Tokyo University of Agriculture Repository / 東京農業大学リポジトリ

KIM Muy Leang

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氏 名   KIM Muy Leang 
学位（専攻分野の名称）   博 士（農業工学） 
学 位 記 番 号   甲 第 858号 
学位授与の日付   令和 4年 3月 20日 
学 位 論 文 題 目   Variations of Soil Properties and Crop Productivity with Local 
Fertilization Practices in Kampong Cham Province, Cambodia 
論 文 審 査 委 員   主査 教 授・博士（農学） 中 村 貴 彦 
               教 授・博士（農学） 三 原 真智人 
               准 教 授・博士（農学） 中 島   亨 
               准 教 授・博士（工学）  Narong Touch 
 
 
 
論 文 内 容 の 要 旨 
 
Chapter 1 Background and Objectives  
Cambodian agriculture is occupying about 20.7% of the GDP growth. Agricultural systems in 
Cambodia are mainly based on inorganic fertilizer and pesticide applications. Inorganic fertilizer 
plays a key role in agricultural cultivation and production of major crops. However, high rate of 
applying inorganic fertilizer leads to unsustainable production systems as well as degradation of the 
natural environment. Inorganic fertilizer application currently increases due to high demands for crop 
production in Cambodia. Although many farmers are attracted by chemical fertilizers, there are some 
farmers who achieve a high yield of production by applying farmyard manure or compost. Farmyard 
manure is available all year round, as more than 70% of farmers are breeding cattle. When the 
amounts of cow manure or compost produced were less than the amounts required, they are 
depending on inorganic fertilizer. In addition, organic farming was proposed as an alternative 
farming practice to local farmers in Cambodia. Recently, local farmers in Cambodia would like to 
increase organic fertilizer application for decreasing the expenses of inorganic fertilizer. According to 
the situations mentioned above, research interests have been focused on examine the variation of soil 
properties and crop productivity with local fertilizer. For the research sites in this study, Kampong 
Cham Province was selected, as an alternative farming practice based on organic fertilizer 
application was promoted to local farmers. 
 
Chapter 2 Rice Productivity in Relation with Farmers’ Fertilization Practices  
Kampong Cham Province is in the central plain of Cambodia. The major activity of people in the 
province is agriculture, mainly cultivating rice and vegetables. Samraong and Baray Communes 
were chosen as the study sites. From 2006 to 2009, there was a project on promoting organic farming 
through composting and liquid fertilizer making in Baray Commune. Also, a similar project on 
promoting sustainable agriculture was conducted from 2011 to 2016 in the Samraong Commune of 
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Prey Chhor District, Kampong Cham Province. After the project implementation till now, farmers in 
Baray Commune had experienced for more than 10 years applying organic fertilizer, and only 5 
years passed in Samraong Commune.  
Therefore, the study was conducted to identify farmers’ fertilization practices in Kampong Cham 
Province through questionnaire survey and to examine variation of rice productivity with farmers’ 
fertilization practices in Samraong and Baray Communes. As it was difficult to evaluate the yield 
among different upland crops, rice production was selected for the comparison. One hundred farmers 
were selected for an interview with questionnaire survey on agricultural practices in Samraong and 
Baray Communes Organic Fertilizer Dependence (OFD%) was developed for indicating degrees of 
organic and inorganic fertilizers dependence of local farmers. The results showed that most farmers 
combined 84% in Samraong and 76% in Baray Communes of organic with inorganic fertilizers for 
their agricultural productions. The current practice on the applications of organic and inorganic 
fertilizers also affects the rice production in Samraong and Baray Communes. Farmers in Samraong 
Commune applied more inorganic fertilizer than farmers in Baray Commune, while rice yields are 
lower. It was observed that excess application of inorganic fertilizers is not necessary to produce 
effective yield if farmers can supplement it from organic fertilizer. Correlation between OFD% and 
rice production was observed, indicating that OFD% can be used for describing the appropriate 
amount of mixing organic and inorganic fertilizers. The higher yield can be achieved by applying 
35% to 40% of organic fertilizer in Samraong Commune and 60% to 80% in Baray Commune. 
However, using more than 80% of organic fertilizer may reduce rice production. In conclusion, 
longer periods such as 10 years applying organic fertilizer has positive effects on crop production 
with organic fertilizer application. 
 
Chapter 3 Soil Properties in Relation with Farmers’ Fertilization Practices  
From the outcomes of chapter 2, it was found out that changes in soil properties due to fertilizer 
practices may affect rice production as there was a positive correlation between OFD% and the rice 
production per nitrogen applied at 95% confidence interval in the farmlands of Samraong and Baray 
Communes. Accordingly, research interests moved to examine variations in soil properties in relation 
with local farmer’s fertilization practices. Forty samples of disturbed and undisturbed soils in 
Samraong and Baray Communes were collected for analysing soil physical, chemical, and biological 
properties. Organic Fertilizer Dependence (OFD%) was set as a key factor for evaluating soil 
properties. The results showed that combined application of organic and inorganic fertilizers had 
positive effects on soil quality, i.e., providing a higher permeability, organic matter, organic carbon 
content, EC, total P and N, available K and Ca. Correlation between OFD% and soil properties was 
not observed in Samraong Commune, while a strong correlation was observed in Baray where 10 
years of applying organic matter has been conducted. The ions that derived from organic matter or 
organic matter may accumulate in the soil which led to the improvement of soil properties. Soil in 
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Baray seems to have less coliform than in Samraong Commune, indicated local farmers’ fertilizers 
practices may affect pathogenic inhabitation. 
 
Chapter 4 Survival of Pathogenic Bacteria in Relation with Farmers’ Fertilization Practices  
Cow manure and compost has been used as fertilizer for many years to provide nutrients to crops 
and improve overall soil quality. Improperly processed manure or compost may contain pathogens 
(coliform and Escherichia coli) that are harmful to humans. Coliform and E. coli are both natural 
flora of humans and animals, and a major pathogen causing significant mobility worldwide. 
Coliform and E. coli was existed in farmland soil in Samraong and Baray Commune. Therefore, the 
study was conducted to investigate the survival rates of pathogenic bacteria with organic and 
inorganic fertilizers application in Samraong and Baray Communes. Twenty soil and compost 
samples, and 10 samples of irrigation water were collected for the analysis of pathogenic bacteria 
(coliform and E. coli). Instant-check was used for pretesting E. coli in the fields.  
As the results, high presence of coliform and E. coli was found in farmland soils, compost, and 
irrigation water in Samraong and Baray Communes. The survival rate of coliform in farmlands 
mostly related to fertilization practices. However, the survival rates of coliform became lower in the 
dry season. The use of immature compost was one of the causes of high pathogenic bacteria in soils. 
In conclusion, long-term use of organic fertilizers provides a better soil biological quality, which 
result in less pathogens in Baray Commune. 
 
Chapter 5 Lime Material Application for Eliminating Pathogenic Bacteria (E. coli)  
in Kampong Cham Province 
Coliform and E. coli was found in farmlands soils, compost, and irrigation water in Samraong and 
Baray Communes (Chapter 4). For producing high-quality and safer food products, it is necessary to 
eliminate pathogenic bacteria such as coliform or E. coli. The inactivation of pathogens in biosolids 
depends on several factors such as temperature, moisture content, pH, oxygen, soil type and texture. 
In all cases, pH has been reported to play a major role in bacterial death in the eutrophic areas, where 
the pH is close to or greater than 9.0. Increasing pH can be achieved by adding agricultural limestone 
(CaCO3) or quicklime (CaO). Agricultural limestone (CaCO3) is one of the basic inorganic and 
inexpensive materials that were applied in agricultural industries to stabilize soil pH. About 95% of 
CaCO3 can be obtained from shellfish and the rest is organic matter and other compounds. Therefore, 
the objective of this chapter is to evaluate the effects of different lime materials on the survival rate 
of pathogens and soil properties. Pot experiments were conducted with CaCO3 and CaO applied to 
the soil. CaO obtained by burning the lime materials at 800 ̊C was compared with other lime 
materials such CaCO3 powder, eggshells, clamshells, and wood ash at 5 g, 10 g, and 15 g to the soil. 
The results showed the increase in soil pH due to lime addition. However, there’s no significant 
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difference of soil pH responding to amounts of lime added and similar trends were also observed 
between the unburned and burned lime material. The survival rate of coliform and E. coli were 
decreased with unburned and burned lime added, the pathogenic bacteria can be eliminated at 7 days 
after addition of lime. Lime additions help to increase in soil pH, EC and other nutrients component 
which affects to the survival rate of coliform and E. coli. There is no different between unburned and 
burned lime on the survival rates of pathogenic bacteria. Therefore, farmers no need to burn the 
eggshell, clamshell and wood ash to use in the farmland soils, and the amount of lime added should 
be less than 5 g or 22 kg/ha.  
 
