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| トウモロコシ | |
|---|---|
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| 雄花と雌花を含む | |
科学的分類 
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| 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: | トウモロコシ |
| 種： | ゼブラフィッシュ
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| 二名法名 | |
| トウモロコシ | |
トウモロコシ（英: Maize / m eɪ z /、Zea mays ）は、北米英語ではcornとも呼ばれ、穀物を生産する背の高い頑丈なイネ科の植物です。約9,000年前にメキシコ南部の先住民によって野生のテオシントから栽培化されました。ネイティブアメリカンは、スリーシスターズポリカルチャーで豆やカボチャと一緒にトウモロコシを植えました。この植物の葉のついた茎から、花粉を作る雄花序または房と、穂と呼ばれる雌花序が生じます。穂からは穀粒または種子と呼ばれる穀物が収穫されます。現代の商業用品種では、これらは通常黄色か白色ですが、他の品種ではさまざまな色のものがあります。
トウモロコシの繁殖は人間に依存している。コロンブス交換以来、トウモロコシは世界の多くの地域で主食となり、トウモロコシの総生産量は小麦や米を上回っている。トウモロコシの多くは、穀物として、あるいは植物全体として、ベールに詰めたり、より口当たりの良いサイレージにしたりして、家畜の飼料として利用されている。スイートコーンと呼ばれる糖分の多い品種は人間の食用として栽培されているが、畑で栽培されるトウモロコシの品種は、家畜の飼料、コーンミールまたはマサ、コーンスターチ、コーンシロップ、圧搾してコーン油、バーボンウイスキーなどのアルコール飲料、エタノールやその他のバイオ燃料などの化学原料として利用されている。
トウモロコシは世界中で栽培されており、毎年、他のどの穀物よりも多くの重量が生産されています。2020年の世界生産量は11億トンでした。トウモロコシは多くの害虫や病気に悩まされており、 2大害虫であるヨーロッパアワノメイガとコーンルートワームは、それぞれ米国で年間10億ドルの損失をもたらしています。現代の植物育種により、生産量や栄養、干ばつ耐性、害虫や病気への耐性などの品質が大幅に向上しました。現在、トウモロコシの多くは遺伝子組み換えされています。
トウモロコシは食品として、メキシコのトルティーヤやタマーレ、イタリアのポレンタ、アメリカのホミニー グリッツなど、さまざまな料理に使われています。トウモロコシのタンパク質にはいくつかの必須アミノ酸が少なく、含まれるナイアシンはアルカリ処理によって遊離した場合にのみ利用可能になります。メソアメリカでは、トウモロコシはトウモロコシの神として崇拝され、彫刻に描かれています。
歴史
コロンブス以前の発展
トウモロコシは、繁殖するために人間の介入を必要とする。自然に繁殖する祖先であるテオシントの穀粒は、自然に穂軸から落ちるが、栽培化されたトウモロコシの穀粒はそうではない。[2]すべてのトウモロコシは、約9,000年前にメキシコ南部で一度栽培されたことから生まれた。現存する最古のトウモロコシの種類は、メキシコ高地のものである。トウモロコシは、この地域から低地、そしてアメリカ大陸に2つの主要な経路に沿って広がった。[3]栽培の中心は、おそらくメキシコ中南部のバルサス川渓谷であった。 [4]トウモロコシは、少なくとも8,000年前にエクアドル高地に到達した。[5]トウモロコシは、7,600年前までに中央アメリカ南部に到達し、 7,000年から6,000年前にはコロンビアのアンデス渓谷に到達した。 [4]
最も古いトウモロコシの植物は、1つの植物につき1つの小さな穂を育てました。[6]オルメカ人とマヤ人はメソアメリカ全土でさまざまな種類のトウモロコシを栽培し、調理、粉砕、ニシュタマリゼーションによる加工を行っていました。[7] 3000年前までに、トウモロコシはオルメカ文化の中心となり、暦、言語、神話にも影響を与えました。[8]
チリ中南部のマプチェ族は、スペイン到来以前の時代にキヌアやジャガイモとともにトウモロコシを栽培していた。[9]インカ帝国の拡大以前は、トウモロコシはおそらくチリからアンデス山脈を越えて運ばれ、南緯40度にあるアルゼンチンのラカル県メリンキナまで取引・輸送されていた。[10]
コロンビア交換
1492年にヨーロッパ人が到着した後、スペイン人入植者はトウモロコシを消費し、探検家や貿易業者がそれをヨーロッパに持ち帰りました。スペイン人入植者はトウモロコシよりも小麦のパンを好みました。当時のキリスト教の信仰では小麦だけが変容してキリストの体に変わることができるため、トウモロコシ粉は聖餐のパンの小麦の代わりにはなりませんでした。 [11]
トウモロコシは多様な気候で育つため、世界中に広まった。コロンブスの航海のわずか数十年後にスペインで栽培され、その後イタリア、西アフリカなどに広まった。[11] 17世紀までに、トウモロコシは南ヨーロッパの一般的な農民の食べ物となった。18世紀までに、トウモロコシは南フランスとイタリアの農民の主な食べ物となり、特にイタリアではポレンタとして食べられた。[12]
トウモロコシが西洋の農業システムに導入されたとき、その生産性の高さから歓迎された。しかし、トウモロコシが主食となった場所では、すぐに栄養失調の問題が広まった。 [ 13]先住民族のアメリカ人は、少なくとも紀元前1200年から1500年ごろから、灰と石灰で作ったアルカリ水にトウモロコシを浸すことを学んでおり、ニシュタマリゼーションのプロセスを生み出した。彼らはトウモロコシの殻を解放するためにこれを行ったが、偶然にもビタミンBのナイアシンも解放され、これが欠乏するとペラグラを引き起こす。[14]アルカリ処理と食事の多様性が理解され、適用されると、ペラグラは先進国で姿を消した。リジンを多く含むトウモロコシの開発と、よりバランスの取れた食事の推進が、ペラグラの終焉に貢献した。ペラグラは、食糧不足地域や難民キャンプで、寄付されたトウモロコシで人々が生き延びているところでは、今でも存在している。[15]
