JP7119005B2 - 食品及び飼料を製造するための方法並びに関連する組成物 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１７年１月２４日に出願された米国仮特許出願第６２／４５０，０３８号明細書及び２０１７年１１月９日に出願された米国仮特許出願第６２／５８４，０１１号明細書に対する優先権を主張し、これらの仮特許出願の内容は、本明細書によって全体として参照により本明細書に援用される。

コオロギ、セミ、バッタ、アリ、昆虫の幼虫、ケムシ及びサソリなどの節足動物（Ａｒｔｈｒｏｐｏｄ）は、ヒト及び動物のそれぞれの食品及び飼料の生産において多くの従来の用途及び有望な新規用途を有する。食品及び飼料としての昆虫は、動物タンパク質のコスト上昇、食品及び飼料の不安定性、環境圧、人口増加並びにヒト及び動物（例えば、家畜）のための供給可能且つ持続可能な栄養源の需要増加によって特に重要な課題として持ち上がっている。食品及び飼料産業での使用のための有益な節足動物を飼育するために、当該技術分野では、こうした節足動物の成長及び適応度を促進する方法が必要とされている。

本明細書では、食品及び飼料製造のために昆虫の適応度を調節するための組成物及び方法が開示される。本組成物は、宿主に常在する１つ以上の微生物のレベル、活動又は代謝を変化させる薬剤であって、この変化は、宿主の適応度の調節をもたらす、薬剤を含む。

一態様において、本明細書では、昆虫の栄養プロフィールを増加させる方法であって、有効量のメチオニン生産細菌を昆虫に送達することを含む方法が提供される。

一部の実施形態において、昆虫は、コオロギ、バッタ又はイナゴである。

一部の実施形態において、昆虫は、発生段階として胚、幼虫、蛹又は成虫であり得る。

一部の実施形態において、この送達は、昆虫が成長、生活、繁殖又は摂餌する少なくとも１つの生息場所に組成物を送達することを含み得る。

一部の実施形態において、メチオニン生産細菌は、昆虫による摂取のために昆虫が摂食可能な組成物中において送達され得る。

一部の実施形態において、メチオニン生産細菌は、液体、固体、エアロゾル、ペースト、ゲル又は気体組成物として、農業的に許容可能な担体と共に製剤化され得る。

一部の実施形態において、担体は、種子コーティングであり得る。

第２の態様において、本明細書では、昆虫に常在する外性メチオニン生産細菌を含む修飾された昆虫が提供される。

第２の態様の一部の実施形態において、昆虫は、発生段階として胚、幼虫、蛹又は成虫である。

第２の態様の一部の実施形態において、メチオニン生産細菌は、昆虫の腸及び／又は血体腔内の微生物叢を変化させる。

更に別の態様において、本組成物は、昆虫宿主に常在する１つ以上の微生物のレベル、活動又は代謝を変化させる薬剤であって、この変化は、昆虫宿主の適応度の増加をもたらす、薬剤を含む。

上記の任意の組成物の一部の実施形態において、１つ以上の微生物は、宿主に常在する細菌又は真菌であり得る。一部の実施形態において、宿主に常在する細菌は、カンディダトゥス属種（Ｃａｎｄｉｄａｔｕｓ ｓｐｐ）、ブフネラ属種（Ｂｕｃｈｅｎｅｒａ ｓｐｐ）、ブラッタバクテリウム属種（Ｂｌａｔｔａｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、バウマンニア属種（Ｂａｕｍａｎｉａ ｓｐｐ）、ウィグルスウォーチア属種（Ｗｉｇｇｌｅｓｗｏｒｔｈｉａ ｓｐｐ）、ボルバキア属種（Ｗｏｌｂａｃｈｉａ ｓｐｐ）、リケッチア属種（Ｒｉｃｋｅｔｔｓｉａ ｓｐｐ）、オリエンティア属種（Ｏｒｉｅｎｔｉａ ｓｐｐ）、ソーダリス属種（Ｓｏｄａｌｉｓ ｓｐｐ）、バークホルデリア属種（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｓｐｐ）、カプリアビダス属種（Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ ｓｐｐ）、フランキア属種（Ｆｒａｎｋｉａ ｓｐｐ）、シノリゾビウム属種（Ｓｎｉｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐｐ）、ストレプトコッカス属種（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、ウォリネラ属種（Ｗｏｌｉｎｅｌｌａ ｓｐｐ）、キシレラ属種（Ｘｙｌｅｌｌａ ｓｐｐ）、エルウィニア属種（Ｅｒｗｉｎｉａ ｓｐｐ）、アグロバクテリウム属種（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、バチルス属種（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、パエニバチルス属種（Ｐａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、ストレプトミセス属種（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｓｐｐ）、ミクロコッカス属種（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、コリネバクテリウム属種（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、アセトバクター属種（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｐ）、シアノバクテリア属種（Ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａ ｓｐｐ）、サルモネラ属種（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｓｐｐ）、ロドコッカス属種（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、シュードモナス属種（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ）、ラクトバチルス属種（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、エンテロコッカス属種（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、アルカリゲネス属種（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｓｐｐ）、クレブシエラ属種（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｓｐｐ）、パエニバチルス属種（Ｐａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、アルスロバクター属種（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｐ）、コリネバクテリウム属種（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、ブレビバクテリウム属種（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、サーマス属種（Ｔｈｅｒｍｕｓ ｓｐｐ）、シュードモナス属種（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ）、クロストリジウム属種（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｐｐ）及び大腸菌属種（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｓｐｐ）からなる群から選択される少なくとも１つである。一部の実施形態において、宿主に常在する真菌は、カンジダ属（Ｃａｎｄｉｄａ）、メチニコウイア属（Ｍｅｔｓｃｈｎｉｋｏｗｉａ）、デバロマイセス属（Ｄｅｂａｒｏｍｙｃｅｓ）、スターメレラ属（Ｓｔａｒｍｅｒｅｌｌａ）、ピキア属（Ｐｉｃｈｉａ）、クリプトコッカス属（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）、シュードジマ属（Ｐｓｅｕｄｏｚｙｍａ）、シンビオタフリナ・ブフネリ（Ｓｙｍｂｉｏｔａｐｈｒｉｎａ ｂｕｃｎｅｒｉ）、シンビオタフリナ・コッホイ（Ｓｙｍｂｉｏｔａｐｈｒｉｎａ ｋｏｃｈｉｉ）、シェフェルソマイセス・シェハテ（Ｓｃｈｅｆｆｅｒｓｏｍｙｃｅｓ ｓｈｅｈａｔａｅ）、シェフェルソマイセス・スティピティス（Ｓｃｈｅｆｆｅｒｓｏｍｙｃｅｓ ｓｔｉｐｉｔｅｓ）、クリプトコッカス属（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）、トリコスポロン属（Ｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｏｎ）、アミロステレウム・アレオラツム（Ａｍｙｌｏｓｔｅｒｅｕｍ ａｒｅｏｌａｔｕｍ）、エピクロエ属種（Ｅｐｉｃｈｌｏｅ ｓｐｐ）、ピキア・ピヌス（Ｐｉｃｈｉａ ｐｉｎｕｓ）、ハンゼヌラ・カプスラタ（Ｈａｎｓｅｎｕｌａ ｃａｐｓｕｌａｔｅ）、ダルディニア・デシピエンス（Ｄａｌｄｉｎｉａ ｄｅｃｉｐｉｅｎ）、セラトシスチス属種（Ｃｅｒａｔｏｃｙｔｉｓ ｓｐｐ）、オフィオストマ属種（Ｏｐｈｉｏｓｔｏｍａ ｓｐｐ）及びアッタマイセス・ブロマティフィカス（Ａｔｔａｍｙｃｅｓ ｂｒｏｍａｔｉｆｉｃｕｓ）からなる群から選択される少なくとも１つである。特定の場合、細菌は、栄養素（例えば、アミノ酸、例えばメチオニン）を生産することができる天然に存在する細菌である。

上記の任意の組成物において、薬剤（以下では調節薬剤とも称され得る）は、宿主に常在する微生物の成長、分裂、生存能、代謝及び／又は寿命を変化させることができる。任意の上記実施形態において、調節薬剤は、宿主に常在する１つ以上の微生物の生存能を低下させることができる。一部の実施形態において、調節薬剤は、宿主に常在する１つ以上の微生物の成長又は生存能を増加させる。

任意の上記実施形態において、調節薬剤は、ファージ、ポリペプチド、小分子、抗生物質、細菌又はこれらの任意の組み合わせである。

一部の実施形態において、ファージは、宿主に常在する細菌上の細胞表面タンパク質に結合する。一部の実施形態において、ファージは、宿主に常在する細菌に対してビルレントである。一部の実施形態において、ファージは、マイオウイルス科（Ｍｙｏｖｉｒｉｄａｅ）、サイフォウイルス科（Ｓｉｐｈｏｖｉｒｉｄａｅ）、ポドウイルス科（Ｐｏｄｏｖｉｒｉｄａｅ）、リポスリクスウイルス科（Ｌｉｐｏｔｈｒｉｘｖｉｒｉｄａｅ）、ルディウイルス科（Ｒｕｄｉｖｉｒｉｄａｅ）、アンピュラウイルス科（Ａｍｐｕｌｌａｖｉｒｉｄａｅ）、ビカウダウイルス科（Ｂｉｃａｕｄａｖｉｒｉｄａｅ）、クラバウイルス科（Ｃｌａｖａｖｉｒｉｄａｅ）、コルチコウイルス科（Ｃｏｒｔｉｃｏｖｉｒｉｄａｅ）、シストウイルス科（Ｃｙｓｔｏｖｉｒｉｄａｅ）、フセロウイルス科（Ｆｕｓｅｌｌｏｖｉｒｉｄａｅ）、グロブロウイルス科（Ｇｌｕｂｏｌｏｖｉｒｉｄａｅ）、グッタウイルス科（Ｇｕｔｔａｖｉｒｉｄａｅ）、イノウイルス科（Ｉｎｏｖｉｒｉｄａｅ）、レビウイルス科（Ｌｅｖｉｖｉｒｉｄａｅ）、ミクロウイルス科（Ｍｉｃｒｏｖｉｒｉｄａｅ）、プラズマウイルス科（Ｐｌａｓｍａｖｉｒｉｄａｅ）及びテクティウイルス科（Ｔｅｃｔｉｖｉｒｉｄａｅ）からなる群から選択される少なくとも１つである。

一部の実施形態において、ポリペプチドは、バクテリオシン、Ｒ型バクテリオシン、根粒Ｃリッチペプチド、抗微生物ペプチド、溶解素又はバクテリオサイト調節性ペプチドの少なくとも１つである。

