2025年冬号の『とくトーク』で取材させていただいた山村先生は、スギに着目した研究以外にバイオマス资源の有効利用や希少な薬用植物に関する研究なども行っています。阿南光高校との高大连携の取り组みや「森林代谢学分野」発足のきっかけなど、本誌では绍介しきれなかったお话をまとめました！
（取材／2024年11月）
バイオマス资源の有効利用についての研究も
---山村先生はどんな研究されているのでしょうか？
山村先生 いろんな研究をしているのですが、2021年に徳岛に来てからも新たな研究を始めています。
もともと僕は植物がどうやって成分を作っているのか、そこに関わる遗伝子やたんぱく质を见つけ出す研究をずっとやっていました。ほかにもバイオマス资源の有効利用において、どんな植物が今后重要であるかとか。すごく幅広くやっています。
---そういう研究を行うのが「森林代谢学分野」ということでしょうか？
山村先生 生物资源の研究室はもともと「○○分野」という呼び方がなくて。研究室名は础1～础9といったようにアルファベットと数字の组み合わせで表记していましたが、研究室のホームページを作るときに、「徳岛大学础4研究室って书いても意味がわからないよね？」ということで、「森林代谢学分野」と名付けたのがきっかけです。
同じ研究室の服部 武文教授と私は京都大学大学院の農学研究科出身で、そこの「森林代謝機能化学分野」という研究室に一時期所属していました。服部先生は木材腐朽菌などのキノコを専門に研究されていて、僕は植物の代謝に関する研究をしていたので、「新野キャンパス(阿南市新野町)」の設置にあわせて、「森林○○」という学問分野があると解りやすいかなと。服部先生のご専門が森林微生物代謝学であることもあり、僕は樹木や草本植物を対象とした森林植物代謝学を専門としているので、研究室名は間をとって「森林代謝学でいいのでは？」と勝手に名付けたんです。
---広报誌「とく迟补濒办」の方では徳岛県产の杉について研究されているということでしたが、バイオマスは杉の间伐などを活用した木质チップなどの研究でしょうか？
山村先生 植物バイオマスの研究については、私がもともと研究していたのは树木ではなく、毎年大量に手に入るイネ科の植物です。例えば大型のイネ科の植物であるススキやサトウキビとその近縁种とか。サトウキビの场合は砂糖を採った后のバガスという搾りカスで、このバガスの中にはセルロースなど「细胞壁多糖」と呼ばれるものがたくさん残っていて、そこから液体燃料（バイオエタノール）を作ることができるんです。でも植物の木质の性质には差があり、その差が液体燃料生产の効率に影响を与えるので、数多くの植物种の木质成分について基础データを取っていました。
世界的にはサトウキビ以外にもソルガム（南アフリカ原产のイネ科の穀物。コーリャン、モロコシとも呼ばれる）という大型のイネ科植物が注目されています。ソルガムの中でも、热帯付近の気候を好む品种は１年间に３回も収穫することができ、年间で1丑补あたり合计约100迟も収穫できるんです。対して树木のスギだと年间10迟未満といわれているので、桁违いにソルガムの収穫量が多いんですね。
ただイネ科の场合は树木のように保存がきかなくて、伤んだり虫に食われたりするので、すぐ使わないといけない。ソルガムなど大型のイネ科植物は、颁翱2を吸いながら日本では春?秋の期间に数メートルまで大きく成长して、冬には地上部が枯死するんですが、例えばバイオエタノールや木质ペレットの原料として使うにしても、结局燃やせば大気中に颁翱2として戻っていくわけで、循环が结构早いんです。その点、树木は大体40～50年ぐらいで伐採するので、その间はどんどん颁翱2を固定し続けるんです。伐採してすぐ燃やすわけではないので、例えば建筑材としてうまく使えば100年はその颁翱2を木材の中でキープでき、大気中に放出するのを遅らせることができるとか、そういうメリットもあるんです。
植物バイオマスといっても用途次第で植物を选ぶ必要があるんですよ。一时、地震灾害などで原発エネルギーの利用を见直すような状况になって、代替のエネルギーをということでバイオマスが注目されたんですが、当时はその流れを受けてすごく研究していたんです。僕が研究していたのは、大きいものでは背丈が8尘ぐらいになるエリアンサスというサトウキビの祖先种とか、ソルガムを中心に分析していました。ソルガムは约500品种、约1500个体を2?3年かけて分析しました、もちろん一人でやっていたわけじゃないですけど今思うと大変な仕事ですよね。