名前
トウモロコシという名前は、タイノ語のmahisのスペイン語形maízに由来する。[16]スウェーデンの植物学者カール・リンネは、Zea maysの種小名として一般名maizeを使用した。[17] maizeという名前は、文脈や地理的な地域によって変化する複雑で多様な意味を持つcornとは異なり、この1つの穀物に具体的に言及するため、正式、科学的、国際的な用法では一般名として好まれている。[18]ほとんどの国では主にmaizeという用語を使用しており、cornという名前は主に米国と他のいくつかの英語圏の国で使用されている。[19] [20]主にmaizeという用語を使用する国では、 cornという単語は、イングランドの小麦、スコットランドやアイルランドのオート麦など、地理的に地元の主食に応じて異なるあらゆる穀物作物を指す場合がある。 [21] [18]トウモロコシをトウモロコシと呼ぶようになったのは、18世紀の北米で「インディアンコーン」を短縮したものからである。 [22]
食の歴史家ベティ・ファッセルは、北米におけるトウモロコシの歴史に関する記事で、 「トウモロコシという言葉を口にすることは、言語と歴史の悲劇的な誤訳に陥ることだ」と書いている。[8]イギリスでの使用法と同様に、スペイン人はトウモロコシを穀物の総称であるパニーゾと呼び、イタリア人はポレンタと呼んだ。後にイギリス人はトウモロコシをトルコ小麦、トルココーン、またはインディアンコーンと呼んだ。ファッセルは「彼らは場所ではなく状態、文明化された穀物ではなく野蛮な穀物を意味していた」とコメントしている。[8]
国際農業生物科学センターなどの国際団体は、maizeを好ましい一般名とみなしている。 [23] maizeという言葉は、国連食糧農業機関[24] 、メキシコ国際トウモロコシ・小麦改良センター、インドトウモロコシ研究所[25]、オーストラリアトウモロコシ協会[26] 、ナイジェリア国立トウモロコシ協会[27] 、ガーナ国立トウモロコシ協会[28]、南アフリカトウモロコシトラスト[29] 、ジンバブエ種子トウモロコシ協会[30]の名称でも使用されている。
構造と生理学
トウモロコシは、茎が1本しかない背の高い一年草で、高さは1.2メートル（4フィート）から4メートル（13フィート）です。[31]細長い葉は、茎の反対側にある節または節から交互に生じます。 [31]トウモロコシは雌雄同株で、同じ植物に雄花と雌花が別々に咲きます。[31]茎の上部には雄花の花序である雄穂があり、その葯から花粉が放出され、風によって散布されます。[31]他の花粉と同様にアレルゲンですが、そのほとんどは雄穂から数メートル以内に落ち、リスクは主に農業従事者に限定されています。[32] 雄穂から茎の少し下の方にある雌花序は、最初は絹糸、つまり柔らかい管状の毛の束として見られ、雌花の心皮ごとに1本ずつあり、受粉すると穀粒（種子と呼ばれることが多い。植物学的には、すべてのイネ科植物と同様に、果実であり、種皮と融合して穎果を形成する[33]）に成長する。[31]雌花序全体が穂またはトウモロコシの芯に成長し、複数の葉の層または殻に包まれる。[31 ]穂葉は、成長中の穂に最も密接に関連する葉です。この葉とその上の葉は、穀物を構成する炭水化物（デンプン）の4分の3以上を占めています。 [34]
現代の品種では、穀物は通常黄色または白色ですが、他の品種では、オレンジ、赤、茶色、青、紫、または黒色の穀物があります。穀物は穂軸の周りに8〜32列に並んでおり、大きな穂軸には最大1200個の穀物が付くことがあります。[6]黄色のトウモロコシの色はカロテノイドに由来し、赤色のトウモロコシはアントシアニンとフロバフェンによって着色され、オレンジ色と緑色の品種にはこれらの色素の組み合わせが含まれる場合があります。[35]
トウモロコシは短日性光周期性があり、開花には一定の長さの夜が必要である。開花にはさらに10℃（50℉）以上の暖かい日が十分必要である。開花の制御は遺伝的に設定されており、生理学的メカニズムにはフィトクロム系が関与している。熱帯品種は高緯度で栽培すると問題が生じる可能性がある。日照時間が長くなると、冬が来る前に種をまかずに植物が背丈だけ高く成長してしまう可能性があるからだ。一方、背丈が急速に高くなると、バイオ燃料の生産に都合がよい可能性がある。[31]
トウモロコシの未熟な芽には強力な抗生物質である2,4-ジヒドロキシ-7-メトキシ-1,4-ベンゾオキサジン-3-オン（DIMBOA）が蓄積され、広範囲の害虫に対する防御力を発揮します。[36]トウモロコシは根が浅いため、干ばつの影響を受けやすく、栄養の乏しい土壌に耐えられず、強風で根こそぎ倒れやすい傾向があります。[37]
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雄花序は雄穂と呼ばれるもので、多数の小さな雄花が集まって構成されます。 -
若い絹糸を持つ雌花序 -
茎、穂、絹糸 -
完全に成長したトウモロコシ -
茎についた成熟したトウモロコシの穂
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雄花 -
成熟したシルク
ゲノミクスと遺伝学
トウモロコシは20本の染色体を持つ二倍体である。ゲノム内の対立遺伝子変異の83%は、主にトウモロコシ属の種が交雑する自由度が高いため、その祖先であるテオシントに由来する。[38]バーバラ・マクリントックはトウモロコシを用いて「ジャンピング遺伝子」のトランスポゾン理論を検証し、1983年にノーベル生理学・医学賞を受賞した。[39]トウモロコシは遺伝学と発生生物学の重要なモデル生物であり続けている。[40] MADSボックスモチーフはトウモロコシの花の発達に関与している。[41]
