デジタリア・エクシリス

デジタリア・エクシリス
科学的分類
王国：	植物界
クレード:	維管束植物
クレード:	被子植物
クレード:	単子葉植物
クレード:	ツユクサ科
注文：	ポアレス
家族：	イネ科
亜科:	パニコ科
属:	デジタリア
種：	D.エキジリス
二名法名
デジタリア・エクシリス （キピスト）シュタプフ
同義語[1]
Panicum exile (キピスト) A.Chev.名目。イレッグ。 パスパラム亡命 キピスト シンセリスマ エグザイル (キピスト) ニューボールド

Digitaria exilisは、ガンビアなどのアフリカの地域ではfindiまたはfundi ^[2]と呼ばれ^{、 [a] [4]、英語の}一般名 はwhite fonio、 fonio millet、 hungry riceまたはacha rice ^[5]で、イネ科の植物です。西アフリカのサバンナで収穫されるfonioとして知られる多様な野生および栽培種のDigitaria種の中で最も重要なものです。穀物は非常に小さいです。栄養を改善し、食糧安全保障を高め、 ^{[6]農村開発を促進し、土地の持続可能な利用を支援する可能性があります。その貴重な特性と広範囲にわたる栽培にもかかわらず、fonioに対する研究開発の注目は一般的に限られており、この種が}未利用作物と呼ばれることもあります。 ^[7]

この名前は（英語ではフランス語から借用された）ウォロフ語の foñoに由来する。^[8]

フォニオは栄養価が高く、6～8 週間ほどで成熟する世界で最も成長の早い穀物の 1 つであるため、地元では重要な作物であり続けています。土壌が悪く、雨が短時間で降らない半乾燥地帯では、頼りになる作物です。この穀物は、お粥やクスクス、パン、ビールなどに使用されます。

粒が小さいため、殻を取り除くのは難しく、時間がかかります。伝統的な方法には、砂と一緒にすり鉢でたたく（その後、粒と砂を分離する）か、炎で「ポン」と鳴らしてからたたく（トーストした色の粒ができる。この技術は、アポッソ族の間で使用されている）などがあります。簡単なフォニオ殻剥き機が発明され、殻を剥くより簡単な機械的方法が提供されています。

アフリカでは、 Digitaria exilisの遺伝的多様性は地域によって異なります。例えば、マリの栽培Digitaria exilis在来種では、遺伝的多様性はあまり検出されませんでした。 ^[9]対照的に、西アフリカのニジェール川上流域の栽培Digitaria exilis在来種では、高いレベルの遺伝的多様性が検出されました。 ^[10] Digitaria exilisの多くの異なる在来種は、さまざまな加工方法によって異なる影響を受けます。^[11]

欧州委員会は、2018年12月19日のEU規則L323/1により、申請者であるイタリアの企業Obà Foodが管理・提出した科学的書類に基づき、フォニオを新規食品として欧州で商業化することを承認した。^{[12] [13]}

フォニオは、高さ 30 ～ 80 センチメートルに達する一年生の直立性草本植物です。穂は 2 ～ 5 個の狭い部分穂で構成され、長さは最大 15 センチメートルです。小穂は不稔花と稔花で構成され、稔花からフォニオの穀粒が生まれます。穀粒は穎果で、周囲を小穂と殻で囲まれています。大きさは非常に小さく、わずか 1.5 ミリメートル (約 2000 粒から 1 グラム) です。色は白、黄色、紫色です。

フォニオは他の穀物よりも早く成熟します。品種によっては播種後42～56日で収穫できるものもあります。他の品種はよりゆっくりと成熟し、通常は165～180日かかります。^[14]

Digitaria exilisの識別された品種は次のとおりです: ^[15]

• 変数gracilis -カンカン地域 (ギニア)
• 変数stricta -カサマンス(セネガル)、ギニア、マリ、ブルキナファソ
• 変数Rustica -カサマンス(セネガル)、ギニア、マリ、ブルキナファソ
• var. mixta -ギニア
• var. densa -トーゴ

フォニオは古代アフリカの作物の一つで、栽培が約7,000年前に始まったと思われることから、おそらく西アフリカ最古の作物である。^[16]フォニオが食用として初めて言及されたのは14世紀半ばのことである。^[14] D. exilisはもともと野生種のD. longifloraから派生した。^[2]

