JP2008520194A - フモニシンを汚染除去するための微生物及びその使用、フモニシンを汚染除去するための方法、並びに前記微生物を含有する飼料添加物 - Google Patents

フモニシンを汚染除去するための微生物及びその使用、フモニシンを汚染除去するための方法、並びに前記微生物を含有する飼料添加物 Download PDF

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Abstract

本発明は、フモニシン及びフモニシン誘導体を汚染除去するための微生物、並びに、食物及び/又は飼料中のフモニシン及びフモニシン誘導体を汚染除去するための、単独の又は2つ以上の株を組み合わせた細菌又は酵母の使用に関する。本発明は、微生物の補助を得て、フモニシン及びフモニシン誘導体を汚染除去するための方法、並びに、マイコトキシン、特にフモニシン及びフモニシン誘導体を不活化するための飼料添加物にも関する。

Description

本発明は、フモニシン及びフモニシン誘導体を汚染除去するための微生物、並びに食物及び/又は飼料中のフモニシン及びフモニシン誘導体を解毒するための、単独の又は2つ以上の株を組み合わせた、細菌又は酵母の使用、微生物を用いてフモニシン及びフモニシン誘導体を汚染除去するための方法、並びにマイコトキシン、特に、フモニシン及びフモニシン誘導体を不活化するための飼料添加物に関する。
その後食物若しくは飼料へと加工されるか、又は動物に直接給餌される複数の植物は、各毒素を検出しなければならないという事実に加えて、各毒素を解毒又は分解するための効率的且つ無害な方法を適用し、又は見出さなければならないように、最も多様な濃度で、最も多様な毒素に感染するので、複数の異なる毒素を含むマイコトキシンは、近代の食物及び飼料産業において、高まりつつある問題となっている。
特定の毒素に対して耐性である所謂トランスジェニック植物を増殖させるために、又は「遺伝的に改変された」植物の補助によって食物製品(この食物製品は、各植物の毒素に対する耐性のために、このような毒素が存在しない。)を取得するために、無毒素の植物を得るためのアプローチが試みられてきた。
極めて複雑で、込み入っていることに加え、このアプローチは多くの国で議論を巻き起こした。特にトウモロコシ中にしばしば見出され、トウモロコシの摂取後に重い障害をもたらす毒素はフモニシン及びフモニシン誘導体であり、これらは、既知の微生物によって研究室試験において分解することが可能であるが、フモニシン及びフモニシン誘導体に関しては、異なる毒素濃度及び異なる栄養素環境でこのような分解を行うことが可能である微生物が未だ発見されていない。公知の微生物は、さらに、産業又は商業的規模でのこのような微生物の使用が非実用的であるように、このような分解のために、24時間を超える時間という多大な期間を必要とする。
食物又は飼料中のマイコトキシンと関連する別の問題は、複数の穀物又は穀物種を含有する混合された飼料又は混合された食物の無限に増加する量が産生されるという事実のために、マイコトキシンの有用な分解又は選択的な分解が必要であると思われるように、幾つかのマイコトキシンが一つ及び同一の食物又は飼料製品中に同時に生じることに存する。さらに、最近の研究によって、毒素がそれら自体の間で結合性相互作用を示し得ることが明らかとなっており、これは、各毒素の有害な効果をさらに増強する。1996年に、Harveyは、例えば、ブタにおけるフモニシンとデオキシニバレノールの相乗効果について報告した。さらに、例えば、飼料中に含有され得る毒素の多くは、動物中で免疫抑制効果をもたらすと推測され、これは、マイコトキシンの平行的な発生に起因する。
本発明は、フモニシン及びフモニシン誘導体を汚染除去するための微生物であり、一方で、毒素を極めて迅速に分解することができ、及び、他方でこのような迅速な分解に加えて、最も多様な栄養素濃度の存在下でさえ前記分解を行うことができる前記微生物を提供することを目的とする。最後に、本発明は、特に、最も多様な飼料植物を使用した場合に無毒素の飼料を取得するために、フモニシンに加えて、単独の又は組み合わせた他の毒素も分解できる微生物又は微生物の組み合わせを提供することを目的とする。
この目的を解決するために、本発明に従って、フモニシン及びフモニシン誘導体を汚染除去するための微生物であり、単一段階又は複数段階反応において、フモニシンを、脱アミノ化された代謝物へと酵素的に変換する、分類群スフィンゴモナス科(Sphingomonadaceae)に割り当て可能な、株DSM16254及びDSM15257、分類群リゾビウム目(Rhizobiales)に割り当て可能な株DSM16255、分類群ミクロバクテリウム科(Microbacteriaceae)に割り当て可能な株DSM16256、分類群リゾビウム科(Rhizobiaceae)に割り当て可能な株DSM16253、分類群アルカリゲネス科(Alcaligenaceae)に割り当て可能な株DSM16252及びピチア種(Pichia sp.)DSM 16562から選択される解毒細菌又は酵母が使用される微生物が提供される。上記微生物は、単一段階又は複数段階反応において、フモニシンを、脱アミノ化された代謝物へと酵素的に変換することができるのみならず、極めて短時間のうちに、並びに、例えば飼料又は食物などの複雑な環境の存在下でさえ、すなわち、幾つかの又は最も多様な炭素源の存在下、特に、栄養素の過剰供給の存在下でさえ、これを行うことができる。