トウモロコシ遺伝学およびゲノムデータベースは、トウモロコシ研究を支援するために米国農務省によって資金提供されています。 [42]国際トウモロコシ・小麦改良センターは、害虫抵抗性についてテストされカタログ化されたトウモロコシの系統の大規模なコレクションを維持しています。[43] 2005年に、米国国立科学財団、農務省、およびエネルギー省は、トウモロコシゲノムの配列を決定するコンソーシアムを結成しました。結果として得られたDNA配列データは、ゲノム配列データの公開リポジトリであるGenBankに直ちに預けられました。 [44]トウモロコシゲノムの配列決定は2008年に完了しました。 [45] 2009年に、コンソーシアムは配列決定の取り組みの結果を発表しました。[46]ゲノムの85%はトランスポゾンで構成され、32,540個の遺伝子が含まれています。その多くは、トウモロコシのDNA内の転移因子のグループであるヘリトロンによって複製および再シャッフルされています。[47]
育種
従来の育種
先史時代のトウモロコシの品種改良により、大きな穂を付ける大きな植物が生まれた。現代の品種改良は、個人が自分の畑で生産性の高い品種を選び、その種子を他の農家に売ることから始まった。ジェームズ・L・リードは、最も早く成功した品種改良者の一人であり、1860年代にリードのイエロー・デントを開発した。これらの初期の取り組みは、大量選択（一列の植物が一方の親の種子から育つ）と受粉後の植物の選択（雌親のみが判明することを意味する）に基づいていた。その後の品種改良の取り組みには、穂から列までの選択（CG・ホプキンス、1896年頃）、選択された近交系から作られたハイブリッド（GH・シュル、1909年）、および4つの近交系を使用した非常に成功した二重交配ハイブリッド（ DF・ジョーンズ、1918年頃、1922年）などがある。大学が支援する品種改良プログラムは、現代のハイブリッドの開発と導入において特に重要であった。[48]
1940 年代以降、トウモロコシの最良の品種は、収量、栄養、干ばつ、害虫や病気への耐性など、特定の特性に合わせて最適化された近親交配品種から作られた第一世代のハイブリッドでした。従来の交配と遺伝子工学の両方が、生産量の増加と、耕作地、農薬、水、肥料の必要性の削減に成功しました。過去数十年間にトウモロコシの収量ポテンシャルが増加したという仮説を支持する矛盾した証拠があります。これは、収量ポテンシャルの変化は、個々の植物あたりの収量ポテンシャルの増加ではなく、葉の角度、倒伏抵抗性、高密度植物への耐性、病気/害虫耐性、およびその他の農業特性に関連していることを示唆しています。[49]
トウモロコシの特定の品種は、穂をたくさんつけるように品種改良されており、アジア料理で野菜として使われる「ベビーコーン」の原料となっている。[50] [51]ミニトウモロコシと呼ばれる開花の早い品種は、1年で複数の世代が得られるため、科学研究に役立てるために開発された。[52]オロトンと呼ばれる品種は、窒素固定微生物との共生関係を進化させ、植物の窒素の29%～82%を供給している。[53]国際トウモロコシ・小麦改良センター（CIMMYT）は、最適化された品種を提供するために、従来の育種プログラムを運営している。このプログラムは1980年代に始まった。[54]ハイブリッド種子は、アフリカ向けの干ばつ耐性トウモロコシプロジェクトによってアフリカに配布されている。[55]
熱帯在来種は、病気や草食動物に対する耐性対立遺伝子の重要な、かつ十分に活用されていない供給源であり続けている。このような対立遺伝子は、生産性の高い品種に導入することができる。 [56]この目的のための希少対立遺伝子は、2014年にDaoとSoodによって発見された。 [56] 2018年に、CIMMYTのZerka Rashidは、熱帯の干ばつ耐性形質のために開発された関連マッピングパネルを使用した。ソルガムのべと病耐性を提供する新しいゲノム領域を見つけ、既知の差次的メチル化領域をさらに特徴付けた。[57]
遺伝子工学
遺伝子組み換えトウモロコシは、 2016年に商業的に栽培された26種の遺伝子組み換え食用作物のうちの1つでした。 [58] [59]このうちの大部分はBtトウモロコシです。遺伝子組み換えトウモロコシは1997年以来、米国とカナダで栽培されており、[60] 2016年までに米国のトウモロコシ作物の92％が遺伝子組み換えでした。[58] 2011年の時点で、除草剤耐性トウモロコシと害虫耐性トウモロコシの品種はそれぞれ20か国以上で栽培されていました。[61] 2000年9月、動物の食用としてのみ承認されていたスターリンク遺伝子組み換えトウモロコシ が存在したため、最大5000万ドル相当の食品がリコールされました。 [62]
起源
外部系統発生
トウモロコシ属 Zeaはソルガムと比較的近縁で、ともに旧世界のイネ科植物のPACMAD系統に属している。一方、イネや小麦とははるかに遠縁で、イネ科植物のもう一つの主要なグループであるBOP系統に属している。ZeaはガマグラスであるTripsacumと近縁である。[63]
トウモロコシとテオシント
トウモロコシは、その作物の野生近縁種であるテオシント属の4種の栽培化された変種である。[64]テオシント起源説は、1931年にロシアの植物学者ニコライ・イワノビッチ・ヴァヴィロフによって、 1932年にアメリカのノーベル賞受賞者ジョージ・ビードルによって提唱された。 [65] ：10 2つの植物は外観が異なり、トウモロコシは複数の葉が付いた1本の長い茎を持ち、テオシントは短く茂った植物である。この2つの違いは、grassy tillers-1 ( gt1、A0A317YEZ1 )とteosinte branched-1 ( tb1、Q93WI2 )と呼ばれるわずか2つの遺伝子の違いによって主に制御されている。[64] 1930年代後半、ポール・マンゲルスドルフは、栽培トウモロコシは未知の野生トウモロコシと関連属であるトリプサカム属の種との交雑の結果であると示唆したが、これは現代の遺伝子検査によって反証されている。[65]