フォニオの栽培が盛んなのは、チャドからカーボベルデまでの西アフリカ、マリ南部、ブルキナファソ西部、セネガル東部、ギニア北部、ベナン北部、ナイジェリア北中部の一部（プラトー州北部、カドゥナ南部、ニジェール州の一部、アブジャ（連邦首都圏）、ケビ州のズル地域、ナサラワ州とコギ州の一部、バウチ州の一部など）です。また、南ニジェールでも栽培されており、数百万人の主食となっています。マリ、ブルキナファソ、ギニア、ナイジェリアの一部の地域では、フォニオは最も重要な穀物、または主要な穀物の1つとなっています。白いフォニオの主な栽培地域はナイジェリアの高原地帯で、アチャと呼ばれています。 2番目のフォニオ種であるイブルまたはブラックフォニオは、ナイジェリアのジョス・バウチ高原とトーゴとベナンの北部地域に限定されています。^[14]

フォニオはドミニカ共和国の一部で栽培されており、すでに西アフリカから1500本が持ち込まれており^{[説明が必要]} 、最初は雑草としてのみ栽培されていましたが、現在は再び栽培されています。^[17]

出典: ^[18]

西アフリカでは毎年55万ヘクタール以上のフォニオが栽培され、生産量は58万7000トンに上ります。収穫量は比較的安定しており、平均収穫量は現在1ヘクタールあたり1トンです。周辺地域では収穫量は500キログラム未満で、非常に痩せた土壌では150～200キログラムまで落ち込みます。^[14]

フォニオは西アフリカの熱帯気候で栽培されており、乾季がはっきりしており、気温は25～30℃、年間降雨量は600～1200mmです。しかし、フォニオは標高1000m以上の高地でも栽培されており、年間降雨量が多く（1200～1500mm）、気温も低い（15～25℃）。フォニオは根系が発達しており、土壌の1m以上の深さまで伸びます。この根系のおかげで、乾季に植物がうまく生育し、貧弱で肥沃度の低い土壌にも適応できます。フォニオは主に砂質土壌で栽培されますが、岩の多い土壌でも生育します。アルミニウム含有量の多い酸性粘土質土壌でもよく育ちます。重い土壌では、ほとんどの品種がうまく育ちません。この作物は要求が少なく、不利な気候や土壌条件にも対処できます。^[14]

アフリカ全土で、ほとんどの作業は手作業で行われています。^[14]

種をまく前に行う主な作業は、畑の清掃と耕作です。耕作には動物が使われることもあれば、表面を掻き集めるためにダバが使われることもあります。 ^[14]

種まきの時期は最初の雨が降ったときから始まります。これは品種や栽培地域によって異なります。種まきに使われる穀物は、前回の収穫から保存された最良の穀物で、手で播種されます（散布播種）。土壌の分布をより均一にするために、種子を砂と混ぜることもあります。種子は表面に残るため、手またはダバで連続的に耕して、種子を土壌に少し埋める必要があります。通常、1ヘクタールあたり30～40kgの種子が使用されますが、発芽時に雑草を抑制するために、1ヘクタールあたり70kg以上播種されることもあります。発芽と出芽には、30℃の温度が最適です。発芽と成長は速く、作物の維持には除草のみが必要です。^[14]

害虫には以下のものがある: ^[19]

• ハエ科のAtherigona属のハエを撃つ。
• キバガ科、Chilo partellus
• アザミウマ、昆虫、バッタのいくつかの種
• セジロウンカ、Sogatella furcifera（パンゴラ萎縮ウイルスの媒介生物）

収穫のほとんどは、今でも手作業で行われています。穀物が成熟するとすぐに、通常は 7 月か 8 月に、男性は鎌でフォニオを刈り取り、女性と子供たちはそれを束にまとめます。モーター駆動の芝刈り機を使用して、これを補助することもできます。束は、カビの発生を防ぐために、乾燥した換気の良い場所に保管する必要があります。乾季には、束は太陽の下で大きな山に積み上げられ、完全に乾燥します。脱穀も手作業で行われます。トラクター駆動の脱穀機は、コストが高く、小さな穀物の損失が多いため、めったに使用されません。穀物は緩く保管されます。殻は消化されないため、食べる前に取り除かなければなりません。このプロセスは、伝統的に女性が乳鉢を使用して行います。5 回目の殻むき後、フォニオは「白くされた」と呼ばれます。付着した砂利と砂は、ひょうたんの助けを借りて洗い流されます。この工程には高度な技術を持つ女性と、フォニオ1キログラムあたり最大10リットルのきれいな水が必要である。^[14]