一部の実施形態において、小分子は、代謝産物である。

一部の実施形態において、抗生物質は、広域抗生物質である。

一部の実施形態において、調節薬剤は、天然に存在する細菌である。一部の実施形態において、細菌は、バルトネラ・アピス（Ｂａｒｔｏｎｅｌｌａ ａｐｉｓ）、パラサッカリバクター・アピウム（Ｐａｒａｓａｃｃｈａｒｉｂａｃｔｅｒ ａｐｉｕｍ）、フリシェラ・ペララ（Ｆｒｉｓｃｈｅｌｌａ ｐｅｒｒａｒａ）、スノッドグラセラ・アルビ（Ｓｎｏｄｇｒａｓｓｅｌｌａ ａｌｖｉ）、ギリアメラ・アピコラ（Ｇｉｌｌｉａｍｅｌａ ａｐｉｃｏｌａ）、ビフィドバクテリウム属種（Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）及びラクトバチルス属種（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）からなる群から選択される少なくとも１つである。一部の実施形態において、細菌は、カンディダトゥス属種（Ｃａｎｄｉｄａｔｕｓ ｓｐｐ）、ブフネラ属種（Ｂｕｃｈｅｎｅｒａ ｓｐｐ）、ブラッタバクテリウム属種（Ｂｌａｔｔａｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、バウマンニア属種（Ｂａｕｍａｎｉａ ｓｐｐ）、ウィグルスウォーチア属種（Ｗｉｇｇｌｅｓｗｏｒｔｈｉａ ｓｐｐ）、ボルバキア属種（Ｗｏｌｂａｃｈｉａ ｓｐｐ）、リケッチア属種（Ｒｉｃｋｅｔｔｓｉａ ｓｐｐ）、オリエンティア属種（Ｏｒｉｅｎｔｉａ ｓｐｐ）、ソーダリス属種（Ｓｏｄａｌｉｓ ｓｐｐ）、バークホルデリア属種（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｓｐｐ）、カプリアビダス属種（Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ ｓｐｐ）、フランキア属種（Ｆｒａｎｋｉａ ｓｐｐ）、シノリゾビウム属種（Ｓｎｉｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐｐ）、ストレプトコッカス属種（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、ウォリネラ属種（Ｗｏｌｉｎｅｌｌａ ｓｐｐ）、キシレラ属種（Ｘｙｌｅｌｌａ ｓｐｐ）、エルウィニア属種（Ｅｒｗｉｎｉａ ｓｐｐ）、アグロバクテリウム属種（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、バチルス属種（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、パエニバチルス属種（Ｐａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、ストレプトミセス属種（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｓｐｐ）、ミクロコッカス属種（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、コリネバクテリウム属種（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、アセトバクター属種（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｐ）、シアノバクテリア属種（Ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａ ｓｐｐ）、サルモネラ属種（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｓｐｐ）、ロドコッカス属種（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、シュードモナス属種（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ）、ラクトバチルス属種（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、エンテロコッカス属種（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、アルカリゲネス属種（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｓｐｐ）、クレブシエラ属種（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｓｐｐ）、パエニバチルス属種（Ｐａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、アルスロバクター属種（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｐ）、コリネバクテリウム属種（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、ブレビバクテリウム属種（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、サーマス属種（Ｔｈｅｒｍｕｓ ｓｐｐ）、シュードモナス属種（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ）、クロストリジウム属種（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｐｐ）及び大腸菌属種（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｓｐｐ）からなる群から選択される少なくとも１つである。

上記の任意の組成物において、宿主適応度は、宿主の生存、生殖又は代謝によって測定され得る。一部の実施形態において、調節薬剤は、宿主の農薬感受性（例えば、表１２に挙げられる農薬に対する感受性）を低下させることにより宿主の適応度を調節する。一部の実施形態において、農薬感受性は、殺菌剤又は殺真菌剤感受性である。一部の実施形態において、農薬感受性は、殺虫剤感受性である。

上記の任意の組成物において、本組成物は、複数の異なる調節薬剤を含み得る。一部の実施形態において、本組成物は、調節薬剤と農薬用薬剤（例えば、表１２に挙げられる農薬）とを含む。一部の実施形態において、農薬用薬剤は、殺菌性又は殺真菌性薬剤である。一部の実施形態において、農薬用薬剤は、殺虫性薬剤である。

上記の任意の組成物において、調節薬剤は、第２の部分に連結され得る。一部の実施形態において、第２の部分は、調節薬剤である。

上記の任意の組成物において、調節薬剤は、ターゲティングドメインに連結され得る。一部の実施形態において、ターゲティングドメインは、調節薬剤を宿主の標的部位に標的化させる。一部の実施形態において、ターゲティングドメインは、調節薬剤を宿主に常在する１つ以上の微生物に標的化させる。

上記の任意の組成物において、調節薬剤は、プレ配列又はプロ配列を不活性化し、それにより前駆調節薬剤を形成することを含み得る。一部の実施形態において、前駆調節薬剤は、宿主体内で活性型に変換される。

上記の任意の組成物において、調節薬剤は、リンカーを含み得る。一部の実施形態において、リンカーは、切断可能リンカーである。

上記の任意の組成物において、本組成物は、担体を更に含み得る。一部の例では、担体は、農業的に許容可能な担体であり得る。

上記の任意の組成物において、本組成物は、宿主用ベイト、粘着性薬剤又はこれらの組み合わせを更に含み得る。一部の実施形態において、宿主用ベイトは、摂食可能な薬剤及び／又は化学誘引剤である。

上記の任意の組成物において、本組成物は、宿主適応度を調節するのに有効な用量であり得る。

任意の上記実施形態において、組成物の調節薬剤は、参照レベルと比較して宿主内で栄養素の生産を増加させるのに有効であり得る。一部の実施形態において、調節薬剤は、栄養素を生産する微生物である。一部の実施形態において、微生物は、細菌である。一部の実施形態において、栄養素は、ビタミン、炭水化物、アミノ酸又はポリペプチドである。特定の実施形態において、アミノ酸は、メチオニンである。

上記の任意の組成物において、本組成物は、宿主の腸に生息する微生物への送達のために製剤化され得る。

上記の任意の組成物において、本組成物は、宿主のバクテリオサイト及び／又は宿主の腸に生息する微生物への送達のために製剤化され得る。一部の実施形態において、本組成物は、植物への送達のために製剤化され得る。一部の実施形態において、本組成物は、宿主の餌場での使用向けに製剤化され得る。

上記の任意の組成物において、本組成物は、液体、粉末、顆粒又はナノ粒子として製剤化され得る。一部の実施形態において、本組成物は、リポソーム、ポリマー、細菌分泌ペプチド及び合成ナノカプセルからなる群から選択されるものとして製剤化される。一部の実施形態において、合成ナノカプセルは、宿主の標的部位に本組成物を送達する。一部の実施形態において、標的部位は、宿主の腸である。一部の実施形態において、標的部位は、宿主のバクテリオサイトである。

更なる態様において、上記の任意の組成物を含む宿主も提供される。一部の実施形態において、宿主は、昆虫である。一部の実施形態において、昆虫は、シラミ亜目（Ａｎｏｐｌｕｒａ）、クモ目（Ａｒａｎｅａｅ）、ゴキブリ目（Ｂｌａｔｔｏｄｅａ）、甲虫目（Ｃｏｌｅｏｐｔｅｒａ）、ハサミムシ目（Ｄｅｒｍａｐｔｅｒａ）、網翅目（Ｄｉｃｔｙｏｐｔｅｒａ）、コムシ目（Ｄｉｐｌｕｒａ）、ハエ目（Ｄｉｐｔｅｒａ）、シロアリモドキ目（Ｅｍｂｉｏｐｔｅｒａ）、カゲロウ目（Ｅｐｈｅｍｅｒｏｐｔｅｒａ）、ガロアムシ目（Ｇｒｙｌｌｏｂｌａｔｏｄｅａ）、カメムシ目（Ｈｅｍｉｐｔｅｒａ）、ヨコバイ亜目（Ｈｏｍｏｐｔｅｒａ）、ハチ目（Ｈｙｍｅｎｏｐｔｅｒａ）、等翅目（Ｉｓｏｐｔｅｒａ）、チョウ目（Ｌｅｐｉｄｏｐｔｅｒａ）、カマキリ目（Ｍａｎｔｏｄｅａ）、シリアゲムシ目（Ｍｅｃｏｐｔｅｒａ）、アミカゲロウ目（Ｎｅｕｒｏｐｔｅｒａ）、トンボ目（Ｏｄｏｎａｔａ）、バッタ目（Ｏｒｔｈｏｐｔｅｒａ）、ナナフシ目（Ｐｈａｓｍｉｄａ）、カワゲラ目（Ｐｌｅｃｏｐｔｅｒａ）、カマアシムシ目（Ｐｒｏｔｕｒａ）、チャタテムシ（Ｐｓｏｃｏｐｔｅｒａ）、ノミ目（Ｓｉｐｈｏｎａｐｔｅｒａ）、シラミ目（Ｓｉｐｈｕｎｃｕｌａｔａ）、シミ目（Ｔｈｙｓａｎｕｒａ）、ネジレバネ目（Ｓｔｒｅｐｓｉｐｔｅｒａ）、アザミウマ目（Ｔｈｙｓａｎｏｐｔｅｒａ）、トビケラ目（Ｔｒｉｃｈｏｐｔｅｒａ）又はジュズヒゲムシ目（Ｚｏｒａｐｔｅｒａ）に属する種である。特定の実施形態において、昆虫は、コオロギである。特定の実施形態において、昆虫は、バッタである。特定の実施形態において、昆虫は、イナゴである。

更に別の態様において、本明細書では、宿主の適応度に必要な微生物を標的とする調節薬剤を含む宿主の適応度の調節システムも提供され、ここで、このシステムは、宿主の適応度を調節するのに有効であり、宿主は、昆虫である。調節薬剤は、本明細書に記載される組成物のいずれを含むこともできる。一部の実施形態において、調節薬剤は、粉末として製剤化される。一部の実施形態において、調節薬剤は、溶媒として製剤化される。一部の実施形態において、調節薬剤は、濃縮物として製剤化される。一部の実施形態において、調節薬剤は、希釈剤として製剤化される。一部の実施形態において、調節薬剤は、前出の任意の組成物を担体と組み合わせることにより送達のために調製される。

別の態様において、本明細書では、本明細書に記載される任意の組成物を使用した昆虫の適応度の調節方法も提供される。１つの例では、昆虫宿主の適応度を調節する方法は、前出の請求項のいずれか１つの組成物を宿主に送達することを含み、ここで、調節薬剤は、宿主に常在する１つ以上の微生物を標的とし、それにより宿主の適応度を調節する。別の例では、昆虫宿主の微生物多様性を調節する方法は、前出の請求項のいずれか１つの組成物を宿主に送達することを含み、ここで、調節薬剤は、宿主に常在する１つ以上の微生物を標的とし、それにより宿主の微生物多様性を調節する。

