世界に食料を供給するとなると、私たちはより良い方法を見つける必要があります。 私たちは地球上のすべての人のために十分な食料を栽培していますが、8人に1人が毎晩空腹のまま就寝しています（World Food Programme 2016）。 明らかに食糧は必要な場所に届いておらず、たとえ入手できたとしても、栄養失調はしばしば慢性的な問題になっています。 2050年までに予想される100億人の人口を養えるかどうかについては意見が分かれていますが（Plumer 2013, Gimenez 2012）、今日からでもできることはたくさんあります。
開発途上国における食糧不安に対する解決策は、実現可能であるために単純でなければなりませんが、単純だからといって簡単なわけではありません。 それでも、この問題に対処するための独創的な方法が世界中で開発され、実施されています。 3つの革新的なアプローチとは、害虫による作物の損失を減らすために慎重に設計された保存袋、収穫と生産効率を向上させるシンプルな加工装置、自然の栄養密度を高めるための伝統的な食用作物の交配などです。
貯蔵の改善で食品ロスを削減
収穫後に失われる食品の量は、消化するのが難しいほどです。 世界のポストハーベストロスは30～40％と推定され（ポストハーベスト教育財団2016）、一部の発展途上国では50％を超えることもあります（世界食品保存センター2016）。 食品ロスの原因としては、適切な貯蔵施設の不足、不適切な農業や収穫のやり方、市場の変動、不適切な流通、害虫の侵入などが考えられます。 貯蔵の改善は、食糧不安に対処する効果的な方法です。 課題は、地域の制約、特にコストに見合った解決策を開発することです。
時には、単に適切な貯蔵袋が答えとなることもある。 たとえば、パデュー大学の昆虫学の著名な教授であるラリー・マードック率いる研究チームによって、エレガントな保護システムが開発されました。 「1987 年、私たちはカメルーンでササゲの貯蔵を改善するよう依頼されまし た。 1987 年、私たちはカメルーンでササゲの貯蔵を改善するよう依頼されました。 生きるために必要な水はどこから得ているのでしょうか？ 研究者たちは、虫が、利用可能なデンプンを代謝し、酸素を燃料として、自分たちで水を作っていることに気づいたのです。
解決策は、酸素源を遮断することでした。 マードックのグループは最終的に、密閉式のPurdue Improved Crop Storage (PICS) バッグを考え出しました。 この袋は、強度とある程度の酸素保護にポリプロピレン織物の外袋を利用し、酸素バリアとして80ミクロンの高密度ポリエチレンの内袋を2つ追加したものであった。 2つの袋を使うことで、バックアップの保険になるとともに、簡単に重ねることができ、ストレスや引き裂きを減らすことができました。
決定的な成功要因は、密閉性を確保することでした。 農家は、それぞれのライナーと外袋の上部に12～15インチの縁を残し、きつくねじり、半分に折り、ひもで固定するように教えられました。 アフリカとアジアの46,000の村で300万人以上の農民がPICSバッグを使うように訓練されました。
懐疑的で資源の乏しい零細農家に新しい技術を売り込むには、常にショーとテルが最良の方法です。 そこでマードック氏のチームは、ユーザーと協力して新型のバッグをテストし、その効果を文書化しました。 村では開袋式が行われ、試用した農民は6カ月間保管した後に初めて袋を解き、害虫の侵入がないことを証明した。 このようなイベントは、小さなコミュニティでは大きな話題になりました。 ブルキナファソのある大規模な祝賀会には1万人が集まり、年に2回のイベントとなりました。
ニジェールでは、袋が機能していることを知るのに、6か月も待つ必要はなかったのです。 農家では、盗難や害虫から守るために、作物を家に保管することがよくあります。 ある農家では、寝室に置いた袋が涼しく、かつ静かだったため、早くから袋の効果を確信していました。
増殖する虫は熱を発するので、保存袋は触ると温かいことが多いのですが、これはどういうことでしょう。 この袋は違う。 また、ゾウムシは餌を食べるときにカチカチと高い音を立てますが、この袋は無音でした。 きちんと密閉すれば、ほぼ永久に作物を守ることができるのです。 2015 年のブルキナファソの式典のハイライトは、2007 年の袋を開けることでした。8 年前のササゲは、密封された日と同じように原始的で（そして食べられました）
農家のフィードバックも、パデュー大学のスタッフが袋のサイズを最適化するのに助けとなりました。 当初は、取り扱いを容易にするために、50kgの製品を入れるように設計されていました。 しかし、農家からは「どうやって運ぶか考えるから、費用対効果の高いもっと大きな袋にしてほしい」という要望がありました。 チームは 100kg の袋を開発し、今では売上の大部分を占めています。
Benefits Outweigh Costs
