クロモジ属植物の多様性と植林活動について
はじめに
人類が地球に誕生してから、600万年ほどの歳月が過ぎようとしています。その間人類は約38.5万種{蘚苔類32,062種(accepted 60%)、シダ植物12,578種(accepted 28%)、裸子植物1,204種(accepted 27%)、被子植物339,645種(accepted 39)%1)}とも言われる地球上の植物のごく一部のみを利用し、あらゆる疾病や難病と闘いながら生き抜いてきました。
そして、世界にはいまだ利用されていない多くの植物があります。日本には約5,684種の維管束植物が存在し、地中海・アジア諸国〜太平洋島嶼国と比べても劣らない植物の宝庫な場所といえます。
10年前に東京を離れ高知県に移住し、高知工科大学の教員として着任してから間もなく、総務省SCOPE(2010〜2013)の採択を受け「高知県植物資源戦略研究」(Fig.1)を立ち上げました。
Fig.1 高知県植物資源戦略研究
特にクロモジについては四国4県内での自生地分布が豊富であったため四国4県内の有用植物の自生地環境調査を開始し、高知県中西部山間地に広く分布していることが分かりました(Fig.2クロモジ類の分布状況と栽培適地評価)。
Fig.2 クロモジ類の分布状況と栽培適地評価
それから4年して、高知を一時離れ熊本大学薬学部の薬用植物学分野(現在所属する研究室)に着任してから8年目になります。密度の高い時間を有志の皆様と共有し、新しい発想と挑戦に対して四国・高知県から、九州全体へと「植物の力で皆を元気にしたい」という想いから、協働の森・クロモジの植林事業と食の文化観光というタイトルで、有用植物(衣・食・住に関わる植物で,薬用植物を含む)であるクロモジの植林事業を開始しています2)。
Fig.3 大分県中津市のクロモジ植林事業
オオバクロモジの苗
阿蘇郡菊池市七城町にて植林後、近くの神社の境内で身近な有用植物の解説する様子 植林日: 2023.05.13
Fig.4 阿蘇郡菊池市オオバクロモジ植林作業
1.そもそもクロモジとは,どの様な植物なのだろうか?
クロモジはクスノキ科の樹木で日本固有の植物であり、朝鮮半島の一部にも自生しています。クロモジ属Lindera植物は、アジアや北アメリカの温帯から熱帯地域に分布する約100種からなり、日本国内では6種(クロモジ、ケクロモジ、オオバクロモジ、キミノオオバクロモジ、ウスゲクロモジ、ヒメクロモジ)のクロモジ属植物の自生が報告されています。
見方を変えて考察するとクロモジの和名を一部有するものに3種のハマビワ属Litsea植物(アリサンクロモジ、アコウクロモジ、ニイタカクロモジ)が挙げられ興味深い点です。
そしてハマビワ属Litsea植物は、アジアの熱帯・亜熱帯を中心に約200種が知られており、Ylist3)では13種ほどが挙げられています。アリサンクロモジやタイワンカゴノキ、その他多くのハマビワ属Litsea植物は台湾や中国などの周辺諸国に共通して分布する種も多いです4)。
Fig.5 クロモジ属植物の概要(分類)
日本の地方には。県土の84%を占め日本一の森林率を誇る豊かな森林を有する高知県や、私が現在暮らす熊本県にはきれいな空や海があり、阿蘇を眼下に水の都と言える自然の豊かな環境が残っています。そんな地球の循環の営みを身近に実感できる私たちの住む日本には、かけがえのない自然という財産があります。
一方、地球温暖化が進行し効果的な対策が求められているなか、自らの力で「地球の循環モデル」となるべく、森林をはじめとする豊かな自然環境を守るためにも、従来の単純な樹種だけを植林する時代から、人間の多様性Human Diversityにも似た付加価値の高い樹木を選出し、再生持続可能な植林を全国で展開したいと思い始めました。
そして、薬用樹木であるクロモジとの混成植林事業を四国(高知県)から始めて、現在九州(阿蘇郡南小国町満願寺、大分県中津市(Fig.3)、阿蘇郡菊池市(Fig.4)の中山間地で展開し、今年で10年が過ぎようとしています。
豊かな森の再生と利活用は、森林の荒廃を防ぎ、特にクロモジの持つ機能性成分は、食品(機能性食品)や化粧品素材へと利活用できることから、とても価値のある魅力的な植物といえます。