2004年、ジョン・ドーブリー氏は、メキシコ南西部の高地バルサス川流域原産のバルサス・テオシンテ（Zea mays subsp. parviglumis）が、現代のトウモロコシに遺伝的に最も類似した作物の野生近縁種であると特定した。 [66] [67]短いバルサス川流域の中央部は、初期の栽培化が行われた可能性が高い場所である。トウモロコシの残留物を含む石の製粉道具が、ゲレーロ州イグアラからさほど遠くない洞窟の8,700年前の堆積層で発見されている。[68]ドーブリー氏とその同僚は、2002年にトウモロコシが栽培化されたのは約9,000年前の一度だけで、その後アメリカ大陸全体に広がったことを示した。[3]
タバスコ州サンアンドレス島からは、7,300年前のトウモロコシの花粉がカリブ海沿岸で発見されている。[68] 7,000年前、メキシコ南部、中央アメリカ、南アメリカ北部では原始的なトウモロコシが栽培されていた。オアハカ渓谷のギラ・ナキッツ洞窟で発見された初期のトウモロコシの穂の考古学的遺跡はおよそ6,250年前のものであり、プエブラ州テワカン近郊の洞窟で発見された最も古い穂は5,450年前のものである。[7]
北へ広がる
約4,500年前、トウモロコシは北方へと広がり始めた。米国では、約4,100年前にニューメキシコ州とアリゾナ州のいくつかの場所で初めてトウモロコシが栽培された。[7]紀元後1千年紀には、トウモロコシの栽培は北部の地域でより広く普及した。特に、北米東部でトウモロコシ農業と消費が大規模に採用されたのは、西暦900年頃である。ネイティブアメリカンは、新しい作物のために広大な森林と草原を切り開いた。[69] 500年から1,000年前に現在の米国南東部でトウモロコシ栽培が増加したのと同時期に、環境の変化に非常に敏感な淡水産二枚貝が減少した。 [70]
農学
成長中
トウモロコシは寒さに弱いため、温帯では春に植えなければなりません。トウモロコシの根系は一般に浅いため、土壌の水分に依存します。トウモロコシはC 4炭素固定を使用する植物であるため、アルファルファや大豆などのC 3炭素固定を使用する植物よりも、はるかに水効率の高い作物です。トウモロコシは、花が受粉の準備ができる絹糸の出現時に干ばつに最も敏感です。米国では、トウモロコシが「7 月 4 日までに膝の高さ」になると豊作になると伝統的に予測されていましたが、現代のハイブリッドは一般にこの成長率を超えています。サイレージに使用されるトウモロコシは、植物が緑色で果実が未熟な間に収穫されます。スイートコーンは、晩夏から初秋から中秋にかけて、受粉後、デンプンが形成される前の「ミルクステージ」に収穫されます。畑のトウモロコシは、穀物を完全に乾燥させるため、秋のかなり遅い時期まで畑に残され、実際には冬や早春まで収穫されないこともあります。十分な土壌水分の重要性は、定期的な干ばつによりトウモロコシの不作とそれに伴う飢饉が頻繁に発生するアフリカの多くの地域で実証されています。トウモロコシは主に湿潤で暑い気候で栽培されますが、寒冷、暑熱、乾燥、湿潤の条件でも生育できるため、非常に用途の広い作物です。[71]
トウモロコシは、スリーシスターズと呼ばれる複合栽培システムで、アメリカ先住民によって小さな丘陵地帯に植えられました。[72]トウモロコシは豆類の栄養源となり、豆類は豆類や他のマメ科植物の根に生息する窒素固定根粒菌から得られる窒素を供給し、カボチャは土壌を覆うことで雑草を防ぎ、蒸発を抑制する地被植物となりました。[73]
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播種後3週間の苗 -
若い茎 -
成熟した植物が穂を出す
収穫
スイートコーンは、穀物用に栽培されるトウモロコシよりも早く収穫され、品種によって60日から100日で成熟する。乳熟期に収穫されるスイートコーンの収穫期間を延長するには、熟すのが早い品種と遅い品種を植えるか、2週間ごとに異なる場所に植える。[74] 穀物作物として収穫されたトウモロコシは、収穫時期になってから比較的長期間、場合によっては数か月間も畑に置いておくことができる。乾燥した状態で保管すれば、殻葉のまま収穫して保存することができる。[75]
第二次世界大戦前、北米のトウモロコシの収穫のほとんどは手作業で行われていました。これには多数の労働者とそれに伴う社交行事（ミツバチの殻むき）が関わっていました。1890年代以降、1列または2列の機械式ピッカー（穂を摘み取り、茎葉は残す）やトウモロコシ専用の刈り取り結束機であるコーンバインダーなど、工程を部分的に機械化する機械が利用可能になりました。後者はショックを与えることができる束を作ります。手作業または機械式ピッカーによって穂全体が収穫されるため、穂から穀粒を取り除くためにトウモロコシ脱穀機を別途操作する必要があります。トウモロコシの穂全体は、しばしばトウモロコシ倉庫に保管され、一部の家畜の飼料として十分でした。今日では、穂全体のトウモロコシ倉庫やトウモロコシバインダーはあまり一般的ではありません。これは、ほとんどの近代的な農場がコンバインで畑から穀物を収穫し、貯蔵庫に保管するためです。コーンヘッド（リールの代わりに先端とスナップロール付き）を備えたコンバインでは、茎は切断されず、単に茎を引き下げるだけです。茎は下方に進み、地面にくしゃくしゃに丸まって山になり、通常はそのまま放置されて土壌の有機物になります。トウモロコシの穂は大きすぎてプレートのスロットの間を通過できず、スナップロールが茎を引き離し、穂と殻だけが機械に入ります。コンバインは殻と穂軸を分離し、粒だけを残します。[76]
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アイオワ州でのトウモロコシの収穫 -
トウモロコシの収穫、フィンランド -
トウモロコシの手摘み、ミャンマー -
マラウイでトウモロコシの殻を手で剥く
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穀物貯蔵庫