上記の任意の方法の一部の実施形態において、調節薬剤は、宿主に常在する１つ以上の微生物のレベルを変化させることができる。上記の任意の方法の一部の実施形態において、調節薬剤は、宿主に常在する１つ以上の微生物の機能を変化させることができる。一部の実施形態において、１つ以上の微生物は、細菌及び／又は真菌であり得る。一部の実施形態において、１つ以上の微生物は、宿主適応に必要である。一部の実施形態において、１つ以上の微生物は、宿主生存に必要である。

上記の任意の方法の一部の実施形態において、送達するステップは、１つ以上の微生物に影響を及ぼし、それにより宿主の微生物多様性を調節するのに十分な用量及び時間で調節薬剤を提供することを含み得る。一部の実施形態において、送達するステップは、植物への前出の任意の組成物の局所施用を含む。一部の実施形態において、送達するステップは、遺伝子操作された植物を介して調節薬剤を提供することを含む。一部の実施形態において、送達するステップは、宿主に調節薬剤を摂食可能物として提供することを含む。一部の実施形態において、送達するステップは、調節薬剤を保有している宿主を提供することを含む。一部の実施形態において、調節薬剤を保有している宿主は、調節薬剤を１つ以上の別の宿主に伝播させることができる。

上記の任意の方法の一部の実施形態において、組成物は、宿主の健康及び／又は生存を増加させるのに有効である。一部の実施形態において、本組成物は、宿主適応度の増加、宿主寿命の増加、有効な受粉の増加、宿主生産物の産生の増加、宿主繁殖の増加又はこれらの組み合わせに有効である。一部の実施形態において、本組成物は、農薬用薬剤（例えば、表１２に挙げられる農薬）に対する宿主の感度を低下させるのに有効である。一部の実施形態において、農薬用薬剤は、ネオニコチノイドである。一部の実施形態において、本組成物は、植物によって生産されるアレロケミカル薬剤に対する宿主の抵抗性を増加させるのに有効である。一部の実施形態において、本組成物の送達前に、アレロケミカル薬剤は、宿主にとって毒性である。一部の実施形態において、アレロケミカル薬剤は、カフェイン、大豆シスタチンＮ、モノテルペン類、ジテルペン酸類又はフェノール化合物である。一部の実施形態において、組成物は、宿主内で栄養素生産を増加させ、それにより宿主から送達される産物中の栄養分を増加させるのに有効である。一部の実施形態において、栄養素は、ビタミン、炭水化物、アミノ酸又はポリペプチドである。

上記の任意の方法の一部の実施形態において、宿主の少なくとも一部が摂食可能な製品の製造に用いられ得る。上記の任意の方法の一部の実施形態において、宿主は、昆虫である。一部の実施形態において、昆虫は、シラミ亜目（Ａｎｏｐｌｕｒａ）、クモ目（Ａｒａｎｅａｅ）、ゴキブリ目（Ｂｌａｔｔｏｄｅａ）、甲虫目（Ｃｏｌｅｏｐｔｅｒａ）、ハサミムシ目（Ｄｅｒｍａｐｔｅｒａ）、網翅目（Ｄｉｃｔｙｏｐｔｅｒａ）、コムシ目（Ｄｉｐｌｕｒａ）、ハエ目（Ｄｉｐｔｅｒａ）、シロアリモドキ目（Ｅｍｂｉｏｐｔｅｒａ）、カゲロウ目（Ｅｐｈｅｍｅｒｏｐｔｅｒａ）、ガロアムシ目（Ｇｒｙｌｌｏｂｌａｔｏｄｅａ）、カメムシ目（Ｈｅｍｉｐｔｅｒａ）、ヨコバイ亜目（Ｈｏｍｏｐｔｅｒａ）、ハチ目（Ｈｙｍｅｎｏｐｔｅｒａ）、等翅目（Ｉｓｏｐｔｅｒａ）、チョウ目（Ｌｅｐｉｄｏｐｔｅｒａ）、カマキリ目（Ｍａｎｔｏｄｅａ）、シリアゲムシ目（Ｍｅｃｏｐｔｅｒａ）、アミカゲロウ目（Ｎｅｕｒｏｐｔｅｒａ）、トンボ目（Ｏｄｏｎａｔａ）、バッタ目（Ｏｒｔｈｏｐｔｅｒａ）、ナナフシ目（Ｐｈａｓｍｉｄａ）、カワゲラ目（Ｐｌｅｃｏｐｔｅｒａ）、カマアシムシ目（Ｐｒｏｔｕｒａ）、チャタテムシ（Ｐｓｏｃｏｐｔｅｒａ）、ノミ目（Ｓｉｐｈｏｎａｐｔｅｒａ）、シラミ目（Ｓｉｐｈｕｎｃｕｌａｔａ）、シミ目（Ｔｈｙｓａｎｕｒａ）、ネジレバネ目（Ｓｔｒｅｐｓｉｐｔｅｒａ）、アザミウマ目（Ｔｈｙｓａｎｏｐｔｅｒａ）、トビケラ目（Ｔｒｉｃｈｏｐｔｅｒａ）又はジュズヒゲムシ目（Ｚｏｒａｐｔｅｒａ）に属する種である。特定の実施形態において、昆虫は、コオロギである。特定の実施形態において、昆虫は、バッタである。特定の実施形態において、昆虫は、イナゴである。一部の実施形態において、製品は、ヒトのための食品を含む。一部の実施形態において、製品は、動物用飼料又はヒトのための食品を補う栄養補給剤を含む。一部の実施形態において、製品は、動物のための飼料を含む。一部の実施形態において、動物は、家畜又は農場動物である。

別の態様において、本明細書では、ヒト又は動物用食品を製造する方法であって、（ａ）複数（例えば、２、＞２、＞５、＞１０、＞１００、＞１０００、＞５，０００、＞１０，０００、＞５０，０００、＞１００，０００）の宿主昆虫を用意するステップ、（ｂ）本明細書に記載の摂取可能な組成物を、複数の宿主昆虫内に常在する１つ以上の微生物を調節するのに有効な量で複数の宿主昆虫に送達するステップ、及び（ｃ）複数の宿主昆虫を食品、食品添加剤又は栄養補助食品に加工する（例えば、粉砕、任意選択で担体又は別の食品成分と混合する）ステップを含む方法が提供される。一部の実施形態において、摂取可能な組成物は、微生物を含む。一部の実施形態において、微生物は、栄養素を生産し、微生物は、参照レベルと比較して宿主内での栄養素生産を増加させるのに有効である。一部の実施形態において、微生物は、細菌である。一部の実施形態において、栄養素は、ビタミン、炭水化物、アミノ酸又はポリペプチドである。一部の実施形態において、アミノ酸は、メチオニンである。

上記の任意の方法の一部の実施形態において、送達するステップは、前出の任意の組成物を植物に送達することを含む。一部の実施形態において、植物は、農業作物である。一部の実施形態において、作物は、送達時点で収穫されていない作物である。一部の実施形態において、作物は、送達時点で収穫されている作物である。一部の実施形態、作物は、収穫後の果実又は野菜を含む。一部の実施形態において、本組成物は、作物の成長を増加させるのに有効な量で且つ有効な時間にわたって送達される。一部の実施形態において、作物には、トウモロコシ、ダイズ又はコムギ植物が含まれる。

別の態様において、本明細書では、宿主の適応度を調節する調節薬剤を同定するスクリーニングアッセイも提供される。１つの例では、宿主の適応度を調節する調節薬剤を同定するスクリーニングアッセイは、（ａ）宿主に常在することができる微生物を１つ以上の候補調節薬剤に曝露するステップ、及び（ｂ）宿主の適応度を増加又は減少させる調節薬剤を同定するステップを含む。

本スクリーニングアッセイの一部の実施形態において、調節薬剤は、宿主に常在する微生物である。一部の実施形態において、微生物は、細菌である。一部の実施形態において、細菌は、宿主に常在するとき、宿主適応度を増加させる。一部の実施形態において、細菌は、農薬（例えば、表１２に挙げられる農薬）を分解する。一部の実施形態において、農薬は、ネオニコチノイドである。一部の実施形態において、細菌は、アミノ酸を分泌する。一部の実施形態において、ここで、アミノ酸は、メチオニンである。

本スクリーニングアッセイの一部の実施形態において、調節薬剤は、アレロケミカル分解微生物に影響を及ぼす。一部の実施形態において、調節薬剤は、ファージ、抗生物質又は試験化合物である。一部の実施形態において、抗生物質は、チメンチン又はアジスロマイシンである。

本スクリーニングアッセイの一部の実施形態において、宿主は、無脊椎動物であり得る。一部の実施形態において、無脊椎動物は、昆虫である。一部の実施形態において、昆虫は、コオロギである。特定の実施形態において、昆虫は、バッタである。特定の実施形態において、昆虫は、イナゴである。

本スクリーニングアッセイの任意の上記実施形態において、宿主適応度は、宿主の微生物叢を調節すせることにより調節され得る。

定義
本明細書で使用されるとき、用語「バクテリオシン」は、抗微生物特性を備えたペプチド又はポリペプチドを指す。天然に存在するバクテリオシンは、ある種の原核生物によって生産されるものであり、その生産株に関連する生物に対抗して作用するが、生産株自体に対抗しない。本明細書で企図されるバクテリオシンとしては、限定はされないが、天然に存在するバクテリオシン、例えば細菌によって生産されるバクテリオシン及びその誘導体、例えば改変バクテリオシン、組換え発現バクテリオシン及び化学合成バクテリオシンが挙げられる。一部の例では、バクテリオシンは、本明細書に記載されるバクテリオシンの機能的に活性な変異体である。一部の例では、バクテリオシンの変異体は、例えば、特定の領域にわたり又は配列全体にわたり、本明細書に記載されるバクテリオシン又は天然に存在するバクテリオシンの配列と少なくとも７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％又は９９％の同一性を有する。

本明細書で使用されるとき、用語「バクテリオサイト」は、共生細菌特性を備えた細胞内細菌が常在するある種の昆虫に見られる特殊化した細胞を指す。

本明細書で使用されるとき、用語「有効量」は、記載される結果を生じさせるのに十分である、例えば宿主生物（例えば、昆虫）の適応度を増加させるか又は促進するのに十分である、標的宿主の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の調節薬剤濃度に達するのに十分である、標的宿主の腸の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の調節薬剤濃度に達するのに十分である、標的宿主のバクテリオサイトの内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の調節薬剤濃度に達するのに十分である、標的宿主の１つ以上の微生物（例えば、内部共生体）のレベル又は活動を調節するのに十分である調節薬剤（例えば、ファージ、溶解素、バクテリオシン、小分子又は抗生物質）又は前記薬剤を含む組成物の量を指す。