Chapter 6 Conclusions and Recommendations  
This research was conducted to examine the variations of soil properties and crop productivity 
with local fertilization practices in Kampong Cham Province, Cambodia which can contribute to the 
promotion of organic farming in Cambodia. From this study was showed that most farmers 
combined 84% of organic with inorganic fertilizers in Samraong Commune and 75% in Baray 
Commune for their agricultural production. Farmers in Samraong Commune applied more inorganic 
fertilizer than farmers in Baray Commune, while the rice yields are lower. Correlation between OFD 
and rice production was observed, indicating that OFD can be used for describing the appropriate 
amount of mixing organic and inorganic fertilizers. Also, excess application of inorganic fertilizer is 
not an efficient fertilizer practices for increasing crop production. The higher yield can be achieved 
by applying 35% to 40% of organic fertilizer in Samraong Commune and 60% to 80% in Baray 
Commune. Correlation between OFD and soil properties was not observed in Samraong, while a 
strong correlation was observed in Baray Commune where 10 years of applying organic fertilizer. 
The combined application of organic and inorganic fertilizers had positive effects on soil quality 
such as providing a higher permeability, organic matter, organic carbon, and ions to the soil. Local 
farmer’s fertilization practices affect soil properties, and long-term of applying organic fertilizer in 
combination with inorganic fertilizers provided a better soil quality. However, there were high 
presence of coliform and E. coli was found in farmland soils, local compost, and irrigation water in 
Samraong and Baray Communes. The soils in Baray Commune seem to have less coliform compared 
to the soil in Samraong Commune. Long-term use of organic fertilizers provided a better soil 
biological quality, which result in less pathogens in Baray Commune. Local farmer’s fertilization 
practices affect the survival rate of pathogenic bacteria. The laboratory experiments were conducted 
to evaluate the effects of different lime materials on the survival rates of pathogenic bacteria and soil 
properties. Adding lime material increase soil pH and similar trends were observed between CaCO3 
and CaO materials. Coliform was eliminated at 7 days after the addition of lime materials even the 
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soil pH was less than 8. Also, there is no significant difference of soil pH, and the survival rate of 
coliform and E. coli to the amount of lime added. The amounts of less than 5 g should be considered. 
Increases in soil pH by adding CaCO3 materials can eliminate pathogenic bacteria effectively. 
Farmers can directly use eggshell, clamshell, and wood ash without burning for eliminating 
pathogenic bacteria in soils. Further, local farmers should be trained on production and application of 
these lime material. 
 
カンボジア国コンポンチャム州における地域の施肥慣行による土壌特性と作物生産の変化 
カンボジア国コンポンチャム州は首都プノンペンからおよそ 100ｋｍに位置しており，首
都に食料を供給する重要な農業地帯である。無機肥料である化学肥料に強く依存する慣行農
法が行われているが，農業資材への支出を抑えるために有機肥料に現地農家の関心が注がれ
ている。研究対象地はコンポンチャム州プレイチョール郡のサムロンコミューンとバライコ
ミューンであるが，バライコミューンでは 2006 年度から 2009 年度にかけて有機農業の普及
活動が実施され，10 年以上に渡り有機肥料が施用されている。一方，サムロンコミューン
では無機肥料である化学肥料に強く依存する慣行農法が実施されていたが，2011 年度から
2016 年度にかけて有機農法に基づいた持続的農業の普及活動が実施され，徐々に有機肥料
が浸透しつつある地域である。この両者を比較しつつ，本研究では有機肥料および無機肥料
の施用が土壌特性と作物生産に及ぼす影響について評価を進めた。先ず，農家毎に施用した
全肥料中の窒素成分に対する有機肥料中の窒素成分の百分率（有機肥料依存度 OFD）の指
標を設定し米生産量を比較した結果，サムロンコミューンでは化学肥料を多施肥している圃
場における単位面積生産量が他の圃場を上回るものの，バライコミューンでは有機肥料を施
用している圃場における単位面積生産量は化学肥料の圃場を有意に上回った。また施用した
単位窒素施用量当たりの生産量と有機肥料依存度の関係を調べた結果，95％の信頼区間で有
機肥料依存度とともに単位窒素施用量当たりの生産量が上昇した。しかし，有機肥料の施用
歴が 5 年程度のサムロンコミューンでは，この傾向はみられなかった。併せて，土壌特性と
有機肥料依存度の関係を調べた結果，10 年以上に渡り有機肥料が施用されているバライコ
ミューンでは，有機肥料依存度とともに土壌中の EC 値，有機物含量（炭素濃度），カリウ
ム濃度，カルシウム濃度等が有意に上昇する傾向が現れた。他方，同様の傾向はサムロンコ
ミューンでは見られなかった。更に，有機肥料の施用に伴って大腸菌群数や大腸菌の影響が
懸念され調査が進められたが，有機肥料依存度との間に有意な相関はみられず，有機肥料に
加えて地表流の影響があると考察された。更に地域に存在する自然資源である灰，淡水貝，
卵殻等を活用した有機石灰に加えて，炭酸カルシウムや酸化カルシウムによる殺菌効果につ
いて定量的な評価を進めて，効果的な土壌消毒手法について提案した。 
 
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審 査 報 告 概 要 
 
本研究は，カンボジア国コンポンチャム州における施肥慣行による土壌特性と作物生産の
変化を扱ったものである。研究対象地のバライコミューンでは 10 年以上有機肥料が施用さ
れている一方，サムロンコミューンでは 2016 年頃から徐々に有機肥料の施用が浸透しつつ
ある。先ず，農家毎に全肥料中の窒素成分に対する有機肥料の窒素成分％（有機肥料依存度
OFD）の指標を設定し，各々の施肥慣行による米生産量の違いを比較した結果，サムロンで
はバライを大きく上回る無機肥料を施用しているものの，米生産量はバライを下回る傾向を
示した。また，土壌特性と有機肥料依存度との関係を調べた結果，10 年以上有機肥料が施
用されているバライでは，有機肥料依存度とともに土壌透水性，有機物含量，イオン濃度等
が有意に上昇した。他方，同様の傾向はサムロンでは見られなかった。更に，有機肥料の施
用に伴う大腸菌や大腸菌群の影響について調査が進められるとともに，自然資源である淡水
貝，卵殻等を活用した有機石灰に加えて，炭酸カルシウムや酸化カルシウムによる殺菌効果
が評価され，効果的な土壌消毒手法が提案された。 
このように有機肥料依存度 OFDの指標を設定し，地域の施肥慣行による土壌特性と作物生
産の変化について定量的に議論を進めた点は高く評価でき，カンボジアにおける土壌保全を
目指した施肥管理において，現地での適用可能性や有益性の高い新規性のある知見を得たこ
とから，審査員一同は博士（農業工学）の学位を授与する価値があると判断した。 


Variations of Soil Properties and Crop Productivity with  Local Fertilization Practices in Kampong Cham Province, Cambodia

東京農業大学博士（国際バイオビジネス学

ELIZA CATELO AQUINO

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氏 名   ELIZA CATELO AQUINO 
学位（専攻分野の名称）   博 士（国際バイオビジネス学） 
学 位 記 番 号   甲 第 861号 
学位授与の日付   令和 4年 3月 20日 
学 位 論 文 題 目   Interpreting the Attitude and Behavior of Farmers: A Case of  
Organic Agriculture Adoption and Information Sharing in  
Laguna, Philippines 
論 文 審 査 委 員   主査 教 授・博士（工学） 畑 中 勝 守 
               教 授・博士（農学） 宮 浦 理 恵 
               准 教 授・博士（国際バイオビジネス学） 下 口 ニ ナ 
               准 教 授・修士（教育学）  鈴 木 聡 志 
 
 
 