上述の伝統的な労働集約型プロセスに代わる産業機械が開発されている。米の脱穀機をフォニオ用に改造することも可能だ。脱穀した種子をふるいにかけるには、選別機や回転ふるいを使用できる。CIRADはフォニオ専用にGMBF脱穀機を開発した。しかし、このような機械はコストが高く性能も高いため、投資が経済的に成り立つためには複数の村が共同で機械を運用する必要がある。^{[14] [20]}

ディジタリア・エクシリスは世界中で栽培化が追求されていない作物ですが、多くの特性があり、優れた作物候補となっています。ディジタリア・エクシリスは、C4代謝と中程度の高さを持つ一年生植物です。 ^[22]単独で植えることも、他の作物と一緒に限界地に植えることもできます。農家はディジタリア・エクシリスの成熟の早さを高く評価しています。この作物はわずか6～8週間で成熟します。^[23]

西アフリカでは、Digitaria exilisは料理に欠かせない存在で、伝統的に粥や蒸し料理に使われています。この種は炭水化物とタンパク質を多く含むことで知られています。 ^[24]これらのタンパク質含有量は、Digitaria exilisが小麦、米、トウモロコシなどの他の穀物に比べてメチオニンなどの必須アミノ酸を豊富に含んでいることに表れています。^[25]これらの特性から、Digitaria exilis は優れた食料源となり、適切な特性が選ばれれば有用な作物になる可能性があることがわかります。

また、 Digitaria exilisは持続性に優れており、困難な環境でも生存できます。洗浄や掻き取り処理を施した後も、この作物は発芽率を維持しました。Digitaria exilisは砂やロームなど、さまざまな土壌でよく発芽しました。^[26]この作物は投入をほとんど必要とせず、雨だけで生き残ることができます。限界地に適応しており、痩せた土壌でもよく育ち、干ばつに強いです。^[27]これらの特性により、Digitaria exilisは潜在的に優れた作物候補となっています。

メギタリア・エクシリスは、さまざまな方法で収穫できる。種子を得るために根こそぎにしてしまう農家もいるが、他の方法の方が効果的かもしれない。鎌は、植物全体を破壊するのではなく、種子を含む部分を切るために使われる。脱穀は地域によって異なる。方法には、麦わらを叩いて穀物を取り出す方法や、麦わらを踏みつけて種子を取り出す方法などがある。その後、穀物は通常数日かけて乾燥させる。この作物は、硬い穀粒に囲まれた非常に小さな種子を持っているため、穀物は料理に使う前に細かい粉末に挽かれる。^[28]

一方、Digitaria exilisは、作物候補となる能力にいくつかの影響を及ぼします。この作物が苦労する点の1つは、雑草との競合です。そのため、農家は播種後に雑草を除去する必要があります。もう1つの問題は、Digitaria exilisを植えた後、畑が土壌の栄養分を回復するのに時間が必要であることです。通常、畑は収穫後1〜2年間休耕する必要があります。^[28]これらは、改善が必要な特性の一部であり、人工選択によって改善することができます。

キバナホシテントウは西アフリカ最古の在来穀物で、紀元前5千年頃に初めて収穫されました。キバナホシテントウは、この地域の食糧安全保障にとって不可欠です。^[27]農家は、この作物の料理としての価値、成長サイクルの短さ、生産性の高さ、中型サイズを重視しています。^[29]しかし、収穫および加工技術の欠如により、作物の遺伝的多様性を維持したり、大規模生産を確立したりすることは困難です。^[28]それを念頭に置いて、生産者と消費者の両方のためにフォニオを維持し、開発することが重要です。キバナホシテントウは、料理や技術的な原料として将来的に多くの用途が考えられるため、世界のための新しい作物として開発するには、優れた穀粒特性を選択することが必要です。^[24]

ディジタリア・エクシリスは人間にとって高い栄養価を持っています。^[10] 殻をむいたフォニオの栄養価は100グラムあたり約1470kJ、白くしたフォニオでは1430kJです。^[14]

