テパリー豆としても知られるインゲンマメ(学名: Phaseolus acutifolius )は、米国南西部とメキシコ原産の豆類で、コロンブス以前の時代から先住民によって栽培されてきました。一般的なインゲンマメ( Phaseolus vulgaris )よりも干ばつに強く、アリゾナ州からメキシコを経てコスタリカに至る砂漠や半砂漠地帯で栽培されています。必要な水分量は少なく、年間降水量が400mm (16インチ)未満の地域でも生育します。
テパリー豆は一年生植物で、つる性、匍匐性、または直立性で、茎は最大4 m (13フィート)の長さになります。種小名のacutifoliusは、ラテン語のacutus「尖った、鋭い」と-folius「葉のある」に由来します。[ 4 ]葉が狭い品種tenuifoliusと、葉が広い品種latifoliusが知られています。栽培品種はlatifoliusから派生しています。野生の標本の「限られた数」の観察から、「花は夏の雨と同時期に咲き、8 月下旬に最初に現れ、さやは秋の乾季の初めに熟し、そのほとんどは 10 月に熟す」ことが示唆されました。[ 5 ] : 6豆はほぼどんな色にもなり得ます。多くの在来品種があります。豆の大きさは様々ですが、小さい傾向があります。植え付け後 60 ~ 120 日で成熟します。[ 6 ]
この在来種の豆の別名には、Pawi、Pavi、Tepari、Escomite、Yori mui、Yorimuni、Yori muniなどがあります。teparyという名前は、トホノ・オオダム語のtʼpawi、つまり「それは豆です」というフレーズに由来する可能性があります。 [ 7 ]小さな豆の名前は、17 世紀に北メキシコの現在消滅したEudeve 語でtépar (対格、tépari ) として記録されています。[ 8 ] yoriを含む名前は、通常、非在来種の豆を指し、それらの名前は「非インディアンの豆」を意味します。[ 9 ]
テパリー豆は数千年前からネイティブアメリカンによって栽培されており、メキシコのテワカン渓谷では紀元前500年に遡る栽培豆が発見されている。遺伝学的証拠に基づくと、テパリー豆はメキシコ北部で一度の出来事で家畜化されたようである。[ 10 ]
サンド・パパゴ族(ヒア・セド・オオダム族)は主に狩猟採集民でしたが、水分が十分にある時にはテパリー豆などの作物を栽培していました。1912年、民族誌学者のカール・ラムホルツは、ソノラ州ピナカテ山地で、主にテパリー豆を栽培する小さな畑を発見しました。ピナカテ山地は年間平均降水量が75mm 、気温が48 ℃にも達する地域で、トホノ・オオダム族とメキシコの農民は、まばらな雨の流出水を利用して作物を栽培していました。1980年代、作家のゲイリー・ポール・ナバンはこの地域を訪れ、ある農家が6年ぶりの大雨を利用して湿った地面に種をまき、2か月後に収穫しているのを発見しました。最も成功した作物はテパリー豆と干ばつに強いカボチャでした。ナブハンは、ピナカテでの耕作は、天水農業が行われている世界で最も乾燥した地域であると計算した。[ 11 ]
テパリー豆は、アメリカ南西部とメキシコ北部の先住民にとって主要な食料でした。氾濫原で栽培されるだけでなく、カボチャやトウモロコシと一緒に栽培されることもよくありました。これらの植物を一緒に栽培することは「三姉妹農法」として知られており、生育を促進し、よりバランスの取れた栄養を提供します。
米国では、テパリー豆は19世紀にトホノ・オオダム(パパゴ)族の農民によってアングロ農民に導入されました。[ 5 ]: 8-15アメリカ南西部のネイティブアメリカンの栽培方法は、6~8フィート(1.8~2.4メートル)間隔の畝に3~5粒の種を植えることでした。豆は、夏の雨で最近洪水になった涸れ川に植えられました。 [ 12 ]
テパリー豆は伝統的にモンスーンシーズンの始まり、通常6月中旬から7月中旬に播種されます。灌漑設備があれば、より早い時期に播種することも可能です。種子は一般的に2.5~4cmの深さに植えられます。条間は小規模栽培では30~40cm、大規模栽培では70~80cmです。播種量は通常1ヘクタールあたり25~35kgで、1kgあたり約9000粒です。
テパリー豆は非常に干ばつに強い。ただし、発芽には湿った土壌が必要である。一度定着すれば、乾燥した環境でも生育する。[ 10 ]過剰な水分は作物の生育を阻害し、種子収量を犠牲にして栄養成長を増加させる可能性がある。そのため、発芽後の灌漑は、植物が著しい水分ストレスを示す状況に限定されるのが一般的である。テパリー豆は、他のマメ科植物と同様に、窒素固定細菌(根粒菌)と共生関係を形成するため、土壌肥沃度にプラスの影響を与える。根粒菌は、大気中の窒素ガス(N2 )を固定し、植物が利用できる形に変換する。土壌に窒素を加えるこの特性により、マメ科植物は低投入システムにとって魅力的なものとなっている。[ 13 ]収穫後の植物残渣には、1ヘクタールあたり最大150kgの窒素が含まれることがある。[ 14 ]
施肥と害虫防除は、インゲンマメの場合と同様です。スイスの農業研究センターであるアグロスコープは、インゲンマメには窒素なし、リン8.7kg、カリウム58.1kg /ヘクタールの施肥が必要であることを示しています。[ 15 ]ほとんどの豆類に発生する病気には、炭疽病、枯れ病、腐敗病、さび病などがあります。[ 16 ]