植林による産業化への応用の未来に、地域の食文化と合わせた観光事業の推進を目指すクロモジの協働の森プロジェクトを描いていますが、新たな道のりはまだ半ばであり、植林して20年目の成長を楽しみにしているところです。
2.クロモジ属の分類について
Ylist3)は、日本産植物の和名と学名に関する詳細情報の整備を目的として、2003年に米倉浩司先生(沖縄美ら島財団総合研究センター)と梶田 忠先生(琉球大学)を中心に作成されたものですが、著者が日頃より活用し一番信頼をおいているこのYlistで検索すると国内および台湾を圏内にして近隣国を含めた分布を基本にして、さらに英国キュー王立植物園(Royal Botanic Garden, Kew, UK)のデータベース5)により、以下の図(Fig.5)に集約説明できます。
Ylist3)で挙げられるLauraceae(クスノキ科)のクロモジ属植物Linderaの学名リスト
- Lindera akoensis Hayata ナンバンクロモジ
- Lindera lancea (Momiy.) H.Koyama ヒメクロモジ
- Lindera sericea (Siebold et Zucc.) Blume var. glabrata Blume ウスゲクロモジ
- Lindera sericea (Siebold et Zucc.)Blume var. sericea ケクロモジ
- Lindera umbellata Thunb. var.membranacea (Maxim.) Momiy. ex H.Haraet M.Mizush. オオバクロモジ
- Lindera umbellata Thunb. var.membranacea (Maxim.) Momiy. ex H.Hara et M.Mizush. f. aurantiaca (Murai)Okuyama キミノオオバクロモジ
- Lindera umbellata Thunb. var. umbellateクロモジ
その他にクロモジの和名を一部に持つ近縁のハマビワ属Litseaに3種(アリサンクロモジ、アコウクロモジ、ニイタカクロモジ)が知られている。
因みにハマビワ属Litseaとして、全13種を以下の通り挙げてみました。
- Litsea acutivena Hayata アリサンクロモジ
- Litsea akoensis Hayata アコウクロモジ
- Litsea morrisonensis Hayata ニイタカクロモジ
- Litsea cubeba (Lour.) Pers. アオモジ
- Litsea akoensis Hayata var. hayatae(Kaneh.)J.C.Liao ヒロハダモ
- Litsea akoensis Hayata var. sasakii (Kamikoti)J.C.Liao ササキクロダモ
- Litsea coreana H.Lév. カゴノキ
- Litsea garciae S.Vidal ゲンペイダモ
- Litsea hypophaea Hayata タイワンカゴノキ
- Litsea japonica (Thunb.) Juss. ハマビワ
- Litsea rotundifolia Hemsl. var. oblongifolia(Nees) C.K.Allen ウラジロカゴノキ
- Litsea lii C.E.Chang var. nunkao-tahangensis(J.C.Liao) J.C.Liao
- Litsea lii C.E.Chang
3.薬効と用法について
薬用樹木であるクロモジの仲間は、様々な伝統的な医薬品においてコレラ、下痢、吐き気、関節リウマチ、脳卒中、歯痛などの治療に用いられています。
クロモジ属植物から得られる脂肪油や精油は心地よい香りを持ち、香料、潤滑油、石鹸、香辛料の原料として使用されています。
また、小枝は爪楊枝(ツマヨウジ)の材料としても用いられています。
近縁種の様々なクロモジ属植物は、消化不良、胃痛、不安、急性胃腸カタル、脚気、そして寄生性皮膚病(根皮)、去痰(材)、疥癬、小児の潰瘍を治療するための伝統薬として広く使用されています。
また、湿疹用の浴剤(根皮,材,枝,葉)、香料(葉の精油)など外用に用います。ケクロモジに葉から得られる精油や根から得られるアルカロイドの成分について殆ど研究はされていませんでした。