詳細には、微生物は、以下に記載されているように、簡潔に記載することが可能である。株DSM16254は、フォワードプライマー27(配列長689bp)を用いた16S rRNAの部分的な配列決定後に、分類群スフィンゴモナス科に割り当てられるべきである。部分的な16S rDNA配列は、以下の塩基配列を有する。
Figure 2008520194
ここに、微生物はグラム陰性であり、とりわけ、単一の細胞中に生じ、及び繊維状の鎖構造を部分的に形成する小さな棹を形成する。
同様に、株DSM16257は、16S rDNAの部分的な配列決定後に(リバースプライマー30を使用、得られた配列長426bp)、分類群スフィンゴモナス科に属する。以下の配列が得られる。
Figure 2008520194
この微生物は、大部分、長い繊維状細胞構造で配置されている小さな棹を形成する。
DSM16255は、フォワードプライマー27を用いた16S rDNAの部分的な配列決定後に、以下の720塩基長の配列を産生する。
Figure 2008520194
本微生物は、分類群リゾビウム目に属し、グラム陰性であり、主に単細胞中に小さな棹を形成する。
微生物DSM15256は、分類群ミクロバクテリウム科に割り当て可能である。フォワードプライマー27を用いた16S rDNAの部分的な配列決定によって、以下の706塩基長の配列が得られる。
Figure 2008520194
本微生物はグラム陽性であり、部分的に鎖様細胞凝集物中に配置された小さな短い棹を含む。
DSM16253は、16S rDNAの部分的な配列決定後に(リバースプライマー530、配列長392bp)、分類群リゾビウム科(Rhizobiaceae)に属する。配列は、以下のように読まれる。
Figure 2008520194
本微生物はグラム陰性であり、とりわけ、単一細胞として生じる小さな棹を含む。
微生物DSM15252は、分類群アルカリゲネス科に割り当て可能である。16S rDNAの部分的な配列決定によって、以下のヌクレオチド配列を有する476塩基長のDNA断片を産生する。
Figure 2008520194
本微生物はグラム陰性であり、でこぼこの多細胞凝集物中に部分的に生じる小さなまっすぐの棹を含む。
DSM16562、すなわち、ピチア種は、細胞凝集物中ではなく、個別に生じる相対的に小さな楕円の酵母細胞を示す。
詳細には、前記微生物の全ては、互いに相対的に離れているが、急速に解毒する能力に加えて、複雑な環境中でさえ、フモニシンの解毒などを迅速且つ確実に行うという特性を共有していることを実証することができた。
本発明のさらなる展開によれば、細菌又は酵母は、それぞれの目的のために、任意の時点で与えることができる安定な産物を提供するために、粉末、液体又はゲルの形態で安定化される。
本発明のさらなる展開に従えば、細菌又は酵母は、微生物の使用可能な産物が迅速且つ確実に産生可能であるように、無細胞抽出物又は粗抽出物として使用される。
食物又は飼料から可能な限り完全に毒素を除去するために、本発明のさらなる展開に従って、本発明の微生物の補助により、フモニシン及びフモニシン誘導体に加えて、ゼアラレノン、アフラトキシン又はオクラトキシンから選択される少なくとも一つのさらなるマイコトキシンを解毒することが可能である。詳細には、本発明の微生物は、少なくとも1つのさらなる毒素を解毒できることが明らかとなり、このような解毒は、フモニシンの解毒と同じように迅速且つ効率的に達成可能である。従って、前記微生物を提供することによって、さらに一切の添加物を加えずに、食物又は飼料製品中、特に、食物又は飼料混合物中に含有される複数の毒素を完全に分解することが可能であり、従って、高品質な無毒素食物又は飼料製品を利用可能とすることができる。
本発明は、食物及び/又は飼料中のフモニシン及びフモニシン誘導体を解毒するための、分類群スフィンゴモナス科(Sphingomonadaceae)に割り当て可能な、株DSM16254及びDSM15257、分類群リゾビウム目(Rhizobiales)に割り当て可能な株DSM16255、分類群ミクロバクテリウム科(Microbacteriaceae)に割り当て可能な株DSM16256、分類群リゾビウム科(Rhizobiaceae)に割り当て可能な株DSM16253、分類群アルカリゲネス科(Alcaligenaceae)に割り当て可能な株DSM16252及びピチア種(Pichia sp.)DSM 16562から選択される、単独の又は2つ以上の株を組み合わせた細菌又は酵母の使用にも関する。本発明の微生物を使用することによって、食物又は飼料中のフモニシン及びフモニシン誘導体の完全な解毒を達成することが可能であるのみならず、前記微生物が培地中で解毒可能であり、過剰な炭素供給を提供するという事実に加えて、前記微生物は、このような解毒を、極めて短期間のうちに行うことが可能である。上記微生物を使用することによって、フモニシンに加えて、ゼアラレノン、アフラトキシン又はオクラトキシンから選択される少なくとも1つのさらなるマイコトキシンを解毒することが可能である。このような使用は、特に、ヒトが消費するための混合された飼料又は混合された穀物製品において、穀類中に存在する幾つかの毒素が、本発明の微生物の補助によって安全且つ迅速に分解されることを保護する。