メチオニンとシステインという、人間の生存に重要な2つのアミノ酸が含まれています。 ^[10]しかし、これら2つのアミノ酸は、小麦、米、トウモロコシ、その他の穀物には欠けています。^[10]アミノ酸レベルから高分子レベルに移ると、D. exilisは他の穀物作物と比較して、タンパク質、炭水化物、繊維の含有量が多くなっています。^[30] Digitaria exilisは、米よりもタンパク質と繊維の含有量が多いです。 ^[30]さらに、D. exilisは、キビ、モロコシ、トウモロコシよりも炭水化物の含有量が多いです。^{[30]したがって、} D. exilisの栄養上の利点は、他の同様の穀物作物の栄養上の利点を上回ります。

他の穀物と比較したDigitaria exilisの炭水化物、脂質、タンパク質、ミネラル含有量(乾燥重量 %)

出典: ^[14]

D. exilis は、一般的に他の穀物と同程度のミネラル含有量を示します (表 1)。しかし、他の穀物よりもはるかに多くの硫黄を含んでいます。さらに、硫黄は他の穀物のように殻ではなく穀物に主に濃縮されています。^[14] このため、D. exilisには、トウモロコシやキビの 2 倍、米の 3 倍のメチオニン(硫黄化合物) が含まれています。 ^[14]ミネラルの一部は殻に集中しており、脱穀の過程で失われます。^[14] 脱穀された穀物に残っている脂肪酸は、主にリノール酸やオレイン酸などの不飽和脂肪です。^[14]最も多く含まれる飽和脂肪はパルミチン酸です。^[14] Digitaria exilis は糖尿病患者に最適な食品であると報告されています。^[31]

殻をむいて白くしたDigitaria exilisのミネラル含有量

出典: ^[14]

この元々の栄養価の高さを変える要因はいくつかあります。D . exilisの栄養成分を歪める方法の 1 つは、食用にするために必要とされる大規模な加工です。^[9]製粉中に、穀物の外層が除去されますが、この層には主に栄養素が含まれています。^[9]したがって、穀物の外層が失われると、栄養価も失われます。^[9]その結果、D. exilisの食用形態に含まれる鉄、亜鉛、フィチン酸の濃度は、加工前のそれぞれの濃度に比べて減少します。^[9]

セリアック病は、プロラミンの一種である小麦グルテンに対する不耐性であり、慢性的な小腸障害を引き起こす可能性があります。^[要出典]フォニオは小麦よりもソルガムや米に近いため、この不耐性を引き起こすアミノ酸配列は含まれていません。^[14]

さらに、 D. exilisの栄養含有量と収量は、 D. exilis が主に生育する西アフリカのさまざまな気候条件における土壌栄養の影響を受ける可能性があります。 ^{[32]実験により、土壌中の窒素濃度が}D. exilisの栄養と生産性に最も大きな影響を与えることがわかりました。^[32]窒素を限られた量で土壌に添加し、カリウムとリンを過剰にした場合、D. exilisの生産性は22% 増加しました。^[32]ただし、カリウムまたはリンのいずれかを過剰な窒素とリンで土壌に添加した場合、または窒素とカリウムを過剰に添加した場合は、このような有意な結果は観察されませんでした。^[32]逆に、窒素、リン、カリウムを同量で適度な量で土壌に添加した場合、最大の収量と栄養が見られました。^{[32]この全体的な傾向は、} D. exilis が自然に生育する降雨量が少なく、土壌条件が悪いことが原因であると考えられます。 ^[32]

さらに、農家はD. exilis在来種を主要な農業特性について評価した。^[33]これらには、加工のしやすさ、生産性、粒の大きさ、収穫のしやすさなどが含まれる。^{[33]これらの農家の評価に基づくと、} D. exilisの農業特性（農家にとって栽培しやすい特性）は、茎が大きく長いこと、穂が長くて粒が多いこと、粒が大きいことであることがわかる。^[33]これらの特性により、農家は栽培と収穫をより簡単に行うことができる。

進化生物学の観点から見ると、Digitaria exilisの栄養成分、栄養成分を変化させる要因、農業上重要な形質に関する情報は、 D. exilisの人為的選択において重要となる可能性がある。最も多くの栄養分を示し、農業上重要な性質を示すDigitaria exilis在来種は、さらに改良を重ねて栽培することができる。 ^[33]その結果、Digitaria exilis は将来人類に食糧安全保障を提供する多年生作物となる可能性がある。