私達の研究では6)、葉および小枝から、(-)-エピカテキン(1)、タキシフォリン3-O-グルコシド(2)、ケルセチン(3)、ケルシトリン(4)、ケルセチン3-O-ネオヘスペリドシド(5)、ピノセンブリン(6)、ピノストロビン(7)、ピノストロビンカルコン(8)の計8種のフラボノイドを初めて単離・同定しました。
得られたフラボノイドには様々な薬理作用があることが報告されています。
今回の研究では、いくつかの化合物に強力なフリーラジカル消去作用{(1)と(3)が最も強力な活性を有す}やα-グルコシダーゼ阻害作用{(2),(4),(5)が最も強力な活性を有す}が認められたことから、伝統的な医薬品や機能性食品としての利用が期待されますが、動物モデルやヒトでの評価を行うことで科学的根拠をさらに示す必要があります。
【食べ方】 生または乾燥させてから食すことが多いです(和ハーブティーなど)。クロモジ類は特有の芳香があることで知られ、高級和菓子に付いてくる爪楊枝としても使われています。菓子、ジュース、そしてシャーベットの香けり付にも良いと思います。
4.島根県隠岐諸島知夫里島7)でのクロモジのフィールド調査研究の紹介
私たち共同研究グループは、2017年より知夫村役場(島根県隠岐郡知夫村1065番地)との協議のもと、地域活性化事業として、産業化に資する有用植物についてインベントリー調査に着手させて頂きました。
特に、知夫里島に多く自生するクキ科オキノアブラギク(シマカンギクの仲間)、ユリ科ウバユリ、そしてクスノキ科クロモジ類を主体にして、知夫里島内を巡る舗装道路、森林地帯、海岸線の3つに分けて調査を開始しすることにしました。
また、調査地域の選定の2つ目の理由として熊本大学の薬学教育部大学院生(博士課程後期)の博士論文のターゲット植物としてウバユリを選んだことに起因しています8)。ウバユリの話の前に少し襲速紀要素について解説すると、日本列島の植物相を構成する植物要素の一つである襲速紀要素は、第三紀にその祖先が中国南西部から東部で起源し、その後襲速紀地域(九州,四国,紀伊半島)で残存してきた植物群として考えられています。
また、襲速紀要素の分布変遷仮説について分子系統地理学的解析を用いた検証した先行研究が殆どない状況でした9)。そもそもウバユリが襲速紀要素研究の代表種になり得るかも定かではなく、GIS(地理的情報システム)を活用した基礎研究からの出発となりました。
私たちは四国4県でのウバユリ調査を終え、調査目的地を中国へと移動させる際に、外部との環境的な接点が少なく閉鎖系で周りからの干渉が少ない離島を選ぶことを優先させました。また,ウバユリはクロモジとの分布域が重なることも知夫里島での事前調査で明らかとなっていたため、オキノアブラギク(シマカンギクの仲間)、ウバユリ、そしてクロモジ類の自生地環境と栽培適地評価について包括的に調査することが有効的と考えました。
ウバユリCardiocrinum cordatumには降圧作用があり、レニン−アンジオテンシン系で血圧降下物質であるアンジオテンシンIIの生成に寄与するアンジオテンシン変換酵素(ACE)を阻害することが示されています。
自生地の中での環境や栽培に適した場所を把握することは、栽培適地評価の解決に役立つと考えられます。島根県隠岐諸島の知夫里島で採取したウバユリについて、環境パラメータが血圧上昇作用および抗酸化作用に及ぼす影響を調査しました。
調査地の地形、土壌、環境、気候などの様々な条件付け要因を用いて、地理情報システム(GIS)とMaxEnt10)モデルを用いてウバユリの生息適性を予測したところ、37地点中14地点の植物が非常に強いACE阻害活性(IC50 < 1 mg mL-1)を有していることが分かりました。
しかし、採取した植物には、強い抗酸化活性の兆候は見られませんでした。分散分析による統計解析の結果、硝酸性窒素(F値=2.46,p < 0.05)、シルト{=粒子が砂と粘土の中間的な大きさを持つ土壌粒子(地質学上1/256 mm〜1/16mmのサイズを示す)}(F値=3.443,p < 0.05)がACE抑制活性に有意に影響したことが明らかになりました。
一方、有機炭素量(F値=10.986,p < 0.01)は抗酸化活性に有意な影響を与えることが分かり、最終的な生息地適性マップでは、非常に高い適性領域が3.3%、高い適性領域が6.8%あり、ACE阻害活性を持つウバユリはこれらの領域内を好み自生していることが分かりました。