前記分解をさらに完結するために、本発明は、マイコトキシンを解毒するための、細菌及び/又は酵母から得られる混合された培養物の使用を想定する。混合された培養物の使用は、一つの及び同一の食物若しくは飼料製品又は飼料混合物中に同時に存在する本毒素の複数に対する選択的な攻撃を可能とし、従って、毒素の完全な汚染除去を達成する。さらに、このような使用は、幾つかのマイコトキシン種の同時発生によって引き起こされる望ましくない相乗効果の発生の安全な回避又は予防を初めて可能とした。
本発明の微生物の使用は、さらに、最も多様なマイコトキシンの極めて低い濃度、特に、100μg/kg〜500mg/kg、好ましくは250μg/kg〜25mg/kgのフモニシン及びフモニシン誘導体、10μg/kg〜10mg/kg、好ましくは40μg/kg〜2mg/kgのゼアラレノン及びゼアラレノン誘導体、1μg/kg〜2mg/kg、好ましくは10μg/kg〜750μg/kgのアフラトキシン、1μg/kg〜2mg/kg、好ましくは5μg/kg〜500μg/kgのオクラトキシンの分解を可能となることにより、本発明の微生物の使用によって最も多様な毒素の汚染除去が実施可能となるという事実に加えて、前記毒素の極めて低濃度を攻撃及び分解し得るという事実が確保されるが、これは、従来の微生物では不可能でないとしても、これまでのところ困難であった。
例えば、混合された飼料中に含有される全ての毒素の可能な限り完全な解毒を達成するために、マイコトキシン、特にフモニシン及びフモニシン誘導体、ゼアラレノン及びゼアラレノン誘導体、オクラトキシン、トリコテセン及び/又はアフラトキシンを解毒するために、スフィンゴモナス種(Sphingomonas sp.)DSM14170及びDSM14167、ステノトロホモナス・ニトリトレデュセンス(Strenotrophomonas nitritreducens)DSM14168、ステノトロフォモナス種(Stenotrophomonas sp.)DM14169、ラルストニア・ユートロファ(Ralstonia eutropha)DSM14171、ユウバクテリウム種(Eubacterium sp.)DSM14197、トリコスポロン・マイコトキシニボランス(Trichosporon mycotoxinivorans)DSM14153、クリプトコッカス種(Cryptococcus sp.)DSM14154、ロドトルラ・ヤロウィ(Rhodotorula yarrowii)DSM14155、トリコスポロン・ムコイデス(Trichosporon mucoides)DSM14156、トリコスポロン・ダルシタム(Trichosporon dulcitum)DSM14162又はユウバクテリウムDSM11798から選択される少なくとも1つのさらなる細菌又は酵母をさらに含有する組み合わせ又は混合された培養物が使用される程度まで、本発明の使用はさらに展開される。特に、トリコテセン、ゼアラレノン又はゼアラレノン誘導体、アフラトキシン又はオクラトキシンの分解に適した少なくとも1つのさらなる細菌又は酵母をさらに含有する組み合わせ又は混合された培養物を使用することによって、本発明の微生物の解毒効果(すなわち、フモニシンの分解)に加えて、幾つかの微生物の選択された使用が、集合的に及び互いに独立に、食物製品中に存在し得る全ての毒素の迅速且つ完全な分解を可能とする程度まで、他の毒素に関してこれらの分解能力を拡張することが可能となった。
本発明の微生物を用いてフモニシン及びフモニシン誘導体を汚染除去するための方法では、特定の細菌数を有する家畜用飼料中のフモニシンが、単一段階又は複数段階反応において脱アミノ化された代謝物へと酵素的に分解される様式で、実質的に進められる。更なる展開によれば、前記解毒は、最小培地又は過剰な栄養素供給及び炭素源を有する複雑な環境中において、水性条件下で好ましく実施される。このような方法の調節は、微生物に対して使用可能な炭素の量を考慮に入れずに飼料内で解毒が直接行われる方法における、本発明の微生物の使用を可能とする。これまでに公知の微生物の大半は、最小培地中又は炭素供給が上昇していない環境中でそれらの解毒効果を示すことが可能であるに過ぎない(この理由のために、公知の微生物の多くは、大規模な炭素供給のため、食物及び飼料中で直接使用するのには適していない。)という点で、これは特に妥当である。
好ましいさらなる展開によれば、前記方法は、15分〜12時間以内に、及び、特に、15分〜2時間以内に完結される様式で調節される。このような方法の調節によって、一方で、食物又は飼料製品中に含有されるマイコトキシン、特に、フモニシンの全てが分解されることが確保され、他方で、マイコトキシンを分解するのみならず、このような短時間のうちに前記分解を実施して、研究室規模に留まらず、大きな規模でこのような方法の適用を可能とすることが実行可能となる。