本明細書で使用されるとき、用語「適応度」は、宿主生物が生存する能力及び／又は生存能力のある子孫を生産する能力を指す。生物の適応度は、限定はされないが、寿命、栄養素生産、繁殖率、移動性、体重及び代謝率を含めた１つ以上のパラメータによって測定され得る。適応度は、加えて、活動又は生産物の産出力の尺度に基づいて測定され得る。

本明細書で使用されるとき、用語「腸」は、宿主の前腸、中腸又は後腸を含め、宿主の腸の任意の一部分を指す。

本明細書で使用されるとき、用語「宿主」は、常在性微生物（例えば、内因性微生物、内部共生微生物（例えば、一次又は二次内部共生体）、片利共生生物及び／又は病原微生物）を保有している生物（例えば、昆虫）を指す。

本明細書で使用されるとき、「宿主適応度を増加させる」又は「宿主適応度を促進する」は、限定はされないが、以下の所望の効果：（１）宿主の個体群の約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９９％、１００％又はそれを超える増加；（２）宿主（例えば、昆虫）の繁殖率の約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９９％、１００％又はそれを超える増加；（３）宿主（例えば、昆虫）の移動性の約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９９％、１００％又はそれを超える増加；（４）宿主（例えば、昆虫）の体重の約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９９％、１００％又はそれを超える増加；（５）宿主（例えば、昆虫）の代謝率又は活動の約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９９％、１００％又はそれを超える増加；（６）宿主の副産物の約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９９％、１００％又はそれを超える増加；（７）宿主（例えば、昆虫）の栄養分（例えば、タンパク質、脂肪酸又はアミノ酸）の約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９９％、１００％又はそれを超える増加；又は（８）農薬に対する宿主抵抗性の約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９９％、１００％又はそれを超える増加のいずれか１つ以上を含め、調節薬剤の投与がもたらす結果としての宿主生理又は前記宿主によって行われる任意の活動の任意の好ましい変化を指す。宿主適応度の増加は、調節薬剤が投与されていない宿主生物と比較して決定することができる。

用語「昆虫」には、任意の発育段階にある、即ち幼虫及び成虫の、節足動物門（Ａｒｔｈｒｏｐｏｄａ）及び昆虫綱（Ｉｎｓｅｃｔａ）又は蛛形綱（Ａｒａｃｈｎｉｄａ）に属する任意の生物が含まれる。

本明細書で使用されるとき、エンドリシン、自己溶解素、ムレイン加水分解酵素、ペプチドグリカン加水分解酵素又は細胞壁加水分解酵素としても知られる「溶解素」は、細菌の細胞壁のペプチドグリカンを切断することにより細菌を溶解させることができる加水分解酵素を指す。本明細書で企図される溶解素としては、限定はされないが、天然に存在する溶解素、例えばファージによって生産される溶解素、細菌によって生産される溶解素及びその誘導体、例えば改変溶解素、組換え発現溶解素及び化学合成溶解素が挙げられる。バクテリオシンの機能的に活性な変異体は、例えば、特定の領域にわたり又は配列全体にわたり、本明細書に記載されるいずれかを含め、合成、組換え又は天然由来のバクテリオシンの配列と少なくとも７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％又は９９％の同一性を有し得る。

本明細書で使用されるとき、用語「微生物」は、細菌又は真菌を指す。微生物は、調節薬剤としての役割を果たし得るものを含め、宿主生物に常在する微生物（例えば、内因性微生物、内部共生微生物（例えば、一次又は二次内部共生体））又は宿主にとって外因性の微生物を指し得る。本明細書で使用されるとき、用語「標的微生物」は、宿主に常在し、且つ直接又は間接的のいずれかで調節薬剤の影響を受ける微生物を指す。

本明細書で使用されるとき、用語「調節薬剤」又は「薬剤」は、宿主生物（例えば、昆虫）に常在する微生物のレベル及び／又は機能を変化させ、それにより宿主生物（例えば、昆虫）の適応度を調節する（例えば、増加させる）能力を有する薬剤を指す。

本明細書で使用されるとき、「昆虫の栄養プロフィールを増加させる」は、昆虫のタンパク質分、体重及び／又は昆虫の総栄養価を増加させ得る栄養素の生産増加を指す。

本明細書で使用されるとき、用語「農薬」又は「農薬用薬剤」は、農業、環境又は家庭／住居の病害虫、例えば昆虫、真菌、細菌又はウイルスの防除に使用することができる物質を指す。用語「農薬」は、天然に存在する又は合成の殺虫剤（幼虫駆除剤又は成虫駆除剤）、昆虫成長調節物質、殺ダニ剤（ダニ駆除剤）、殺線虫剤、外部寄生生物撲滅薬、殺菌剤、殺真菌剤又は除草剤（農業において植物成長を制御又は変更するために使用することができる物質）を包含するものと理解される。農薬又は農薬用薬剤の更なる例は、表１２に挙げられる。一部の例では、農薬は、アレロケミカルである。本明細書で使用されるとき、「アレロケミカル」又は「アレロケミカル薬剤」は、別の生物（例えば、宿主昆虫）の生理学的機能（例えば、発芽、成長、生存又は繁殖）に影響を及ぼすことができる生物によって生産される物質である。

本明細書で使用されるとき、用語「ペプチド」、「タンパク質」又は「ポリペプチド」は、長さ（例えば、少なくとも２、３、４、５、６、７、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、４０、５０、１００アミノ酸又はそれを超える）、翻訳後修飾（例えば、グリコシル化又はリン酸化）の有無又は例えばペプチドに共有結合的に連結した１つ以上の非アミノアシル基（例えば、糖、脂質等）の存在に関わらず、天然に存在する又は天然に存在しないアミノ酸鎖（Ｄ－アミノ酸又はＬ－アミノ酸のいずれも）を包含し、例えば天然タンパク質、合成若しくは組換えのポリペプチド及びペプチド、ハイブリッド分子、ペプトイド又はペプチドミメティクスが含まれる。

本明細書で使用されるとき、２つの配列間の「パーセント同一性」は、Ａｌｔｓｃｈｕｌ ｅｔ ａｌ．，（１９９０）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２１５：４０３－４１０に記載されるＢＬＡＳＴ ２．０アルゴリズムによって決定される。ＢＬＡＳＴ解析の実行用ソフトウェアは、国立バイオテクノロジー情報センター（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を通じて公的に利用可能である。

本明細書で使用されるとき、用語「バクテリオファージ」又は「ファージ」は、細菌に感染して複製するウイルスを指す。バクテリオファージは、細菌内でそのゲノムを細胞質に注入した後に複製し、これは、細菌細胞溶解をもたらす溶菌サイクル又は細菌細胞をインタクトなまま残す溶原（非溶菌）サイクルのいずれかを用いて行われる。ファージは、天然に存在するファージ分離株であるか、又は部分的なファージゲノム（例えば、宿主細菌の内部でファージのライフサイクルを行うのに必要な全ての必須遺伝子を少なくとも含む）若しくは完全なファージゲノムのいずれかをコードするベクター若しくは核酸を含めた改変ファージであり得る。

本明細書で使用されるとき、用語「植物」は、全植物、植物器官、植物組織、種子、植物細胞、種子又はその子孫を指す。植物細胞には、限定なしに、種子、浮遊培養物、胚、分裂組織領域、カルス組織、葉、根、シュート、配偶体、胞子体、花粉又は小胞子の細胞が含まれる。植物部位には、限定はされないが、以下：根、茎、シュート、葉、花粉、種子、腫瘍組織並びに様々な形態の細胞及び培養物（例えば、単一細胞、プロトプラスト、胚又はカルス組織）を含めた、分化した又は未分化の組織が含まれる。植物組織は、植物のものであるか、又は植物器官、組織若しくは細胞培養物のものであり得る。加えて、植物は、例えば、本明細書に記載される方法又は組成物における任意の調節薬剤の異種タンパク質又はＲＮＡを産生するように遺伝子操作され得る。

用語「～によって入手可能」、「～によって作製可能」などは、特許請求の範囲又は実施形態が化合物、組成物、製品等自体を指すこと、即ち化合物、組成物、製品等が、その化合物、組成物、製品等の製造について記載されている方法によって入手又は作製できるが、但し、化合物、組成物、製品等が同様に記載されているもの以外の他の方法によって入手又は作製され得ることを指示して使用される。用語「～によって入手可能」、「～によって作製可能」などは、化合物、組成物、製品が、記載される具体的な方法によって入手又は作製されることを指示する。用語「～によって入手可能」、「～によって作製可能」などは、「～によって入手可能」、「～によって作製可能」などの好ましい実施形態として用語「～によって入手される」、「～によって作製される」なども開示することが理解されるべきである。

本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

図は、本発明の１つ以上の特徴、態様又は実施形態の例示を目的とするものであり、限定することを意図されない。

ドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）が胚から成虫期に達するまでの時間を示すグラフである。ドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）の胚は、コリネバクテリウム・グルタミクム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）（グルタミン酸を生産する株 － Ｃ．グルタミクム（Ｃ．ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）Ｇｌｕ）を播種した食餌又はいかなる細菌も含まない純粋培養のための食餌のいずれかで飼育した。その蛹から羽化した成虫の割合を、最初の成虫が羽化した時点から１２時間毎に測定した。細菌を補充した食餌で飼育した生物は、その細菌不含の対応生物と比べて成虫期に達するのが早い。 ドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）において雄性が発育速度の違いに及ぼす効果を示すグラフである。図１１からの羽化した成虫を雌雄鑑別し、羽化率をプロットした。 ドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）において雌性が発育速度の違いに及ぼす効果を示すグラフである。図１からの羽化した成虫を雌雄鑑別し、羽化率をプロットした。食餌中に細菌が存在することに起因する雌における発育速度の亢進は、その対応する雄よりも有意に大きい。ハエの食餌中に細菌が存在することの利益は、雄と比較して雌で高い。 Ｃ．グルタミクム（Ｃ．ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）株が幼虫の生物量を増進したことを示すグラフである。グルタミン酸又はメチオニンのいずれかを生産するＣ．グルタミクム（Ｃ．ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）株を補充した食餌で飼育した幼虫は、無菌食餌又は大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）を補充した食餌で飼育した幼虫よりも大きい。幼虫の表面積は、幼虫の画像のピクセル数として測定する。中央値及び９５％信頼区間をグラフ上に線として示す。 細菌の呼吸に関するＳｅａｈｏｒｓｅフラックスアッセイの結果を示すグラフのパネルである。方法に記載されるとおり、細菌を対数期まで成長させ、Ｓｅａｈｏｒｓｅ ＸＦｅ９６プレートにロードして酸素消費速度（ＯＣＲ）及び細胞外酸性化速度（ＥＣＡＲ）を経時的に測定した。約２０分後にウェルに処理剤を注入し、細菌をモニタして成長の変化を検出した。リファンピシン＝１００μｇ／ｍＬ；クロラムフェニコール＝２５μｇ／ｍＬ；ファージ（大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）についてＴ７及びセラチア・マルセセンス（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）についてΦＳｍＶＬ－Ｃ１）は、ＳＭ緩衝液中１：２希釈又は１：１００希釈のいずれかのライセートであった。各線上のマーカーは、単に各線の対応する条件を表示するものとして提供され、データ点を表しているわけではない。 Ｓ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）に対するファージがハエの死亡率を低下させたことを示すグラフである。Ｓ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）を穿刺したハエは、全て１日以内に死亡した一方、Ｓ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）及びファージの両方を穿刺したハエは、かなりの割合が処置後５日間生存した。いかなる処置も行わなかった対照ハエのほぼ全てが実験終了まで生存した。統計的有意性について、ログ・ランク検定を用いて曲線を比較した。アスタリスクは、ｐ＜０．０００１を表す。