価格についてはどうでしょうか。 1枚約2.5～3ドルで、従来の一重織りの袋に比べ約3倍のコストでした。 追跡調査によると、小規模農家はササゲ100kgあたり1シーズンあたり27ドルの追加収入があり、作物を保存し、価格が上昇したときに売ることができました。 農家はこぞって投資しました。
他にも重要な利点がありました。 効果のない一袋では、農薬を何度も散布する必要があり、有毒な追加費用で、人々が病気になったり死亡したりしたのです。 農薬は、発展途上国では適切な使用法や取扱いが理解されていないために誤用されることがありますが、PICSバッグは散布の必要性を排除してくれます。
また、3つの部品は簡単に分離して破れがないか検査でき、袋全体または個々の層を3～5回再利用することができます。 そのため、長期的には単袋と同程度のコストになります。 さらに、破れた袋はしばしば他の用途に再利用されます。
Leveraging Success
PICSプロジェクトは、ポストハーベスト・ロスを減らす上で大きな成果を上げていることが証明されており、現在3度目の資金調達ラウンドに突入しています。 初期フェーズはアフリカ10カ国で実施されました。 第2段階のPICS 2では、他の12種類の作物（ナッツ、穀物、豆、種子）および関連するさまざまな昆虫について袋をテストすることに成功しました。 現在のPICS 3では、アフリカ全域での商業化を目指しています。
パデュー研究財団は、17の民間製造業者および販売業者にバッグの商業化を許可し、PICS活動はアフリカとアジアの25カ国以上で実施されています。 これまでに約750万袋が販売されています（図1）。 これは、飢えた虫から71万トンの食糧を回収し、飢えた人々に供給していることになります。
KISSの原理を機器に適用
作物は、効率的に収穫できなかったり、腐る前に処理できないために失われることがよくあります。 発展途上国にとって最良の解決策は、創造性が高く、飾り気のないものです。 耐久性があり、信頼性が高く、訓練を受けていない人々でも使えるようなシンプルな加工装置を設計するにはどうしたらよいでしょうか？ (あ、電気や燃料を使うのは禁止ですよ。)
ローテク機器設計への挑戦は、1981年、インドのウッタルプラデシュ州の貧しい村がジャガイモ問題に悩まされていたときに始まりました。 インドの容赦ない暑さの中、収穫したジャガイモは腐るまで1カ月しかもたない。 農家の人たちは、収穫したジャガイモをすぐに安い値段で売ることを余儀なくされていたのです。
ジョージ ユーイング、ボブ ネーブ、エメリー スワンソン (General Mills 社と Pillsbury 社) は、この腐敗問題について知ると、工学と食品加工の専門知識を持つボランティアたちを集め、教会の地下室に作業グループを立ち上げました。 このグループが後に、ミネアポリス・セントポールを拠点とする非営利団体「コンパチブル・テクノロジー・インターナショナル（CTI）」となるのである。
チームは、蒸発する水を利用して小屋の空気温度を下げる「クール・ストレージ・シェッド」を開発しました。 これにより、農家はさらに数カ月間ジャガイモを保管し、より良い価格でより長い販売期間を楽しむことができました。
CTIのエンジニアは次に、農家が作物に付加価値を付けるのを支援しました。 彼らは手動式のポテト ピーラーおよびスライサーを設計し、保存期間を延長した乾燥ポテト チップ スナックを作りました。 農家はポテトチップスを販売することで収入が3倍になり、起業家はポテト加工機器を製造・販売することで収入を得ました。
Listening to Users Helps Optimize Machine Design
CTIは、零細農家向けのポストハーベスト処理機器のメニューを増やし続けています。 設計のたびに新たなチャレンジをしています。
たとえば、2013年、CTIはセネガルで真珠のキビを処理するための機器を開発しました。 個々の脱穀機、ストリッパー、唐箕、粉砕機のユニットは使い勝手が悪いものでした。 CTIは工業デザイナーの支援を受け、農民フォーカスグループを開催し、機器の主なユーザーである女性に特に注意を払いながら、ユーザーのインサイトを得ました。
穀物ストリッパー、脱穀機、唐箕はコンパクトな1つのユニットとなり、3つの機械を別々に使うよりも安価になりました。 さらに女性たちの意見を取り入れ、赤ちゃんを背負ったままでも操作しやすいように改良された。 この装置は、穀物を壊すことなく95％捕捉し、手作業に比べ3倍の速さで作動しました。 これは労働を軽減するだけでなく、女性たちが他の必要な活動に時間を割くことができるようになったのである。
CTIはセネガルの企業と提携し、この装置を現地で生産しています。 その会社は設計のさらなる改良に協力し、現地生産により価格が下がり、雇用も生まれました。 CTIは現在、セネガルの150の村で活動しています。