本発明の方法のさらなる展開に従えば、マイコトキシン、特にフモニシン及びフモニシン誘導体、ゼアラレノン及びゼアラレノン誘導体、オクラトキシン、トリコテセン及び/又はアフラトキシンを解毒するために、スフィンゴモナス種(Sphingomonas sp.)DSM14170及びDSM14167、ステノトロホモナス・ニトリトレデュセンス(Strenotrophomonas nitritreducens)DSM14168、ステノトロフォモナス種(Stenotrophomonas sp.)DM14169、ラルストニア・ユートロファ(Ralstonia eutropha)DSM14171、ユウバクテリウム種(Eubacterium sp.)DSM14197、トリコスポロン・マイコトキシニボランス(Trichosporon mycotoxinivorans)DSM14153、クリプトコッカス種(Cryptococcus sp.)DSM14154、ロドトルラ・ヤロウィ(Rhodotorula yarrowii)DSM14155、トリコスポロン・ムコイデス(Trichosporon mucoides)DSM14156、トリコスポロン・ダルシタム(Trichosporon dulcitum)DSM14162又はユウバクテリウムDSM11798から選択される少なくとも1つのさらなる細菌又は酵母をさらに含有する組み合わせ又は混合された培養物が使用される。本方法は、フモニシン及びフモニシン誘導体の分解並びに本発明の微生物によってさらに分解され得るマイコトキシンの分解に加えて、微生物の選択的な選択の使用により、食物及び/又は飼料の完全な汚染除去を達成するように調節される。
前記汚染除去を確実に完結させるために、本発明のさらなる展開は、食物及び/又は飼料を汚染除去するために、微生物が、それぞれ、0.01重量%〜1.5重量%、及び、特に、0.05重量%〜0.7重量%の範囲の量で前記食物及び/又は飼料とともに混合されることを想定する。
本発明は、最後に、前記飼料添加物が、2×10/kg飼料添加物から2×1015/kgの飼料添加物までの、特に1×10/kg飼料添加物から5×1012/kg飼料添加物までの細菌数で、請求項1〜4の何れか一項に記載の微生物を含有することを特徴とする、マイコトキシン、特に、フモニシン及びフモニシン誘導体を不活化するための飼料添加物を含む。2×10/kg飼料添加物から2×1015/kgの飼料添加物までの細菌数で前記微生物を含有する飼料添加物を使用することによって、本発明の微生物によって分解され得るフモニシン及びフモニシン誘導体の全ての完全な汚染除去が、実際に行われることが確保され、さらに、本発明の微生物によって分解され得るあらゆるさらなる毒素が実際に分解されることも確保される。
本発明の微生物によって部分的に又は不完全にのみ分解され得るマイコトキシンへ前記分解を拡張するために、飼料添加物は、マイコトキシン、特にフモニシン及びフモニシン誘導体、ゼアラレノン及びゼアラレノン誘導体、オクラトキシン、トリコテセン及び/又はアフラトキシンを解毒するために、スフィンゴモナス種(Sphingomonas sp.)DSM14170及びDSM14167、ステノトロホモナス・ニトリトレデュセンス(Strenotrophomonas nitritreducens)DSM14168、ステノトロフォモナス種(Stenotrophomonas sp.)DM14169、ラルストニア・ユートロファ(Ralstonia eutropha)DSM14171、ユウバクテリウム種(Eubacterium sp.)DSM14197、トリコスポロン・マイコトキシニボランス(Trichosporon mycotoxinivorans)DSM14153、クリプトコッカス種(Cryptococcus sp.)DSM14154、ロドトルラ・ヤロウィ(Rhodotorula yarrowii)DSM14155、トリコスポロン・ムコイデス(Trichosporon mucoides)DSM14156、トリコスポロン・ダルシタム(Trichosporon dulcitum)DSM14162又はユウバクテリウムDSM11798から選択される少なくとも1つのさらなる細菌又は酵母をさらに含有する程度までさらに展開される。幾つかの微生物の選択的な組み合わせによって、一つの及び同一の飼料製品中に含有される全ての毒素の完全な分解が、特に、食物又は飼料製品中の幾つかの毒素の相乗効果を安全に回避するように実施可能となる。
本発明のさらなる展開に従って、本発明の飼料添加物は、飼料製品中の又は動物の消化管中の、フモニシンB1、B2、B3及びフモニシン誘導体、ゼアラレノン、ゼアラレノール、ゼアラレノングリコシド、アフラトキシンB1、B2、G1、G2、M1、M1、デオキシニバレノール(DON)、T−2トキシン、HT−2トキシン、ニバレノール、モノアセトキシスシルペノール、ジアセトキシスシルペノール、トリコデルモール、ベルカリン、ロロジン、アセチルデオキシニバレノール、イソトリコデルミン、ヒドロキシイソトリコデルミン、カロネクトリン、T−2テトラオール、T−2トリオール、デアセチレンオソラニオール、ネオソラニオール、アセチレンオソラニオール、スポロトリキオール、トリコトリオール、サムブシノール及びカルモリン及び/又はオクラトキシンA、B、C、Dを不活化するのに適している。