ウバユリの自生地とオーバラップするクロモジについては、土壌中にマグネシュウム(Mg:157〜170mg/100g)を多く含む地滑り地に多く自生していることが分かりました(Fig.6 Location6〜8)。
私たちの研究では、MaxEntモデルで条件付け要因として知夫里島のテーマ別マップを作成し、論文中8)のFigure S2(A)〜(Z)のテーマ別地図で示し、個別に検討しました。
Fig.6 クロモジ及びウバユリの分布状況{知夫里島フィールド調査と論文報告8)}
例えば、(B) 傾斜(°)、(G)丘陵被覆率(°)、(I)土壌陽イオン交換容量CEC(cmolc/kg)、(J)土壌有機炭素量OCC(g/kg)、(K)土壌有機炭素密度OCD(Kg/㎥)、(L)土壌pH(H2O)、(M)土壌かさ密度(Kg/m3)、(N)土壌粘土分(%)、(O)土壌砂分(%)、(P)土壌シルト分(%)、(Q)道路までの距離(m)、(R)小川までの距離(m)、(S)都市までの距離(m)、(T)標高(m)、(V)電気伝導率(µS/cm)、(X)土壌支持力(tsf-1)、(Y)降水量(mm)、(Z)温度(℃)に関する地別評価で自生地環境適地を推定しています。
クロモジについては、結果としてウバユリの生息地環境と関係が深く特に地滑り地の上層部、そして土壌中のマグネシウムが高いほど自生地環境の適地性が高まることが分かりました。
このような環境モデル研究は、クロモジなど有用植物の栽培適地評価へ応用できると考えられます。
5.クスノキ科植物の比較解説について11〜14)
クスノキ科ハマビワ属Litsea以外の植物とクロモジ属Lindera植物の見分け方について少し説明したいと思います。
【見分け方のポイント】
クスノキ科バリバリノキ属の「バリバリノキ」とクスノキ科ブナノキ属の「アオガシ」は、葉が細長く、枝先に集まってつく点でよく似ているが、次の特徴により見分けることができます。
★バリバリノキ:Actinodaphne acuminata (Blume)Meisn.
①葉:側脈が10~15対とアオガシより多い
②葉脈が著しく裏面に隆起し目立つ
③側脈の出る角度が広い
④果実が楕円形で、果軸は短く、果柄と果軸が紅色を帯びることはない
★アオガシ:Machilus japonica Siebold et Zucc. ex Blume
①葉:側脈が6~10対
②側脈は裏面にやや隆起するが目立たない
③側脈の出る角度は狭い
④果実が球形で、果軸は長く、果柄と果軸が紅色を帯びることが多い
★カナクギノキ:Lindera erythrocarpa Makino
①葉:葉身が長さ6~15cm、幅1.5~2.5cmの倒披針形で、他の3種より明らかに細長い
②側脈は4~6対で、表面で凹み裏面に著しく隆起する
③葉の表面は無毛
④若い枝は黄褐色または灰褐色、2年枝は淡褐色で皮目がある
⑤葉柄は赤味を帯びる
次に,四国〜九州に多く生育するクロモジ類について説明します。
★クロモジ: Lindera umbellata Thunb. var. umbellate
①葉:葉身の長さ5~10cm、幅1.5~3.5cmの倒卵状長楕円形
②側脈4~6対で裏面に隆起しない
③葉の表面はすべすべした触感があり無毛
④若い枝は平滑で黄緑色、普通、着生菌による黒い斑があり、折ると良い香りがする
★ケクロモジ: Lindera sericea(Siebold et Zucc.) Blume var. sericea
①葉:葉身は、長さ8~16cm、幅2~6cmの倒卵形~倒卵形で、他の3種より明らかに幅が広い
②側脈は6~10対で、表面で凹み裏面に著しく隆起し、表面のシワが目立つ
③表面は短毛が密生し、ふわふわした触感がある
④若い枝は黄緑色で、はじめ絹毛があるが、のち無毛で皮目はない。2~3年枝は黒くなる
★ウスゲクロモジ:Lindera sericea (Siebold et Zucc.) Blume var. glabrata Blume
①葉:葉身は長さ5~10cm,幅2~4cm倒卵状楕円形または広楕円形
②側脈は6~9対で裏面に著しく隆起する
③葉の表面は無毛
④本年枝は黄緑色ではじめ軟毛があるが、のち無毛になる
最後に,クスノキ科の異なる属の有用植物について追述しておきたいと思います.
