著者の所属・活動拠点の国は、ポルトガルです。

掲載誌:Journal of Fungi

ライセンス: CC BY 対象: 公開論文 確認元: OpenAlex

研究の目的

果物は水分が多く酸性であるため、カビなどの菌類が増えやすい食品です。菌による汚染は、畑での栽培から収穫後の取り扱い、加工、消費まで、どの段階でも起こり得ます。論文によると、ヨーロッパのナシ産地では、ステムフィリウム・ベシカリウムという菌が起こす「ナシ褐斑病」が大きな経済的損失につながっています。病斑が広がると、アルタナリア・アルボレセンスという菌が二次的に入り込み、果実の腐敗を進めることがあります。また、タラロマイセス・トラキスペルムスなどの菌は果物の加工品でよく見つかり、飲料業界にとって重要な存在です。

これまで果実の病気対策は、主に殺菌剤に頼ってきました。しかし著者らは、環境汚染、生態系や人の健康への影響、費用、菌が薬剤に強くなる「耐性」の出現といった懸念を挙げています。そこで研究チームは、土壌などにすむ糸状菌(カビの仲間)であるトリコデルマ属に注目しました。他の菌を抑える「生物防除」の候補として、果実に関わる病原菌や腐敗菌をどの程度抑えられるのか、またどのような仕組みで抑えるのかを、実験室で調べることにしました。

何を、どのように調べたか

標的にしたのは、ポルトガルのミーニョ大学の菌株保存施設に保管されていた7株の菌です。内訳は、ナシ褐斑病に関わるステムフィリウム・ベシカリウムとアルタナリア・アルボレセンスが各2株、果汁から分離された腐敗菌のパエシロマイセス・バリオティが2株、タラロマイセス・トラキスペルムスが1株です。これらに対して、同じ施設から入手したトリコデルマ属の10株を試しました。菌の種類は、遺伝子配列の解析などで確認しています。

比較のため、まず市販の殺菌剤6種類を、畑で推奨される濃度で標的菌に作用させ、効き方を調べました。あわせて、各菌が寒天培地の上でどれくらいの速さで広がるかも測りました。

主な試験は「対峙培養」です。1枚の培地の片側にトリコデルマ、反対側に標的菌を植えて、25℃で10日間育てます。対照として、両側に同じ標的菌を植えた培地も用意しました。そのうえで、対照と比べて標的菌の広がりが何%抑えられたかを算出しました。

対峙培養で特に抑制力の高かった5株については、液体培地で7日間培養し、菌体と胞子をろ過で取り除いた培養液に、抗菌作用が残っているかを調べました。培養液の酸性度(pH)も測定しています。特に効果の高かった2株の培養液は、高温高圧で加熱処理(オートクレーブ)した後の効果も比べました。さらに、スライドガラスの上でトリコデルマと標的菌を一緒に5日間育て、両者の菌糸がどう接触しているかを顕微鏡で観察しました。

主な報告結果

対峙培養では、10株すべてのトリコデルマが、すべての標的菌の成長を抑えました。抑制率は組み合わせによって32%から100%まで幅がありました。株ごとの平均でみると、トリコデルマ・ビリデの1株(MUM 23.09)とトリコデルマ・ハルジアナム(MUM 22.25)がともに77%で最も高く、トリコデルマ・アトロビリデ(MUM 02.21)が75%で続きました。最も低かったのはトリコデルマ・アルニの59%です。標的菌の側からみると、ステムフィリウム・ベシカリウムの1株(MUM 26.43)は多くのトリコデルマ株に対して74~100%と強く抑えられました。一方、アルタナリア・アルボレセンスの1株(MUM 26.03)は32~54%と、抑えられにくい結果でした。タラロマイセス・トラキスペルムスは、3つのトリコデルマ株によって成長が完全に止められました。

菌体と胞子を除いた培養液でも抗菌作用が認められました。最も効果が高かったのはトリコデルマ・アトロビリデとトリコデルマ・ロンギブラキアタムの培養液で、他の株より有意に強い抑制を示しました。アトロビリデの培養液は、パエシロマイセス・バリオティの2株をいずれも75%を超えて抑えました。培養液のpHはおよそ4から6で、株による大きな差はありませんでした。著者らは、抗菌作用は酸性度と直接には結びついていないとしています。

