JP3227042B2 - ビール粕を用いたフザリウム属菌の培養法及びその培養物からなる農業用資材 - Google Patents

ビール粕を用いたフザリウム属菌の培養法及びその培養物からなる農業用資材

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和夫 熊倉
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、植物の土壌伝染性病害
に対し防除効果を有する非病原性フザリウム属菌を、ビ
ール粕を培地として開放系で培養する方法、およびその
培養物からなる土壌伝染性病害の防除効果を持つ農業用
資材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】今日、農業特に園芸作物栽培において、
土壌伝染性病害は難防除病害として重要な問題になって
いる。この病害の防除性には、化学的防除、物理的防除
および生物的防除法がある。化学的防除は薬剤による防
除であるが、十分な効果を出すためには土壌中に薬剤を
均一に混ぜる必要があり、多量の薬剤が必要である。一
方、クロルピクリンや臭化メチルなどのくん蒸剤は高い
効果を示すが、作物に薬害を生じたり、人畜に毒性があ
ることから、使用時期、使用地域が大きく制限されてい
る。物理的防除としては蒸気消毒法があるが、高価であ
り、経済的ではない。これら防除法の欠点を補うべく、
植物に病原性を持たない有用微生物を施用することによ
り病害を回避する、いわゆる生物的防除法の開発が望ま
れている。
【0003】植物に非病原性の微生物を用いて、植物の
生育阻害要因である土壌伝染性病害を防除する試みとし
て、作物に病原性を有しないフザリウム菌を前感染され
ることによるフザリウム病(小川 奎、駒田 旦:日植
病報、50、1984年、手塚信夫、牧野孝宏:植物防
疫、42、1988年)や、バーチシリウム病(雨宮良
幹、平野和称、飯田 格:千葉大園芸学報、36、19
85年)の防除が広く知られている。この防除法を普及
するためには、目的とする微生物を大量にかつ安定的に
増殖させ供給する技術を確立しなければならない。
【0004】目的とする微生物を培養して大量に増殖せ
しめるには、雑菌による汚染を防止しながら目的とする
微生物のみを選択的に培養せしめなければならない。し
かしながら従来から行われている、雑菌つまり他の微生
物が存在しない無菌条件下での培養、例えばタンク培養
などでは、微生物の量産において大型の無菌施設が必要
となり、多大のコストがかかるという欠点を有する。
【0005】また、施用面の観点からは、大量培養によ
って得られた目的の微生物を施用し病害防除効果を発現
させるには、生菌懸濁液に植物根を浸漬して直接接触せ
しめるか、根圏に着生しやすい形に資材化する必要があ
る。前者においては、生菌懸濁液のままでは、保存性、
輸送性の点から広範に普及させるには困難であるため、
基材に吸着或は凍結乾燥法等によって粉末製剤化するな
ど改良を加えねばならない。フザリウム菌製剤について
は、特開昭63−227507号において、1)生菌体
をゼオライト系の資材に吸着させ自然乾燥させる、2)
D−ソルビトールに少量のグルタミン酸塩を添加した分
散媒に生菌体を分散し真空凍結乾燥させる方法が開示さ
れている。
【0006】しかしながら、フザリウム属菌の培養とい
う面では、上記のように従来無菌条件つまり密閉系で培
養が行われているが、このシステムでフザリウム属菌を
大量に培養増殖せしめるには多大のコストを要し、工業
化の面で問題がある。しかしながら、従来、開放系で雑
菌の汚染を防止しながらフザリウム属菌の大量培養に成
功した例は知られていない。
【0007】また、土壌への適用という面では、微生物
製剤は、土壌に施用しても他の微生物によって死滅させ
られたり、あるいは増殖速度が遅いために非常に大量の
製剤を施用する必要があり、したがって少量の施用で長
時間有効性を保持するのに成功した例も知られていな
い。
【0008】他方、ビール粕は、本来生産廃物であるた
め、工業的に再利用する場合は少ない。一部飼料として
消費されてはいるものの、これら粕の供給量を全て消費
させるには至っていない。従って、多量のものが産業廃
棄物として処理されることを余儀なくされている。しか
るにビール粕は、非常に腐敗しやすいため、放置してお
くと悪臭が発生し、大きな公害源ともなり、その処理法
の確立が待望されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、植物
の生育阻害要因である土壌伝染性病害を回避するための
資材を大量に提供し、且つ、従来産業廃棄物として取り
扱われているビール粕を利用することにある。更に詳細
には、本発明の目的は、植物の土壌伝染性病害に対し防
除効果を有する非病原性のフザリウム属菌を、開放系に
