ジャガイモ（/ p ə ˈ t eɪ t oʊ /）は、アメリカ大陸原産で、世界の多くの地域で主食として食べられているでんぷん質の塊茎野菜です。ジャガイモは、ナス科ナス属の多年草であるSolanum tuberosumの地下茎塊茎です。

野生のジャガイモ種は、アメリカ合衆国南部からチリ南部にかけて分布しています。遺伝子研究によると、栽培ジャガイモの起源は現在のペルー南部とボリビア最北西部にまで遡ります。ジャガイモは、約7,000～10,000年前にS. brevicaule群に属する種から栽培化されました。南米のアンデス地方では、ジャガイモの多くの品種が栽培されており、この地域はジャガイモが原産地となっています。

16世紀後半、スペイン人はアメリカ大陸からジャガイモをヨーロッパに持ち込みました。ジャガイモは世界各地で主食であり、世界の食糧供給の大部分において不可欠な存在です。何世紀にもわたる品種改良の結果、現在では5,000種類以上のジャガイモが栽培されています。ジャガイモはヨーロッパ、特に北欧と東欧では依然として重要な作物であり、一人当たりの生産量は依然として世界最高です。一方、21世紀において生産量が最も急速に拡大したのは南アジアと東アジアで、2023年時点では中国とインドが世界の生産量をリードしています。

トマトやナス科植物と同様に、ジャガイモはナス属に属します。ジャガイモの地上部にはソラニンという毒素が含まれています。適切に栽培・保存された通常のジャガイモの塊茎は、グリコアルカロイドをごく微量しか生成しませんが、芽や皮が光にさらされると、塊茎が有毒になる可能性があります。

語源

英語の「ポテト」という単語はスペイン語の「patata」に由来し、さらにタイノ語の「 batata」に由来する。「batata」は「サツマイモ」を意味するが、現在単に「ポテト」として知られている植物ではない。[1]

ジャガイモの「spud」という名称は、15世紀の「spudde 」 （短くて太いナイフまたは短剣）に由来し、おそらくデンマーク語の「 spyd」（槍）に由来する。意味の変化により、1840年頃から「短くて太い」という一般的な意味が塊茎にも適用されるようになった。[2]

少なくとも7つの言語、すなわちアフリカーンス語、オランダ語、低地ザクセン語、フランス語、（西）フリジア語、ヘブライ語、ペルシア語[3]およびドイツ語のいくつかの変種では、「ジャガイモ」を表す用語が使用されており、これは「土のリンゴ」または「地面のリンゴ」を意味します[4] [5]。これは、 pomeとappleの両方の以前の意味に由来し、一般的に（リンゴの形をした）果物または野菜を指します[6] 。

説明

ジャガイモ植物の形態。匍匐茎から塊茎が形成されています。

ジャガイモは、高さ1メートル（3フィート）まで成長する多年草です。茎 には毛があり、葉は約4対の小葉から成ります。花は白やピンクから青や紫まで様々で、中心部は黄色で、昆虫によって受粉します。[7]

この植物は養分を蓄えるために塊茎を発達させます。これは根ではなく、細長い匍匐茎の先端にある肥大した根茎から形成される茎です。塊茎の表面には「目」があり、茎の元となる栄養芽を保護するための受け皿として機能します。「目」は螺旋状に並んでいます。さらに、塊茎には呼吸を可能にする小さな穴があり、これは皮目と呼ばれます。皮目は円形で、その数は塊茎の大きさや環境条件によって異なります。[8]塊茎は日長の減少に応じて形成されますが、商業品種ではこの傾向が最小限に抑えられています。[9]

開花後、ジャガイモは緑色のミニトマトに似た小さな緑色の果実をつけます。それぞれの果実には約300個の非常に小さな種子が含まれています。[10]

系統発生

トマトと同様に、ジャガイモはナス科（ナス科）のSolanum属に属します。ナス科は、マンドレイク（ Mandragora）、デスリーナス（Atropa）、タバコ（Nicotiana ）などを含む、多様な顕花植物で、しばしば有毒です。概略系統樹（多くの枝は省略）に示されています。最も一般的に栽培されているジャガイモはS.tuberosumですが、他にもいくつかの種が存在します。[11]

チリ産ジャガイモS. tuberosum tuberosumの変種

世界中で栽培されている主な種はS. tuberosum（48染色体を持つ四倍体）であり、この種の現代種が最も広く栽培されている。また、 S. stenotomum、S. phureja、S. goniocalyx、S. ajanhuiriの4つの二倍体種（24染色体）が存在する。三倍体種（36染色体）はS. chauchaとS. juzepczukiiの2つである。五倍体栽培種（60染色体）はS. curtilobumである。[12]