本明細書では、食品及び飼料用途、例えば宿主昆虫に常在する１つ以上の微生物のレベル、活動又は代謝を変化させるための方法及び組成物であって、この変化は、宿主の適応度の増加をもたらす、方法及び組成物が提供される。本発明は、宿主にとって有益な方法で宿主の微生物叢を変化させることができる調節薬剤（例えば、ファージ、ペプチド、小分子、抗生物質又はこれらの組み合わせ）を含む組成物を特徴とする。好ましい微生物レベル、微生物活動、微生物代謝及び／又は微生物多様性を促進することにより、本明細書に記載される調節薬剤は、ヒト用食品及び動物用飼料産業で利用される種々の昆虫の適応度を増加させるために使用され得る。

本明細書に記載される方法及び組成物は、一部には、コオロギ、ハエ、バッタ又はイナゴなどの昆虫宿主において様々な薬剤、例えばメチオニン生産細菌をどのように使用すれば、これらの宿主体内の微生物のレベル、活動又は代謝を変化させて、それによりこれらの宿主の健康を間接的に改善する（例えば、メチオニン含量、体重、発育速度及び／又は生存率を増加させる）ことができるかを説明する例に基づく。メチオニン生産細菌は、アミノ酸生産細菌の代表例であり、より一般的には栄養素生産細菌の代表であり、このタイプの他の微生物も本発明において有用となり得る。これに基づいて、本開示は、宿主に常在する１つ以上の微生物のレベル、活動又は代謝を変化させる薬剤を使用するための様々な異なる手法であって、この変化は、宿主の適応度の調節をもたらす、手法について記載する。

Ｉ．宿主
ｉ．昆虫
本明細書に記載される任意の組成物又は方法の宿主は、本明細書に記載の任意の節足動物を含め、節足動物門（Ａｒｔｈｒｏｐｏｄａ）（例えば、昆虫）に属するあらゆる生物であり得る。一部の例では、宿主は、摂食可能な製品（例えば、食品又は飼料）のために飼育することができる昆虫又はクモ形類動物であり得る。例えば、宿主は、ガ、チョウ、ハエ、コオロギ、バッタ、イナゴ、クモ又は甲虫であり得る。一部の例では、宿主は、シラミ亜目（Ａｎｏｐｌｕｒａ）、クモ目（Ａｒａｎｅａｅ）、ゴキブリ目（Ｂｌａｔｔｏｄｅａ）、甲虫目（Ｃｏｌｅｏｐｔｅｒａ）、ハサミムシ目（Ｄｅｒｍａｐｔｅｒａ）、網翅目（Ｄｉｃｔｙｏｐｔｅｒａ）、コムシ目（Ｄｉｐｌｕｒａ）、ハエ目（Ｄｉｐｔｅｒａ）、シロアリモドキ目（Ｅｍｂｉｏｐｔｅｒａ）、カゲロウ目（Ｅｐｈｅｍｅｒｏｐｔｅｒａ）、ガロアムシ目（Ｇｒｙｌｌｏｂｌａｔｏｄｅａ）、カメムシ目（Ｈｅｍｉｐｔｅｒａ）、ヨコバイ亜目（Ｈｏｍｏｐｔｅｒａ）、ハチ目（Ｈｙｍｅｎｏｐｔｅｒａ）、等翅目（Ｉｓｏｐｔｅｒａ）、チョウ目（Ｌｅｐｉｄｏｐｔｅｒａ）、カマキリ目（Ｍａｎｔｏｄｅａ）、シリアゲムシ目（Ｍｅｃｏｐｔｅｒａ）、アミカゲロウ目（Ｎｅｕｒｏｐｔｅｒａ）、トンボ目（Ｏｄｏｎａｔａ）、バッタ目（Ｏｒｔｈｏｐｔｅｒａ）、ナナフシ目（Ｐｈａｓｍｉｄａ）、カワゲラ目（Ｐｌｅｃｏｐｔｅｒａ）、カマアシムシ目（Ｐｒｏｔｕｒａ）、チャタテムシ（Ｐｓｏｃｏｐｔｅｒａ）、ノミ目（Ｓｉｐｈｏｎａｐｔｅｒａ）、シラミ目（Ｓｉｐｈｕｎｃｕｌａｔａ）、シミ目（Ｔｈｙｓａｎｕｒａ）、ネジレバネ目（Ｓｔｒｅｐｓｉｐｔｅｒａ）、アザミウマ目（Ｔｈｙｓａｎｏｐｔｅｒａ）、トビケラ目（Ｔｒｉｃｈｏｐｔｅｒａ）又はジュズヒゲムシ目（Ｚｏｒａｐｔｅｒａ）に属する。

一部の例では、宿主は、ブラックソルジャーフライ（アメリカミズアブ（Ｈｅｒｍｅｔｉａ ｉｌｌｕｃｅｎｓ））、イエバエ、ガイマイゴミムシダマシ、ツムギアリ、カイコ（ボンビックス・モリ（Ｂｏｍｂｙｘ ｍｏｒｉ））、バッタ、ショウリョウバッタ（ショウリョウバッタ（Ａｃｒｉｄａ ｃｉｎｅｒｅａ））、チャイロメノゴミムシダマシ（クラリアス・ガリエピンズ（Ｃｌａｒｉａｓ ｇａｒｉｅｐｉｎｎｓ））、ガ（アナフェ・インフラクタ（Ａｎａｐｈｅ ｉｎｆｒａｃｔａ）若しくはボンビックス・モリ（Ｂｏｍｂｙｘ ｍｏｒｉ））、ヨトウガ（Ｓｐｏｄｏｐｔｅｒａ ｌｉｔｔｏｒａｌｉｓ）、イエコオロギ、シロアリ、ヤシオオオサゾウムシ（ヤシオオオサゾウムシ（Ｒｈｙｎｃｈｏｐｈｏｒｕｓ ｆｅｒｒｕｇｉｎｅｎｓ））、タガメ（タイワンタガメ（Ｌｅｔｈｏｃｅｒｕｓ ｉｎｄｉｃｕｓ））、水生甲虫、シロアリ（マクロテルメス・サブヒアリヌス（Ｍａｃｒｏｔｅｒｍｅｓ ｓｕｂｈｙａｌｉｎｕｓ））、ジンサンシバンムシ（ジンサンシバンムシ（Ｓｔｅｇｏｂｉｕｍ ｐａｎｉｃｅｕｍ））、モパネワーム（Ｉｍｂｒａｓｉａ ｂｅｌｉｎａ）、パームゾウムシ（Ｒｈｙｎｃｈｏｐｈｏｒｕｓ ｐｈｏｅｎｉｃｉｓ）、サイカブト（Ｏｒｙｃｔｅｓ ｒｈｉｎｏｃｅｒｏｓ）、オオキノコシロアリ（Ｍａｃｒｏｔｅｒｍｅｓ ｂｅｌｌｉｃｏｓｕｓ）、ルスポリア・ディフェレンス（Ｒｕｓｐｏｌｉａ ｄｉｆｆｅｒｅｎｓ）、オリクテス・モノケロス（Ｏｒｙｃｔｅｓ Ｍｏｎｏｃｅｒｏｓ）又はツムギアリ（Ｏｅｃｏｐｈｙｌｌａ ｓｍａｒａｇｄｉｎａ）である。

詳細な例では、本明細書に開示される調節薬剤は、コオロギ、バッタ又はイナゴの適応度を増加させるために使用され得る。

宿主は、任意の発生段階であり得る。例えば、宿主は、胚、幼虫、蛹又は成虫であり得る。

ｉｉ．宿主適応度
本明細書に提供される方法及び組成物を使用して、本明細書に記載される任意の宿主の適応度を増加させることができる。適応度の増加は、宿主に常在する微生物における任意の変化から生じることができ、ここで、変化は、調節薬剤の投与がもたらす結果であり、宿主に有益又は有利な効果を及ぼし得る。

一部の例では、宿主適応度の増加は、調節薬剤の投与がもたらす結果としての宿主の生理の向上（例えば、向上した健康又は生存）として現れ得る。一部の例では、生物の適応度は、限定はされないが、繁殖率、寿命、移動性、生殖能力、体重、代謝率又は活動又は生存を含めた１つ以上のパラメータにより、調節薬剤を投与されていない宿主生物との比較で測定し得る。例えば、本明細書に提供される方法又は組成物は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較して宿主の全般的な健康を向上させるか又は宿主の全生存を向上させるのに有効であり得る。一部の例では、宿主の生存の向上は、参照レベル（例えば、調節薬剤の投与を受けない宿主で見られるレベル）と比べて約２％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％又は１００％超大きい。一部の例では、本方法及び組成物は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較して宿主の繁殖（例えば、繁殖率）を増加させるのに有効である。一部の例では、本方法及び組成物は、移動性、体重、寿命、生殖能力又は代謝率などの他の生理学的パラメータを参照レベル（例えば、調節薬剤の投与を受けない宿主で見られるレベル）と比べて約２％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％又は１００％超増加させるのに有効である。

