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タンニンの量的防御と質的防御

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講習も近いので、今日はタンニンのお話です。






タンニンはその植物の防御作用なんですが、


植物は何らかの草食動物によって食べられることが頻繁にあります。ほとんどの場合、
植物は逃げることはできませんので、放っておくと全てを食べられてしまいかねません。実際、
ある大面積の植生の葉が全て食べられてしまうような大発生もしばしば起きます。しかし、
そのようなことはまれで、全体的に見 ると陸域の多くの場所は植物で満たされているのです。

「どうして植物は食べ尽くされずに存在することができるのだろう?」




それはもちろん防御システムからですが、

植物が植食者に食べられにくいように工夫をしていることです。
トゲや毛を作る物理的な防御と「まずい」物質を体内にため込む化学的な防御に大別することが
できます。化学的防御としてため込まれる物質は二次代謝物質のことです。

現在数万種類?の防御物質が知られているようです。
それぞれの 防御物質は、毒、消化を妨げる、忌避など多種多様な機能が知られています。
これらの物質の蓄積により植物は食べられにくくなっているんですね。


二次代謝物質は、大きく分けて三つのグループです。
テルペン類、フェノール類、窒素化合物の三種類。


テルペン類
毒性があるもの(ピレスロイド、カルデノライド)。
忌避物質 (精油、リモノイド)。
ホルモン様物質(ファイトエクジソン)などです。それと、植食者に食べられたあとに合成される
揮発性テルペン類が あります。これは植食者に直接作用するのではなく、植食者の天敵や寄生虫を誘因して植食者を撃退します。


フェノール類
これはフェノール環(ベンゼン環の外側の水素の一つが水酸基に置換したもの)が基本構造。
水酸基2つ以上でポリフェノールということになります。
代表的なのはタンニンですが、
タンニンは、縮合型タンニンと加水分解型タンニンの二つに
分類されます。縮合型タンニンはフラボノイドに由来する高分子物質です(フラボノイドを構成する 単位が重合することによってできている)。
加水分解型タンニンは、安息香酸類の一種である没食子酸と単糖が重合してできています。
タンニン類は、植物が食べられるとタンパク質と結合して複合体を形成し、消化されないようにすることで草食動物の成長を阻害します。また、「渋味」があり、忌避効果もあります。


窒素化合物
含窒素化合物は、アルカロイド、シアン配糖体、カラシ油配糖体、その他に大別できます。



ここではタンニンの量的防御と質的防御です。

二次代謝物質は多様で、植食者に対する効果のメカニズムもまた多様です。
タンニンはタンパク質と結合して消化の邪魔をするいう効果があります。このような物質は少量では
効果は少なく、量が多ければ多いほど効果が大きく なります。
このような物質を蓄積することを量的防御と呼びます。

そしてあるものはホルモン様の物質で植食者の内分泌を撹乱し、あるものは基礎代謝を阻害する「毒」の作用を持ちます。こういった物質は少量で効果があるため、量を多くためこむ必要がありません。このような防御を質的防御と呼びます。
質的防御のメリットは防御物質の生産にコストがあまりかからなくてすむことですが、植食者側が解毒能力を持つと防御の効果がなくなってしまうというデメリットがありますね。

植物は、タンニンや樹脂といった量が多く、消化されにくい防御物質をためこみ、短寿命の植物はアルカロイドなどの質的な(量が少なくても効く)、あるいは毒性の防御物質を少量ためこむというものであるわけです。
長寿命の植物は、植食者に見つかりやすいので、様々な植食者が来る可能性があります。アルカロイドのような毒をため込んでも、その毒を解毒する能力を持っ た特殊な植食者が来ると被食を防げません。そこでどのような
植食者が来ても被食を防げるように、量的防御をします。一方、短寿命の植物は、植食者に見つかりにくいので、コストがかからない毒性化合物をためこむことで防御をします。

ようはなにが言いたいのかといいますと、そのタンニンは毒でもあるわけです。
毒は少なくても効果がないわけで、多すぎてもデメリットが出るわけです。
そこの見極めのもとで、タンニンを使っていただけると良いのかなと思います。



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