---新野キャンパスがある阿南市はタケノコの产地ですが、竹はどうでしょう？
山村先生 竹の利用についてはキノコ栽培の菌床に使えないかというような取り组みを行なっていますね。
菌床以外の利用方法についても少しだけ取り掛かっています。私たちの研究室は徳岛県立阿南光高校の新野キャンパスの中にあるので、高大连携も兼ねて阿南光高校の生徒と一绪に竹から抽出した成分の中に抗菌活性を持つ成分があるかどうか実験をして调べてみたんです。この実験のきっかけは、森に入ると树木にキノコが生えているのを见かけるのに、竹藪に立って生えている竹には直接キノコが生えていないなと思って不思议だったんです。実际に菌床に竹粉を使った场合にはキノコは生えるのに、なぜ立って生えている竹にはキノコが生えないのか。単に竹表面の构造的に生えにくいのかもしれないし、一方で、もしかしたら菌の嫌がるような成分が竹の表面にはあるんじゃないかと。
僕たちの分野ではどうしてもまずは成分から调べたくなるので、竹から抽出してきた成分を栄养寒天培地(微生物や细胞を培养するための固形培地)に练り込んで、そこに木材を腐朽する菌を置いてやるんです。竹由来の成分に何の効果もなければ放射方向に菌糸がバーっと伸びていくんですが、菌にとって嫌な成分があれば広がりが遅いんですね。高校生と一绪にいろんな抽出方法を试して、そのうちのある抽出方法で得た成分についてだけ菌糸が伸びるのが遅いものがあったんです。成分なのでいろいろな物质が入っていて何が作用しているかは分からないんですが、ある一定の効果が见られたので、竹が木材を腐朽する菌に対して効果がある成分を持っている可能性があるのではと。
今后研究を进めれば竹由来の防腐剤の开発にも繋がって、今まで切って捨てられていた竹でも一つの価値を见出せるんじゃないかと思いますね。
---一绪に研究する高校生はどういう生徒たちですか？
山村先生 阿南光高校の「バイテク?农业クラブ」とか「あこうバンブーミックス」という部活动に所属している生徒さんがメインです。それ以外でも兴味のある人は参加できるので、日によって研究室に来る子は违います。基本的に阿南光高校の先生方は生徒たちにできるだけいろんな体験をさせてあげたいという热意を持っている先生が多いんですよ。高校生のときにそういう経験ができれば、将来的に大学でこうした研究分野に进む子が出て来てくれれば良いなと思いながら一绪にやっています。
希少な薬用植物に由来する抗がん剤の原料を安定供给するための研究
山村先生 树木以外にも薬用植物の研究をしていて、例えば抗がん剤の原料となる物质を生产する植物の研究もしています。抗がん剤は一からラボで有机合成して作られているわけではなくて、植物体内でほぼ形作られた物质を使って、最终的に少し人工的に手を加えて製造されていることが多いです。ラボでの有机合成でも作れなくはないんですが、経済的に成り立たないぐらいお金がかかるので植物から大体できあがったものをさっと抽出して、最后にちょっと反応させて形を変えて出荷という感じで。
でも人间っていう生き物は、抗がん剤の原料が採れるとわかるとその植物を一斉に乱获したりして、今では絶灭危惧种になっていたりするんですよ。絶灭させるのはよくないので、その物质を安定的に供给できるような违うアプローチを考えなければならないということで、抗がん剤の原料物质の生合成に関わる遗伝子について世界的に研究がはじまり、最近になって大半の生合成遗伝子が一応见つかったんです。でもまだあとちょっとだけ见つかってない遗伝子があってまだ探しているんですが。面白いことに、なぜかスギにもその生合成に関わる遗伝子に似た塩基配列がゲノム上に存在していて、それも现在クローニングして遗伝子の机能を调べています。
---抗がん剤に使われている植物とは何でしょうか？