一部の例では、宿主適応度の増加は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較した、宿主における１つ以上の栄養素（例えば、ビタミン、炭水化物、アミノ酸又はポリペプチド）の生産の増加として現れ得る。一部の例では、本明細書に提供される方法又は組成物は、宿主における栄養素（例えば、ビタミン、炭水化物、アミノ酸又はポリペプチド）の生産量を参照レベル（例えば、調節薬剤の投与を受けない宿主で見られるレベル）と比べて約２％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％又は１００％超増加させるのに有効であり得る。一部の例では、本明細書に提供される方法又は組成物は、調節薬剤が投与されていない宿主生物と比較して、宿主内の１つ以上の微生物（例えば、内部共生体）により栄養素の生産を増加させることによって宿主内の栄養素を増加させ得る。

一部の例では、宿主適応度の増加は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較した、農薬用薬剤（例えば、表１２に挙げられる農薬）に対する宿主の感度の低下及び／又は農薬用薬剤（例えば、表１２に挙げられる農薬）に対する宿主の抵抗性の増加として現れ得る。一部の例では、本明細書に提供される方法又は組成物は、農薬用薬剤（例えば、表１２に挙げられる農薬）に対する宿主の感度を参照レベルと比べて約２％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％又は１００％超低下させるのに有効であり得る。農薬用薬剤は、殺虫性薬剤を含め、当該技術分野において公知の任意の農薬用薬剤であり得る。一部の例では、農薬用薬剤は、ネオニコチノイドである。一部の例では、本明細書に提供される方法又は組成物は、調節薬剤が投与されていない宿主生物と比較して、宿主が農薬用薬剤を利用可能な基質に代謝又は分解する能力を増加させることにより、農薬用薬剤（例えば、表１２に挙げられる農薬）に対する宿主の感度を低下させることができる。

一部の例では、宿主適応度の増加は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較した、アレロケミカル薬剤に対する宿主の感度の低下及び／又はアレロケミカル薬剤に対する宿主の抵抗性の増加として現れ得る。一部の例では、本明細書に提供される方法又は組成物は、アレロケミカル薬剤に対する宿主の抵抗性を参照レベル（例えば、調節薬剤の投与を受けない宿主で見られるレベル）と比べて約２％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％又は１００％超増加させるのに有効であり得る。一部の例では、アレロケミカル薬剤は、調節薬剤が投与されていない宿主生物と比較して、カフェイン、大豆シスタチンＮ、モノテルペン類、ジテルペン酸又はフェノール化合物である。一部の例では、本明細書に提供される方法又は組成物は、調節薬剤が投与されていない宿主生物と比較して、宿主がアレロケミカル薬剤を利用可能な基質に代謝又は分解する能力を増加させることにより、アレロケミカル薬剤に対する宿主の感度を低下させ得る。

一部の例では、本明細書に提供される方法又は組成物は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較して、寄生虫又は病原体（例えば、真菌性、細菌性又はウイルス性病原体；又は寄生ダニ）に対する宿主の抵抗性を増加させるのに有効であり得る。一部の例では、本明細書に提供される方法又は組成物は、病原体又は寄生虫（例えば、真菌性、細菌性又はウイルス性病原体；又は寄生ダニ）に対する宿主の抵抗性を参照レベル（例えば、調節薬剤の投与を受けない宿主で見られるレベル）と比べて約２％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％又は１００％超増加させるのに有効であり得る。

一部の例では、宿主適応度の増加は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較した、ある種の環境因子に対する耐性（例えば、高温又は低温耐性）の向上、ある種の生息場所で生き延びる能力の向上又はある種の食餌を持続させる能力の向上（例えば、ダイズ対トウモロコシを代謝する能力の向上）など、他の適応上の利点として現れ得る。一部の例では、本明細書に提供される方法又は組成物は、本明細書に記載される任意の複数の方法で宿主適応度を増加させるのに有効であり得る。更に、調節薬剤は、任意の数の宿主綱、目、科、属又は種（例えば、１つの宿主種、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２００、２５０、５００又はそれを超える宿主種）における宿主適応度を増加させることができる。一部の例では、調節薬剤は、単一の宿主綱、目、科、属又は種に作用する。

宿主適応度は、当該技術分野における任意の標準方法を用いて判定され得る。一部の例では、宿主適応度は、個々の宿主を評価することにより判定され得る。或いは、宿主適応度は、宿主個体群を評価することにより判定され得る。例えば、宿主適応度の増加は、他の昆虫との競合の成功の増加として現れ、それが宿主個体群サイズの増加につながり得る。

ｉｉｉ．飼料／食品生産における宿主昆虫
所望の生命段階に達したら、宿主を採集し、必要に応じて摂食可能な製品の製造に使用するために加工することができる。一部の例では、採集された昆虫は、摂食可能な製品として、完全な形態（例えば、完全な、未加工の昆虫）で流通され得る。一部の例では、採集された完全な昆虫を摂食可能な製品として加工（例えば、粉砕）して、流通させる。或いは、摂食可能な製品の製造に使用するために昆虫の１つ以上の部分（例えば、１つ以上の虫体部分又は１つ以上の物質）を昆虫から抽出し得る。

摂食可能な製品は、ヒト又は動物の消費（例えば、摂食）について安全な任意の製品であり得る。一部の例では、宿主は、動物用飼料の製造に使用され得る。一部の例では、動物は、家畜又は農場動物（例えば、ニワトリ、乳牛、ウマ又はブタ）である。一部の例では、動物は、トリ、爬虫類、両生類、哺乳動物又は魚類である。一部の例では、宿主は、通常の動物飼料に代わる製品の製造に使用され得る。或いは、宿主は、通常の動物飼料を補う製品の製造に使用され得る。更に、宿主は、ヒトのための食品、食品添加剤又は食品成分の製造にも使用され得る。一部の例では、ヒトのための栄養補給剤（例えば、タンパク質補給剤）の製造に宿主を使用する。

宿主は、野生の昆虫又は飼育された昆虫であり得る。加えて、宿主は、本明細書に記載の組成物を送達又は適用する時点でいずれかの発生段階であり得る。更に、宿主は、摂食可能な製品の製造での使用のために宿主を採集する時点でいずれかの発生段階であり得る。一部の例では、宿主は、採集、使用、加工又は製造の時点で幼虫、蛹又は成虫である。調節薬剤の送達及び採集ステップは、同時又は異なる時点のいずれで行われ得る。

一部の例では、昆虫種は、その天然の栄養プロフィールに基づいて選択される。一部の例では、昆虫の栄養プロフィールを改善するために調節薬剤を使用し、その際、調節薬剤は、調節薬剤が投与されていない宿主生物と比較して栄養素の生産増加をもたらす。栄養素の例として、ビタミン、炭水化物、アミノ酸、ポリペプチド又は脂肪酸が挙げられる。一部の例では、生産の増加は、宿主に常在する微生物による栄養素の生産増加に起因し得る。或いは、生産の増加は、宿主昆虫自体による栄養素の生産増加に起因し得、宿主は、調節薬剤の送達又は投与後に適応度を増加させている。

一部の例では、最終加工ステップにおいて、その栄養プロフィールが食品又は飼料製品の総栄養価に補足的な利益を賦与する第２の昆虫宿主と、第１の昆虫種とを組み合わせる。例えば、高タンパク質プロフィールを含む種を高オメガ３／６脂肪酸プロフィールを含む種と組み合わせることができる。このようにして、ヒト又は様々な種の動物のニーズに合うように、昆虫タンパク質ミールをカスタムブレンドすることができる。

ＩＩ．標的微生物
本明細書に記載される調節薬剤の標的となる微生物には、限定はされないが、本明細書に記載される任意の細菌及び／又は真菌を含め、宿主内又は宿主上に常在する任意の微生物が含まれ得る。宿主に常在する微生物には、例えば、共生微生物（例えば、宿主に有益な栄養素又は酵素を提供する内部共生微生物）、片利共生微生物、病原性微生物又は寄生性微生物が含まれ得る。共生微生物（例えば、細菌又は真菌）は、宿主の偏性共生体又は宿主の通性共生体であり得る。宿主に常在する微生物は、垂直伝播、水平伝播又は複数の伝播起源を含め、任意の伝播様式によって獲得され得る。

ｉ．細菌
本明細書に提供される方法及び組成物において標的となり得る例示的細菌としては、限定はされないが、ゼノラブダス属種（Ｘｅｎｏｒｈａｂｄｕｓ ｓｐｐ）、フォトラブダス属種（Ｐｈｏｔｏｒｈａｂｄｕｓ ｓｐｐ）、カンディダトゥス属種（Ｃａｎｄｉｄａｔｕｓ ｓｐｐ）、ブフネラ属種（Ｂｕｃｈｎｅｒａ ｓｐｐ）、ブラッタバクテリウム属種（Ｂｌａｔｔａｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、バウマンニア属種（Ｂａｕｍａｎｉａ ｓｐｐ）、ウィグルスウォーチア属種（Ｗｉｇｇｌｅｓｗｏｒｔｈｉａ ｓｐｐ）、ボルバキア属種（Ｗｏｌｂａｃｈｉａ ｓｐｐ）、リケッチア属種（Ｒｉｃｋｅｔｔｓｉａ ｓｐｐ）、オリエンティア属種（Ｏｒｉｅｎｔｉａ ｓｐｐ）、ソーダリス属種（Ｓｏｄａｌｉｓ ｓｐｐ）、バークホルデリア属種（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｓｐｐ）、カプリアビダス属種（Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ ｓｐｐ）、フランキア属種（Ｆｒａｎｋｉａ ｓｐｐ）、シノリゾビウム属種（Ｓｎｉｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐｐ）、ストレプトコッカス属種（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、ウォリネラ属種（Ｗｏｌｉｎｅｌｌａ ｓｐｐ）、キシレラ属種（Ｘｙｌｅｌｌａ ｓｐｐ）、エルウィニア属種（Ｅｒｗｉｎｉａ ｓｐｐ）、アグロバクテリウム属種（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、バチルス属種（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、パエニバチルス属種（Ｐａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、ストレプトミセス属種（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｓｐｐ）、ミクロコッカス属種（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、コリネバクテリウム属種（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、アセトバクター属種（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｐ）、シアノバクテリア属種（Ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａ ｓｐｐ）、サルモネラ属種（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｓｐｐ）、ロドコッカス属種（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、シュードモナス属種（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ）、ラクトバチルス属種（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、エンテロコッカス属種（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、アルカリゲネス属種（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｓｐｐ）、クレブシエラ属種（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｓｐｐ）、パエニバチルス属種（Ｐａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、アルスロバクター属種（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｐ）、コリネバクテリウム属種（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、ブレビバクテリウム属種（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、サーマス属種（Ｔｈｅｒｍｕｓ ｓｐｐ）、シュードモナス属種（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ）、クロストリジウム属種（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｐｐ）及び大腸菌属種（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｓｐｐ）が挙げられる。本明細書に提供される方法及び組成物による標的となり得る細菌の非限定的な例を表１に示す。