乾燥は、穀物をマイコトキシンで汚染するカビ菌による被害を防ぐ、または少なくとも軽減するために不可欠です。アスペルギルス属とフザリウム属は最も一般的なマイコトキシン源であり、農業において重要です。[60]収穫した穀物の水分含有量が高すぎる場合は、穀物乾燥機を使用して穀物に熱風を吹き込み、水分含有量を減らします。これには、可燃性ガス（プロパンまたは天然ガス）と送風機を動かすための電気という形で大量のエネルギーが必要になる場合があります。[77]
生産
トウモロコシは世界中で広く栽培されており、毎年他のどの穀物よりも多くの重量が生産されています。[78] 2020年の世界の総生産量は11.6億トンで、米国が全体の31.0％を占めてトップでした（表）。中国は世界総生産量の22.4％を生産しました。[79]
| トウモロコシのトップ生産者 | |
|---|---|
| 2020年 | |
| 数値は百万トン | |
1.アメリカ合衆国.png/500px-Flag_of_the_United_States_(23px).png){kind=small} | 360.3 ( 31%) |
2.中国 | 260.7 ( 22.43%) |
3.ブラジル | 104 ( 8.95%) |
4.アルゼンチン | 58.4 ( 5.02%) |
5.ウクライナ | 30.3 ( 2.61%) |
6.インド | 30.2 ( 2.6%) |
7.メキシコ | 27.4 ( 2.36%) |
8.インドネシア | 22.5 ( 1.94%) |
9.南アフリカ | 15.3 ( 1.32%) |
10.ロシア | 13.9 ( 1.2%) |
| 世界合計 | 1162.4 |
| 出典: FAOSTAT [80] [79] | |
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![トウモロコシの生産量（2019年）[81]](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/0/08/Production_of_maize_%282019%29.svg/500px-Production_of_maize_%282019%29.svg.png)
トウモロコシの生産量（2019年）[81] -
![トウモロコシ（ピンクの帯）はサトウキビに次いで2番目に広く生産されている主要作物であり、穀物作物の中では最も広く生産されている。[82]](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/4/49/World_Production_Of_Primary_Crops%2C_Main_Commodities.svg/500px-World_Production_Of_Primary_Crops%2C_Main_Commodities.svg.png)
トウモロコシ（ピンクの帯）はサトウキビに次いで2番目に広く生産されている主要作物であり、穀物作物の中では最も広く生産されている。[82]
![トウモロコシの生産量（2019年）[81]](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/0/08/Production_of_maize_(2019).svg/500px-Production_of_maize_(2019).svg.png)
![トウモロコシ（ピンクの帯）はサトウキビに次いで2番目に広く生産されている主要作物であり、穀物作物の中では最も広く生産されている。[82]](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/4/49/World_Production_Of_Primary_Crops,_Main_Commodities.svg/500px-World_Production_Of_Primary_Crops,_Main_Commodities.svg.png)
害虫
無脊椎動物、雑草、病原体など多くの害虫がトウモロコシの成長と発育に影響を与える可能性があります。 [83] [84]
トウモロコシは、多数の真菌性、細菌性、ウイルス性の植物病にかかりやすい。経済的に重要な病気には、葉の病気、トウモロコシ黒穂病、穂腐れ病、茎腐れ病などがある。[85] トウモロコシ北部葉枯れ病は、その生息域全体でトウモロコシに被害を与え、縞状葉枯れ病と鞘枯れ病はアジアで問題となっている。[86] [87]トウモロコシの真菌性疾患の中には、アフラトキシンなどの潜在的に危険なマイコトキシンを生成するものがある。[60]米国では、主な疾患には、タール斑点病、細菌性葉条斑病、灰色葉斑点病、トウモロコシ北部葉枯れ病、ゴス萎凋病などがあり、2022年に最も被害が大きかった疾患はタール斑点で、1億1,680万ブッシェルの損失を引き起こした。[88]
米国ではトウモロコシは、ヨーロッパアワノメイガ（ECB、Ostrinia nubilalis）とトウモロコシ根虫（Diabrotica spp）（ウェスタンコーンルートワーム、ノーザンコーンルートワーム、サザンコーンルートワーム）という2大害虫によって、それぞれ年間10億ドル相当の損害を被っています。[89] [90] [91]もう一つの深刻な害虫は、ヨトウガ（Spodoptera frugiperda ）です。[92] コクゾウムシ（Sitophilus zeamais ）は、貯蔵穀物の深刻な害虫です。[93]ヨトウガ、オリエンタルヨトウ、またはイネ耳切り芋虫（Mythimna separata）は、アジアのトウモロコシの大きな害虫です。[94]
線虫もトウモロコシの害虫である。トウモロコシの植物には必ず何らかの線虫が寄生しており、根に生息するネグサレセンチュウの個体数は「膨大」になる可能性がある。植物への影響は、特に水ストレスや雑草の抑制が不十分な場合に、畑全体または部分的に発育不良を引き起こすことがある。[95]