論 文 内 容 の 要 旨 
 
The unsustainable habit around the globe is being transformed through organic 
agriculture (OA) by inspiring both producers and consumers. In the Philippines, the 
adoption rate of OA is still low despite the efforts of the government and the enactment 
of the Republic Act No. 10068 or the Philippine Organic Agriculture Act in 2010.  
Past literature discussed and focused only on the economic side such as productivity, 
and profitability of OA. However, some farmers were adopting and continuing to 
disseminate OA technology even it is not economically beneficial to them. This cannot be 
explained through economic or profitability analysis hence, behavioral analysis is an 
important tool to understand farmers who were still adopting OA even with its low 
profit. The findings of this study will contribute to increase adoption rate of OA as it will 
show some other factors that needs to be considered in a sustainable OA information 
sharing and adoption. 
Therefore, this study’s main objective is to properly interpret farmers in terms of their 
attitude and behavior towards OA adoption and its effect in information sharing in the 
Philippines. Specifically, to: 1) Identify and classify farmers based on their extrinsic and 
intrinsic characteristics; 2) Explore and distinguish contents, methods, and sources of 
information sharing of farmers; 3) Assess the impact of information sharing to farmers 
and other actors in the community; and 4) Assess the effect of farmers’ attitude and 
behavior to the information they are sharing. 
As a qualitative research, primary data source using semi-structured interviews and 
observations were utilized to gain a good access of people's perceptions, meanings, and 
definition of situations to understand and record what is happening on the ground. In 
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addition, the study applied Life History Approach (LHA), Trajectory Equifinality 
Approach (TEA), and Grounded Theory Approach (GTA). Furthermore, data 
triangulation for validity which required constant and in-depth interviews, observations, 
and memoing with different actors and information sources in the community accessed 
over different period (days, months, years) was done. There were 30 farmer-participants, 
11 institution staffs (from 5 major institutions), 6 farmer family members as main actors 
on this study. Each of them was qualified on the criteria set by the research and was 
invited as a research participant following the Historically Structured Inviting (HSI) as 
a component of TEA. Data gathered were constantly transcribed, coded, compared, 
categorized, and analyzed until data saturation. In addition, respondent verification 
was done. Information from books, journals, training modules, websites, and other 
printed materials were also crossed referenced. 
Based on the extrinsic categorization, age, marital status, and number of household 
member found to be factors in information sharing and adoption of technology as most of 
the farmers keep sharing what they learned to their spouse and children. Older farmers 
tend to utilize old practices while younger farmers were risk-takers to try new 
technologies. Farmer-participants also work harder to provide the needs of their family 
especially safe food. Most of the farmers learned agriculture from their parents and 
assisted their farm activities since childhood. Other farmers gained farming experience 
and knowledge in farming through observing others and attendance to training. 
Contrary to the expected situation, 40% (12) of the farmer-participants were not able to 
attend even one training. This can be due to external environment of the farmers as 12 
farmers were living in a mountainous area (with no vehicle access), 19 farmers were 
living in an area with poor or unstable cellular signal, and 9 farmers were living in an 
area where there is no electricity.  
Even with this situation, through their life history or intrinsic characteristics’ 
categorization, results show that farmers tend to adopt and share OA because of their 
passion to provide healthy and safe food for their family and costumers while also 
protecting the environment. With this, farmer-participants were able to have a good 
relationship with everyone. Hence, both extrinsic and intrinsic characteristics of 
farmers affect OA adoption and information sharing.  
There were varied information and innovation sources in the study area, each has 
diverse target beneficiaries, contents, focused, and methods or way of dissemination. 
However, most farmers were not receiving information from public and private 
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institutions, and they only rely on their family members or neighboring farmers. 
Factors affected actors’ attitude in learning and adopting technology includes farmers’ 
needs, technology’s importance, sustainability, availability, easiness to adopt and 
pressure from others. Degree on economic, well-being, and environmental impacts 
varied with most valued impact on well-being and environmental. As some farmers were 
not receiving information to public and private sources, personal information sources 
have the strongest interaction and impact.  
To interpret farmers attitude and behavior, TEA can be used to categorized farmers 
based on their life histories. Upon interpretation, it can be concluded that farmers’ 
decisions were affected by their perception, situation, attitude, interests, and valued 
benefits such as finding solution to problems and helping other people. Farmers adopt 
OA mainly for its environmental and well-being benefits. Farmers appreciate more the 
well-being benefits, specifically the health benefits, good relationship with everyone, the 
peace of mind, and self-satisfaction they were getting in practicing OA. Therefore, the 
result of this study in understanding the well-being benefits including the farmers’ 
philosophy and passion will help attain sustainable OA as information providers will 
focus more on imparting and realization of the importance of OA and soon farmers will 
also transfer it to others especially to the next generation.  
This study recommends that information should be available, accessible, and can 
complement to the needs and interests of farmers. To achieve this, cooperation between 
stakeholders (public and private sources) is highly necessary. In addition, technology 
provider should understand the needs of the farmers to provide a sustainable and easy 
to adopt innovation through listening to the farmers voices and ideas. Personal sources 
including farmer-leader should be well knowledgeable about the technology as they 
have the strongest interaction and impact. This can be done by making sure that the 
farmer-leaders are included in all information system such as in the planning, creation, 
implementation, monitoring, and evaluation of technology dissemination initiatives. 
Farmers’ morals should be shared with their family member and community, especially 
their children to be successor in the next generation, through acknowledgement in the 
society as an important and respected role or position. Furthermore, throughout 
interviews with farmers, the land policy for OA is not effectively regulated for OA. Policy 
makers should also be aware on this problem and threat of land conversion to safe and 
sustainable food production. 
For future studies, it is recommended to explore more on the different factors 
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affecting farmers attitude and behavior in adopting and sharing technology through 
testing and evaluation in different areas (regions or countries) and with bigger sample 
size or population to also utilized quantitative analysis. 
 
 
審 査 報 告 概 要 
 
本研究は，フィリピン共和国ラグーナ州を対象に小規模有機農家に対する聞き取り調査を
実施し，心理学や社会学の手法を応用することで，低収益であっても慣行農業ではなくあえ
て有機農業を選択する要因や，フィリピンにおける有機農業の持続性に関わる要因を解明し
た。現地調査より集積した個々の有機農家の個人史を時系列に整理して農家を分類し，分類
したそれぞれのカテゴリに対して記述的社会調査手法を応用して有機農業の情報源に関わ
る情報と経路を定性的に分析した。その結果，特に個人との結びつきが強い情報源（家族，
近隣農家や地域農業組織体）から，有機農業に関わる技術情報の共有・伝承が行われ，更に
有機農業の本質的な価値としての心理的幸福度の共有が行われていることを明らかにした。
また，あわせて健康，モラル，環境保全が有機農業を継続的に選択する要因であると結論づ
けた。本研究は，経済・経営指標では説明できない要因を心理学手法で解明するという研究
手法としての新規性を有しており，さらに有機農業の持続性要因に心理的幸福度が存在する
ことを明らかにしたという二つの新規性を有している。以上より，研究成果等の重要性を評
価した結果，審査委員一同は博士(国際バイオビジネス学)の学位を授与する価値があると判
断した。 


Interpreting the Attitude and Behavior of Farmers: A Case of Organic Agriculture Adoption and Information Sharing in Laguna, Philippines

東京農業大学博士（環境共生学

久富, 敦

4578

HISATOMI, Atsushi

4579

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氏 名   久 富  敦 
学位（専攻分野の名称）   博 士（環境共生学） 
学 位 記 番 号   甲 第 865号 
学 位 授 与 の 日 付   令和 4年 3月 20日 
学 位 論 文 題 目   Stenotrophomonas maltophilia の産生するシデロフォアの化学 
構造と特性の解明 
論 文 審 査 委 員   主査 教 授・博士（農芸化学） 武 田 晃 治 
               教 授・博士（農芸化学） 古 庄   律 
               教 授・博士（農芸化学） 田 中 尚 人 
               准 教 授・博士（バイオサイエンス）  志 波   優 
               客員教授・農 学 博 士 鈴 木 健一朗 
 
 
 
論 文 内 容 の 要 旨 
 
序 論 
多くの細菌は鉄飢餓状態の環境下で難溶性の三価鉄と親和性のあるシデロフォアを産生
して菌体外に放出し，菌体周辺で形成された鉄とシデロフォアの錯体を回収することで鉄を
獲得できる。シデロフォアの種類は基本的に系統群（属や種）毎に共通しており，各生物種
はそれぞれのシデロフォアの化学構造に特異的なトランスポーターを用いて優先的に錯体
を取り込む。一般にシデロフォアの産生や取り込みは病原性やバイオフィルム形成といった
他の挙動と関連する特性も知られている。 
Stenotrophomonas maltophilia は院内感染で注視される多剤耐性日和見感染細菌である
が，籾や海綿，石油の汚染地帯や魚など幅広い環境に棲息している。本種では鉄が病原性因
子を誘導する 1つであると報告はあるが，その鉄の取り込みに重要なシデロフォアについて
の研究報告は少ない。また，特に自然環境の棲息域は鉄の量は限られており，シデロフォア
を産生しやすく，産生シデロフォアが複合的な微生物生態系に影響を及ぼす可能性が考えら
れる。したがって，S. maltophilia のシデロフォアの研究は感染予防や創薬へのアプロー
チと自然環境の生態系の理解の一助となると考えられる。そのため，本研究では S. 
maltophilia が産生するシデロフォアの化学構造とシデロフォアとしての特性を明らかに
することを目的とした。 
 
第 1 章 S. maltophilia 菌株の再同定 
Stenotrophomonas maltophilia はグラム陰性・好気性桿菌である日和見多剤耐性菌とし
て知られているが，臨床菌株の他に籾や魚，冷凍食品，海洋環境からの分離株も報告されて
いる。本種は Pseudomonas 属の中でマルトース資化性とメチオニン要求性を分別性状とし
て分類され，その後，再分類により Stenotrophomonas 属とされた。また，以前より，種内
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の性状の多様さが指摘され，実際に同種株にはメチオニン要求性を示さない株も含まれてお
り，要求株を BiovarⅠ群，非要求株を BiovarⅡ群に区別することが提唱されている。この
ように，S. maltophilia は分類学的にまだ課題のある菌種である。また，Stenotrophomonas 
属は 2010 年前後から新種が多く提唱されており，これまで本種とされていた株がそのいず
れかの種に該当する可能性もある。そのため，本研究で供試する S. maltophilia 菌株を確
認するため再同定することとした。 
S. maltophilia として報告のある 13 供試菌株を各種資化性や要求性などの生理・生化
学的性状試験や比較ゲノム解析，進化系統解析により同定した結果，基準株を含む 5 株が 
BiovarⅠ群であり 8 菌株が BiovarⅡ群であった。そして BiovarⅡ群の菌株は多くが S. 
maltophilia ではなく Stenotrophomonas lactitubi や Stenotrophomonas terrae と同定
された。さらに，新種である可能性が高い菌株も確認された。全ての臨床菌株は BiovarⅠ
群であった。以上のことから本研究では基準株が属する BiovarⅠ群の菌株を S. 
maltophilia とし，BiovarⅡ群の菌株を BiovarⅠ群の比較対象株として供試することとし
た。以降，いずれの菌株も種名は便宜上 S. maltophilia と表記する。 
 