以下において、本発明は、実施例によってさらに詳細に説明され、実施例1は、最小培地中の一定の毒素濃度のフモニシンB1を分解する時間経過を示しており、実施例2は、異なる毒素濃度でのフモニシンB1の分解を示しており、実施例3は、複合培地中でのフモニシンB1の分解を示しており、実施例4は、食物及び飼料中でのフモニシンB1の分解を示しており、実施例5は、本発明の微生物を用いたオクラトキシンの分解を示しており、及び実施例6は、本発明の微生物混合物用いた給餌試験を示している。
2mg/LのフモニシンB1の毒素濃度の、最小培地中のフモニシンBの分解又は解毒
微生物DSM16254及びDSM16257並びに、比較の理由で、株エキソフィアラ・スピニフェラ(Exophiala spinifera)DSM1217を用いて、試験を行った。
全ての事例において、インキュベーションは、好気的条件下において、25℃で行った。微生物の培養は、フモニシン−B1−解毒酵素が最終的に誘導され得るようにするために、一般的な培養培地中、50mg/LのフモニシンB1の存在下で実施した。
図1から、株DSM16254及びDMS16257は、インキュベーションの1時間後に既にフモニシンB1を100%変換するのに対して、比較用の酵母株E.スピニフェラは、24時間のインキュベーション期間後に、毒素の41%以下を変換可能であるに過ぎないことが明らかである。従って、本発明の微生物は、最小培地中でフモニシンB1を極めて迅速に解毒することができるのみならず、このような解毒は100%生じる。
図2は、株DSM16254、DSM16256、DSM16252、DSM16257及び比較による酵母株E.スピニフェラDSM1217に対して、同じ試験アッセイ(すなわち、最小培地及び2mg/Lの毒素濃度)における経時的な変換を示している。これらの分解試験は、本発明の微生物が極めて迅速に分解され、多くの事例で(すなわちDSM16254、DSM16257、DSM16252、DSM16256)、100%分解されることを明確に明らかにしているが、比較用の微生物DSM1217では、これは不可能であった。
異なる毒素濃度のフモニシンB1の分解
DSM16254、DSM16257及びDSM16256並びに、比較のための酵母株エキソフィアラ・スピニフェラDSM1217を用いて、試験を行った。適用される毒素濃度は、2、10、50、100及び500mg/LのフモニシンB1であった。インキュベーションは、25℃の好気的条件下で実施した。このようなインキュベーション時間は、飼料中のフモニシンの解毒に関して、実施に適した期間を構成するので、アッセイのインキュベーションの5時間後に、結果が記されている。図3は、本試験の結果を示している。微生物DSM16254は、全ての濃度範囲で、フモニシンB1を100%分解することが可能であり、微生物DSM16257は100mg/LフモニシンB1の濃度範囲で96%分解に達することが可能であったに過ぎず、DSM16256は2mg/Lの濃度で100%の分解、10mg/Lの濃度で50%超の分解、50mg/L及び100mg/Lの濃度でそれぞれ35%及び25%の分解が可能であった。E.スピニフェラDSM1217との比較によって、特に極めて低い毒素濃度で、この微生物に対する分解性が極めて不良であることが示され、DSM1217の最も優れた活性は、約30%のフモニシンB1分解速度で、10mg/Lで生じた。この比較から、本発明の微生物はあらゆる濃度範囲でDSM1217より優れているという結果、及び特に低毒素濃度で、100%の分解が可能であるという結果が得られたが、これは、これまでのところ、従来技術による微生物では可能でなかった。
複合培地中でのフモニシンB1の分解
この試験は、微生物が、高い栄養素濃度の存在下において、複合培地中でフモニシンB1を解毒する能力を調べた。微生物の培養は、肉抽出物から得た5g/Lのペプトン及び3g/Lの肉抽出物を含み、フモニシンB1の2つの異なる濃度、すなわち、10mg/L及び100mg/Lを補充した複合栄養培地中で行った。変換速度の測定は、好気的条件下における25℃での72時間のインキュベーションの開始時と終了時にアッセイ中の毒素含量を比較することによって実施した。何れの事例においても、培地中の10mg/LのフモニシンB1の存在下で、フモニシンB1の100%の解毒又は100%の分解が得られた。100mg/LのフモニシンB1の存在下でさえ、何れの事例においても、100%の解毒が達成された。この試験は、本発明の微生物が、複合培地、すなわち、栄養素供給が増大した培地中での、フモニシンの分解に適していることを明確に証明した。
食物及び飼料中のフモニシンB1の分解
ビール、ポレンタ及びセモリナ中の10mg/LのフモニシンB1の毒素濃度を分解するために、微生物DSM16254及びDSM16257を再び使用した。微生物を培養した後、微生物を採集し、毒素含有緩衝溶液中に再懸濁し、続いて、それぞれの食物又は飼料製品とともに、すぐにインキュベートした。フモニシンB1の分解率は、全ての事例で100%であり、従って、本発明の微生物が、飼料又は食物中のフモニシンを100%分解できることを明確に証明している。
