分を取り入れてグルタミン酸に変換し、アミノ酸やタンパク質を作る働きのことです。テカミンマックスで豊富なグルタミン酸を供給することで、多くのアミノ酸を生成できるため、植物の成長に貢献します。

    テカミンマックスは、植物のストレス耐性の向上も期待できます。植物は、日々さまざまなストレスに直面しており、ストレスに対してさまざまな防御機構を発達させています。植物はストレスを受けると、ふだんは代謝のために使っているエネルギーをストレス対応に振り分けます。テカミンマックスを与えることで植物にアミノ酸が供給され、植物の防御機構をアシストし、ストレス耐性を高めます。

    次回はテカミンマックスの含有成分について詳しく解説します。ぜひご覧ください。

     

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