多くの植物、例えばEchinochloa crus-galli（イネ科の牧草）などの単子葉植物や、 ChenopodiumやAmaranthusなどの双子葉植物はトウモロコシと競合し、作物の収穫量を減少させる可能性があります。制御には、機械による雑草除去、火炎除草、または除草剤が含まれます。[96]
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ヨーロッパアワノメイガによるトウモロコシの穂軸の被害 -
トウモロコシ畑のヨーロッパアワノメイガの幼虫
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用途
料理
Wikibooks Cookbookにはレシピ/モジュールがあります
- トウモロコシ
トウモロコシとコーンミール（乾燥したトウモロコシの粉末）は、世界の多くの地域で主食となっている。 [6]トウモロコシは食品原料であるコーンスターチの生産に使用されている。[97]トウモロコシデンプンは加水分解され、酵素処理されて、甘味料である高果糖コーンシロップが生成される。 [98]トウモロコシは発酵・蒸留されてバーボン・ウイスキーが生成される。[99] トウモロコシの胚芽からコーン油が抽出される。 [100]
先史時代、メソアメリカの女性はトウモロコシをコーンミールに挽くためにメタテ石臼を使用していました。陶器の容器が発明された後、オルメカ人はトウモロコシを豆と一緒に調理するようになり、主食の栄養価を高めました。トウモロコシには重要な栄養素であるナイアシンが自然に含まれていますが、ニシュタマリゼーションのプロセスなしでは生物学的に利用できません。マヤ人はニシュタマル粉を使ってお粥やタマーレを作りました。[101]トウモロコシはメキシコ料理 の主食です。マサ（ニシュタマル）はトルティーヤ、アトーレ、その他多くの中米料理の主な材料です。トウモロコシのトルティーヤ、タマーレ、アトーレ、およびこれらをベースにした料理の主な材料です。 [102]トウモロコシに生える トウモロコシ黒穂病菌はウイトラコチェと呼ばれ、メキシコの珍味です。[103]
粗いトウモロコシの粉は、イタリアのポレンタ、ブラジルのアングー、ルーマニアのママリガ、米国のコーンミールマッシュ（米国南部ではホミニー グリッツ）、南アフリカのミエリパップ、アフリカの他の地域ではサザ、ンシマ、ウガリなどと呼ばれる食べ物など、多くの文化で濃いお粥に加工されています。16世紀にポルトガル人によってアフリカに導入されたトウモロコシは、アフリカで最も重要な主食作物となっています。[104]
スイートコーンは糖分が多くデンプン質が少ない遺伝的品種で、未熟な状態で穂軸付きとうもろこしとして食べられます。[105]
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栄養価
| 100 g (3.5 オンス) あたりの栄養価 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| エネルギー | 360kJ（86kcal） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
18.7グラム | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| スターチ | 5.7グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 糖類 | 6.26グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 食物繊維 | 2グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.35グラム | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.27グラム | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| トリプトファン | 0.023グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| トレオニン | 0.129グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| イソロイシン | 0.129グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ロイシン | 0.348グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| リジン | 0.137グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| メチオニン | 0.067グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| シスチン | 0.026グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| フェニルアラニン | 0.150グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| チロシン | 0.123グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| バリン | 0.185グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| アルギニン | 0.131グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ヒスチジン | 0.089グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| アラニン | 