本発明の微生物による他のマイコトキシンの分解
この事例では、典型的なマイコトキシンとしてオクラトキシンAを使用した。株DSM16254、DSM16255、DSM16256及びDSM16257を使用した。オクラトキシンの分解は、120時間のインキュベーションで、好気的緩衝液中、400μg/LのオクラトキシンAの存在下で行われた。株DSM16255は、2時間後に既に95%の解毒を示し、24時間後には、株DSM16254及び株DSM16255はともに、オクラトキシンA100%を解毒し、48時間後には、DSM16256で、90%の解毒を測定することもでき、120時間後には、株DSM15257でさえ、オクラトキシンAを100%解毒した。
マイコトキシンが補充された食物及び飼料の完全な解毒のための、異なる微生物の組み合わせ又は混合された培養物を用いた給餌試験
子ブタ試験I
本試験では、添加物として、株DSM16254及びDSM14153を使用した。各添加物は、1×1012KBE/kg添加物の総細菌数を有していた。試験期間は、42日であった。各24匹の動物の4つの群に、動物を分けた。対照群(KG)には、飼料添加物を一切含まない汚染されていない標準飼料を与えた。毒素群(TG)には、500ppbのオクラトキシンA、250ppbのゼアラレノン及び1,500ppbのフモニシンB1が補充された家畜用飼料を与えた。試験群1(VG1)及び試験群2(VG2)には、それぞれ、毒素が補充された同一の家畜用飼料を与えたが、試験群1には0.5kgの添加物を加え、試験群2には1kgの添加物を加えた。試験の終了時に、以下の結果が得られた。
Figure 2008520194
子ブタ試験II
本試験では、添加物として、株DSM16254、DSM11798及びDSM14153を使用した。各添加物は、2.5×1012KBE/kg添加物の総細菌数を有していた。試験期間は、42日であった。各19匹の動物の4つの群に、動物を分けた。毒素群(TG)には、1.1ppmのデオキシニバレノール及び2ppmのフモニシンB1が補充されているが、添加物を含有しない家畜用飼料を与えた。試験群1(VG1)、試験群2(VG2)及び試験群3(VG3)には、それぞれ、毒素が補充された同一の家畜用飼料を与えたが、試験群1には0.5kgの添加物を加え、試験群2には1kgの添加物を加え、試験群3には2kgの添加物を加えた。試験の終了時に、以下の結果が得られた。
Figure 2008520194
子ブタ試験III
本試験では、添加物として、株DSM16254を使用した。添加物は、1×1011KBE/kg添加物の総細菌数を有していた。試験期間は、42日であった。各30匹の動物の2つの群に、動物を分けた。毒素群(TG)には、4.5ppmのフモニシンB1が補充された家畜用飼料を与えた。試験群には、毒素が補充され、さらに0.5kgの添加物を加えた同一の家畜用飼料を与えた。試験の終了時に、以下の結果が得られた。
Figure 2008520194
若鶏試験I
本試験では、添加物として、株DSM16254を使用した。添加物は、2.5×1011KBE/kg添加物の総細菌数を有していた。各140,000匹の動物の2つの群に、動物を分けた。毒素群(TG)には、300ppmのアフラトキシンと2ppmのフモニシンが補充された家畜用飼料を与えた。試験群には、毒素が補充され、さらに1kg添加物/トン家畜用飼料が加えられた同一の家畜用飼料を与えた。試験の終了時に、以下の結果が得られた。
Figure 2008520194
若鶏試験II
本試験では、添加物として、株DSM16254及びDSM11798を使用した。添加物は、4×1011KBE/kg添加物の総細菌数を有していた。各260匹の動物の3つの群に、動物を分けた。対照群には、汚染されていない家畜用飼料を与えた。毒素群(TG)には、3.5ppmのフモニシン及び1.8ppmのT−2毒素が補充された家畜用飼料を与えた。試験群には、毒素が補充され、さらに1kg添加物/トン家畜用飼料が加えられた同一の家畜用飼料を与えた。試験の終了時に、以下の結果が得られた。
Figure 2008520194
国際特許協力条約に基づく施行規則の規則第13条の2第4項に基づくリスト。
本PCT出願PCT/AT2005/00453号に掲載されている微生物は全て、DSMZ(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH(German Collection of Microorganisms and Cell Cultures))、Mascheroder Weg 1b、38124 Braunschweig,Germany(DE)に寄託された。
Figure 2008520194
図1はフモニシンB1−%で表した変換を示す。 図2はフモニシンB1−%で表した変換を示す。 図3はFB1−%で表した変換を示す。 図4はOTA−%で表した分解を示す。

Claims (18)