4つ目の部品である独立型グラインダーは、女性グループが収入を得るための素晴らしい方法であることが判明しました。 しかし、CTIのエグゼクティブ・ディレクターであるアレクサンドラ・スピールドオックは、栄養と健康という重要な側面を指摘しています。 「マラウイのある団体は、ピーナッツバターを製造するためにグラインダーを購入しました。 患者さんは元の生活を取り戻し、余ったピーナッツバターは市場で売られるようになり、市場が生まれました。 その収入で、女性は子どもたちを学校に通わせることができるようになったのです。 CTIでは、学校給食に栄養価の高い落花生を提供できるよう、農家への支援も検討しています。
マラウイでの落花生生産の改善
落花生生産は、面倒で難しい手仕事です。 CTIはマラウイの女性たちを支援するため、現地の市場を調査したところ、「地面からナッツを持ち上げる」「苗から剥がす」「殻をむく」という3つの作業が最大の問題であることを突き止めました。 そこで、それぞれの作業に対応する3つの道具を新たに開発しました（図2）。
CTIの人間中心の開発アプローチは、さまざまな点で貴重な情報をもたらしてくれます。 ナッツを地面から引き抜くのと同じように、リサーチとテスト中に他の材料が表面化しました。女性は殻を剥きやすくするためにナッツを濡らしていたのです。 アフラトキシンの悪夢は、ナッツを早く収穫し、乾燥脱殻を利用するためのトレーニングによって、大幅に減少しました。 そのためには、マルチセクターのパートナーシップ、資金、インフラ、地元の信頼、そして能力開発が必要です。 「最も難しいのは流通だ」とスピルドック氏は主張します。 PICSバッグと同様、CTIも遠隔地の数百万人の零細農家に最大の効果をもたらすために、規模を拡大しなければならない。 「そのためには、クリエイティブな方法を考えなければならない。 そのためには、競争力のある価格帯、現地での代理店、ツールの品質が本当に重要です」と説明しています。
バイオフォート化で微量栄養素を育成
食糧が十分にある場合でも、栄養失調は問題になることがあります。 主食は、食品の種類の制限やその他の要因によって、特定の栄養素の不十分なレベルに寄与することがあります。 バイオフォーフィケーションは、特定の集団における大規模なビタミンやミネラルの欠乏に対処することができます。
バイオフォーフィケーションの概念は、1990年代に経済学者のハワース（「ハウディ」）ブイスが国際食料政策研究所（IFPRI）に勤務していたときに、種の枠を超えて考えるようになったことから考え出されました。 開発途上国の「隠れた飢餓」に対処するために食品強化剤を使用する代わりに、自然が作り出したビタミンやミネラルを含む作物を栽培してはどうだろうか？
植物育種家たちは、最初はこのアイデアを受け入れませんでした。 研究には多額の資金が必要だし、収穫量は減るかもしれないし、農家は栄養強化など気にしないだろうからだ。 しかし、コーネル大学の植物・土壌・栄養研究所の植物生理学者、ロス・ウェルチと話をするうちに、ブイはもっと有望だと考えるようになった。 苗にミネラルを配合すれば、土壌のミネラル強化によって収量が向上し、播種量も減らせることを知ったのだ。 農家はこのような農業的利益を受け入れるべきであり、消費者はより良い栄養から利益を得ることができるのです。
資金調達に何年もかかりましたが、2003年に、国際熱帯農業センター（CIAT）の研究者であるスティーブ・ビービーが2001年に作った造語であるバイオフォート化の研究と実施を行うハーベストプラス・プログラムが設立されました。 HarvestPlusは、同組織と国際食料政策研究所（IFPRI）の共同事業です。 IFPRIは国際農業研究協議会（CGIAR）の研究センターです。
バイオフォート化は最近、ブイズが国際ポテトセンター（CIP、これもCGIAR研究センター）の3人の科学者とともに、発展途上国における微量栄養素欠乏症に対抗する先駆的な仕事に対して2016年世界食糧賞を受賞し、さらなる評価を得ました。 現在、HarvestPlusは、2030年までにバイオフォート化作物で10億人に到達することを目標としています。
Well-Bred Nutrition
途上国における最も重大な栄養不足は鉄、亜鉛、ビタミンAです。 したがって、HarvestPlusはキャッサバ、スイートポテト、トウモロコシ、ナシキビ、豆、小麦、米でこれらの栄養素を増やすことに重点を置いています。 どのようにしているのでしょうか？
ハーベストプラスは、作物の微量栄養素の量を増やすために、遺伝子組換え（GM）ではなく、従来の育種方法を利用しています。 GMは、それぞれ6～9カ月かかることもあるいくつかの作物サイクルを待つ必要がないため、研究室で望ましい形質をより早く作り出すことができます。 また、ゴールデン・ライスのように、作物にもともと存在しない形質を繁殖させることも可能です。