0.295グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| アスパラギン酸 | 0.244グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| グルタミン酸 | 0.636グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| グリシン | 0.127グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| プロリン | 0.292グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| セリン | 0.153グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| その他の構成 | 量 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 水 | 75.96グラム | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
USDA データベース エントリへのリンク 中型サイズ (長さ 6-3/4 インチから 7-1/2 インチ) のトウモロコシ 1 本には、 90 グラムの種子が入っています。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| †割合は米国の成人に対する推奨値に基づいて推定されています。[106]ただし、カリウムについては米国アカデミーの専門家の推奨値に基づいて推定されています。[107] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
生の黄色い甘いトウモロコシの粒は、水分76%、炭水化物19%、タンパク質3% 、脂肪1%で構成されています（表）。100グラムのトウモロコシの粒は86カロリーで、ビタミンB、チアミン、ナイアシン（遊離している場合）、パントテン酸（B5）、葉酸の優れた供給源です（ 1日の推奨摂取量の10～19%） 。[108]トウモロコシには必須アミノ酸のトリプトファンとリジンが最適量未満しか含まれていないため、タンパク質源としての位置づけが低くなっています。[109]豆類やマメ科植物のタンパク質は、トウモロコシのタンパク質を補完します。[109]
動物飼料
トウモロコシは、家畜飼料の主な供給源である。穀物作物として、乾燥した穀粒は飼料として使用される。穀粒は、トウモロコシ貯蔵庫に保管するために穂軸についたままにされることが多いが、穀粒貯蔵庫に保管するために殻をむかれることもある。穀粒を飼料として使用する場合、植物の残りの部分（トウモロコシの茎）は、後で飼料、敷料、または土壌改良剤として使用することができる。トウモロコシの植物全体（穀粒と茎と葉）が飼料として使用される場合は、通常、細かく刻んでサイレージにされる。これは、乾燥した形よりも反芻動物にとって消化しやすく、口当たりが良いためである。[110]伝統的に、トウモロコシは収穫後にショック（塊）に集められ、そこでさらに乾燥された。その後、家畜に与えるまで何ヶ月も貯蔵することができた。サイレージは、サイロまたはサイレージラッパーで作ることができる。熱帯地方では、トウモロコシは一年中収穫され、動物の青刈飼料として与えられる。[111]俵に詰めたトウモロコシの茎は、家畜の飼料として干し草の代替品として利用されるほか、この目的で栽培されたトウモロコシの直接放牧にも利用される。 [112]
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トラックがトウモロコシの副産物でできた穀物飼料を飼槽に散布する間、牛たちは柵の横で待機している。 -
俵詰めされたトウモロコシの茎
化学薬品
トウモロコシのでんぷんはプラスチック、布地、接着剤、その他多くの化学製品に加工することができます。 [113]トウモロコシの 湿式製粉工程で得られる水分を多く含む副産物であるコーンスティープリカーは、生化学産業や研究において微生物を培養するための培地として使用されています。[114]
バイオ燃料
飼料用トウモロコシは暖房に使用されている。専用のトウモロコシストーブ（薪ストーブに似ている）は、飼料用トウモロコシまたは木質ペレットを使用して熱を発生させる。トウモロコシの穂軸はバイオマス燃料源として使用できる。トウモロコシの粒を燃料として使用する家庭用暖房炉には、粒を火に投入する大きなホッパーが付いている。[115]トウモロコシはエタノール燃料の製造のための原料として使用される。[116]食料価格は、バイオ燃料生産のためのトウモロコシの使用によって間接的に影響を受ける。バイオ燃料生産のためのトウモロコシの使用は需要を増加させ、したがってトウモロコシの価格を増加させる。[117]オーストリア、ブルゲンラント州ストレムの先駆的なバイオマスガス化発電所は、2005年に稼働を開始した。フィッシャー・トロプシュ法によってバイオガスからディーゼルを生成することが可能である。[118]
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2007 年、ドイツのノイミュンスター近郊にある農場に設置されたトウモロコシサイレージ消化装置。穀物だけでなくトウモロコシの植物全体を使用しています。緑色の防水シートの上部カバーは、消化装置に貯蔵されたバイオガスによって支えられています。
人間の文化では
メソアメリカでは、トウモロコシは生命力の源とみなされ、トウモロコシの神（通常は女性）として神格化されている。[119]米国では、米国議会議事堂の柱頭にトウモロコシの穂が彫られている。[120]サウスダコタ州ミッチェルのコーンパレスでは、色とりどりのトウモロコシの穂軸と穂を使って壁画のデザインを制作しており、毎年リサイクルされている。[121]オハイオ州ダブリンのコンクリートの彫刻「トウモロコシ畑」には、草地に生えた何百ものトウモロコシの穂が描かれている。[122] 1993年以降に鋳造されたクロアチアの1リパ硬貨の裏面には、2つの熟した穂が付いたトウモロコシの茎が描かれている。[123]