  1. フモニシン及びフモニシン誘導体を汚染除去するための微生物であり、単一段階又は複数段階反応において、フモニシンを、脱アミノ化された代謝物へと酵素的に変換する、分類群スフィンゴモナス科(Sphingomonadaceae)に割り当て可能な、株DSM16254及びDSM15257、分類群リゾビウム目(Rhizobiales)に割り当て可能な株DSM16255、分類群ミクロバクテリウム科(Microbacteriaceae)に割り当て可能な株DSM16256、分類群リゾビウム科(Rhizobiaceae)に割り当て可能な株DSM16253、分類群アルカリゲネス科(Alcaligenaceae)に割り当て可能な株DSM16252及びピチア種(Pichia sp.)DSM 16562から選択される解毒細菌又は酵母が使用される前記微生物。
  2. 前記細菌又は酵母が、粉末、液体又はゲルの形態で安定化されることを特徴とする、請求項1に記載の微生物。
  3. 前記細菌又は酵母が、無細胞抽出物又は粗抽出物として使用されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の微生物。
  4. 前記細菌又は酵母が、フモニシン及びフモニシン誘導体に加えて、ゼアラレノン、アフラトキシン又はオクラトキシンから選択される少なくとも1つのさらなるマイコトキシンを解毒することを特徴とする、請求項1、2又は3に記載の微生物。
  5. 食物及び/又は飼料中のフモニシン及びフモニシン誘導体を解毒するための、分類群スフィンゴモナス科(Sphingomonadaceae)に割り当て可能な、株DSM16254及びDSM15257、分類群リゾビウム目(Rhizobiales)に割り当て可能な株DSM16255、分類群ミクロバクテリウム科(Microbacteriaceae)に割り当て可能な株DSM16256、分類群リゾビウム科(Rhizobiaceae)に割り当て可能な株DSM16253、分類群アルカリゲネス科(Alcaligenaceae)に割り当て可能な株DSM16252及びピチア種(Pichia sp.)DSM 16562から選択される、単独の又は2つ以上の株を組み合わせた細菌又は酵母の使用。
  6. 前記細菌又は酵母が、さらに、ゼアラレノン、アフラトキシン又はオクラトキシンから選択される少なくとも1つのさらなるマイコトキシンを解毒するために使用されることを特徴とする、請求項5に記載の使用。
  7. マイコトキシンを解毒するために細菌及び/又は酵母の混合された培養物が使用されることを特徴とする、請求項5又は6に記載の使用。
  8. 低いマイコトキシン濃度、並びに、特に、100μg/kg〜500mg/kg、好ましくは250μg/kg〜25mg/kgのフモニシン及びフモニシン誘導体、10μg/kg〜10mg/kg、好ましくは40μg/kg〜2mg/kgのゼアラレノン及びゼアラレノン誘導体、1μg/kg〜2mg/kg、好ましくは10μg/kg〜750μg/kgのアフラトキシン、1μg/kg〜2mg/kg、好ましくは5μg/kg〜500μg/kgのオクラトキシンを汚染除去するための請求項5、6又は7に記載の使用。
  9. マイコトキシン、特にフモニシン及びフモニシン誘導体、ゼアラレノン及びゼアラレノン誘導体、オクラトキシン、トリコテセン及び/又はアフラトキシンを解毒するために、一緒に存在するマイコトキシン、特にフモニシン及びフモニシン誘導体、ゼアラレノン及びゼアラレノン誘導体、アフラトキシン又はオクラトキシンを解毒するためにスフィンゴモナス種(Sphingomonas sp.)DSM14170及びDSM14167、ステノトロホモナス・ニトリトレデュセンス(Strenotrophomonas nitritreducens)DSM14168、ステノトロフォモナス種(Stenotrophomonas sp.)DM14169、ラルストニア・ユートロファ(Ralstonia eutropha)DSM14171、ユウバクテリウム種(Eubacterium sp.)DSM14197、トリコスポロン・マイコトキシニボランス(Trichosporon mycotoxinivorans)DSM14153、クリプトコッカス種(Cryptococcus sp.)DSM14154、ロドトルラ・ヤロウィ(Rhodotorula yarrowii)DSM14155、トリコスポロン・ムコイデス(Trichosporon mucoides)DSM14156、トリコスポロン・ダルシタム(Trichosporon dulcitum)DSM14162又はユウバクテリウムDSM11798から選択される少なくとも1つのさらなる細菌又は酵母をさらに含有する組み合わせ又は混合された培養物が使用されることを特徴とする、請求項5〜8の何れか一項に記載の使用。
  10. 10/g家畜用飼料から10/g家畜用飼料まで、特に2×10/g家畜用飼料から5×10/g家畜用飼料までの細菌数を有する家畜用飼料中のフモニシンを、単一段階又は複数段階反応において、脱アミノ化された代謝物へと酵素的に変換することを含む、請求項1〜4の何れか一項に記載の微生物を用いてフモニシン及びフモニシン誘導体を汚染除去する方法。