四倍体S. tuberosumには2つの主要な亜種が存在する[12]。アンデス産ジャガイモS. tuberosum andigenaは、原産地である赤道直下の山岳地帯および熱帯地域に広く見られる短日気候に適応している。一方、チリ産ジャガイモS. tuberosum tuberosumはチロエ諸島原産で、チリ南部の高緯度地域に広く見られる長日気候に適応している[13] 。

2025年に張らが行ったSolanumゲノムの研究では、ジャガイモのすべての種がS.tuberosumに分類されている。[14]この研究によると、Petota（ジャガイモ）系統には55以上の二倍体種が含まれており、そのうち人間によって栽培用に選ばれたのは1種のみである。この研究では、すべての在来種はSolanum candolleanum内の単一の点から分岐したと仮定している。[14]

歴史

家畜化

野生のジャガイモ種は、アメリカ合衆国南部からチリ南部にかけて生息しています。[15]ジャガイモは、ペルー南部とボリビア北西部で初めて栽培化されました。[16 ]コロンブス以前の農民によって、ティティカカ湖周辺で栽培化されました。[17]ジャガイモは、約7,000～10,000年前にS. brevicaule複合体に属する種から栽培化されました。[16] [17] [18]

考古学的に検証された最古のジャガイモの塊茎の遺跡は、アンコン（ペルー中央部）の沿岸遺跡で発見されており、紀元前2500年頃のものである。[19] [20]最も広く栽培されている品種であるジャガイモ（Solanum tuberosum tuberosum ）はチロエ諸島原産で、スペインによる征服以前から地元の先住民によって栽培されてきた。[13] [21]

広める

スペインによるインカ帝国の征服後、16世紀後半にスペイン人はコロンビアン交換の一環としてジャガイモをヨーロッパに持ち込んだ。その後、この主食はヨーロッパの船乗り（おそらく露米会社も含む）によって世界中の領土や港、特に植民地に運ばれた。[22]ヨーロッパ人と植民地の農民はジャガイモの栽培をゆっくりと取り入れた。しかし、1750年以降、ジャガイモは重要な主食および畑作物となり[22]、19世紀のヨーロッパの人口爆発に大きな役割を果たした。[18]控えめな推定によると、 1700年から1900年の間に旧世界の人口増加と都市化の4分の1はジャガイモの導入によるものだった。[23]しかし、最初に導入された品種の数が非常に限られていたため遺伝的多様性に欠け、作物は病気に弱いままであった。 1845年、疫病として知られる植物病は、菌類に似た卵菌類 フィトフソラ・インフェスタンスによって引き起こされ、アイルランド西部の貧しい地域やスコットランド高地の一部に急速に広がり、その結果、大アイルランド飢饉につながる農作物の不作を引き起こした。[24] [22]

ペルーのリマに拠点を置く国際ポテトセンターは、4,870種類のジャガイモの遺伝資源を保有しており、そのほとんどは伝統的な在来品種である。[25] 2009年には、ジャガイモゲノムのドラフト配列が作成され、12本の染色体と8億6000万塩基対を含み、中規模の植物ゲノムとなっている。[26]

これまで、ジャガイモの栽培品種のほとんどは、ペルー南部とボリビア北西部の最北端に分布するS. brevicaule複合体に属する種に由来すると考えられてきました。[16] [17] [18]しかし、DNA分析により、現在のジャガイモ品種の99%以上が、かつてチリ中南部の低地に生息していた亜種の直系の子孫であることが示されています。 [27]

北米で栽培されている現代のジャガイモのほとんどは、ヨーロッパ人の入植を通じてもたらされたものであり、南米の起源から独立してもたらされたものではない。北米には、少なくとも1種の野生ジャガイモ、S. fendleriが生息しており、栽培ジャガイモを攻撃する線虫種への抵抗性品種改良に利用されている。ジャガイモの遺伝的多様性の第二の中心地はメキシコであり、そこには現代の品種改良に広く利用されてきた重要な野生種、例えば壊滅的な疫病（Phytophthora infestans ）への抵抗性源として利用されている六倍体のS. demissumが生息している。[24]この地域原産のもう一つの近縁種、Solanum bulbocastanumは、ジャガイモの疫病抵抗性遺伝子組換えに利用されている。[28] このような野生近縁種の多くは、 P. infestansに対する耐性育種に有用である。[29]

ナス属の祖先種および野生近縁種に見られる多様性は、南米原産地以外ではほとんど見られません。 [30]そのため、これらの南米種は育種において非常に価値があります。[30]ジャガイモの人類にとっての重要性は、2024年から毎年5月30日に開催される国連の国際ジャガイモデーで認識されています。[31]

育種

ジャガイモ（S. tuberosumおよびその野生近縁種のほとんどはどちらも自家不和合性である）は、自家受粉しても有用な果実を結ばない。有性生殖によって生産される植物はすべて雑種でなければならないため、この特性は作物の育種にとって問題となる。自家不和合性の原因となる遺伝子と、それを無効にする変異は現在知られている。自家不和合性は、CRISPR-Cas9によって二倍体ジャガイモ（ S. tuberosumの特別な系統を含む）の両方に導入することに成功した。[32]「Sli」遺伝子を持つ植物は、自身の親および類似のS遺伝子を持つ植物と適合する花粉を生成する。[33]この遺伝子は2021年にワーゲニンゲン大学とソリンタによってクローン化され、より迅速かつ集中的な育種が可能になる。[32] [34]