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メキシコ、カンペチェのマヤのトウモロコシの神の漆喰の頭部、西暦 550～850 年 -
ジャイナ島の陶器に描かれたトウモロコシの穂から現れる若いマヤのトウモロコシの神の小像、西暦 600～900 年 -
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参照
- 雄穂除去
- 収穫後の損失（穀物）
- プッシュプル技術、トウモロコシとソルガムの害虫防除戦略
- ゼイン
参考文献
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トウモロコシの起源の地とされるメキシコの中央バルサス川流域における最近の研究では、8700 年前、この作物の記録された最も古い日付にトウモロコシの珪酸体とデンプン粒が存在していたことが記録されています (Piperno 他 2009 年、Ranere 他 2009 年)。膨大なデータによると、トウモロコシは7600年前までに中央アメリカ南部に広がり、7000年から6000年前の間にコロンビアのアンデス山脈間渓谷に移動した。コロンビアのカウカ渓谷で初期のトウモロコシの存在が確認されている場所が多数あることを考えると、トウモロコシが南アメリカに入ってからアンデス山脈間渓谷がトウモロコシの主要な拡散経路であった可能性が高い。
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「コーン」という言葉を口にすることは、言語と歴史の悲劇的で茶番的な誤訳に陥ることです。もしイギリス人がコロンブスに倣って、アラワク族が主食穀物と名付けたタイノ語の mahiz を音声化していたら、私たちは今日のような言語の窮地に陥ることはなかったでしょう。聖書のルツが「異国のトウモロコシの中で涙を流して立っていた」とき、彼女は麦畑に立っていたのだと毎年誰かに説明しなければならないような状況です。しかし、コロンブスの日記には「インディアンが maiz と呼んでいた穀物を、スペイン人は panizo と呼んでいた」と書かれており、スペイン人にとってもそれは近いことだった。スペイン語の用語は、彼らが知っていた穀物、つまり小麦、キビ、大麦、オート麦の総称であり、イタリア語のポレンタ (ラテン語の pub から来ている) も同様だった。英語の「corn」という用語も同様で、これは「コンビーフ」のように塩の粒を含むあらゆる種類の穀物を包括していた。
フランスの言語帝国主義は、1536 年にパリの植物学者を通じて Turcicum frumentum という用語を生み出し、イギリス人はこれをすぐに「トルコの小麦」、「トルコのトウモロコシ」、「インディアンのトウモロコシ」と翻訳した。トルコやインディアンとは、場所ではなく状態、つまり文明化された穀物ではなく野蛮な穀物を意味し、トルコ人はこれに同意し、それを「野蛮」を意味する kukuruz と呼んだ。
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「トウモロコシ」という語は、米国でこの植物の名称として知られている「コーン」という語が、多くの国で主要な穀物と同義であるため、国際的に好んで使用されている
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他のほとんどの国で「トウモロコシ」と呼ばれているものに「コーン」という単語を使用するのは、米国特有のものです。他の小粒穀物を「小麦トウモロコシ」、「大麦トウモロコシ」、「ライ麦トウモロコシ」と呼ぶことに慣れていたヨーロッパ人は、アメリカ固有の穀物であるトウモロコシを「インディアンコーン」と呼んでいました。この用語は単に「コーン」に短縮され、アメリカ原産の植物を表すアメリカ語になりました。
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正統派英語では、コーンとは人間の食用穀物、特に小麦を意味します (例: コーン法)。この用法に従って、初期の入植者は、スペイン人がインディアンに倣って maiz と呼んでいたものにインディアン コーンという名前をつけました。. . . しかし、徐々に形容詞は使われなくなり、18 世紀中ごろには、maize は単に corn と呼ばれ、穀物全般は breadstuffs と呼ばれるようになりました。1774 年にジョージ 3 世に説教したトーマス ハッチンソンは、この限定された意味で corn を使用し、「ライ麦とコーンの混合」について語りました。「どのコーンですか?」とジョージが尋ねました。「インディアン コーンです」とハッチンソンは説明しました。「または、著者が呼んでいるように、maize です」。
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さらに読む
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- クランプット、シンシア。トウモロコシ：トウモロコシが米国の中心地をどう形作ったか（2015 年）
- ボナビア、ドゥッチョ（ 2013年5月13日）。トウモロコシ：起源、栽培化、そして文化の発展における役割。ケンブリッジ大学出版局。ISBN 978-1-107-02303-1。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 Zea maysに関連するメディアがあります。
WikispeciesにはZea maysに関する情報があります。
- トウモロコシ遺伝学およびゲノムデータベース
- トウモロコシ遺伝学協力ストックセンター
- 「Zea mays」。遺伝資源情報ネットワーク。米国農務省農業研究局。