おいて大量増殖させる培養法の確立と、得られた培養物
の農業、特に園芸場面での利用を確立することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した2つ
の課題を一挙に解決するためになされたものであって、
植物の土壌伝染性病害に対し防除効果を有する非病原性
フザリウム属菌を、ビール粕を培地として、特別な無菌
施設を必要としない開放系において、雑菌の増殖を抑え
且つ充分な菌量を得る培養法、およびその培養物からな
る病害防除効果を持つ農業用資材に関するものである。
【0011】以下、本発明について詳細に説明する。
【0012】本発明にしたがって非病原性フザリウム属
菌を大量に増殖せしめるには、密閉系にする必要はな
く、特に無菌の培養槽などの設備は必要なく、風の移動
の少ない、オスバンまたはホルマリンなどの消毒剤を噴
霧してできるだけ除菌した部屋があればよい。麹培養に
使用する室は好適に使用できる。
【0013】本発明においては、ビール粕を培地として
用いるが、所望するのであれば、フザリウム属菌の生育
に必要な栄養分や各種の培地成分を添加することも可能
である。ビール粕としては、ビール工場から排出される
ものが適宜使用できる。ビール粕は、100℃以上の乾
熱処理により水分含量10%以下とされていれば、特に
完全滅菌の必要はなく、また、自体のpHが5前後であ
るため、細菌混入を防ぐ上でのpH調整を特におこなう
必要はない。
【0014】そして、ビール粕培養にフザリウム属菌を
接種、培養して、フザリウム属菌の大量増殖を行うが、
フザリウム属菌としては、フザリウム オキシスポラム
(Fusarium xysporum)IFO 9
971、同IFO 6385、SK−102(FERM
P−12965)、その他フザリウム属に属する微生
物が適宜使用される。
【0015】フザリウム属菌の培養にあたり、まず、種
菌を用意するが、種菌としては、液体培養等の公知の手
段で増殖させたものを用いればよく、これを蒸留水また
はフィルター濾過水で104〜106cells/mlと
なるよう希釈して供する。この種菌希釈液を、上記培地
の水分含量が40%〜70%、好ましくは40%〜60
%になるよう混和する。導入菌数が少なく水分が多いと
雑菌の増殖が著しく、目的とする菌の増殖が阻害され
る。また、水分が少ないと菌の増殖が抑制される。混和
後は、滅菌した湿布或はむしろ等でおおい、水分の蒸
散、雑菌の混入を防ぐ。培養温度は、15〜35℃の範
囲であればよい。特に好適なのは20℃前後である。菌
接種後自己発熱によって1〜数日後には、培養担体の温
度が上昇してくると同時に担体間隙の温度も上昇する。
冬期は自己発熱までに要する時間が長くかかるので、培
養初期に25〜30℃に室温をあげてやるとよい。自己
発熱の状態を放置すると、温度が菌の増殖適温域を超え
て上昇するので、担体内に配置したダクトから外気を導
入することによって28〜35℃に保つ。
【0016】培養進度は、胞子形成数の増加、担体pH
値のアルカリ側への変化、培養基質重量の減少などで判
断することができる。培養する微生物により指標値は異
なるが、具体例としてフザリウム オキシスポラムIF
O 9971、フザリウムオキシスポラムIFO 63
85等の場合、通常5〜10日で胞子形成数107〜1
8cells/g、pH値7.5〜8.5、基質減少
率10〜15%となる。この状態に達したら、40℃以
下で自然乾燥させ、水分含量20%前後とする。
【0017】以上の方法により得られた非病原性フザリ
ウム属菌培養物は、作物の播種或は移植前に、土壌へm
2あたり50g以上、好ましくは300g以上混和施用
することにより、土壌伝染性病害を回避し、かつ収量を
増加させることができる。また、作物によっては、栽培
期間中に複数回適用することにより、一層効果が高ま
る。本発明においては、もちろん上記方法によって得た
非病原性フザリウム属菌培養物から菌体を単離し、これ
を土壌に施用しても有効であるが、培養物全体を施用す
ると更に有効である。
【0018】以下に、本発明で用いた開放系による培養
法および培地のフザリウム属菌大量増殖における有効性
を見いだした試験例、及び得られたフザリウム属菌の培
養物を施用することによりフザリウム属菌が根圏に定着
し、発病を抑制して且つ収量が増加した試験例を示す。
【0019】
【実施例1】イチゴ根部より分離した非病原性のフザリ
ウム オキシスポラムを、ポテトデキストロース液体培
地を用い28℃下で3日間振とう培養し、この培養液を
1×105cells/mlとなるように滅菌蒸留水に
懸濁し種菌とした。これを105℃の乾熱処理により乾
燥させたビール粕1kgに1リットル加えてよく混和し
た後、滅菌した湿布でおおい20〜25℃の恒温実験室
内に静置した。5日後に滅菌水で水分補正を行い再攪拌
し、さらに5日間培養した。