任意の数の細菌種は、本明細書に記載される組成物又は方法の標的となり得る。例えば、一部の例では、調節薬剤は、単一の細菌種を標的とし得る。一部の例では、調節薬剤は、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、５００又はそれを超えるもののいずれかの異なる細菌種を標的とし得る。一部の例では、調節薬剤は、約１～約５、約５～約１０、約１０～約２０、約２０～約５０、約５０～約１００、約１００～約２００、約２００～約５００、約１０～約５０、約５～約２０又は約１０～約１００のいずれか１つの異なる細菌種を標的とし得る。一部の例では、調節薬剤は、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００又はそれを超えるもののいずれかの細菌門、綱、目、科又は属を標的とし得る。

一部の例では、調節薬剤は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較して、宿主における１つ以上の細菌（例えば、共生細菌）の個体群を少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又はそれを超えるもののいずれかだけ増加させることができる。一部の例では、調節薬剤は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較して、宿主における１つ以上の細菌（例えば、病原性又は寄生性細菌）の個体群を少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又はそれを超えるもののいずれかだけ低減することができる。一部の例では、調節薬剤は、宿主における細菌（例えば、病原性又は寄生性細菌）の個体群を根絶することができる。一部の例では、調節薬剤は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較して、宿主における１つ以上の共生細菌のレベルを少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又はそれを超えるもののいずれかだけ増加させることができ、及び／又は宿主における１つ以上の病原性細菌のレベルを少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又はそれを超えるもののいずれかだけ低下させる。

一部の例では、調節薬剤は、宿主の細菌多様性及び／又は細菌組成を変化させることができる。一部の例では、調節薬剤は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較して、宿主における出発時の多様性と比べた細菌多様性を少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又はそれを超えるもののいずれかだけ増加させることができる。一部の例では、調節薬剤は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較して、宿主における出発時の多様性と比べた細菌多様性を少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又はそれを超えるもののいずれかだけ低下させることができる。

一部の例では、調節薬剤は、１つ以上の細菌細胞の機能、活動、成長及び／又は分裂を変化させることができる。例えば、調節薬剤は、細菌の１つ又は遺伝子の発現を変化させることができる。一部の例では、調節薬剤は、細菌の１つ以上のタンパク質の機能を変化させることができる。一部の例では、調節薬剤は、細菌の１つ以上の細胞構造（例えば、細胞壁、外膜又は内膜）の機能を変化させることができる。一部の例では、調節薬剤は、細菌を死滅（例えば、溶解）させることができる。

標的細菌は、昆虫の１つ以上の部位に常在し得る。更に、標的細菌は細胞内又は、細胞外であり得る。一部の例では、細菌は、例えば、前腸、中腸及び／又は後腸を含め、宿主の腸の１つ以上の部位内又は部位上に常在する。一部の例では、細菌は、宿主昆虫の細胞内に細胞内細菌として常在する。一部の例では、細菌は、宿主昆虫のバクテリオサイトに常在する。

宿主における細菌の個体群の変化は、マイクロアレイ、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、リアルタイムＰＣＲ、フローサイトメトリー、蛍光顕微鏡法、透過電子顕微鏡法、蛍光インサイチュハイブリダイゼーション（例えば、ＦＩＳＨ）、分光測定法、マトリックス支援レーザー脱離イオン化－質量分析法（ＭＡＬＤＩ－ＭＳ）及びＤＮＡシーケンシングなど、当該技術分野において公知の任意の方法によって決定され得る。一部の例では、調節薬剤で処理した宿主のサンプルがシーケンシング（例えば、１６Ｓ ｒＲＮＡ又はｒＤＮＡのメタゲノミクスシーケンシングにより）され、調節薬剤の送達又は投与後の宿主のマイクロバイオームが決定される。一部の例では、調節薬剤の投与を受けなかった宿主のサンプルもシーケンシングされ、参照が提供される。

ｉｉ．真菌
本明細書に提供される方法及び組成物において標的となり得る例示的真菌としては、限定はされないが、アミロステレウム・アレオラツム（Ａｍｙｌｏｓｔｅｒｅｕｍ ａｒｅｏｌａｔｕｍ）、エピクロエ属種（Ｅｐｉｃｈｌｏｅ ｓｐｐ）、ピキア・ピヌス（Ｐｉｃｈｉａ ｐｉｎｕｓ）、ハンゼヌラ・カプスラタ（Ｈａｎｓｅｎｕｌａ ｃａｐｓｕｌａｔｅ）、ダルディニア・デシピエンス（Ｄａｌｄｉｎｉａ ｄｅｃｉｐｉｅｎ）、セラトシスチス属種（Ｃｅｒａｔｏｃｙｔｉｓ ｓｐｐ）、オフィオストマ属種（Ｏｐｈｉｏｓｔｏｍａ ｓｐｐ）及びアッタマイセス・ブロマティフィカス（Ａｔｔａｍｙｃｅｓ ｂｒｏｍａｔｉｆｉｃｕｓ）が挙げられる。昆虫に見られる酵母及び酵母様共生体の非限定的な例としては、カンジダ属（Ｃａｎｄｉｄａ）、メチニコウイア属（Ｍｅｔｓｃｈｎｉｋｏｗｉａ）、デバロマイセス属（Ｄｅｂａｒｏｍｙｃｅｓ）、シェフェルソマイセス・シェハテ（Ｓｃｈｅｆｆｅｒｓｏｍｙｃｅｓ ｓｈｅｈａｔａｅ）及びシェフェルソマイセス・スティピティス（Ｓｃｈｅｆｆｅｒｓｏｍｙｃｅｓ ｓｔｉｐｉｔｅｓ）、スターメレラ属（Ｓｔａｒｍｅｒｅｌｌａ）、ピキア属（Ｐｉｃｈｉａ）、トリコスポロン属（Ｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｏｎ）、クリプトコッカス属（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）、シュードジマ属（Ｐｓｅｕｄｏｚｙｍａ）及びチャワンタケ亜門（Ｐｅｚｉｚｏｍｙｃｏｔｉｎａ）からの酵母様共生者（例えば、シンビオタフリナ・ブクネリ（Ｓｙｍｂｉｏｔａｐｈｒｉｎａ ｂｕｃｎｅｒｉ）及びシンビオタフリナ・コッホイ（Ｓｙｍｂｉｏｔａｐｈｒｉｎａ ｋｏｃｈｉｉ））が挙げられる。本明細書の方法及び組成物による標的となり得る酵母の非限定的な例を表２に挙げる。

任意の数の真菌種は、本明細書に記載される組成物又は方法の標的となり得る。例えば、一部の例では、調節薬剤は、単一の真菌種を標的とし得る。一部の例では、調節薬剤は、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、５００又はそれを超えるもののいずれかの異なる真菌種を標的とし得る。一部の例では、調節薬剤は、約１～約５、約５～約１０、約１０～約２０、約２０～約５０、約５０～約１００、約１００～約２００、約２００～約５００、約１０～約５０、約５～約２０又は約１０～約１００のいずれか１つの異なる真菌種を標的とし得る。一部の例では、調節薬剤は、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００又はそれを超えるもののいずれかの真菌門、綱、目、科又は属を標的とし得る。

一部の例では、調節薬剤は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較して、宿主における１つ以上の真菌（例えば、共生真菌）の個体群を少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又はそれを超えるもののいずれかだけ増加させることができる。一部の例では、調節薬剤は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較して、宿主における１つ以上の真菌（例えば、病原性又は寄生性真菌）の個体群を少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又はそれを超えるもののいずれかだけ低減することができる。一部の例では、調節薬剤は、宿主における真菌（例えば、病原性又は寄生性真菌）の個体群を根絶することができる。一部の例では、調節薬剤は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較して、宿主における１つ以上の共生真菌のレベルを少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又はそれを超えるもののいずれかだけ増加させることができ、及び／又は宿主における１つ以上の病原性真菌のレベルを少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又はそれを超えるもののいずれかだけ低下させることができる。

一部の例では、調節薬剤は、宿主の真菌多様性及び／又は真菌組成を変化させることができる。一部の例では、調節薬剤は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較して、宿主における出発時の多様性と比べた真菌多様性を少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又はそれを超えるもののいずれかだけ増加させることができる。一部の例では、調節薬剤は、調節薬剤を投与されていない宿主生物と比較して、宿主における出発時の多様性と比べた真菌多様性を少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又はそれを超えるもののいずれかだけ低下させることができる。

一部の例では、調節薬剤は、１つ以上の真菌の機能、活動、成長及び／又は分裂を変化させることができる。例えば、調節薬剤は、真菌の１つ以上の遺伝子の発現を変化させることができる。一部の例では、調節薬剤は、真菌の１つ以上のタンパク質の機能を変化させることができる。一部の例では、調節薬剤は、真菌の１つ以上の細胞成分の機能を変化させることができる。一部の例では、調節薬剤は真菌を死滅させることができる。

更に、標的真菌は、昆虫の１つ以上の部位に常在し得る。一部の例では、真菌は、例えば、前腸、中腸及び／又は後腸を含め、昆虫の腸の１つ以上の部位内又は部位上に常在する。一部の例では、真菌は、細胞外で血リンパ、脂肪体において、又は宿主の特殊化した構造において生活する。

宿主における真菌の個体群の変化は、マイクロアレイ、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、リアルタイムＰＣＲ、フローサイトメトリー、蛍光顕微鏡法、透過電子顕微鏡法、蛍光インサイチュハイブリダイゼーション（例えば、ＦＩＳＨ）、分光測定法、マトリックス支援レーザー脱離イオン化－質量分析法（ＭＡＬＤＩ－ＭＳ）及びＤＮＡシーケンシングなど、当該技術分野において公知の任意の方法によって決定され得る。一部の例では、調節薬剤で処理した宿主のサンプルがシーケンシング（例えば、メタゲノミクスシーケンシングにより）され、調節薬剤の送達又は投与後の宿主のマイクロバイオームが決定される。一部の例では、調節薬剤の投与を受けなかった宿主のサンプルもシーケンシングされ、参照が提供される。

ＩＩＩ．調節薬剤
本明細書に提供される方法及び組成物の調節薬剤には、ファージ、ポリペプチド、小分子、抗生物質、二次代謝産物、細菌、真菌又はこれらの任意の組み合わせが含まれ得る。