豆は、環境条件に応じて60~120日後に収穫できます。収穫は、刈り取り、刈り取り列、そしてコンバインによって行われます。収量は一般的に、乾燥地では400~800 kg/ha、灌漑システムでは900~1700 kg/ha(テパリー豆のニーズに合わせて調整)です。米国のテパリー豆の過去の収量に関する報告は大きく異なります。乾燥地域では、1910年から1975年の間に記録された収量は、灌漑の有無に応じて200 kg/ha未満から2,000 kg/haをわずかに超える範囲でした。対照的に、気候条件がそれほど極端でない地域では、収量は4,630 kg/haを超える可能性があります。[ 17 ]
メキシコ北西部はテパリー豆の主要生産地です。テパリーはアフリカ、オーストラリア、アジアの多くの国でも栽培されています。インドでは、テパリー豆はスナック菓子「ブジア」やハルディラム社のパンジャビ・タドカの材料として使われています。[ 18 ]
2015年現在コロンビアの国際熱帯農業センターは、テパリー豆の干ばつ耐性と耐暑性を付与するために、テパリー豆とインゲン豆の交配種を試験している。後者は、気候変動が農業に及ぼす影響を考えると、特に役立つ可能性がある。[ 19 ]
P. acutifoliusはP. vulgarisの姉妹種であり、ゲノム研究によると約 210 万年前にP. vulgarisから分岐したと推定されています。この分岐の一環として、この種は乾燥地帯での非生物的ストレスに対する耐性を支える遺伝子を重複させました。キチン結合タンパク質、キナーゼ活性、細胞壁高分子の異化/代謝プロセス、アミノ糖代謝 (例:グルコサミン) をコードする結合遺伝子です。テパリー豆はこれらのアミノ糖を熱ストレスに対する防御機構として利用し、植物体内のタンパク質が変性プロセスを開始するのを防ぎます。[ 20 ]
2021年に発表された研究では、テパリー豆植物が高温にさらされると、細胞分裂に関与する遺伝子(GO:0048523、GO:0045786)の負の制御と、停止に関与する遺伝子(GO:0007050)の正の制御が起こることが示されました。これは、37℃を超えると細胞分裂周期にある細胞がG1-S期で停止することを示唆しています。これは、生物の発達を回避し、エネルギーを節約するために細胞によって行われるようです。トレハロース合成遺伝子も過剰発現していることがわかりました。トレハロースは、高濃度では細胞膜やタンパク質を変性プロセスから保護できる糖です。シンテニー解析により、染色体2と9に染色体内の再編成があることが明らかになりました。これは、稔性のある雑種を開発するのが難しい要因である可能性があります。[ 20 ]
テパリー豆は、一般的な豆(Phaseolus vulgaris )よりも熱や干ばつストレスに対する耐性が高いだけでなく、圃場条件下では、より穏やかな氷点下の温度にも耐えられると報告されている。軽い霜害から7日後のテパリー豆の生存率は、一般的な豆よりも有意に高いことがわかっている。[ 21 ]
テパリー豆の栄養特性は、一般的にインゲン豆(Phaseolus vulgaris)の栄養特性と似ています。他の豆類と同様に、テパリー豆はタンパク質が豊富です。[ 22 ]タンパク質は15~32%、脂肪は0.9~1.7%、炭水化物は65.3~69.1%含まれています。[ 23 ]食物繊維の総含有量は18~21%で、そのうち0.5~1%が水溶性食物繊維、17~20%が不溶性食物繊維です。[ 24 ]テパリー豆は、一般的なピント豆よりも必須ミネラルの含有量が多く、その量は10~40%高くなっています。鉄、ニッケル、セレンは例外で、これらの含有量は両方の種類の豆で同じです。また、微量元素のレベルにも違いがあり、テパリー豆はピント豆よりもルビジウムのレベルは低いが、臭素とストロンチウムのレベルは高い。[ 25 ]
しかし、テパリー豆は、インゲン豆や他の豆類作物と同様に、硫黄含有アミノ酸であるシステイン、メチオニン、トリプトファンが比較的少ない。 [ 26 ]豆が主食となっている伝統的な食文化では、これらの欠点は通常、トウモロコシやカボチャなどの補完的な食品によって補われている。[ 27 ]
テパリー豆に含まれる抗栄養因子には、トリプシン阻害物質やレクチンなどがあり、これらは腸内での栄養吸収を阻害することで消化を妨げる可能性があります。トリプシン阻害物質の活性は加熱処理によって大部分が不活性化され、適切に調理された豆に含まれるレクチンは栄養上の懸念を引き起こしません。[ 22 ]
テパリー豆は、食用乾燥穀物としての利用に加えて、干ばつ条件下での飼料生産に適した短期間の飼料作物としても評価されている。 [ 28 ]飼料作物として使用する場合、地上部のバイオマスは、他の種類の干し草の生産と同様の方法で刈り取られ、乾燥される。
テパリー豆の飼料品質は、アルファルファ乾草や大豆飼料と同等であり、粗タンパク質約21%、中性デタージェント繊維(NDF)約41%を含んでいると報告されている。[ 28 ]
米国バージニア州で行われた圃場試験では、59日齢の植物を1回収穫して、乾物収量が約4.4 t/haであることが報告された。これに対し、同じ地域での一般的なアルファルファ(Medicago sativa)の干し草収量は年間約6.7 t/haであるが、後者は年間複数回の収穫によって得られる。[ 29 ]
米国とメキシコでの研究によると、テパリー豆由来のレクチン毒素やその他の化合物は、がん治療の化学療法に有用である可能性がある。しかし、さらなる研究が必要である。[ 30 ]