第 2 章 S. maltophilia の産生するシデロフォアタイプの同定 
植物や微生物が鉄を取り込むために産生するシデロフォアの構造は多岐にわたり，500 種
ほどが報告されている。これらは活性部位の構造によりカテコール型，フェノール型，ヒド
ロキサム酸型，カルボン酸型の 4 種類に分けられる。シデロフォアの応用研究は多岐に渡
り，キレート作用を活かした農業分野での土壌中の鉄をはじめとする金属の植物への供給物
質として，環境分野では重金属を回収する物質として利用されている。また，生物が取り込
む物質である特性を利用して，病原菌の薬剤の取り込みを誘導するためにシデロフォアと薬
剤の複合体の開発が研究されている。 
S. maltophilia は生息域が広く，本種のシデロフォアは様々な分野への応用が期待でき
るが，先行研究で報告されていることは BiovarⅠ群に属する臨床菌株の K279a がカテコー
ル型シデロフォアを産生することのみであり，S. maltophilia 各供試菌株のシデロフォア
の産生能やタイプについては詳細に知られていない。そこで，はじめに供試菌株のシデロフ
ォア産生能およびその型（タイプ）を比色分析によって調べた結果，全ての菌株が鉄飢餓環
境下でカテコール型シデロフォアを産生し，ヒドロキサム酸型シデロフォアやカルボン酸型
シデロフォアは非産生であった。カテコール型については BiovarⅠ群が高い吸光値を示し，
BiovarⅡ群でも産生が確認されたが極めて低い吸光値であった。一方，BiovarⅡ群では少量
ながらフェノール型シデロフォアを産生する株も確認した。 
 
 
- 3 - 
 
第 3 章 S. maltophilia の産生するカテコール型シデロフォアの構造決定 
供試菌株がカテコール型シデロフォアを産生することが明らかとなったため，次にその構
造を決定することとした。先行研究で使用された臨床菌株 S. maltophilia K279a を含む 
BiovarⅠ群および BiovarⅡ群の菌株を鉄飢餓培地 (MM9 培地) にて培養し，カテコール基
を有する物質を精製する方法でイオン交換クロマトグラフィーと逆相 HPLC により培養液
からカテコール型シデロフォアを精製した。収量の多かった S. maltophilia K279a のカテ
コール型シデロフォアを NMR で構造解析したところ，2,3-dihydroxybenzoyl-L-serine 
(DHBS) であることが明らかになった。そして，DHBS を標準物質として LCMS 解析により他
の供試菌株のカテコール型を解析したところ，BiovarⅠ群では全ての菌株で DHBS が検出さ
れたが，比色分析で極めて産生量が少なかった BiovarⅡ群では DHBS や他のカテコール型
が検出されなかった。これは検出限界以下の濃度であることや DHBS とは異なる LCMS 内の
データベースに登録されていないシデロフォアである可能性も考えられた。 
 
第 4 章 S. maltophilia K279a の DHBS 合成関連遺伝子と合成経路の推定 
S. maltophilia K279a はゲノム上に大腸菌などが産生するカテコール型シデロフォアで 
DHBS の三量体であるエンテロバクチンの合成関連遺伝子群があるものの，前述の LCMS 解
析でエンテロバクチンは検出されなかった。また，既知のエンテロバクチンの合成経路の中
間体に DHBS はないことから，エンテロバクチン合成経路周辺に新規な DHBS 合成経路があ
ると考えられた。そこで，本章では S. maltophilia K279a 株の DHBS 合成経路をゲノム解
析により推定することとした。 
S. maltophilia K279a 株の全ゲノムデータを解析した結果，コリスミ酸からエンテロバ
クチンを合成する代謝に関連する遺伝子のうち entABCEF 遺伝子は存在したものの，entD 
遺伝子のみが欠失していた。EntD は 3 分子の 2,3-dihydroxybenzoate (DHB) を修飾し環
化させてエンテロバクチンを合成するために必須である。したがって，DHB は DHBS 合成経
路に何かしら関与していると考えられる。 
他の BiovarⅠ群の菌株（臨床菌株，籾や海綿由来の分離株）のゲノムも解析したところ
同様の結果であったが， BiovarⅡ群の菌株ではこれら遺伝子群が検出されなかった。した
がって，DHBS 産生能は BiovarⅠ群の特徴であり，BiovarⅡ群のカテコール型シデロフォア
は DHBS ではないと推定される。 
 
第 5 章 S. maltophilia K279a の DHBS 取り込み 
DHBS を S. maltophilia K279a が シデロフォアとして利用するか 2つの実験で検証した。
鉄飢餓条件下と FeCl3 が存在する条件下，DHBS が存在する条件下，DHBS-Fe 複合体が存在
する条件下における 4 つの条件で生育を比較した。その結果，DHBS-Fe 複合体が存在する
- 4 - 
 
条件下で最も生育速度が速く，DHBS をシデロフォアとして利用している傾向が観察された。
そこで，細胞内への DHBS の取り込みを調べるため，上記 4 条件のうち FeCl3 が存在する
条件と DHBS-Fe 複合体が存在する条件の菌体の DHBS を LCMS によって定量したところ，
DHBS-Fe 複合体が存在する条件の菌体から多くの DHBS が検出された。したがって，S. 
maltophilia K279a は鉄の取り込みに DHBS を利用することが明らかとなり，そのトランス
ポーターはゲノム解析により CirA または Fiu であることが推定された。 
 
第 6 章 DHBS の微生物生態系への影響 
S. maltophilia 以外の細菌で DHBS 産生の報告はこれまでにないが，S. maltophilia と
は主な棲息域が異なる腸内細菌科が産生するエンテロバクチンの加水分解物としては知ら
れている。したがって，少なからず鉄が制限された環境では DHBS が存在する可能性があり，
実際に S. maltophilia のみならず，同系統群のγ-Proteobacteria 細菌の一部は DHBS を
シデロフォアとして利用することが報告されている。この系統群には環境微生物も多く属す
る。 
シデロフォアは鉄の取り込み以外に細胞の挙動に様々な影響を及ぼすことが知られてい
る。S. maltophilia の DHBS による挙動については報告はないが，先行研究では鉄がバイ
オフィルム形成を誘導することが報告されている。そこで鉄と DHBS によるバイオフィルム
形成を Fe 培地と DHBS 培地，Fe-DHBS 培地で調べたところ，DHBS 培地でのバイオフィル
ム形成は認められなかったものの，先行研究と同様に鉄による形成誘導が確認され，鉄と 
DHBS の共存下ではさらに産生量が増加した。そのため，DHBS は鉄の取り込みによるバイオ
フィルム形成をさらに促進する特性を有していると考えられた。本章では DHBS がその他の
菌種にもバイオフィルム形成を誘導して微生物生態に影響するという仮説を立て，その検証
をすることとした。 
モデルケースとして土壌と水試料に DHBS を添加し，試料中のバイオフィルム形成および
バイオフィルムを構成する菌株の特性を検討した。DHBS を添加した試料と無添加の試料を
それぞれ 4週間集積培養したところ，土壌と水試料のいずれも添加条件下のみでバイオフィ
ルムが形成された。DHBS 添加により形成されたバイオフィルムと無添加条件の上清から分
離・同定したところ，両者の間で種が全く異なった。バイオフィルムの構成株はγ
-Proteobacteria 細菌である Pseudomonas 属の種が大半を占め，その構成株は DHBS を利
用するとともにバイオフィルム形成能試験により K279a と同様 DHBS によってバイオフィ
ルム形成が促進される特性を持つことが明らかとなった。また，バイオフィルムからそのシ
デロフォアを利用する菌株が高い割合で分離されたため，DHBS はバイオフィルム形成を誘
導または促進することによって微生物生態系への影響を及ぼすことが考えられた。 
シデロフォア添加しバイオフィルムを形成する集積培養はシデロフォア利用株の選択的
- 5 - 
 
な分離に応用できる可能性があると考えられる。しかし，そのためにはターゲットとした菌
種や系統群が利用するシデロフォアの種類の情報が必要であり，その解決にはショットガン
メタゲノム解析等により環境中の棲息する菌種推定やシデロフォア合成遺伝子，シデロフォ
アトランスポーターの遺伝子およびバイオフィルム合成関連遺伝子の同定と発現ネットワ
ークを推定するとともにコミュニティーをなす複合的なバイオフィルム形成にシデロフォ
アや細胞間のシグナル等の他の因子がどのように関与しているか明らかにすることが今後
の課題であると考える。 
 
本研究では S. maltophilia の産生するシデロフォアが 2,3-Dihydroxybenzoyl-L-serine 
であること，および本種の中でも BiovarⅠ群における特有のシデロフォアであることを初
めて明らにした。これら知見は臨床分野においては DHBS 合成代謝やトランスポーターをタ
ーゲットとした本種の感染症治療薬の創薬開発への展開，また，微生物生態に対してはバイ
オフィルム形成を誘導・促進することからシデロフォアを利用した選択分離の新たな技術開
発への一助となるものである。 
 
