国立大学法人筑波大学 生命環境系　草野都教授、株式会社キーストーンテクノロジー　岡﨑 聖一代表取締役社長、国立研究開発法人理化学研究所らの研究グループは、RGB（赤色、緑色、青色）LED独立制御型植物工場で栽培したサニーレタスが、まったく同じ組成の液体肥料を用いて土壌栽培したものと比較したときに、見た目の違いだけでなく味や機能性などに関連する代謝物群の生産に影響することを、統合メタボローム解析により世界で初めて明らかにしました。

屋内栽培型の植物工場における野菜は、一般的に土を使わず液体肥料を用いて栽培されています。本研究では、市場でよく出回っている2品種のサニーレタスに対して、同じ液体肥料と光強度を用い、実際に市場に出荷する野菜を栽培・出荷している植物工場および土壌で栽培し、それぞれ得られたレタスの葉について、2種類の高性能質量分析計（GC-MSおよびLC-MS）による統合メタボローム解析を行いました。その結果、代謝物プロファイルの差異については、植物体の部位や品種の違いよりも栽培環境の違いが大きく寄与することがわかりました。また、メタボロームデータの詳細な解析により、商用植物工場で栽培したサニーレタスは、土壌栽培したものよりも旨味成分であるアミノ酸類を多く蓄積し、苦み成分であるセキステルペンラクトン類の蓄積は抑制されることも明らかとなりました。

本研究は、これまでの植物工場の栽培条件を模倣したいわゆる「実験室レベル」の研究とは異なり、実際に商用利用されている栽培システムを用いて栽培したサニーレタスについて、その代謝物群の量的・質的変化を詳細に解析した初の試みであり、様々な農産物の栽培条件を評価する上で重要な知見になると考えられます。また、今回用いたメタボロ―ム解析技術は、植物工場で栽培される野菜の「味」や「機能性成分」をカスタマイズするための指標として利用できます。この方法は中身（代謝物）を見てから栽培条件の詳細な検討を進めるといった、今までと逆のアプローチであり、味や機能性などの特徴を付与した高付加価値農産物の生産技術の開発への貢献が期待できます。

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