アボカド Persea americana Mill.
用途:果実は良質な不飽和脂肪酸に富む
イヌガシ Neolitsea aciculata (Blume)Koidz.
用途:建材、器具材、薪炭に利用
シロダモ Neolitsea sericea (Blume)Koidz.
用途:建材、種子を絞り燈油、蝋の原料
タブノキMachilus thunbergii Siebold et Zucc.
用途:線香・蚊取り線香原料
おわりに
全国各地の伝統的な薬草文化に価値を見出し、それを起点にした食文化・地域活性化プロジェクトを数多く手がけさせて頂いた経験から、クロモジ文化を産業としてどう盛り上げていくかという視点で、第1回クロモジサミット(2021.9.6)に於いて基調講演をさせて頂きました。
本稿では、クロモジの最新研究事例を紹介させていただきましたが、次の機会にクスノキ科ハマビワ属Litsea植物の世界を紹介できれば嬉しく思います。近い将来,皆様には雑誌の誌面を通じて紹介できることを楽しみにしています。
[参考文献]
1)The WFO Plant List, 2022, 38.5% accepted, 地球上の約385,489種をデータベース化,https://wfoplantlist.org/plant-list/ ; The Plant list, 33% accepted, 地球上の約350,699種をデータベース化,http://www.theplantlist.org/ .The WFO Plant Listでは,Synonym(類義名)を含めると地球上には,983,415種の植物がデータベース化されている.
2)渡邊高志,第1回クロモジサミット2021,基調講演「資源植物の産業利用事例について」,2021年9月6日(月),クロモジ研究会https://www.kuromoji.jp,事務局:養命酒製造
3)米倉浩司・梶田忠 (2003-),「BG Plants 和名-学名インデックス」(YList),http://ylist.info
4)跡見郡芳譜,嶋田英誠,2022,http://www.atomigunpofu.jp/ch2-trees/hamabiwa.htm
5)Royal Botanic Gardens, Kew – Herbarium Specimens, https://www.gbif.org/.
6)Hari Prasad Devkota, Ayumi Kurizaki, Kazuki Tsushiro, Anjana Adhikari-Devkota, Kengo Hori, Mikiyo Wada, Takashi Watanabe, Flavonoids from the leaves and twigs of Lindera sericea (Seibold et Zucc.)Blume var. sericea (Lauraceae) from Japan and their bioactivities, Functional Foods in Health and Disease 2021; 11(1): 34-43.
7)島根・隠岐島の旅 https://www.e-oki.net/about/{島根・鳥取の県境から北方約60kmに位置し,約180の島と4つの有人島がある.島前(どうぜん)3島①西ノ島町(西ノ島)②海士町(中ノ島)③知夫村(知夫里島)と島後1島④隠岐の島町から成る火山島であり,2013年に「世界ジオパーク」に認定された.}
8)Fuzuki Momotomi, Aedla Raju, Dongxing Wang, Doaa H. M. Alsaadi, Takashi Watanabe (2022), Phytochemical Analysis and Habitat Suitability Mapping of Cardiocrinum cordatum (Thunb.) Makino Collected at Chiburijima, Oki Islands, Japan, Molecules 27(23) 8126-8126.
9)竹下(村山)香織,渡邊幹男,満行知花,松尾 歩,岩崎貴也,陶山佳久,藤井紀行,襲速紀要素3種を用いた比較分子系統地理学,熊本大学大学院自然科学研究科,日本植物分類学会大会研究発表要旨集(日本植物分類学会大会講演要旨集)2020; 19
10)実習編・生物の分布予測マップの作成 MaxEntの利用とQGISによる分析データの準備,可視化,https://note.com/kinari_iro/n/n73738a08b4a5.
11)「高知県有用植物ガイドブック」,渡邊高志,他,高知工科大学,2016年
12)「新訂原色牧野和漢薬草大図鑑」,和田浩志,他,北隆館,2002年.
13)「薬草全書」水野瑞夫/田中俊弘(監修),渡邊高志,香月茂樹,酒井英二,新日本法規出版 1995
14)イー薬草・ドットコム http://www.e-yakusou.com
初出:特定非営利活動法人日本メディカルハーブ協会会報誌『 MEDICAL HERB』第64号 2023年6月