著者の所属・活動拠点の国は、エジプトです。

掲載誌：Chemical and Biological Technologies in Agriculture

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

トウガラシ（ピーマンを含む）は世界的に重要な作物ですが、土の中にすむ病原体によって大きな被害を受けます。著者らによると、なかでも卵菌（カビに似た微生物）の一種ピシウム・イレギュラーレは、根腐れ、水分を運ぶ組織の傷み、しおれを引き起こします。ナス科作物では20〜85％の減収につながることもあるといいます。これまでは化学合成の殺菌剤が使われてきましたが、健康や環境への影響、土壌生物への影響、薬剤が効きにくい病原体の出現が問題とされています。

そこで研究チームは、化学殺菌剤に代わる、あるいは組み合わせて使える生物的な防除手段を探りました。候補は二つです。一つは、紅海沿岸の塩生植物であるマングローブの一種アヴィセンニア・マリナの葉から分離した内生菌（植物の組織内に病気を起こさずすむ菌）アスペルギルス・テレウスMF3株です。もう一つは、エジプトで栽培されるスペアミントの葉のメタノール抽出物です。研究チームは、これらがトウガラシの根腐れ病をどの程度抑えるかを市販の化学殺菌剤と比べ、その際に植物の体内でどのような防御反応が起きているかを明らかにしようとしました。

何を、どのように調べたか

まず、マングローブの健康な葉の表面を消毒し、内部から菌を分離しました。MF3株は、培地上での見た目と顕微鏡観察に加え、遺伝子（28S rRNA遺伝子）の配列も調べ、アスペルギルス・テレウスと同定されました。配列の一致度は約99％でした。スペアミントの抽出物は、ガスクロマトグラフィー質量分析（含まれる成分を分離して種類を推定する方法）で成分を調べました。

実験室では、寒天培地に病原体を育て、培地にあけた穴に二つの資材の抽出物を入れました。病原体の生育がどれだけ抑えられるか、生育を止める最低濃度はいくらかを調べています。

温室実験では、病原体を増やしたオート麦を土に混ぜて感染させた土壌を用意しました。この土に、根腐れに弱い在来品種の3週齢のトウガラシ苗を1袋に1株ずつ植えました。条件は7通りで、それぞれ10株ずつです。感染させた苗には、無処理、MF3株の培養ろ液、スペアミント抽出物（100 ppm）、市販殺菌剤（アゾキシストロビン、メタラキシルM、フルジオキソニルを含む製剤）のいずれかを与えました。感染させない苗は、無処理、MF3株の培養ろ液、スペアミント抽出物の3通りです。資材は1袋あたり10 mLを土に注ぎ、感染1週間後、開花前、開花後の計3回与えました。

病気の程度は、根の傷み具合を0〜4の5段階で採点し、病害指数（数値が大きいほど重症）として求めました。無処理の感染苗と比べて病害指数がどれだけ下がったかを「防除効果」として算出しています。あわせて葉の光合成色素（クロロフィルとカロテノイド）を測りました。さらに、細胞の水分保持に関わるアミノ酸のプロリン、防御に関わるフェノール類、酸化による細胞膜の傷みの指標であるマロンジアルデヒド（MDA）、過酸化水素の量も測りました。防御に関わる酵素であるペルオキシダーゼ（POD）とポリフェノールオキシダーゼ（PPO）の働きも調べています。

主な報告結果

温室実験では、無処理の感染苗の病害指数が85.1％でした。MF3株を与えた苗では40.1％、スペアミント抽出物では45.0％に下がりました。化学殺菌剤では12.5％で、最も強く抑えられました。防除効果は、MF3株が52.9％、スペアミント抽出物が47.1％、化学殺菌剤が85.0％です。二つの生物的資材のうちではMF3株の効果が高かったものの、化学殺菌剤には及びませんでした。

