A novel anaerobic soil disinfestation using VFA-producing Clostridium

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19106
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: AMACHI SEIGO 千葉大学, 大学院園芸学研究院, 教授 (80323393)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 土壌還元消毒 / ASD / カプロン酸 / Clostridium / トマト萎凋病菌 / 青枯病菌 / 揮発性脂肪酸

Outline of Final Research Achievements

Caproate, one of volatile fatty acids produced by Clostridium sp. E801, was found to eliminate Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol) conidia. Similar effect was also observed against Ralstonia solanacearum, a wilt disease bacterium. Interestingly, caproate suppressed Fol growth even at a low temperature under aerobic conditions. Furthermore, soils amended with caproate eliminated Fol conidia completely within 2 weeks. Finally, growth condition of strain E801 was optimized, and up to 120 mM caproate was successfully produced.

Free Research Field

環境微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

土壌還元消毒（ASD）は、幅広い作物の病原菌に対し消毒効果を示すが、冷涼地域では還元化が進行せず、効果が不安定である。また、土壌くん蒸剤と比較して処理費用も高い。従って、低温かつ低コストで消毒効果を発揮できれば、ASDは世界中で利用可能な革新的技術となり得る。本研究より、カプロン酸を土壌に施用することで、簡便に土壌を消毒できることがわかった。また、その効果は低温下でも発揮されることが示唆された。さらに、E801株を用いて安価な酢酸とエタノールから高濃度カプロン酸を発酵生産できることもわかった。今後、圃場試験などを通してさらに検討を進めることで、革新的な土壌消毒法の実現に繋がることが期待される。