【0020】
【実験例1】実施例1で得られた培養物と、菜種粕、大
豆殻、ヤシ殻およびふすまを用いて同様の方法により培
養した場合におけるフザリウム オキシスポラムの菌量
を、駒田培地を用いて希釈平板法により調査した。調査
結果を表1に示した。
【0021】
【表1】
【0022】
【実験例2】105℃で乾燥させたビール粕各1kg
に、実施例1の方法で調製したフザリウム オキシスポ
ラムの種菌懸濁液を、混和後水分含量が30%、50%
および75%となるように混和した。これらを滅菌した
湿布でおおい、20〜25℃の恒温実験室内で10日間
培養後、各微生物相を希釈平板法により調査した。被験
培地として、フザリウム属菌は駒田培地、フザリウム属
菌を含む総糸状菌はローズベンガル培地、放線菌、細菌
にはソートン氏培地をそれぞれ用いた。また、各条件で
の培養物の乾物重量の減少量および蒸留水50mlに培
養物を乾物重量で10g懸濁した液のpHを調べ、それ
ぞれ基質分解率、培養物のpHとして表した。調査結果
を表2に示した。
【0023】
【表2】
【0024】
【実験例3】イチゴ根部より分離した非病原性のフザリ
ウム オキシスポラムを、実施例1の方法に従いビール
粕で10日間培養した。この培養物を、イチゴ仮植床に
300g/m2混和し、3日後にイチゴ苗を仮植した。
対照として、このビール粕培養物を井戸水で1:2(W
/V)に希釈した液にイチゴ苗の根部を6時間浸漬した
後に仮植した場合についても同時に試験を行なった。仮
植1か月後に、各区から5株を採取し、根部と根冠部に
分け、2%アンチホルミン2分間処理により表面殺菌、
次いでホモジナイズし、各部位におけるフザリウム属菌
量を駒田培地を用いて希釈平板法により調査した。調査
結果を表3に示した。
【0025】
【表3】
【0026】
【実験例4】イチゴ根部より分離した非病原性のフザリ
ウム オキシスポラムを、実施例1の方法に従いビール
粕で10日間培養した。この培養物を、イチゴ萎黄病の
発生がみられるイチゴ仮植床に600g/m2及び30
0g/m2混和し、直ちにイチゴ苗を仮植した。仮植1
か月後に、1区あたり100〜180株について萎黄病
の発病の有無を、また、各区あたり10株を掘り取り苗
重量を調査した。調査結果を表4に示した。
【0027】
【表4】
【0028】
【発明の効果】本発明によって、はじめて、フザリウム
属菌を開放系において大量に培養、増殖することが可能
になった。しかも、本発明によるフザリウム属菌培養物
は、土壌に施用することによりすみやかに菌が植物根圏
に着生し、その後植物組織内、特に導管部に移行して病
害防除効果を発現する。また、培養物には、アンモニア
態窒素および各種アミノ酸などの窒素源が多量に含まれ
ており、多量に施用することにより植物の生育を促進さ
せる肥料としての効果も期待できる。
【0029】また、農産製造粕としてのビール粕に有効
利用の途がひらけ、資源の有効利用という面からもそし
てまた公害防止という面からも、本発明は非常に卓越し
ている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C12P 1/02 C12P 1/02 Z //(C12N 1/14 (C12N 1/14 C12R 1:77) C12R 1:77) (72)発明者 林 茂 静岡県小笠郡浜岡町新野970番地の1 (56)参考文献 特開 昭60−196190(JP,A) 特開 昭63−148981(JP,A) 特開 平7−75563(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 1/14

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビール粕を培地として、水分40〜70
    %の条件下で、開放系において非病原性フザリウム属菌
    を大量増殖させることを特徴とする当該微生物の培養
    法。
  2. 【請求項2】 水分40〜70%のビール粕からなるこ
    とを特徴とする非病原性フザリウム属菌の開放系培養用
    培地。
  3. 【請求項3】 ビール粕を培地として、水分40〜70
    %の条件下で、開放系において非病原性フザリウム属菌
    を培養した培養物を含むことを特徴とする農業用資材。
  4. 【請求項4】 農業用資材が土壌伝染性病害防除剤であ
    る請求項3に記載の農業用資材。
  5. 【請求項5】 非病原性フザリウム属菌が、フザリウム
    ・オキシスポラム(Fusarium oxyspor
    um)又はSK−102(FERM P−12965)
    であることを特徴とする請求項3又は4に記載の農業用
    資材。
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