著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Metabolites

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

茎基部腐敗病は、土の中にいるカビの一種フザリウム・オキシスポルム（Fusarium oxysporum）が引き起こす病気で、防除が難しいとされています。この菌はキクやヤマノイモ、トマトのほか、チューリップやカーネーション、ランなどの観賞植物にも感染します。論文によると、菌は植物の内部の水の通り道（維管束）に入り込むため、多くの殺菌剤が届きにくいといいます。さらに、土の中で長く生き残る厚い壁を持つ胞子をつくります。複数の種類の殺菌剤に対しては、効きにくい菌も報告されています。化学農薬が土壌や水辺の生き物に与える影響も懸念されています。

そこで研究チームが注目したのが、タイムやオレガノなどの植物の精油に多く含まれる成分「チモール」です。チモールはさまざまな細菌やカビの増殖を抑えることが知られています。ただし、この菌に対してどのような仕組みで働くのかは十分に分かっていませんでした。研究チームは、チモールの濃度を変えて菌の育ち方や体内の物質がどう変わるかを調べ、抗菌の仕組みを明らかにすることを目指しました。

何を、どのように調べたか

実験には、イチゴから分離され、イチゴへの病原性が確認された菌株を1株用いました。試験はすべて実験室の培地の上や培養液の中で行っています。チモールの濃度は1ミリリットルあたり25、50、75、100マイクログラムの4段階としました。対照として、コロニーの試験ではチモールを溶かすのに使ったエタノールだけを加えた区を、その他の試験ではチモールを加えない区を設けて比べました。

菌の育ち方については、四つの点を調べました。寒天培地に広がる菌の集団（コロニー）の直径、液体培養で育った菌糸の乾燥重量と顕微鏡で見た形、胞子の作られる量、そして胞子が発芽する割合です。これらの試験はそれぞれ3回ずつ繰り返しています。それぞれについて、菌の生育などを対照の半分に抑えるのに必要な濃度「EC50」を求めました。EC50は値が小さいほど、低い濃度で効くことを示します。

さらに、菌の体の中の成分として四つを測りました。水に溶けるタンパク質の量（この試験も3回繰り返し）、DNAの量、カビの細胞膜をつくる主要な成分であるエルゴステロールの量、そして菌が作る毒素で病原性に関わるフザリン酸の量です。

主な報告結果

チモールの濃度が高いほど、菌の生育は強く抑えられました。EC50は、コロニーの広がりで1ミリリットルあたり51.02マイクログラム、菌糸の重量で57.30マイクログラムでした。胞子の作られる量では39.37マイクログラム、胞子の発芽では53.55マイクログラムでした。最も高い濃度の100マイクログラムでは、対照と比べて胞子の量が94.52％、発芽率が87.63％抑えられました。

顕微鏡で観察すると、チモールを加えた菌糸は短く太くなり、細胞の中の袋状の構造（液胞）が大きくなり、枝分かれが減っていました。100マイクログラムでは菌糸の伸びが大きく妨げられ、菌糸がちぎれる様子も見られました。また、液体培養の液がピンク色に変わったのは、対照と25マイクログラムの区だけでした。

体内の成分も、チモールの濃度が高くなるにつれて減りました。100マイクログラムでは、対照と比べてタンパク質が36.73％、DNAが47.29％少なくなりました。25〜100マイクログラムの範囲では、エルゴステロールが17.85〜48.11％、毒素のフザリン酸が28.93〜76.86％減少しました。

この報告が示すこと

研究チームは、チモールがこの菌に対して強い抗菌作用を持つと結論づけています。その作用は、菌の生育を止めるだけでなく、タンパク質やDNAの合成、細胞膜の成分、毒素の産生といった複数の面に及ぶと解釈しています。考察では、エルゴステロールが減ることで細胞膜が傷み、中身が漏れ出すことなどが関わっている可能性を挙げています。そのうえで、複数の働きが同時に起こるため、作用点が一つの合成殺菌剤に比べて効きにくい菌が生まれにくいかもしれないと述べています。一方で、低い濃度に長くさらされると菌が適応する可能性もあり、そのリスクは否定できないとしています。

研究チームは限界も挙げています。第一に、結果は実験室での培養によるもので、畑の土壌の酸性度や温度、微生物との関係の中で効果が保たれるかは確かめられていません。第二に、仕組みの説明は育ち方や成分の測定から推し量ったもので、遺伝子の働きの解析は行っていません。第三に、作物そのものや土の中の有益な微生物への影響は評価していません。第四に、調べた菌株は1株だけで、株によってチモールへの感受性が異なる可能性があります。論文はこの研究を、チモールを使った防除法を考えるための基礎データと位置づけています。

原著論文の著者・所属：Xiangyu Hou（Fujian Key Laboratory for Monitoring and Integrated Management of Crop Pests, Fujian Engineering Research Center for Green Pest Management, Institute of Plant Protection, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350013, China; School of Computing and Information Science, Fuzhou Institute of Technology, Fuzhou 350506, China）、Peng Huang（Fujian Key Laboratory for Monitoring and Integrated Management of Crop Pests, Fujian Engineering Research Center for Green Pest Management, Institute of Plant Protection, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350013, China）、Jun Wang（Fujian Key Laboratory for Monitoring and Integrated Management of Crop Pests, Fujian Engineering Research Center for Green Pest Management, Institute of Plant Protection, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350013, China）、Yangxin Chen（School of Computing and Information Science, Fuzhou Institute of Technology, Fuzhou 350506, China）、Benjin Li（Fujian Key Laboratory for Monitoring and Integrated Management of Crop Pests, Fujian Engineering Research Center for Green Pest Management, Institute of Plant Protection, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350013, China）、Feng Chen（Fujian Key Laboratory for Monitoring and Integrated Management of Crop Pests, Fujian Engineering Research Center for Green Pest Management, Institute of Plant Protection, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350013, China）

※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）：Xiangyu Hou, Peng Huang, Jun Wang, et al. Inhibitory Effects and Mechanisms of Thymol Against Fusarium oxysporum, a Pathogen of Stem Base Rot. Metabolites（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-09. DOI: 10.3390/metabo16090665. 原著ライセンス：CC BY.