病原細菌溶菌バクテリオファージを用いた安全なコンポスト生産

• Project/Area Number: 23925015
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 農学・水産学
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 佐々木 貴子 東北大学, 農学研究科, 技術専門職員
• Project Period (FY): 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2011: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
• Keywords: バクテリオファージ / サルモネラ / コンポスト

Research Abstract

【目的】
バクテリオファージ(以下ファージ)は細菌に感染するウイルスであり、種類によって宿主とする細菌が異なり、高い宿主特異性を示す。ファージはその増殖形態から、テンペレートファージとビルレントファージに大別されるが、とくに後者は宿主細菌内で増殖した後に細菌を溶かしてファージ粒子を放出する。現在、家畜排泄物の多くはコンポスト化され、農地に還元されている。コンポスト化は有機物の分解を促進して堆肥化するとともに、発酵によりコンポスト温度を上昇させることにより病原菌を死滅させる。しかし、製品コンポストからのサルモネラの検出報告があり、コンポスト化は病原菌を完全に殺滅できるわけではない。そこで、コンポストやラグーンなど実規模の家畜排泄物処理過程から、病原性大腸菌やサルモネラなどの病原微生物を宿主とするファージを分離、性状解析を行い、これら病原微生物のファージによるコントロールを試みることとした。
【方法】
東北大学大学院農学研究科附属複合生態フィールド教育研究センター内の牛ふんコンポストおよび畜産排水の処理過程からサルモネラを宿主とするファージを分離し、得られたファージの宿主域や溶菌細胞数などを決定して、性状解析を行った。
【結果】
フィールドセンター内の牛ふんコンポスト及び畜産排水処理過程からサルモネラの検出を行い、2株のサルモネラを得た。その分離サルモネラおよびサルモネラ標準株を用いてサルモネラ溶菌性ファージの分離を試みた。その結果、ファージ23株を分離した。得られた23株の宿主域の調査の結果、13パターンに分けられたことから、少なくとも13株を得ることができたと考えられたげその中の1株について性状解析を行った結果、40kbpのゲノムをもち、バーストサイズは92、感染サイクルは約60分であった。