二倍体雑種ジャガイモの育種は、同質接合性とドナー遺伝子の固定が同時に可能であるという発見によって裏付けられた、ジャガイモ遺伝学の最近の分野です。 [35] 疫病耐性の育種に有用な野生ジャガイモの種には、 Solanum desmissumやS. stoloniferumなどがあります。[36]

品種

フランスの市場で売られている複数の種類のジャガイモ
ジャガイモの品種は形、色、その他の特性が多様です。

世界には約5,000種のジャガイモ品種があり、そのうち3,000種はアンデス山脈だけで、主にペルー、ボリビア、エクアドル、チリ、コロンビアに分布しています。1つの谷に100種以上の栽培品種が見られ、1つの農家で12種以上の品種が栽培されていることもあります。[37] [38] 欧州栽培ジャガイモデータベースは、ジャガイモ品種の記述に関するオンライン共同データベースであり、スコットランド農業科学庁が、国際植物遺伝資源研究所が運営する欧州作物遺伝資源ネットワーク協力プログラムの枠組みの中で更新・維持しています。[39] 英国では約80種が市販されています。[40]

料理の用途では、品種はしばしばその粘質度によって区別されます。例えば、粉っぽいベイクドポテトや粉っぽいベイクドポテトは、粘質度の高い茹で用ポテト（16～18%）よりもデンプン含有量が多く（20～22 %）、この区別は、2種類のジャガイモデンプン化合物、アミロースとアミロペクチンの相対比率の違いによっても生じます。長鎖分子であるアミロースは、水で加熱するとデンプン粒から拡散し、ジャガイモをマッシュする料理に適しています。高度に分岐した分子であるアミロペクチンの含有量がわずかに多い品種は、水で加熱した後もジャガイモの形状を保つのに役立ちます。[41]ポテトチップスやポテトクリスプに適したジャガイモは、「チッピングポテト」と呼ばれることもあります。これは、硬く、比較的清潔で、比較的形が整っているという、類似の品種特性の基本的な要件を満たしていることを意味します。[42]

未熟なジャガイモは畑から採れたての状態で「クリーマー"または"新じゃがいもは、その味で特に高く評価されています。一般的に小ぶりで柔らかく、皮がゆるく、他のじゃがいもに比べてデンプン含有量が少ないのが特徴です。アメリカ合衆国では、一般的にユーコンゴールドポテトまたはレッドポテトと呼ばれ、それぞれゴールドクリーマーまたはレッドクリーマーと呼ばれています。 [43] [44]イギリスでは、ジャージーロイヤルが新じゃがいもの有名な品種です。 [45]

ジャガイモには、皮や果肉の色を特に重視して、金色、赤色、青色の品種など、数十種類の品種が選択的に育種されてきました。 [46]これらには、金色/黄色の品種にはカロテノイド、赤色または青色の品種にはポリフェノールなど、さまざまな量の植物化学物質が含まれています。 [47]カロテノイド化合物には、ビタミンA前駆体であるアルファカロテンとベータカロテンが含まれ、消化中に必須栄養素であるビタミンAに変換されます。ジャガイモの品種で主に赤や青色の色素沈着の原因となっているアントシアニンは栄養学的には重要ではありませんが、見た目の多様性と消費者の魅力を高めるために使用されています。[48] 2010年には、これらの色素沈着特性を特に重視してジャガイモが遺伝子組み換えされました。[49]

遺伝子工学

純粋なアミロペクチンデンプンを生産するように改良されたアムフローラジャガイモ

遺伝子研究によって、いくつかの遺伝子組み換え品種が生み出されている。モンサント社が所有する「ニューリーフ」は、コロラドハムシへの耐性を付与するバチルス・チューリンゲンシス（遺伝子組み換え作物に使用されるBt毒素のほとんどの発生源）の遺伝子を組み込んでいる。また、1990年代に米国の規制当局によって承認された「ニューリーフプラス」と「ニューリーフY」には、ウイルスへの耐性も含まれている。マクドナルド、バーガーキング、フリトレー、プロクター・アンド・ギャンブルは、遺伝子組み換えジャガイモを使用しないと発表し、モンサント社は2001年3月にこの品種の製造を中止する意向を発表した。[50]

