植物の健康におけるチアミン（ビタミンB）の重要性。作物収量からバイオフォーティフィケーションまで

The importance of thiamine (vitamin B) in plant health: From crop yield to biofortification.

• Teresa B Fitzpatrick
• Lottie M Chapman

抄録

人々が十分で栄養価の高い食料を確実に入手できるようにすることは、健康的な生活を送るために必要なことであり、食料安全保障の中核をなす考え方でもあります。2050年までに世界の人口が98億人に達すると予想され、気候変動の複合的な影響を受けている地球は、農業慣行の大幅かつ迅速な変更を必要とする課題に直面しています。カロリーで食糧を供給しようとする中で、微量栄養素（ビタミンやミネラル）の栄養への重要性が見落とされがちです。ここでは、植物の健康におけるチアミン（ビタミンB1）の重要性に着目し、人間の健康への影響について考察する。ビタミンB1は必須の栄養成分であり、この微量栄養素の欠乏は、いくつかの疾患、特に神経系の障害の根底にある。食物性ビタミンB1の主な供給源は、植物性食品である。また、ビタミンB1は植物そのものにも不可欠な成分であり、植物の健康への効果は人間の健康に比べてあまり注目されていません。一般に、ビタミンＢ１は、代謝経路、特にエネルギー生産や炭素同化、呼吸などの中枢代謝に関わる補酵素としての役割を担っていることがよく知られています。また、ビタミンB1は植物のストレス応答の重要な構成要素として浮上しており、このビタミンのいくつかの非補酵素的な役割が特徴づけられつつある。植物の病気抵抗性、ストレス耐性、作物収量における役割など、食糧安全保障の観点から植物におけるビタミンB1の重要性をまとめ、ビタミンB1含有量を増加させた作物のバイオフォーティフィケーションによる人間の健康改善の潜在的な利益を検討する。

Ensuring that people have access to sufficient and nutritious food is necessary for a healthy life and the core tenet of food security. With the global population set to reach 9.8 billion by 2050, and the compounding effects of climate change, the planet is facing challenges that necessitate significant and rapid changes in agricultural practices. In the effort to provide food in terms of calories, the essential contribution of micronutrients (vitamins and minerals) to nutrition is often overlooked. Here, we focus on the importance of thiamine (vitamin B1) in plant health and discuss its impact on human health. Vitamin B1 is an essential dietary component and deficiencies in this micronutrient underlie several diseases, notably nervous system disorders. The predominant source of dietary vitamin B1 is plant-based foods. Moreover, vitamin B1 is also vital for plants themselves, and its benefits in plant health have received less attention than in the human health sphere. In general, vitamin B1 is well characterized for its role as a coenzyme in metabolic pathways, particularly those involved in energy production and central metabolism, including carbon assimilation and respiration. Vitamin B1 is also emerging as an important component of plant stress responses, and several non-coenzyme roles of this vitamin are being characterized. We summarize the importance of vitamin B1 in plants from the perspective of food security, including its roles in plant disease resistance, stress tolerance, and crop yield, and review the potential benefits of biofortification of crops with increased vitamin B1 content to improve human health.

Published under license by The American Society for Biochemistry and Molecular Biology, Inc.