 
審 査 報 告 概 要 
 
本研究は，臨床環境から自然環境にまで棲息し日和見感染菌でもある Stenotrophomonas 
maltophilia が 産 生 す る 鉄 の 取 り 込 み や 病 原 性 に 関 与 す る シ デ ロ フ ォ ア が 
2,3-dihydroxybenzoyl-L-serine (DHBS) であることおよびその新規生合成経路の存在を明
らかにし，本種に対する抗菌剤開発への基礎的な知見を得た。一方，DHBS が本種のみなら
ずバイオレメディエーションでも知られる Pseudomonas 属のバイオフィルム形成を誘導す
る特性をもつことも明らかにした。土壌とビオトープ水を環境試料として DHBS による環境
試料中の Pseudomonas 属のバイオフィルム形成誘導と菌叢変化を実証し，菌叢制御や選択
的分離への DHBS の応用の可能性を示した。 
これらの研究成果等を詳細に検討した結果，審査委員一同は博士（環境共生学）の学位を
授与する価値があると判断した。 


Stenotrophomonas maltophilia の産生するシデロフォアの化学構造と特性の解明

西角, 光平

4584

NISHIKAKU, Kohei

4585

- 1 - 
 
氏 名   西 角 光 平 
学位（専攻分野の名称）   博 士（畜産学） 
学 位 記 番 号   甲 第 868号 
学位授与の日付   令和 4年 3月 21日 
学 位 論 文 題 目   牛伝染性リンパ腫ウイルスの系統進化学的研究
論 文 審 査 委 員   主査 教 授・博士（農芸化学） 多 田 耕太郎 
               教 授・博士（獣医学） 鳥 居 恭 司 
               准 教 授・博士（理学） 米 澤 隆 弘 
               准 教 授・博士（医学）  小 林 朋 子 
 
 
 
論 文 内 容 の 要 旨 
 
牛伝染性リンパ腫（EBL）は，牛伝染性リンパ腫ウイルス（BLV）の感染に起因する牛
の疾病で，悪性腫瘍を主徴とする。発症した牛は，死亡または出荷不可による全部廃棄が適
用されることから，畜産農家における経済的損失は極めて大きい。本疾病は 1871 年にドイ
ツで初めて報告されて以降，急速に世界中へ拡大していった。日本では，1927 年の初報告
からしばらくは局所的な発生が続いていたが，その後急速に日本各地に広がり，現在では約
40%の牛が BLV に感染している。パンデミック化の様相を呈している本疾病は，効果的な
ワクチンや治療法がないことから，今後さらなる被害拡大が予想される。感染症の急速な国
際化は，畜産業だけでなく公衆衛生的にも大きな問題になると考えられる。感染症の流行に
対策を講じる際，まず初めに「どんな病原体」が「いつから」どういった「経路」で感染を
広げているのかを解明することが重要である。家畜感染症の原因ウイルスの地理的分布，拡
散時期・経路，集団動態などの知見は，動物防疫や効果的な防除方法開発などの発展に貢献
することが期待される。本研究では，BLV のゲノム情報を用いた系統進化学的アプローチ
により，BLV の時間尺度と拡散経路を推定し，発生と拡散の歴史を明らかにした。 
日本における流行初期の BLV 配列情報を得るために，1972 年から 2000 年の間に EBL
と診断された牛の病理組織標本（FFPE 標本）28 検体から BLV ゲノムの増幅を試み，8 検
体において env-gp51 全長配列を決定することができた。データベースに登録されている
BLV env-gp51 領域 192 配列と合わせた 200 配列を用いて分子進化的に解析した。時間尺
度（分岐年代）および拡散経路については，配列情報と疫学情報（そのウイルスの検体採取
年および採取場所）を組み合わせて推定を試みた。分子系統解析の結果から，本ウイルスは
1-10型の遺伝子型に分類され，世界的に流行している 1型以外には地域特異性がみられた。
BLV は約 200 年前に，共通の祖先と考えられる集団から分岐し，アジアおよび南米に分布
する 6,10 型，ヨーロッパに分布する 4,7,8 型，そして，それらの少し後に世界的に流行し
- 2 - 
 
ている 1 型とアジア・北南米の 2,3,9 型に広がっていることが明らかとなった。特に 1 型は
1900 年代初頭に出現し，1900 年代中頃にアメリカから世界各国に拡散していることがわか
った。1800 年代は，ヨーロッパにおいて品種改良が活発に行われており，1900 年代に入る
とその中心はアメリカへと移った。第二次世界大戦後の 1950 年代以降には，牛の輸出入が
活発化した。このことから，貿易や品種改良に伴う牛の移動により，BLV が世界中へ拡大
していったことが示唆された。 
FFPE 標本から得た配列を解析した結果，現在日本で流行している BLV は 1 型で，1930
年代から 1980 年代の間に国外から複数回持ち込まれたことが示唆され，アメリカおよび中
南米と祖先を同じくすることがわかった。さらに，1970 年代から日本の BLV における集団
サイズが増加していたことから，この時期に牛の輸入に伴い国外から BLV が侵入し，日本
中に広がったと思われる。実際に，1970 代年以降には牛の生体輸入の自由化によりアメリ
カから牛の輸入数が増加しており，国外から家畜を導入することは，常に日本に感染症を蔓
延させるリスクになると示唆された。 
遺伝子型が地域特異性を示しており，BLV の流行や拡散経路における重要な情報をもつ
ことが本研究で明らかとなった。近年，安価で迅速な遺伝子型判別方法として，PCR-RFLP
法を用いた BLV の分子疫学的解析が行われているが，最近報告された 7 型-10 型までは網
羅されていない。本研究では，BLV 遺伝子型 1 型から 10 型を対象とし，新規 PCR-RFLP
法による遺伝子型判別方法について検討した。まず，データベースに登録されている BLV 
env-gp51 領域（444bp）の配列を用いて，ML 系統樹を推定した。それを基に，各遺伝子
型について 194 種類の制限酵素による切断パターンを in silico で解析した。次に，遺伝子
型判別に有効なものを数種類抽出し，遺伝子型判別のためのフローチャートを作成した。最
後に，抗体陽性牛の DNA を用いて，in vivo で検証実験を行なった。その結果，遺伝子型
判別に有効な制限酵素は 7 種類あり，10 型全てを分類することができた（系統解析との一
致率 92%）。本方法は，塩基配列を決定する必要がなく，安価で迅速かつ正確性に優れてい
るため，家畜保健衛生所などの現場において大規模なスクリーニングを実施することが可能
である。また，BLV の流行動態や伝播経路を把握することに活用できる。 
以上の結果から，本研究では BLV の時間尺度と拡散経路を初めて明らかにした。また，
BLV の流行と進化は，近代における畜産の発展や政治的・社会的背景と関連していること
を明らかにした。感染症の国際化が進む中，病原体は宿主動物の移動とともに分布域を拡大
させていくことから，防除対策としてサーベイランスの強化や防疫の重要性を示す。 
 
 
 
 
- 3 - 
 
審 査 報 告 概 要 
 
本研究では，系統進化学的解析手法により，日本および世界的に流行している牛伝染性リ
ンパ腫ウイルス（BLV）の分岐年代と拡散経路を明らかにした。感染症の原因となるウイル
スは野生動物を起源としていることが多く，BLV の場合は東南アジアのゼブウシを起源と
していることがわかった。また，系統地理学的解析から BLV は 1800 年代から宿主域を拡
大させ，品種改良および貿易によって世界中へ拡散したと推定された。家畜が移動（輸出入）
するということは，常に感染症を蔓延させるリスクになることを示した。さらに，褐毛和種
は BLV に感染しても他の品種に比べて体内におけるウイルスの増殖を抑えることがわかり，
BLV 抵抗性 MHC の保有率も高かったことから，BLV 抵抗性集団であることが明らかとな
った。以上より，家畜感染症の発生と拡散過程を理解する上で，非常に重要な知見となる研
究であり，抵抗性機構の解明や抵抗性育種に貢献することが期待できると考えられた。よっ
て，審査委員一同は博士（畜産学）の学位を授与する価値があると判断した。 


牛伝染性リンパ腫ウイルスの系統進化学的研究

小野, 航

ONO, Wataru

Japanese

加熱乳のキモシンによるチーズカード形成不良機序の解明ならびに脱脂粉乳のチーズ利用に関する基礎的研究

新井,千秋

ARAI, Chiaki

酸可溶性小麦タンパク質によるパン品質安定化に関する研究

小島, 加代子

KOJIMA, Kayoko

- 1 - 
 
氏 名   小 島  加 代 子 
学位（専攻分野の名称）   博 士（環境共生学） 
学 位 記 番 号   甲 第 872号 
学位授与の日付   令和 4年 9月 30日 
学 位 論 文 題 目   民間食支援サービスが子育て世帯の食生活へ与える影響
論 文 審 査 委 員   主査 教 授・博士（身体教育学） 上 岡 洋 晴 
               教 授・博士（農芸化学） 古 庄   律 
               教 授・博士（農芸化学） 山 内   淳 
               教 授・博士（医学）  日 田 安寿美 
               准 教 授・博士（応用生命科学） 谷 岡 由 梨 
 