しかし、作物の遺伝子操作には、特に多くの国にまたがって作業する場合、規制や消費者の受け入れに大きなハードルがある。 そのため、導入のスピードが遅くなったり、ブレーキがかかったりすることがあるのです。 一方、HarvestPlus社のシニアコミュニケーションスペシャリストであるVidushi Sinha氏によると、従来の育種では、正しい種を得るまでに10年かかることもあるそうです。 栄養レベルや高い収量など、望ましい形質は、選択的育種によって最適化できるように、対象の植物に自然に備わっていなければなりません。 HarvestPlus社の作物開発スペシャリストであるMeike Andersson氏は、その一例を挙げました。 「アジアでは、米や小麦の品種は従来の品種改良では鉄分が少なすぎるため、それらの製品は亜鉛のレベルが高くなるように品種改良されています” 。 育種期間が長くなっても、従来の道の方が畑への近道です。開発された種子は、単に市場に放出されるだけなのです。
理想的な種子を得るために、栄養学者はまず、摂取された栄養素の生物学的利用能、貯蔵と加工の損失、健康要件、各国と年齢層の栄養状態、および潜在的消費レベルを分析して、特定の集団に対する微量栄養素の目標レベルを確立しなければならない。 このデータは作物科学者に目標を提供します。
新しい微量栄養素を多く含む種子系統は、次に実験施設や農家の畑でテストされます。 植物は、収量、害虫や病気への耐性、気候や土壌への耐性、施肥や灌漑といった地域の農学的管理方法について評価されます。 その後、最も性能の良い種子が増殖されます。
The Last Mile: 流通
PICSバッグやCTI機器と同様、流通は非常に大きな課題です。 ハーベスト・プラスは政府や多くの組織と協力し、農家へのアクセスを可能にしています。 各国において持続可能な市場を開発する必要があります。
政府は、各国の異なる栽培条件と地域の消費者の好みを考慮し、種子オプションの「バスケット」を提供されます。 アンダーソン氏は、単一品種の作物リスクを最小化し、地域の嗜好に応えるために、「ルワンダには10種類の豆が与えられた」という例を挙げました。 そして、気候条件が似ている近隣の国にも同じ製品をアプローチし、ハーベスト・プラス社は容易に新しい開発を活用することができるのです。
育てれば、人は来るのか
種はまず農家に受け入れられなければなりません。 もしそれが収量を増やし、土壌に恩恵をもたらし、費用対効果が高く、害虫や病気、気候に耐性があれば、それは強力な動機付けとなります。 そして、その作物の市場がなければならない。消費者が健康な園芸作物を欲しがらなければならないのだ。 ハーベスト・プラスは、消費者と農家の両方に対して、試験場でのデモンストレーション、学校、クリニック、広告、イベント、エンターテインメントなどを用いて、そのメリットを伝え、試用を促すための幅広い教育を行っています。
亜鉛や鉄で強化された作物は官能的な品質に大きな影響を与えませんが、HarvestPlusはオレンジ色のジャガイモ、キャッサバ、トウモロコシの受け入れについて確信が持てませんでした。 サハラ以南のアフリカの多くの地域では、白いトウモロコシが一般的に消費されており、飢饉の際に米国の食糧援助によって供給された黄色いトウモロコシには否定的なイメージがありました」とAnderssonは説明します。 しかし、ザンビアでは、その感情はオレンジ色の品種には持ち越されませんでした。 しかし、ザンビアでは、オレンジ色のトウモロコシにそのような感情はなく、むしろオレンジ色のトウモロコシが好まれた。 HarvestPlus社の影響調査責任者であるEkin Birol氏によると、「97％の人が次のシーズンにはオレンジ色のトウモロコシを栽培したいと言い、平均で4倍の種を栽培しました」。 消費者は、栄養のことはわからなくても、鮮やかな色を気に入ったのです。 母親たちは、オレンジ色のジャガイモとトウモロコシは、子どもが甘い味を好むので、良い離乳食になると報告しています」
ナイジェリアでは、赤いパーム油は通常白いキャッサバのレシピに加えられるので、黄色は問題なく、しばしば価格プレミアムがつきました。
It Takes a Village to Help a Village
ある意味で、発展途上国向けの製品開発は、他の地域とほとんど同じです。 それを実現するためには、学際的なチームが必要です。 製品はユーザーと共同設計する必要があり、現地の習慣や市場を理解することが重要です。 開発途上国では、学習曲線が険しく、導入が困難な場合があります。
しかし、小さなことや最もシンプルなソリューションが、生活や健康といった分野にまで連鎖的に利益をもたらすことがあるのです。 CTIのSpieldochはそれを要約しています。 「テクノロジーは、こうしたさまざまな影響をもたらす触媒となるのです」。 世界中の人々が適切な食事をし、適切な収入を得られるようにすることは、単なる栄養補給ではなく、世界的な移動祝祭日なのです。