ジャガイモのでんぷんには、アミロースとアミロペクチンという2種類のグルカンが含まれており、後者は工業的に最も有用である。モチモチのジャガイモ品種は、アミロースがほとんどまたは全く含まれない、ほぼ完全にアミロペクチンであるモチモチのでんぷんを生産する。 BASFは、 「アムフローラ」ジャガイモを開発した。これは、アミロースの形成を触媒する酵素である顆粒結合澱粉合成酵素の遺伝子を不活性化するアンチセンスRNAを発現するように改変されたものである。 [51]そのため、「アムフローラ」ジャガイモは、ほぼ完全にアミロペクチンからなる澱粉を生産するため、澱粉産業にとってより有用である。 2010年、欧州委員会は、「アムフローラ」を欧州連合内で、食用ではなく工業目的でのみ栽培する道を開いた。 ただし、EUの規則では、個々の国が自国領土でのこのジャガイモの栽培を許可するかどうかを決定する権利を持っている。 「アムフローラ」の商業栽培は2010年春にチェコ共和国とドイツで、その後スウェーデンとオランダでも開始される予定であった。[52]

BASFが開発した遺伝子組み換えジャガイモ品種「フォルトゥナ」は、2つの耐性遺伝子を導入することで疫病耐性を持つようになった。blb1とblb2、メキシコ原産の野生ジャガイモS. bulbocastanum由来。 [53] [54] [55] Rpi-blb1はヌクレオチド結合ロイシンリッチリピート（NB-LRR/NLR）であり、R遺伝子によって産生される免疫受容体である。 [53]

2011年10月、BASFはEFSAに対し、飼料および食品としての栽培と販売の承認を申請した。2012年、BASFは欧州におけるGMO開発を中止させた。[56] [57] 2014年11月、米国農務省（USDA）は、シンプロット社が開発した遺伝子組み換えジャガイモを承認した。このジャガイモは、従来のジャガイモに比べて揚げた際に傷がつきにくく、アクリルアミドの生成量が少ない遺伝子組み換えが施されている。この遺伝子組み換えは新たなタンパク質の生成を引き起こすものではなく、 RNA干渉によってタンパク質の生成を阻害するものである。[58]

遺伝子組み換え品種は米国や欧州連合で国民の抵抗に遭っている。[59] [60]

栽培

種芋

ジャガイモは通常、「種芋」から栽培されます。種芋は、病気にかからないように特別に栽培され（説明が必要）、安定した健康な植物を生産するために栽培されます。病気にかからないようにするために、種芋の栽培地域は慎重に選定されます。アメリカ合衆国では、ジャガイモが栽培されている全50州のうち、種芋の生産地はわずか15州に限定されています。これらの地域は、害虫を駆除する寒くて厳しい冬と、最適な生育に適した長い日照時間の夏が選ばれています。[61]英国では、種芋のほとんどはスコットランド産で、偏西風によってアブラムシの被害やジャガイモウイルス病原体の蔓延が抑えられています。[62]

成長の段階

ジャガイモの成長は5つの段階に分けられます。第1段階では、種芋から芽が出て根の成長が始まります。第2段階では、地上部に葉と枝が発達し、地下茎の下部の葉腋から匍匐茎が発達するにつれて光合成が始まります。第3段階では、匐匐茎の先端が膨らみ、新しい塊茎が形成されます。そして芽はさらに成長を続け、通常はその後すぐに花が咲きます。第4段階では、塊茎の肥大が起こり、植物は新たに形成された塊茎に資源の大部分を投入し始めます。この段階では、良好な収量を得るために、最適な土壌水分と温度、土壌養分の利用可能性とバランス、そして害虫への抵抗力といったいくつかの要素が重要です。第5段階では、塊茎の成熟期です。葉と茎は老化し、塊茎の皮は硬くなります。[63] [64]

新しい塊茎が土壌表面で成長し始めることがあります。光にさらされると、果皮が望ましくない緑色に変色し、太陽光から身を守るためにソラニンが生成されるため、栽培者は地表の塊茎を覆います。商業栽培では、植物が成長するにつれて、根元に土を積み重ねて覆います（「hilling up（盛り土）」、またはイギリス英語では「earthing up（土寄せ）」と呼ばれます）。家庭菜園や小規模栽培では、栽培エリアを藁やビニールシートなどのマルチで覆うという代替方法も用いられます。 [65]

農場規模では、ジャガイモは砂質壌土などの水はけのよい中性または弱酸性（pH 6 または 7 ）の土壌を必要とする。土壌は、チゼルプラウまたはリッパーなどの深耕によって準備される。灌漑が必要な地域では、水が均等に供給されるようにランドプレーンを使用して圃場を平らにする。最初の灌漑後に肥料を追加することができ、その後、ディスクハローで土壌を砕く。ジャガイモは、ジャガイモ播種機を使用して、80センチメートル（31インチ）間隔で列に植えられる。 [66]庭園規模では、ジャガイモは、できれば庭の堆肥や堆肥などの有機物を追加して、土壌に約15センチメートル（5.9インチ）の深さの溝または個別の穴に植えられる。あるいは、水はけのよい堆肥を入れた容器または袋に植えることもできる。[67]ジャガイモは激しい霜 に弱く、地中または貯蔵中に損傷を受ける。[68]