培地上の試験では、どちらの抽出物も病原体の生育を抑えました。生育を止める最低濃度は、いずれも100 ppmと報告されています。スペアミント抽出物からは42種類の成分が推定され、選び出した成分の中で最も多かったのはピペリテノンオキシドでした（全ピーク面積の6.01％）。

感染すると、健康な苗と比べてクロロフィルaは39.4％、クロロフィルbは57.9％減りました。感染苗では、MF3株によってクロロフィルaが82.8％、bが84.6％増えました（無処理の感染苗との比較）。スペアミント抽出物では49.4％と44.3％、化学殺菌剤では55.0％と69.1％の増加でした。

酸化による傷みの指標であるMDAは、健康な苗の乾燥重量1 gあたり1.80 mgから、感染苗では9.10 mgに増えました。MF3株を与えると6.20 mg、スペアミント抽出物では7.50 mg、化学殺菌剤では4.40 mgでした。過酸化水素も、健康な苗の3.90 mgから感染苗では7.80 mgに増えました。MF3株では5.60 mg、スペアミント抽出物では6.40 mg、化学殺菌剤では4.80 mgでした。

プロリンとフェノール類は、感染によって増えました。生物的資材を与えるとさらに増え、MF3株の苗で最も多くなりました。プロリンは無処理の感染苗の14.26 mgに対してMF3株で18.70 mgでした。フェノール類は、健康な苗24.30 mg、感染苗32.55 mgに対し、MF3株で41.20 mgでした（いずれも乾燥重量1 gあたり）。

防御酵素の働きは、感染によって高まりました。無処理の感染苗と比べると、スペアミント抽出物はPODを54.7％、PPOを140.3％高め、最も強く働きを引き出しました。MF3株はPODを37.7％、PPOを90.3％高めました。化学殺菌剤では、PODは18.1％下がり、PPOは66.1％上がりました。

この報告が示すこと

研究チームは、マングローブ由来の内生菌MF3株とスペアミント抽出物は、どちらもトウガラシの根腐れ病を抑える力を持つと結論づけています。ただし、効果は化学殺菌剤より低いとしています。MF3株の効果が高かった点について、著者らは、光合成の状態が保たれたこと、身を守る物質が増えたこと、酸化による傷みが和らいだことと結びつけて説明しています。一方、スペアミント抽出物は、植物自身の防御酵素を強く働かせる形で抵抗性に貢献すると述べています。抽出物の効果は、ある一つの成分によるものではなく、複数の成分が合わさった結果である可能性が高いとしています。

著者らは、これらの資材を環境に配慮した総合的な病害管理の一部として使える可能性を示したと位置づけています。ただし、今回の結果は温室での苗を使った実験によるものです。著者ら自身も、実際の生産現場で安定して効くか、経済的に見合うかを確かめるには、製剤化の工夫と本格的な野外試験が必要だとしています。

原著論文の著者・所属：Eslam K. Kandil（Botany and Microbiology Department, Faculty of Science, Al-Azhar University, Nasr City, Cairo, Egypt）、Mahmoud H. Hendy（Botany and Microbiology Department, Faculty of Science, Al-Azhar University, Nasr City, Cairo, Egypt）、Amer M. Abdelaziz（Botany and Microbiology Department, Faculty of Science, Al-Azhar University, Nasr City, Cairo, Egypt）、Amr H. Hashem（Botany and Microbiology Department, Faculty of Science, Al-Azhar University, Nasr City, Cairo, Egypt）、Mohamed S. Attia（Botany and Microbiology Department, Faculty of Science, Al-Azhar University, Nasr City, Cairo, Egypt）

※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）：Eslam K. Kandil, Mahmoud H. Hendy, Amer M. Abdelaziz, et al. Mycogenic management of Pythium irregulare root rot and wilt in pepper via endophytic Aspergillus terreus MF3 and Mentha spicata extracts. Chemical and Biological Technologies in Agriculture（出版社：Springer Nature） 2026-11-10. DOI: 10.1186/s40538-026-01118-4. 原著ライセンス：CC BY.