WWFとクノール社は、2019年2月の共同研究で、ディギタリア・エクシリスを「より健康な人々とより健康な地球のための50の未来の食品」の1つに挙げています。^[34] WWFと多国籍企業ユニリーバ（クノール社）は協力し、食品生産の環境への影響を減らし、人間の健康を改善するために人々がもっと食べるべき50の未来の食品についての認識を高めるキャンペーンを開始しました。ディギタリア・エクシリスは、その原料の1つとして特定されています。^[35]

ディギタリア・エクシリスがこれほどまでに人気のある穀物である理由の 1 つは、その化学組成です。ディギタリア・エクシリスは、人間の健康に不可欠なアミノ酸であるメチオニンを豊富に含んでいるため、重要な栄養源です。ディギタリア・エクシリスは人々の栄養にとって非常に重要な部分であったため、研究者たちは、それがなぜそれほどおいしいのかを知りたいと考えました。ディギタリア・エクシリスの風味に何が寄与しているかを調べるために、揮発性化合物が使用されました。ディギタリア・エクシリスには、単糖類と容易に反応してアルキルピラジンを形成するいくつかのアミノ酸が含まれていることがわかりました。揮発性物質には、デンプン分解によって形成されるもの、デンプンとタンパク質の反応によって形成されるもの、脂質酸化によって形成されるものの 3 種類がありました。^[36]

Digitaria exilis をユニークにしているものの一つは、その物理化学的性質です。Digitaria exilisの物理化学的性質は、そのデンプンが天然かスクシニル化されているかによって異なります。スクシニル化されたDigitaria exilisの pH は、天然のDigitaria exilisよりも低くなります。これは、スクシニル化によって導入された分子の一部がアセチル化の分子に似ているためと考えられます。スクシニル化はデンプンの pH を低下させますが、嵩密度や吸水能力などの特性の一部を高めることができます。嵩密度の違いは、嵩密度が増加するにつれて粒子サイズが小さくなることによって引き起こされます。スクシニル化はデンプンの吸水能力を高め、生地などの一部の食品に役立つ可能性があることを示唆しています。^[37]

Digitaria exilisはD. iburuaやEleusine coracanaのようなデンプンに比べて、より多くの分岐分子を持っています。これは重要な発見でした。なぜなら、Digitaria exilisはより多くの分岐分子を持っているにもかかわらず、他のデンプンよりも鎖が少なく、化学的に珍しいからです。これらの違いは別として、他のほとんどの化学的特徴は米と非常に似ていましたが、Digitaria exilisと米は両方ともA.結晶型のデンプンであるため、驚くことではありませんでした。 ^[38] さらに、Digitaria exilisの微細構造が研究され、穀物のキビと非常に似ていることが発見されました。研究者らは、Digitaria exilisはタンパク質体が最も豊富であり、タンパク質の大部分は細胞の中心に向かって位置していることを発見しました。Digitaria exilisの特定の構造が分析され、薄い苞葉と2つの小穂に囲まれていることがわかりました。Digitaria exilisの穎果は、薄い種皮と融合した果皮を含む果実の一種で、胚乳と胚組織を保護する役割を果たすいくつかの層で構成されています。^[39]

フォニオの成分は、世界のどの地域に住んでいるかによって異なります。主な違いは、タンパク質と繊維の含有量です。この情報は、特定のタンパク質や繊維が不足している人々に食事に関するアドバイスを与えるのに役立ちます。^[40]

• インド北東部で穀物として利用されるDigitaria compacta （ライシャン）
• 西アフリカで作物として使われるDigitaria iburua （黒フォニオ）
• 世界中で雑草とみなされているが、ヨーロッパでは伝統的に穀物作物として利用されている。
• 野生の原種であるDigitaria longiflora
• フォニオ脱殻機

• 「フォニオ：アフリカの穀物作物」CIRAD 。 2014年5月16日閲覧。^{[永久リンク切れ‍ ]}
• 全米研究会議 (1996 年 2 月 14 日)。「フォニオ (アチャ)」。穀物。アフリカの失われた作物。第 1 巻。ワシントン: 全米アカデミー出版。ISBN 978-0-309-04990-0. 2008年7月18日閲覧。
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• フォニオ - NUS コミュニティ、バイオバーシティ インターナショナル