  11. 前記解毒が、最小培地又は過剰の栄養素供給及び炭素源を有する複雑な環境中において、水性条件下で実施されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12. 15分〜12時間以内に、及び、特に、15分〜2時間以内に実施されることを特徴とする、請求項10又は11に記載の方法。
  13. ゼアラレノン、アフラトキシン又はオクラトキシンから選択される少なくとも1つのさらなるマイコトキシンが、無毒の分解産物へと変換されることを特徴とする、請求項10、11又は12に記載の方法。
  14. マイコトキシン、特にフモニシン及びフモニシン誘導体、ゼアラレノン及びゼアラレノン誘導体、オクラトキシン、トリコテセン及び/又はアフラトキシンを解毒するために、スフィンゴモナス種(Sphingomonas sp.)DSM14170及びDSM14167、ステノトロホモナス・ニトリトレデュセンス(Strenotrophomonas nitritreducens)DSM14168、ステノトロフォモナス種(Stenotrophomonas sp.)DM14169、ラルストニア・ユートロファ(Ralstonia eutropha)DSM14171、ユウバクテリウム種(Eubacterium sp.)DSM14197、トリコスポロン・マイコトキシニボランス(Trichosporon mycotoxinivorans)DSM14153、クリプトコッカス種(Cryptococcus sp.)DSM14154、ロドトルラ・ヤロウィ(Rhodotorula yarrowii)DSM14155、トリコスポロン・ムコイデス(Trichosporon mucoides)DSM14156、トリコスポロン・ダルシタム(Trichosporon dulcitum)DSM14162又はユウバクテリウムDSM11798から選択される少なくとも1つのさらなる細菌又は酵母をさらに含有する組み合わせ又は混合された培養物が使用されることを特徴とする、請求項10〜13の何れか一項に記載の方法。
  15. 食物及び/又は飼料の汚染除去のために、微生物が、それぞれ、0.01重量%〜1.5重量%、及び、特に、0.05重量%〜0.7重量%の範囲の量の前記食物及び/又は飼料と混合されることを特徴とする、請求項10〜13の何れか一項に記載の方法。
  16. 前記飼料添加物が、2×10/kg飼料添加物から2×1015/kg飼料添加物までの、特に1×10/kg飼料添加物から5×1012/kg飼料添加物までの細菌数で、請求項1〜4の何れか一項に記載の微生物を含有することを特徴とする、マイコトキシン、特に、フモニシン及びフモニシン誘導体を不活化するための飼料添加物。
  17. マイコトキシン、特にフモニシン及びフモニシン誘導体、ゼアラレノン及びゼアラレノン誘導体、オクラトキシン、トリコテセン及び/又はアフラトキシンを解毒するために、スフィンゴモナス種(Sphingomonas sp.)DSM14170及びDSM14167、ステノトロホモナス・ニトリトレデュセンス(Strenotrophomonas nitritreducens)DSM14168、ステノトロフォモナス種(Stenotrophomonas sp.)DM14169、ラルストニア・ユートロファ(Ralstonia eutropha)DSM14171、ユウバクテリウム種(Eubacterium sp.)DSM14197、トリコスポロン・マイコトキシニボランス(Trichosporon mycotoxinivorans)DSM14153、クリプトコッカス種(Cryptococcus sp.)DSM14154、ロドトルラ・ヤロウィ(Rhodotorula yarrowii)DSM14155、トリコスポロン・ムコイデス(Trichosporon mucoides)DSM14156、トリコスポロン・ダルシタム(Trichosporon dulcitum)DSM14162又はユウバクテリウムDSM11798から選択される少なくとも1つのさらなる細菌又は酵母をさらに含有することを特徴とする、請求項16に記載の飼料添加物。
  18. 飼料製品中の又は動物の消化管中の、フモニシンB1、B2、B3及びフモニシン誘導体、ゼアラレノン及びゼアラレノン誘導体、ゼアラレノール、ゼアラレノングリコシド、アフラトキシンB1、B2、G1、G2、M1、M1、デオキシニバレノール(DON)、T−2トキシン、HT−2トキシン、ニバレノール、モノアセトキシスシルペノール、ジアセトキシスシルペノール、トリコデルモール、ベルカリン、ロロジン、アセチルデオキシニバレノール、イソトリコデルミン、ヒドロキシイソトリコデルミン、カロネクトリン、T−2テトラオール、T−2トリオール、デアセチレンオソラニオール、ネオソラニオール、アセチレンオソラニオール、スポロトリキオール、トリコトリオール、サムブシノール及びカルモリン及び/又はオクラトキシンA、B、C、Dを不活化するための、請求項16又は17に記載の飼料添加物の使用。
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