食虫植物に内生する真菌を用いた農薬リード化合物の探索

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K15531
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 酒井 一成 北里大学, 大村智記念研究所, 助手 (90760075)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 植物病原糸状菌 / 食虫植物 / Droisera rotundifolia / 抗菌剤 / 農薬

Outline of Annual Research Achievements

申請者は天然物由来特に食虫植物由来微生物を探索源として植物病原菌に対して抗菌物質を産生している微生物を探索し、抗菌物質を取得することを目的としている。また、昨今EUをはじめ各国で問題視されている環境に対する毒性試験評価を抗菌物質単離前から行うことで今後農薬として活用出来る可能性が高い化合物を優先して精製できると考えた。2年目である本年では昨年度分離した食虫植物由来微生物のスクリーニングおよび他の分離源の微生物を植物病原菌であるPyricularia oryzaeに対する抗菌活性を指標にスクリーニングを試みた。その結果、抗菌物質の精製が困難であるサンプルを22サンプル得ることができた。また環境に対する毒性試験のため藻類に対する毒性試験を実施した結果、3サンプルの放線菌培養抽出物が環境毒性が少なく、P.oryzaeに対する抗菌活性が強いサンプルとして取得した。
スクリーニングを通過した3サンプルに対してmolecular networkを実施し、既知化合物であるかどうかを評価した結果、活性物質は既知物質ではないと考えられたため現在精製を行なっている。精製の条件検討を1株に対して行なった結果、ODSカラムでは40%アセトニトリル画分に溶出され、シリカゲルカラムではクロロホルム/メタノール 100/1画分に溶出されることを確認している。しかし、生産量が少なく、シリカゲルカラムでの精製後でも20化合物以上含まれているため、他の精製方法を検討する必要があると感じている。
さらに、北里大学が保有する微生物由来化合物ライブラリーを評価した結果、hymeglusinが薬剤耐性P.oryzaeに対して強く抗菌活性を示した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新型コロナウイルス蔓延に伴い当初予定していた自生しているモウセンゴケ (食虫植物)から微生物を分離することが困難であったため、食虫植物に限定せず北里大学が保有する10,000を超える微生物培養液を評価した。その結果、22株がスクリーニングを通過し、藻類を用いた環境毒性試験を評価したところ3サンプルが精製候補として選出できているためである。

Strategy for Future Research Activity

選出した3サンプルの精製を主たる実験に据え、早急に精製を行う。
取得した抗菌物質の他の植物病原菌、ヒト病原性糸状菌および酵母に対して抗菌スペクトルの評価を行う。