 
 
論 文 内 容 の 要 旨 
 
第 1章 序論 
日本は高所得国といわれるが，低所得世帯を中心に生活困窮が深刻な社会問題となってい
る。特に子どもの貧困が顕在化しており，2019 年国民生活基礎調査によると子どもの相対
的貧困率は 13.5％であり，ひとり親の現役世帯に限ると 48.1％である。 
世帯の経済状況は食生活や健康状態へ影響を与える。低所得世帯の子どもは朝食や野菜の
摂取頻度が低く，魚や肉の加工品やインスタント麺の摂取頻度が高いこと，また将来成人期
の肥満のリスクが高まることが先行研究で明らかにされている。こうした問題への対策とし
て公的支援に加え，「こども食堂」や「フードバンク」などの民間の食支援活動が全国で普
及しはじめている。しかし，これらの活動の広がりは近年顕著にみられる動きであるため国
内の実態についての研究は希少であり，特に子育て世帯への支援の影響についての研究は限
定的である。 
本研究は経済的理由等から民間の食支援を利用する世帯，特に子育て世帯に焦点をあて，
食生活支援の実態及び支援が利用者の食生活に与える影響を明らかにすることで，生活困窮
世帯の子どもの食生活改善に資する提言を抽出すること目的とした。 
 
第 2 章 東京都におけるフードバンク手渡し食品提供サービス「フードパントリー」が子
育て世帯の食生活へ与える影響 
日本では過去 20 年間でフードバンクの数が著しく増加しており，食料配布拠点であるフ
ードパントリーを通じて，子育て世帯を含む生活困窮世帯に無料で食料品が提供されている。
本章では，フードパントリーより食品を受け取る世帯を対象とした調査を行ない，特に子育
て世帯の食生活にフードバンクがどのような影響を与えるかを明らかにすることを目的と
した。 
- 2 - 
 
2020 年 1 月から 2 月にかけてセカンドハーベストジャパンが運営する 4 つのフードパン
トリーの利用世帯を対象に，無記名自記式質問表調査を実施した。参加同意が得られた 241
世帯のうち 194世帯を解析対象とした。統計解析はχ2検定またはフィッシャーの正確確率
検定および，クラスカル・ウォリス検定を使用した。 
子どもがいる世帯では，フードパントリー利用前と比べて家族など他の人と一緒に食事を
する機会が増えていた。さらに，子どもの朝食欠食回数が減少し，以前食べなかったものを
食べるようになったり，子どもが楽しそうに食事することが増えた。また，子育て世帯では
その他の世帯よりも，フードパントリーを長く使用する傾向が見られた。また，利用者全体
において主食の摂取頻度の増加，食事量の改善，世帯の食費減少が報告された。調査結果よ
り，フードパントリーを通じた食品提供が，子どものいる利用世帯の食生活に肯定的な影響
を与えることが示唆された。 
 
第 3 章 アンケート自由記述欄の計量テキスト分析からみるフードバンク利用子育て世帯
の食生活の変化 
本章は，フードバンクによる食品提供サービスを利用した世帯のうち特に子育て世帯に焦
点をあて，利用世帯の食品受け取り後の食生活の変化の特徴を明らかにすることを目的とし，
アンケート調査自由記述回答の計量テキスト分析を行なった。フードバンクより食品を受け
取った世帯のうち 283世帯を解析対象とし，そのうち記述回答が得られたのは 154世帯であ
った。記述回答を KH-coder を用いて形態素解析し，子育世帯に特徴的な語を抽出するとと
もに，共起ネットワーク分析を行なった。その結果，子育世帯の特徴のひとつとして養育者
の食事作りに変化があることがわかった。普段購入するものと異なる食品を受け取ることが
食事作りを刺激し，調理機会の増加や，調理が食事の楽しみにつながることに寄与している
様子が記述から明瞭に確認できた。また，フードパントリーで食品を受け取ることが，子ど
もの食事の喜びや，子どもの食事内容の変化，特に野菜を食べるきっかけになる，また普段
と異なる食品を食べるなどの変化につながっているとの結果が得られた。  
 
第 4章 
本章では，こども食堂を対象として，喫食サービスの内容や取り扱い食品，運営方法につ
いて情報を集め，支援の傾向や強みや課題を分析した。対象は，東京都内でこども食堂を展
開する事業所 77か所のうち，情報提供に同意が得られた 11事業所とした。加えて，農林水
産省が全国のこども食堂を対象に実施した「平成 29 年度食育活動の全国展開委託事業によ
り実施した全国のこども食堂を対象としたアンケート調査」の個票データ 274件を東京大学
社会科学研究所附属社会調査・データアーカイブ研究センターSSJデータアーカイブより取
得し，こども食堂の対象者や開催頻度などの傾向についてデータの二次分析を行なった。 
- 3 - 
 
調査の結果，こども食堂の開催頻度は全国調査，東京都内の調査のいずれも月 2回以下が
7割以上を占めていることがわかった。利用者は連続して利用する傾向があった。また，都
内調査における喫食サービスの内容については，食事バランスガイドを参考とした食品分類
（主食，主菜，副菜，乳・乳製品，果物，菓子・嗜好品）のうち，すべての事業所が主食，
主菜，副菜，菓子・嗜好品をほぼ毎回提供していると答えた。実施の目的としては生活困窮
世帯の子どもへの食支援を意識しているが，実態としては同世帯の子どもを直接的に対象に
はしていないとの結果であった。 
 
第 5章 総括 
 日本国内において子どもの貧困が深刻な社会問題として存在し，世帯の経済状態は子ども
の食生活に影響を与える。それは短期的な食品摂取への影響にとどまらず，健康にとって望
ましい食習慣が身に着けにくいなど，中長期的に子どもの健康に影響を与える。本研究は，
近年急速に全国に普及している民間の食支援サービスのフードバンクとこども食堂に焦点
を当て，質問票調査による一次データの収集分析，また全国調査の二次データを通じてこれ
ら支援が子育て中の利用者に与える影響を明らかにすることを目的とした。 
調査結果より，フードバンクによる食品提供サービスを利用する子育て世帯では，食品摂
取内容の変化に加え，子どもの食習慣に関連する影響がみられた。さらに，質問票自由記述
回答の計量テキスト分析より，本サービスを通じて普段と異なる食品を受け取ることで，養
育者の食事作り行動に変化が生じている様子や，子どもの食嗜好，特に野菜摂取に変化が生
じていことが明らかになった。子ども食堂については，食事提供頻度が月 1〜2 回以下であ
り，生活困窮世帯の食事内容の改善の役割を担うことは難しいが，食品が無料で確保できな
い場合にも栄養バランスを意識して，主食・主菜・副菜をそろえた食事が提供されているこ
とから，健康にとって望ましい食事についての経験獲得の場となっていると考えられる。ま
た，喫食サービスを通じて家族や地域の人との共食機会を提供することができ，食生活の質
向上に貢献しているとともに，現代生活において希薄になりがちな地域のコミュニティーネ
ットワークを広げるための一助になっていると推測される。 
 生活困窮下にある子どもの食格差を，現在のみならず将来にわたって是正するには，即時
の食品摂取の改善に加えて，中長期的に食習慣の変化につながる介入が必要である。フード
バンクは緊急的に生活困窮世帯の食生活を支えるとともに，子どもの食習慣や子どもの養育
者の食事作り行動に変化をもたらすことを通じて，中長期的な正のインパクトが期待できる。
子ども食堂は，食事を通して地域の大人が子どもに寄り添い，健康にとって望ましい食事の
モデルを示すこと，共食の機会を提供し食に関する生活の質を向上する効果が期待できると
言える。 
これら民間食生活支援活動は，日本政府の第 4次食育基本計画のなかにも明記されており，
- 4 - 
 
さらなる事業所数の増加と，活動内容の充実が期待される。そのためには，寄贈食品の収集
量や食品の多様性，実施主体の財政的運営基盤等の課題を解決する必要がある。加えて，よ
り必要性の高い生活困窮世帯の子どもに手厚い支援が届くための手法を検討する必要があ
る。 
 
 
審 査 報 告 概 要 
 
本研究は経済的理由等から民間の食支援を利用する世帯，特に子育て世帯に焦点をあて，
食生活支援の実態及び支援が利用者の食生活に与える影響を明らかにすることで，生活困窮
世帯の子どもの食生活改善に資する提言を抽出すること目的としたものである。研究成果と
して，調査結果より，フードバンクを通じた食品提供が，子どものいる利用世帯において，
共食機会の増加，食事量の改善，世帯の食費減少などの食生活に肯定的な影響を与えること
が示唆された。一方，子ども食堂に関する調査では，食事提供頻度が月 1〜2回以下が多く，
生活困窮世帯の食事内容の改善の役割を担うことは難しいが，栄養バランスを意識して，主
食・主菜・副菜をそろえた食事が提供されていることから，食経験獲得の場となっているこ
と，子どもの居場所作りを意識して運営していることが明らかとなった。まとめとして，民
間食生活支援活動は，さらなる事業所数の増加，活動内容の充実が期待されるが，そのため
には，寄贈食品の収集量や食品の多様性，実施主体の財政的運営基盤等の課題を解決する必
要があることが提言された。以上の研究成果より審査委員一同は博士（環境共生学）の学位
授与に値すると判断した。 