山村先生 僕が研究しているのはセリ科のシャクという植物ですが、一般的にはメギ科のヒマラヤハッカクレンやアメリカハッカクレンが用いられています。これらのメギ科の植物から世界的に抗がん剤の原料物质がとられていますが、この植物は人工栽培が难しいとされていることもあり、実际は自生しているものから物质を抽出しているんです。でも根の部分でその物质を多く作るので、叶っぱとは违って、「根を取る＝その株を杀す」ことになり、大量に収穫してしまうと絶灭に繋がりかねないんです。
现代の科学では、抗がん剤原料の生合成に関わる遗伝子を全て见つけることができれば、それら遗伝子を微生物に导入して、微生物の体内で生产させることができるんです。つまり、どこでも手に入るような安価な化合物を出発物质として微生物に饵として食べさせ、体内でどんどん复雑に作り変えて、最终的には抗がん剤の原料まで作り変えるということが原理的に可能なんですよ。最初の仕入れがすごく安価で、培养さえしていればどんどん変换して高価で希少な抗がん剤原料を作ってくれる、そうなれば理想的ですよね。とりあえずそれをするためには、関连する遗伝子を见つけるというのが重要になってくるんです。シャクに関しても现在では多くの関连遗伝子が见つけることに成功しています。
学生时代の卒论で味わった感动が、森林代谢学研究の原点
---先生がこの分野に进もうと思われたのは何がきっかけだったんですか？
山村先生 もともと僕は近畿大学出身なんですが、３回生で配属された研究室の教授が他大学の知り合いの先生のもとで卒论の研究をやってもいいシステムをとってくださって、僕の场合は京都大学の先生が受け入れてくださったんです。それが先ほど言った森林代谢机能化学研究室なんですが、そこでテーマとして取り组んだのが树木心材の抗菌物质の生合成に関わる酵素が本当に存在するのかどうかを确かめる研究でした。
树木といっても実际に使用したのはスギの培养细胞です。スギの培养细胞というのは、スギの赤ちゃんみたいな细胞なんですが、まだ根や叶などになるという运命を背负わされてない、ただ増殖するだけの细胞のことです。その细胞をすりつぶすと、スギ培养细胞内でつくられる様々な酵素が含まれた搾り汁を得ることができ、その搾り汁と物质を反応させるというシンプルな実験系だったんですが、运よく実験がうまくいって、実际に酵素反応によって目的の抗菌物质の生产が确认されたことから、スギにはその抗菌物质を作るための酵素や遗伝子が実在することが分かったんです。それが卒业论文になったんですが、その経験が心地よかったというか、快感を得てしまったところがあって、「研究って面白いな」と感じたのが最初ですかね。その时にぜひこの分野の研究をしてみたいと思い、今もやっています。
---そういう感动があるといいですね。
山村先生 研究はうまくいかないことがほとんどです。
---この分野の研究に向いているのはどういう人ですか？
山村先生 まずは植物に兴味がある人。あとは物事に対して不思议に思ったり、「なんでかな？」ということをよく考えたりする人ですね。基本的に研究というとすごく难しいことをやっているというイメージですが、たしかに难しいことやっているところはあっても、基本的には「もしかしたらこうじゃないかな？」というのを确かめているだけなんですよ。そのときの手段やアプローチの仕方などがいろいろ违うだけで、いろんな条件を确かめて、それが正解かどうかというのを调べているだけなので。まず「何でなのかな？」と思える人が向いているんじゃないかなと思います。
---研究をする环境として新野キャンパスはいかがですか？
山村先生 僕は京都出身でこれまでほとんど関西から出なかったので、もともと他のところにはあんまり行きたくないというのがあったんです。生まれてから徳岛へはほぼ来たことがなく、常叁岛キャンパスへも辞令を受け取るために来たのが初めてでした。コロナ祸で移动制限があったこともあり、直前まで徳岛には来れなかったんです。着任して第一日目、賑やかだった徳岛市からどんどん远ざかり、阿南市にある新野キャンパスにたどり着いたときは周りに何もなく、「これはえらいとこに来てしまった」と思いましたが、今は惯れましたね。少し远いことを除けば、ここはここで、研究するにはすごくいい环境だなと思います。常叁岛の研究室と比べると新野キャンパスの研究室はスペース的に少し余裕があると思いますし、静かで研究に集中できます。
---これを机に阿南市新野町にも徳岛大学のキャンパスがあることを、多くの人に知ってもらいたいですね。ありがとうございました。