この2株の培養液を加熱処理すると、抗菌作用は低下しました。ロンギブラキアタムの培養液では、試したすべての標的菌に対して作用が下がり、パエシロマイセス・バリオティの1株(MUM 26.46)とアルタナリア・アルボレセンスの2株に対しては約70%の低下と、最も大きく失われました。一方、タラロマイセス・トラキスペルムスとステムフィリウム・ベシカリウムの1株(MUM 26.43)に対する作用は、加熱の影響を受けにくい結果でした。アトロビリデの培養液では、パエシロマイセス・バリオティの2株に対する作用の低下がより大きかったと報告されています。著者らは、加熱で作用は大きく下がったものの、完全にはなくならなかったとしています。

顕微鏡観察では、トリコデルマの菌糸が標的菌の菌糸に付着する、巻き付く、内部に入り込む、変形させる、溶かすといった様子が確認されました。

殺菌剤の試験では、シプロジニルとフルジオキソニルを組み合わせた製剤が最も効果的でした。ただし、効き方は製剤と菌株の組み合わせによって大きく異なり、同じ種の菌でも株によって感受性に差がありました。

この報告が示すこと

研究チームは、トリコデルマ属菌が果実生産に関わる主要な病原菌に対して大きな生物防除の可能性を持つと結論づけています。その抑制は、菌の外に放出される抗菌物質と、菌糸どうしの直接的な攻撃(菌寄生)の両方によるものだと考えています。殺菌剤の効果が菌株によってばらつく点は、化学的防除だけに頼ることの限界を示している、と著者らは述べています。トリコデルマの効果も株と標的菌の組み合わせに左右されましたが、試したすべての組み合わせで抑制が見られたことから、複数の手段を組み合わせる総合的な病害管理の一部として役立つ可能性があるとしています。

加熱処理で作用が下がっても残ったことについて、著者らは、熱への強さが異なる複数の物質が関わっている可能性を指摘しています。また、対峙培養で強かった株と、培養液の効果が高かった株は異なっており、著者らはトリコデルマの抑制の仕組みが複雑で株ごとに異なることを強調しています。

一方で、この研究は実験室内の培養試験に限られています。生きた果樹の組織への影響は調べていません。トリコデルマはセルロースなどを分解する酵素を出すため、著者らは、果樹園で使う前に、葉や果実、木部を傷めないかどうかを含め、生きた植物での検証が必要だとしています。

原著論文の著者・所属:Francisca Pereira(CEB—Centre of Biological Engineering, University of Minho, Campus de Gualtar, 4710-057 Braga, Portugal)、Inês Mendonça(CEB—Centre of Biological Engineering, University of Minho, Campus de Gualtar, 4710-057 Braga, Portugal; INIAV—National Institute for Agrarian and Veterinary Research, I.P., 4485-655 Vairão, Portugal)、Diana Sousa(CEB—Centre of Biological Engineering, University of Minho, Campus de Gualtar, 4710-057 Braga, Portugal; Colab4Food—Collaborative Laboratory for Innovation in the Agri-Food Industry, 4485-655 Vairão, Portugal; INIAV—National Institute for Agrarian and Veterinary Research, I.P., 4485-655 Vairão, Portugal)、Miguel Leão de Sousa(INIAV—National Institute for Agrarian and Veterinary Research, I.P., 2460-059 Alcobaça, Portugal)、Lúcia Noronha(Colab4Food—Collaborative Laboratory for Innovation in the Agri-Food Industry, 4485-655 Vairão, Portugal)、Armando Venâncio(CEB—Centre of Biological Engineering, University of Minho, Campus de Gualtar, 4710-057 Braga, Portugal; LABBELS—Associate Laboratory, 4710-057 Braga, Portugal)、Sónia Silva(CEB—Centre of Biological Engineering, University of Minho, Campus de Gualtar, 4710-057 Braga, Portugal; LABBELS—Associate Laboratory, 4710-057 Braga, Portugal)

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典(原著論文):Francisca Pereira, Inês Mendonça, Diana Sousa, et al. Biocontrol Potential of Trichoderma spp. Against Fungal Pathogens Associated with Fruit Diseases. Journal of Fungi(出版社:Multidisciplinary Digital Publishing Institute) 2026-10-09. DOI: 10.3390/jof12100757. 原著ライセンス:CC BY.