民間食支援サービスが子育て世帯の食生活へ与える影響

田留,健介

TADOME, Kensuke

- 1 - 
 
氏 名   田 留 健 介 
学位（専攻分野の名称）   博 士（農学） 
学 位 記 番 号   乙 第 957号 
学位授与の日付   令和 4年 4月 20日 
学 位 論 文 題 目   Taxonomic studies of lichenicolous fungi in Japan            
論 文 審 査 委 員   主査 教 授・博士（農学） 入 江 憲 治 
               教 授・博士（学術） 本 橋 慶 一 
               教 授・博士（農学） 高 根   務 
               教 授・博士（農学）  木 村 李花子 
 
 
 
論 文 内 容 の 要 旨 
 
1章 日本産地衣生菌の分類学的研究の課題 
地衣類は菌類と藻類の共生生物であり，世界で約 30000 種，日本で約 1600 種が確認され
ている。地衣生菌は，地衣類をおもな宿主とし，内生または寄生する菌群である。そのうち，
寄生性のあるものは世界で約 2000 種が確認されており，日本からは約 150 種が報告されて
いる。しかし，地衣生菌が重点的に研究されている海外諸国の報告と比較すると，地衣類の
種数（宿主の種数）から見積もられる日本の地衣生菌の種数は 400 種近くと考えられ，国内
の地衣生菌相は 40％程度しか分かっていないとされている。さらに，日本産既知種の多く
は，海外の研究者によって明らかにされ，報告されたものである。したがって，国内の地衣
生菌の生態および実態はほぼ不明確である。一方で，近年，地衣類や地衣生菌の応用面の研
究から，抗菌作用のある有用な代謝産物が産出されることが報告されている。このことから，
地衣生菌相の解明は新たな生物資源の開発につながると期待される。 
しかしながら，応用研究の障壁となるのが種同定のための情報の少なさである。そこで本
研究では，応用研究の基盤として，地衣生菌の野外・標本調査を実施し，日本産地衣生菌の
形態的・解剖学的特徴を網羅的にまとめることを目的とした。 
 
2章 アカサビゴケ属，Rusavskia 属およびニクイボゴケ属の標本調査 
 日本産地衣生菌相解明の一環として，本研究では標本調査から着手した。調査は国立科学
博物館に収蔵されている地衣類のアカサビゴケ属 Xanthoria と Rusavskia 属の標本 42 点，ニ
クイボゴケ属 Ochrolechia 標本 729 点を対象に行った。これら 3 属は，多様な地衣生菌の宿
主として報告されている。はじめに，対象標本は実体顕微鏡で観察し，地衣生菌の有無を確
認した。その後，確認された地衣生菌の切片によるプレパラート標本を作製し，微分干渉顕
微鏡を用いて詳細構造を精査した。さらに作製した標本に，水酸化カリウム（K），ヨウ素・
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ヨウ化カリウム液（I）を加え，化学反応を観察することで，種の同定を試みた。また，観
察された地衣生菌と同一種が，海外産のエキシカータ標本として国立科学博物館に収蔵され
ていた場合，両者の形態的比較を行った。 
その結果，北海道で採集されたオオロウソクゴケモドキ（Rusavskia elegans）の標本から，
日本新産種となる Arthonia molendoi が確認された。本標本上の A. molendoi の特徴は以下の
通りである。黒色の子嚢果，大きさは 0.1−0.15 mm。子実層表面は褐色で K−，子実下層ま
で薄茶色で I+ 赤色，K/I+ 青色。子嚢層を構成する菌糸は分枝し脈状。子嚢中の胞子は 8
個。子嚢胞子は 2室，透明で，大きさ(9.7−)9.9−11.1(−12.0) × (3.6−)4.0−4.6(−5.0) µm であっ
た。 
ホシゴケ属 Arthonia は地衣類として生育する種と，寄生性のある地衣生菌として生育する
種の 2タイプが知られているが，後者の生活環を持つ日本産種は本種で 5 種となった。既知
種との区別点は以下の通りである。本種と A. almquistii は子嚢果の色（後者はオリーブ色～
褐色）が異なり，A. almquistii は，クボミゴケモドキ属 Amygdalaria，ケルベリエラ属
Koerberiella，ヘリトリゴケ属 Porpidia， およびバラゴケ属 Trapelia に寄生する。本種の子
嚢胞子は，2 室であるのに対し，A. graphidicola は 3−4 室であり，熟すと褐色を帯びる点で
区別され，モジゴケ Graphis scripta に寄生する。また，本種の子嚢層は褐色を帯びるが，A. 
biatoricola は透明であり，ツブミイボゴケ属 Biatora を宿主としている。本種の子嚢果は K
に対して反応しないが，A. lopingensis は，K+ 紫色と変色する点が異なり，暖地性のモジゴ
ケ類に寄生することが知られている。 
ニクイボゴケ属標本では，79 点で地衣生菌の寄生を確認し，これまでに 8 種を認めた。
これらのうち，日本既知種である Lichenodiplis lecanorae， Muellerella lichenicola および
Sphinctrina tubaeformis は，ニクイボゴケ属や近縁の属を含む様々な固着地衣類に寄生するこ
とが海外でも知られている。Lichenodiplis anomala， L. ochrolechiae， Sagediopsis campsteriana， 
Sclerococcum cf. pertusariicola， S. glaucomarioides は日本新産種であった。国立科学博物
館に収蔵されているニクイボゴケ属のすべての標本に対する地衣生菌の寄生率は 11%であ
った。海外からの報告によると，ニクイボゴケ属からは 28 種の地衣生菌が記録されている
ため，8種という結果はかなり少ない。これは，日本の地衣類研究者の採集方法に関係して
いると考えられる。一般に，研究者が採集する場合，それぞれの種の特徴をよく表している
個体を採集する。したがって，奇形しているものや変色した個体は採集しない。一方で，地
衣生菌が寄生すると多少なりとも宿主個体に変化がおきるため，自然のうちに研究者が非寄
生個体を選択して採集していたと考えられる。この結果から，野外調査による地衣生菌の探
索の必要性が示唆された。 
 