  • 植付
    植付
  • メイン州フォートフェアフィールドのフィールド
    メイン州フォートフェアフィールドのフィールド
  • 未熟なジャガイモの苗
    未熟なジャガイモの苗
  • 背の高い袋で栽培されるジャガイモは、掘る作業を最小限に抑えられるため、庭でよく見られます。
    背の高い袋で栽培されるジャガイモは、掘る作業を最小限に抑えられるため、庭でよく見られます。

害虫と病気

疫病

疫病の原因となる歴史的に重要な疫病菌（Phytophthora infestans）は、ヨーロッパ[24]とアメリカ合衆国[69]で現在も問題となっている。ジャガイモの他の病気には、リゾクトニア、スクレロチニア、ペクトバクテリウム・カロトボルム（黒脚病）、うどんこ病、うどんこ病、葉巻き病ウイルスなどがある。[70] [71]

ジャガイモの病気を媒介したり、植物に被害を与える昆虫としては、コロラドハムシ、ジャガイモイモガ、モモアカアブラムシ（Myzus persicae）、ジャガイモアブラムシ（Tuta absoluta）、ビートヨコバイ、アザミウマ、ダニなどが挙げられます。コロラドハムシはジャガイモの葉を食い荒らす最も重要な昆虫と考えられており、作物全体に壊滅的な被害を与えます。[72]ジャガイモシストセンチュウは、根を食べてジャガイモの植物を枯死させる微小な虫です。その卵は土壌中で数年間生存するため、輪作が推奨されます。[73]

収穫

現代のジャガイモ収穫機

小規模な収穫では、ジャガイモは鍬やスコップ、あるいは手作業で収穫できます。商業的な収穫は大型のジャガイモ収穫機で行われ、ジャガイモとその周囲の土をすくい上げます。収穫された土は、幅数フィートの鋼鉄製のチェーンで繋がれたエプロンチェーンによって持ち上げられ、土の一部を分離します。チェーンは、さらに分離が行われる場所に堆積します。最も複雑な設計では、ジャガイモと植物を分離するために、ツルチョッパーとシェーカーに加え、送風機が使用されています。分離後のジャガイモは通常、作業員の目の前を通過させ、作業員は植物の残骸、石、腐ったジャガイモなどを選別し、その後、ジャガイモはワゴンやトラックに連続的に積み込まれます。ジャガイモが農作業車から降ろされ、貯蔵庫に保管される際に、さらなる検査と選別が行われます。[74]

ジャガイモは通常、収穫後に皮の硬化を改善するためにキュアリング（塩漬け）されます。皮の硬化とは、ジャガイモの皮が剥皮による損傷に耐性を持つようになる過程です。ジャガイモの塊茎は収穫時に剥皮を受けやすく、収穫時および取り扱い作業中に剥皮損傷を受けることがあります。キュアリングにより、皮が完全に硬化し、傷が治癒します。傷の治癒は、貯蔵中の塊茎の感染や水分損失を防ぎます。キュアリングは通常、比較的暖かい温度（10～16℃、または50～60°F）で、湿度が高く、可能な限りガス交換が良好な状態で行われます。[75]

ストレージ

インドの冷蔵倉庫への輸送

貯蔵施設は、ジャガイモの生育を維持し、デンプンの分解を伴う発芽の自然なプロセスを遅らせるために、慎重に設計する必要があります。貯蔵場所は暗く、換気がよく、長期貯蔵の場合は4℃（39°F）前後の温度に保つことが重要です。短期貯蔵の場合は、7～10℃（45～50°F）程度の温度が適しています。[76]

4℃（39℉）以下の温度では、ジャガイモのデンプン質は糖に変換され、味や調理性が変化し、調理済み製品、特に揚げ物ではアクリルアミドの含有量が増加します。2002年にデンプン質の食品にアクリルアミドが含まれていることが発見され、懸念が高まりましたが、たとえ多少焦げ目がついていたとしても、食品中のアクリルアミドがヒトにがんを引き起こす可能性は低いと考えられます。[77]

貯蔵中の塊茎の発芽を抑制するために化学物質が使用される。主に使用される化学物質はクロルプロファムであるが、毒性への懸念からEUでは禁止されている。[78]代替物質としては、エチレン、スペアミントオイル、オレンジオイル、1,4-ジメチルナフタレンなどがある。[78]

商業倉庫では、最適な条件下ではジャガイモは最大10～12ヶ月間貯蔵できます。[76]ジャガイモの商業的な貯蔵と回収には、いくつかの段階があります。まず、表面水分を乾燥させ、次に相対湿度85～95% 、温度25℃（77°F）以下で傷を治します。次に段階的に冷却し、次に保管します。さらに、塊茎をゆっくりと温める再調整段階も行います。この工程では、結露や二酸化炭素の蓄積を防ぐため、様々な段階で機械換気が行われます。 [76]