 
- 3 - 
 
3章 山地帯～亜高山帯における野外調査 
国内の地衣生菌相の解明に向けての野外調査として，2016 年 12 月～2019 年 9 月にかけて
東日本の山地帯～亜高山帯で調査を行った。これは，高標高域の方が地衣生菌の種数が多い
という海外の報告があるためである。調査対象地は雌阿寒岳（北海道 1499m），赤岳（長野
県 2899m），北横岳（長野県 2480m），妙法ヶ岳（埼玉県 1329m）である。 
採集された地衣生菌標本は 2 章と同じ手順で種同定を行い，国外の分布も調べた。その結
果，日本新産 8 種 Abrothallus parmeliarum， Arthonia digitatae， Illosporium carneum， 
Lichenopuccinia poeltii， Ovicuculispora parmeliae， Reconditella physconiarum， Stigmidium 
subcladoniicola， Vouauxiella lichenicola，既知種 1 種 Pyrenidium actinellum を確認し， 新種
1 種 Pronectria japonica を記載した。 
Abrothallus parmeliarum は，子器が黒色で球形，未熟な時は緑色がかったプルイナで覆わ
れている。子嚢上層は褐色～オリーブがかった褐色，子嚢層の上部は緑色，下部は透明，子
嚢下層は褐色～赤みがかった褐色，子嚢は棍棒状である。子嚢胞子は 2 室で表面にいぼがあ
り，褐色，大きさは(11.9–)12.4–14.2(–15.4) × (4.5–)4.9–6.2(–7.1) µm である。世界的には広く
カラクサゴケ属 Parmelia を中心とした様々な葉状地衣に寄生することが知られており，日
本産のものは，Parmelia cf. adaugescens に寄生していた。Arthonia digitatae は，子器は黒色
で球状である。子嚢上層は褐色～緑がかった褐色，子嚢層は透明，子嚢層を構成する側糸は
分枝し，部分的に結合する。側糸の上部はわずかにふくらみ，褐色をしている。側糸は非常
に細く，幅(1.0–)1.2–1.8(–2.0) µm である。子嚢はふくらんだ棍棒状で，K/I 反応は Arthonia
タイプの青色になる。子嚢胞子は 2 室で透明，表面にいぼはなく，大きさは
(8.5–)9.8–11.4(–11.9) × 3.9–4.9(–5.5) µm である。世界的にはハナゴケ属 Cladonia に寄生する
ことが知られており，日本産のものは，ウロコハナゴケ Cladonia squamosa に寄生していた。 
Illosporium carneum は，宿主の地衣体表面にピンク色～オレンジ色の分生子座を形成し，形
態は不定形。分生子柄や分生子形成細胞も不定形であり，分生子は球形～楕円形，大きさは
(4.7–)5.3–6.7(–7.7)×(4.7–) 4.3–6.1(–7.0) µm。本種は，世界的に広く分布しており，ツメゴケ属
Peltigera の上で見られる。日本産のものはフイリツメゴケ Peltigera didactyla に寄生してい
た。Lichenopuccinia poeltii は，宿主の地衣体表面に黒色の分生子座をつくる。分生子柄は分
生子座の側面につくられ，透明である。分生子は，棍棒状で 3～4 室に分かれており，透明
で，大きさは(18.1–)19.5–24.3(–29.3) × (5.4–)7.2–8.8(–9.5) µm。日本国内の標高の高い場所に
も産することが分かった。本種は，海外の報告では様々なカラクサゴケ属 Parmelia を宿主
としており，日本産はトゲナシカラクサゴケ Parmelia fertilis に寄生していた。Ovicuculispora 
parmeliae は，球体～楕円形で表面に剛毛状の菌糸を有したピンク色の子嚢殻である。子嚢
内には大形胞子と小形胞子が入っており，この点が本種・本属の特徴である。子嚢内には大
形胞子が 1 つに対し，小形胞子は 3～4 個入っていた。大形胞子は 2 室で透明，大きさは
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(30.4–)29.7–47.7(–54.4) × (11.1–)12.0– 22.1(–25.5) µm ， 小 形 胞 子 は 単 室 ～ 2 室 で
(4.9–)6.6–11.2(–12.1) × (2.3–)3.1–5.9(–6.6) µm である。本種は様々な地衣に寄生することが知
られており，日本産のものは，国内で採集されたクロアシゲジゲジゴケ Heterodermia japonica 
に寄生していた。Reconditella physconiarum は，黒色の子嚢殻で，宿主地衣の子器側面や葉
状体側面や腹面についている。子嚢殻内には分枝しない側糸があり，子嚢は細長い棍棒状。
子嚢胞子は楕円形で単室，わずかにいぼ状，薄い褐色，大きさは(16.1–) 16.9–19.1(–20.7) × 
(6.0–)6.1–7.3(–9.1) µm である。本種は主にハクフンゴケ属 Physconia に寄生することが知ら
れていたが，日本産のものは，ヒメゲジゲジゴケ Anaptychia palmulata に寄生しており，宿
主としては，新記録であった。Stigmidium subcladoniicola は，黒色の非常に小さい子嚢殻を
持ち，子嚢殻から伸びた褐色の菌糸が宿主内部に入り込む。子嚢胞子は楕円形，2 室で透明，
大きさは(6.1–) 6.6–7.8(–8.0) × (2.3–)2.5–2.9(–3.3) µm である。ハナゴケ属 Cladonia の基本葉体
に寄生することが知られ，日本産のものはアカミゴケモドキ Cladonia straminea に寄生して
いた。Vouauxiella lichenicola は黒色の分生子果で，宿主の地衣体に埋没～半埋没している。
分生子は両端が平らな楕円形で緑色，鎖状に連結しており，個々の大きさは
(4.7–)4.8–5.8(–7.1) × (2.0–)2.2–2.6(–3.0) µm である。本種はチャシブゴケ属 Lecanora に寄生す
ることが知られているが，日本産のものは宿主が奇形状態になっており，宿主はゴイシゴケ
様地衣類 Lecideoid lichen とした。Pronectria japonica は楕円形で宿主の地衣体に埋没したピ
ンク色～オレンジ色をした子嚢殻を特徴としている。子嚢は棍棒状。子嚢胞子は細長く，2
室，非常にまれに 4 室で透明，大きさは(25.1–)27.2–32.0(–36.1) × (3.4–)4.2–5.2(–6.1) µm であ
る。宿主はニクイボゴケ属 Ochrolechia で，子器上や地衣体表面に散在していた。本種が属
するPronectria属は宿主に埋没したピンク色の子嚢殻と，透明な子嚢胞子を特徴としている。
本属の中で，本種は突出した大きさの子嚢胞子を有するのが特徴である。本種に次いで子嚢
胞子が大きいのが Pronectria tenuispora であるが，それでも胞子の大きさは 22–28(– 33) × 3.5 
–4(–4.5) µm である。また，宿主はツメゴケ属 Peltigera である。子嚢胞子の大きさや宿主に
違いから，日本産のものを新種として記載した。 
 
4章 文献調査による日本産既知種の形態的特徴 
日本産既知種は，同定結果として名前のみ報告されたものが多い。したがって，各種の形
態的特徴が不透明であるため，今後の分類学的研究に支障が生じることが予想される。そこ
で，日本産既知種として報告されている地衣生菌 142 種の形態的特徴について文献調査を行
ない，各種の種同定に関する形態的特徴などの情報を体系的にまとめた。その結果，これま
で日本産地衣生菌とされてきた種の中には，地衣生菌の概念から外れる（地衣生菌の定義は
「地衣類に特化して寄生・内生する」であり，地衣類以外にも着生するものや，地衣類へ腐
生的にはたらく菌類はこの定義から除外される）ものもあり，世界的な地衣生菌チェックリ
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ストから外れたものもあった。地衣生菌でなくなった種を以下に記す。Agyrium rufum は，
腐生的な側面を持つとされ，Chaenothecopsis sanguinea は，樹木のナンキョクブナ属
Nothofagus 上から確認された。Clathroporina japonica は日本産地衣生菌とされているが，世
界的なチェックリストには掲載されていない。Epigloea soleiformis は地衣生菌とされていた
が，蘚苔類上からも発見され，厳密な地衣生菌ではなくなった。Leptosphaeria akagiensis は
採集記録が極めて少なく，その実態は不透明であるが，記載文によると寄生的な側面と腐生
的な側面をもつため，厳密な地衣生菌ではない。Milospium planorbis は朽木上からも記録が
あるため，地衣生菌から外されている。Sarcogyne lapponica は地衣類であることされ，世界
的なチェックリストから外されている。Stenocybe pullatula，S. septata は寄生的な側面と腐生
的な側面をもつため，厳密な地衣生菌ではない。 
 
5章 総合考察 
これまでの研究で日本新産 14 種，新種 1 種を記載した。また，本研究によって日本産地
衣生菌 159 種の形態的・解剖学的特徴を整理した。日本産と海外産で形態的にわずかに差異
がある種もあったが，これらは地域変異とみなされている。ただ，さらにサンプルを収集す
ることで明らかな種間の差異と認められ，新種と見なされる可能性もあるため，継続的な研
究が求められる。 
野外調査によって見出した日本新産種の世界的な分布をみると，Abrothallus parmeliarum
は，東アジア～西ヨーロッパのユーラシア大陸だけでなく，南北のアメリカ大陸でも記録が
あり，世界的に広く分布する種であることがわかった。Arthonia digitatae，Reconditella 
physconiarum，Stigmidium subcladoniicola，Vouauxiella lichenicola は，アジア～ヨーロッパを
含むユーラシア大陸と北アメリカ大陸，あるいはハワイといった北半球で記録があった。一
方で，Illosporium carneum は西アジア～ヨーロッパを含むユーラシア大陸の西側や北アメリ
カ大陸といった北半球だけでなく，南半球のニュージーランドにも記録があった。
Lichenopuccinia poeltii はヨーロッパや北アメリカ大陸の高緯度地域に分布し，アジアからの
記録はロシア産があるが，この記録はタイミルからであり当地域は北極圏に近い。したがっ
て，東アジアからは初確認であり，日本国内の標高の高いところでは北半球高緯度域の地衣
生菌が生育していることがわかった。Ovicuculispora parmeliae もユーラシア大陸～南北アメ
リカ大陸といった，広域の記録があるが，各地の子嚢胞子のサイズや形態に差異が見られ，
内包種の存在が示唆される。 
上述のように，日本国内には北半球の高緯度地域に分布する種や，南半球に分布する種が
生育している。これは日本が南北に 3，000km に及ぶ細長い群島であり，山地帯，高山地帯，
亜熱帯地域，冷温帯，落葉樹林，常緑樹林などさまざまな環境が存在するからである。した
がって，国内には新産種だけでなく新種もまだあり，有用な新規の生物資源を有する可能性
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があると考えられる。 
 
 
審 査 報 告 概 要 
 
本研究は，日本産地衣生菌相について，標本調査および野外調査により，日本産種を体系
的に整理し，形態学的特徴を明らかにする研究を行った。その結果，日本新産 14 種，新種
1種を論文に記載し，日本産地衣生菌 159種の形態的・解剖学的特徴を体系化し，東アジア
では初めて地衣生菌について網羅的にまとめ，応用研究の基盤を確立した。本研究は，これ
まで実態がはっきりしていなかった未利用生物資源である地衣生菌の活用が期待でき，熱帯
アジアの生物多様性保全に寄与できると評価した。これらの研究成果等を詳細に検討した結
果，審査委員一同は，博士（農学）の学位を授与する価値があると判断した。 
 


Taxonomic studies of lichenicolous fungi in Japan

松本, 雄大

4580

MATSUMOTO, Takehiro

4581

ローズマリー抽出液を活用した酒類リキュールの色安定性向上に関する研究

Not a member yet

Variations of Soil Properties and Crop Productivity with Local Fertilization Practices in Kampong Cham Province, Cambodia