生産

ジャガイモの生産

2023年の世界ジャガイモ生産量は3億8,300万トンで、中国が全体の25%を占め、インドが主要な二次生産国となっている（表）。

2010年、世界全体では1,860万ヘクタール（4,600万エーカー）がジャガイモ栽培に用いられ、世界平均の収穫量は1ヘクタールあたり17.4トン（エーカーあたり7.8ショートトン）でした。最も生産性の高い国はアメリカ合衆国で、全国平均収穫量は1ヘクタールあたり44.3トン（エーカーあたり19.8ショートトン）でした。[80]

ニュージーランドの農家は、1ヘクタールあたり60トンから80トンという世界でも有​​数の商業収穫量を示しており、中には1ヘクタールあたり88トンのジャガイモを収穫していると報告している農家もある。[81] [82] [83]

同じ品種のジャガイモであっても、様々な国の間で収穫量の高低に大きな差がある。先進国におけるジャガイモの平均収穫量は1ヘクタールあたり38～44トン（1エーカーあたり15～18ロングトン、1エーカーあたり17～20ショートトン）である。中国とインドは2010年に世界生産量の3分の1以上を占め、それぞれ1ヘクタールあたり14.7トンと19.9トン（1エーカーあたり5.9～7.9ロングトン、6.6～8.9ショートトン）であった。[80]発展途上国と先進国の農場間の収穫量格差は、4億トン（4億4000万ショートトン、3億9000万ロングトン）以上のジャガイモの機会損失を意味し、これは2010年の世界ジャガイモ生産量を上回る量である。ジャガイモの収穫量は、品種、種子の齢と品質、栽培管理方法、そして植物の生育環境といった要因によって決定されます。これらの収穫量決定要因の1つ以上を改善し、収穫量格差を解消することで、発展途上国における食料供給と農家の所得を大幅に向上させることができます。[84] [85]ジャガイモの食料エネルギー収量は、1ヘクタールあたり約95ギガジュール（1エーカーあたり920万キロカロリー）で、トウモロコシ（78GJ/ha、750万kcal/エーカー）、米（77GJ/ha、740万kcal/エーカー）、小麦（31GJ/ha、300万kcal/エーカー）、大豆（29GJ/ha、280万kcal/エーカー）よりも高い値です。[86]

気候変動による生産への影響

気候変動は世界のジャガイモ生産に大きな影響を与えると予測されている。[87]多くの作物と同様に、ジャガイモも大気中の二酸化炭素、気温、降水量の変化、およびこれらの要因間の相互作用の影響を受ける可能性が高い。[87]気候変動はジャガイモに直接影響を与えるだけでなく、多くのジャガイモの病害虫の分布と個体数にも影響を与える。ジャガイモは、トウモロコシ、米、小麦、大豆ほど重要ではないが（これらの作物を合わせると、人間が消費するカロリーの約3分の2を占める）、[88]依然として世界で最も重要な食用作物の1つである。[89]全体として、2003年のある推計では、サハラ以南アフリカのような暑い地域での収穫量の減少により、将来（2040〜2069年）の世界的なジャガイモの収穫量は当時よりも18〜32％低下すると示唆されているが、[87]農家とジャガイモの栽培品種が新しい環境に適応できない。[90]

ジャガイモの植物と作物の収穫量は、 CO2の施肥効果の恩恵を受けると予測されており、[91]光合成速度が上昇して成長が促進され、気孔からの蒸散量が少なくなるため水の消費量が減り、食用塊茎のデンプン含有量が増加すると考えられます。[87]しかし、ジャガイモは小麦などの他の主要作物よりも土壌水分不足に敏感です。[92]英国では、天水栽培のジャガイモ生産に適した耕作地の面積が少なくとも75 %減少すると予測されています。[93]これらの変化は、特にジャガイモの生育期に灌漑用水の需要増加につながる可能性があります。[87]

ジャガイモは温暖な環境で最もよく育ちます。[94] 30℃（86℉）を超える気温は、塊茎の褐色斑点などの生理学的損傷から、成長の遅れ、早期発芽、デンプン含有量の低下まで、ジャガイモの作物に悪影響を及ぼします。[95]これらの影響により、塊茎の数と重量の両方が減少するため、収穫量は減少します。その結果、現在の気温がジャガイモの生育温度範囲の限界に近い地域（例えば、サハラ以南のアフリカの大部分）[87]では、将来的にジャガイモの収穫量が大幅に減少する可能性があります。[94]一方、低温はジャガイモの成長を抑制し、霜害のリスクをもたらします。[87]

害虫や病気の変化

コロラドハムシ（Leptinotarsa decemlineata）の幼虫によって破壊された植物

気候変動は、ジャガイモの多くの害虫や病気に影響を及ぼすと予測されています。具体的には以下のようなものが挙げられます。

  • ジャガイモイモガやコロラドハムシなどの害虫は、現在寒すぎて生息できない地域に広がると予測されています。[87]
  • アブラムシは多くのジャガイモウイルスの媒介生物として働き、気温上昇によって広がります。[96]
  • ジャガイモ黒脚病を引き起こす病原菌（例：Dickeya）は、高温になると成長と繁殖が速くなります。[97]
  • ラルストニア・ソラナセアルムなどの細菌感染症は気温上昇に有利となり、突発的な洪水によってより容易に広がります。[87]
  • 疫病は気温が高く、湿度が高い条件で繁殖します。[98]疫病は、一部の地域（例えばフィンランド）では大きな脅威となり、他の地域（例えばイギリス）ではそれほど脅威ではなくなると予測されています。[91]

適応戦略

気温上昇と水資源の減少により、多くの地域でジャガイモの生産量が減少すると予想されています。一方で、カナダやロシアなど、これまで霜害によって生産が制限されていた高標高・高緯度地域では、生産が可能になると予測されています。[94]これにより、ジャガイモの生産はより冷涼な地域に移行し、予測される収量減少の多くを緩和できるでしょう。しかしながら、水と気温の変化により、ジャガイモと他の土地利用との間で土地をめぐる競争が生じる可能性があります。[94]

もう一つのアプローチは、変化した条件により適応性の高い品種や栽培品種を開発することです。これは、「伝統的な」植物育種技術と遺伝子組み換えによって行うことができます。これらの技術により、新しい栽培品種を開発する際に特定の形質を選択することができます。熱ストレス耐性、干ばつ耐性、急速な成長／早期成熟、耐病性といった特定の形質は、気候変動によって引き起こされるストレス下でも収量を維持できる新しい栽培品種を生み出す上で重要な役割を果たす可能性があります。[95]

例えば、ジャガイモの生産地域が現在の品種の最高気温限界に近い国（例えばサハラ以南のアフリカ、インド）では、より熱ストレス耐性の高い品種を開発することが、収量を維持するために不可欠です。[99]優れた干ばつ耐性は、水利用効率（水使用量あたりの食料生産量）の向上、あるいは短期間の干ばつから回復し、許容できる収量を維持する能力によって達成できます。さらに、より深い根系を選択することで、灌漑の必要性を減らすことができます。[100]

栄養

皮付きのゆでたジャガイモ100グラム（3.5オンス）の参考摂取量は87カロリーで、77%が水分、20%が炭水化物（皮と果肉に含まれる2%の食物繊維を含む）、2%がタンパク質で、脂肪はごくわずかです（表）。タンパク質含有量は、他のでんぷん質の野菜や穀物とほぼ同等です。[103]

ゆでたジャガイモは、ビタミンC（1日摂取量の14%）、ビタミンB群、ビタミンB6、パントテン酸（表）の適度な供給源（10～19%）です。カリウム（1日摂取量の13%）の適度な供給源以外、ゆでたジャガイモは食物性ミネラルをそれほど多くは供給しません（表）。

ジャガイモは生で食べることはほとんどありません。生のジャガイモのでんぷんは人間の消化が悪いためです。[104]品種や調理方法によっては、ジャガイモのグリセミック指数（GI）が高くなるため、低GI食を実践している人は食事から除外することがよくあります。[105] [103]ジャガイモの摂取が肥満や糖尿病に及ぼす影響については、十分な証拠がありません。[103]

英国では、国民保健サービスでは、ジャガイモは1日5食分の果物と野菜の摂取を推奨する「5-A-Dayプログラム」には含まれていない。[106]

毒性

S. tuberosumの有毒なソラニンを多く含む部分

生のジャガイモには有毒な グリコアルカロイドが含まれており、その中で最も多く含まれるのはソラニンとチャコニンです。ソラニンは、ベラドンナ（Atropa belladonna）、ヒヨス（Hyoscyamus niger）、タバコ（Nicotiana spp.）などの同じナス科植物や、トマトなどの食用植物にも含まれています。これらの化合物はジャガイモを天敵から守る役割を果たしており、特に地上部に多く含まれています。塊茎は光にさらされない限り、これらの毒素の含有量は少なく、光にさらされると緑色に変わります。[107] [108]

光への曝露、物理的損傷、そして加齢は、塊茎内のグリコアルカロイド含有量を増加させます。[109]ジャガイモの品種によってグリコアルカロイド含有量は異なります。1967年に発売された「レナペ」品種は、グリコアルカロイド含有量が高いため、1970年に販売中止となりました。[110]それ以来、新品種の育種家はグリコアルカロイド含有量の検査を行い、有望な品種を廃棄することもあります。育種家はグリコアルカロイド含有量を200 mg/kg (0.0032 oz/lb) 未満に抑えるよう努めています。しかし、これらの商業品種が緑色に変色すると、ソラニン濃度はこの基準値をはるかに上回る可能性があり、[111]ジャガイモの皮ではより高い濃度になります。[112]

用途

料理

ジャガイモ料理は世界各地で様々である。ペルー料理では、約3,000種のジャガイモが栽培されているため、多くの料理でジャガイモが当然ながら主材料として使われている。[113] チューニョは、ペルーとボリビアのケチュア族とアイマラ族のコミュニティで伝統的に作られているフリーズドライのジャガイモ製品である。[114]英国では、ジャガイモは伝統料理であるフィッシュ・アンド・チップスの一部である。ローストポテトは日曜日のローストディナーの一部としてよく提供され、マッシュポテトはシェパーズパイ、バブル・アンド・スクイーク、バンガーズ・アンド・マッシュなど他の伝統料理の主要な材料となっている。新じゃがいもはミントと一緒に調理される場合があり、バターを添えて提供されることが多い。ドイツ、北欧（フィンランド、ラトビア、特にスカンジナビア諸国）、東ヨーロッパ（ロシア、ベラルーシ、ウクライナ）およびポーランドでは、収穫したての早熟品種は特別な珍味とみなされている。丸ごと茹でて皮をむかずにディルを添えた「新じゃがいも」は、伝統的にバルト海産ニシンと一緒に食べられます。すりおろしたジャガイモで作るプディング（クーゲル、クーゲリス、ポテトバブカ）は、アシュケナージ料理、リトアニア料理、ベラルーシ料理の人気メニューです。[115]リトアニアの国民食であるツェペリナイは、茹でてすりおろしたジャガイモで作る餃子で、通常はひき肉を詰めています。[116]イタリアのフリウリ地方では、ジャガイモを使ったニョッキと呼ばれるパスタがあります。[117]米の栽培が容易でない中国北部でもジャガイモはよく使われており、青椒土豆丝（qīng jiāo tǔ dòu sī ）は、ピーマン、酢、薄切りジャガイモを使った人気の料理です。冬になると、中国北部の道端ではローストポテトが売られています。[118]

その他の用途

ジャガイモはウォッカ、ポイティン、アクヴァビット、ブレンヴィンなどのアルコール飲料の醸造に使われることがあります。[119] [120]

ジャガイモは家畜の飼料として利用されます。サイレージ状に加工され、数ヶ月間保存してから使用することができます。[121] [122]

ジャガイモ澱粉は、食品業界ではスープやソースの増粘剤や結合剤として、繊維業界では接着剤として、製紙業界では紙や板紙の製造に使用されています。[123] [124]

ジャガイモは植物研究に広く用いられています。その柔組織は均一で、クローン性があり、代謝活性が低いことから、傷害反応や電子伝達に関する実験に理想的なモデル組織となっています。 [125]

文化的意義

神話では

インカのジャガイモの女神、アクソマンマ

インカ神話では、大地母神パチャママの娘であるアクソマンマはジャガイモの女神です。彼女は土壌の肥沃さと塊茎の成長を保証しました。[126]イロコイ神話によると、最初のジャガイモは、大地の女神が双子の息子、サプリングとフリントを出産して亡くなった後に、彼女の足元から生えてきたとされています。[127]

芸術においては

ジャガイモは、先コロンブス時代からアンデス地方では重要な作物であった。ペルー北部のモチェ文化では、土と水と火から陶器が作られていた。この陶器は神聖な物質で、意味深い形に作られ、重要なテーマを表すために使われた。ジャガイモは自然のままの姿だけでなく、擬人化された姿でも表現されている。[128] 19世紀後半、ヨーロッパの美術には、ウィレム・ヴィッツェンやアントン・モーヴの作品を含め、ジャガイモの収穫を描いた作品が数多く登場した。[129]ゴッホの1885年の絵画「ジャガイモを食べる人々」は、ジャガイモを食べる家族を描いている。ゴッホは、農民をありのままに描きたかったと述べている。彼は、完成作品では自然で汚れていないものになるだろうと考えて、あえて粗野で醜いモデルを選んだ。[130]ジャン＝フランソワ・ミレーの「ジャガイモの収穫」は、バルビゾンとシャイーの間の平野で働く農民を描いている。農民たちの生存競争を象徴するテーマを描いている。ミレーはこの作品において、粗い質感のキャンバスにペースト状の顔料を厚く塗り付ける技法を用いている。[131]

ミスター・ポテト​​ヘッドは、1949年に発明され、 1952年にハズブロ社によって販売されたアメリカの玩具で、プラスチック製のジャガイモに、耳や目などの取り付け可能なプラスチックパーツで顔を再現しています。テレビで宣伝された最初の玩具でした。[132] [133] [134]

2015年のSF映画『オデッセイ』では、火星に取り残された宇宙飛行士で植物学者のマーク・ワトニーという主人公が、凍った排泄物で肥料を与えた火星の土壌を使ってジャガイモを栽培する。[135]

参照

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さらに読む

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