ｉ．ファージ
本明細書に記載される調節薬剤は、ファージ（例えば、溶菌性ファージ又は非溶菌性ファージ）を含み得る。一部の例では、本明細書に記載される任意のファージの有効濃度は、本明細書に記載される宿主に常在する１つ以上の微生物（本明細書に記載されるとおり）のレベル、活動又は代謝を変化させることができ、この変化が宿主の適応度の増加をもたらし得る。一部の例では、調節薬剤は、テクティウイルス科（Ｔｅｃｔｉｖｉｒｉｄａｅ）、マイオウイルス科（Ｍｙｏｖｉｒｉｄａｅ）、サイフォウイルス科（Ｓｉｐｈｏｖｉｒｉｄａｅ）、ポドウイルス科（Ｐｏｄｏｖｉｒｉｄａｅ）、カウドウイルス目（Ｃａｕｄｏｖｉｒａｌｅｓ）、リポスリクスウイルス科（Ｌｉｐｏｔｈｒｉｘｖｉｒｉｄａｅ）、ルディウイルス科（Ｒｕｄｉｖｉｒｉｄａｅ）又はリガメンウイルス目（Ｌｉｇａｍｅｎｖｉｒａｌｅｓ）の目から選択される少なくとも１つのファージを含む。一部の例では、本組成物は、マイオウイルス科（Ｍｙｏｖｉｒｉｄａｅ）、サイフォウイルス科（Ｓｉｐｈｏｖｉｒｉｄａｅ）、ポドウイルス科（Ｐｏｄｏｖｉｒｉｄａｅ）、リポスリクスウイルス科（Ｌｉｐｏｔｈｒｉｘｖｉｒｉｄａｅ）、ルディウイルス科（Ｒｕｄｉｖｉｒｉｄａｅ）、アンピュラウイルス科（Ａｍｐｕｌｌａｖｉｒｉｄａｅ）、ビカウダウイルス科（Ｂｉｃａｕｄａｖｉｒｉｄａｅ）、クラバウイルス科（Ｃｌａｖａｖｉｒｉｄａｅ）、コルチコウイルス科（Ｃｏｒｔｉｃｏｖｉｒｉｄａｅ）、シストウイルス科（Ｃｙｓｔｏｖｉｒｉｄａｅ）、フセロウイルス科（Ｆｕｓｅｌｌｏｖｉｒｉｄａｅ）、グロブロウイルス科（Ｇｌｕｂｏｌｏｖｉｒｉｄａｅ）、グッタウイルス科（Ｇｕｔｔａｖｉｒｉｄａｅ）、イノウイルス科（Ｉｎｏｖｉｒｉｄａｅ）、レビウイルス科（Ｌｅｖｉｖｉｒｉｄａｅ）、ミクロウイルス科（Ｍｉｃｒｏｖｉｒｉｄａｅ）、プラズマウイルス科（Ｐｌａｓｍａｖｉｒｉｄａｅ）及びテクティウイルス科（Ｔｅｃｔｉｖｉｒｉｄａｅ）から選択される少なくとも１つのファージを含む。本方法及び組成物において有用なファージの更なる非限定的な例を表３に挙げる。

一部の例では、調節薬剤は、溶菌性ファージを含む。従って、宿主に常在する細菌細胞への溶菌性ファージの送達後、ファージは、標的細菌細胞に溶解を引き起こす。一部の例では、溶菌性ファージが宿主昆虫に常在する細菌を標的にして死滅させることにより、宿主の適応度が増加する。代わりに又は加えて、調節薬剤のファージは、非溶菌性ファージ（溶原性又はテンペレートファージとも称される）であり得る。従って、宿主に常在する細菌細胞への非溶菌性ファージの送達後、細菌細胞は、生存可能なままであり、ファージゲノムにおいてコードされる遺伝子の発現を安定に維持することが可能である。一部の例では、非溶菌性ファージを使用して宿主昆虫に常在する細菌の遺伝子発現を変化させることにより、宿主の適応度を増加させる。一部の例では、調節薬剤は、溶菌性ファージと非溶菌性ファージとの混合物を含む。

本明細書に記載される調節薬剤は、狭域又は広域のいずれかの細菌標的域を有するファージを含み得る。一部の例では、ファージは、狭域の細菌標的域を有する。一部の例では、ファージは、大きい細菌標的域を有する無差別的なファージである。例えば、無差別的なファージは、少なくとも約５、１０、２０、３０、４０、５０又はそれを超えるもののいずれかの宿主常在細菌を標的とし得る。狭域の細菌標的域を有するファージは、宿主における他の細菌、例えば非標的細菌には影響を与えることなく、宿主の特定の細菌株を標的とし得る。例えば、ファージは、約５０、４０、３０、２０、１０、８、６、４、２又は１のいずれか以下の宿主常在細菌を標的とし得る。

本明細書に記載される組成物は、少なくとも約１、２、３、４、５、１０、１５、２０、３０、４０、５０、１００又はそれを超えるもののいずれか１つのファージなど、任意の数のファージを含み得る。一部の例では、本組成物は、１つ以上（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれを超えるファージ）の科、１つ以上の目（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれを超えるファージ）又は１つ以上の種（例えば、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、３０、４０、５０、１００又はそれを超えるファージ）からのファージを含む。１つ以上のファージを含む組成物は、本明細書では「ファージカクテル」とも称される。ファージカクテルは、より広域の宿主域の細菌を標的とすることが可能になるために有用である。更に、ファージカクテルによれば、各細菌株（即ち亜種）を複数の直交性のファージによって標的化することが可能であり、それにより抵抗性の発生が防止されるか又は大幅に遅延する。一部の例では、カクテルは、１つの細菌種を標的とする複数のファージを含む。一部の例では、カクテルは、複数の細菌種を標的とする複数のファージを含む。一部の例では、１ファージ「カクテル」は、種内の多くの株を標的とする単一の無差別的なファージ（即ち大きい宿主域のファージ）を含む。

本明細書に記載される調節薬剤中のファージの好適な濃度は、ファージの有効性、生存率、感染力、組成物中にある異なるファージの数並びに／又は溶解素の種類、製剤及び組成物の施用方法などの要因に依存する。一部の例では、ファージは、液体又は固体製剤中にある。一部の例では、本明細書に記載される任意の組成物中の各ファージの濃度は、少なくとも約１０^２、１０^３、１０^４、１０^５、１０^６、１０^７、１０^８、１０^９、１０^１０ｐｆｕ／ｍｌ又はそれを超えるもののいずれかである。一部の例では、本明細書に記載される任意の組成物中の各ファージの濃度は、約１０^２、１０^３、１０^４、１０^５、１０^６、１０^７、１０^８、１０^９ｐｆｕ／ｍｌのいずれか以下である。一部の例では、本組成物中の各ファージの濃度は、約１０^２～約１０^３、約１０^３～約１０^４、約１０^４～約１０^５、約１０^５～約１０^６、約１０^７～約１０^８、約１０^８～約１０^９、約１０^２～約１０^４、約１０^４～約１０^６、約１０^６～約１０^９又は約１０^３～約１０^８ｐｆｕ／ｍｌのいずれかである。一部の例では、ここで、本組成物は、少なくとも２種類のファージを含み、ファージの各種類の濃度は、同じであるか又は異なり得る。例えば、一部の例では、カクテル中の１つのファージの濃度が約１０^８ｐｆｕ／ｍｌであり、カクテル中の第２のファージの濃度が約１０^６ｐｆｕ／ｍｌである。

本明細書に記載されるとおりのファージを含む調節薬剤は、（ａ）標的宿主の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のファージ濃度に達する；（ｂ）標的宿主の腸の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のファージ濃度に達する；（ｃ）標的宿主のバクテリオサイトの内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のファージ濃度に達する；（ｄ）標的宿主の１つ以上の微生物（例えば、内部共生体）のレベル又は活動を調節する；又は／及び（ｅ）標的宿主の適応度を調節するのに十分な量で且つ十分な時間にわたって標的宿主と接触させることができる。

実施例７及び９によって示されるとおり、ファージは、コオロギなどの昆虫宿主からセラチア・マルセセンス（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）、エルウィニア・カロトボラ（Ｅｒｗｉｎｉａ ｃａｔｏｔｏｖｏｒａ）及びシュードモナス・エントモフィラ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｅｎｚｏｍｏｐｈｉｌａ）などの細菌性病原体を除去することにより調節薬剤として使用することができる。

ｉｉ．ポリペプチド
多数のポリペプチド（例えば、バクテリオシン、Ｒ型バクテリオシン、根粒Ｃリッチペプチド、抗微生物ペプチド、溶解素又はバクテリオサイト調節性ペプチド）を、本明細書に記載される組成物及び方法に使用し得る。一部の例では、本明細書に記載される任意のペプチド又はポリペプチドの有効濃度は、宿主に常在する１つ以上の微生物（本明細書に記載されるとおり）のレベル、活動又は代謝を変化させることができ、この変化が宿主の適応度の増加をもたらし得る。本明細書に含まれるポリペプチドには、天然に存在するポリペプチド又は組換え産生された変異体が含まれ得る。例えば、ポリペプチドは、例えば、特定の領域にわたり又は配列全体にわたり、本明細書に記載されるポリペプチド又は天然に存在するポリペプチドの配列と少なくとも７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％又は９９％の同一性を有する本明細書に記載される任意のポリペプチドの機能的に活性な変異体であり得る。

本明細書に記載されるとおりのポリペプチドを含む調節薬剤は、（ａ）標的宿主の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の濃度に達する；（ｂ）標的宿主の腸の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の濃度に達する；（ｃ）標的宿主のバクテリオサイトの内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の濃度に達する；（ｄ）標的宿主の１つ以上の微生物（例えば、内部共生体）のレベル又は活動を調節する；又は／及び（ｅ）標的宿主の適応度を調節するのに十分な量で且つ十分な時間にわたって標的宿主と接触させることができる。

（ａ）バクテリオシン
本明細書に記載される調節薬剤は、バクテリオシンを含み得る。一部の例では、バクテリオシンは、シュードモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、ストレプトミセス属（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、スタフィロコッカス属（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）又は乳酸菌（ＬＡＢ、例えばラクトコッカス・ラクチス（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ ｌａｃｔｉｓ））などのグラム陽性細菌によって天然に生産される。一部の例では、バクテリオシンは、ハフニア・アルベイ（Ｈａｆｎｉａ ａｌｖｅｉ）、シトロバクター・フロインディ（Ｃｉｔｒｏｂａｃｔｅｒ ｆｒｅｕｎｄｉｉ）、クレブシエラ・オキシトカ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｏｘｙｔｏｃａ）、クレブシエラ・ニューモニエ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａ）、エンテロバクター・クロアカ（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ｃｌｏａｃａｅ）、セラチア・プリミチクム（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｐｌｙｍｉｔｈｉｃｕｍ）、キサントモナス・カンペストリス（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ）、エルウィニア・カロトボラ（Ｅｒｗｉｎｉａ ｃａｒｏｔｏｖｏｒａ）、ラルストニア・ソラナケアルム（Ｒａｌｓｔｏｎｉａ ｓｏｌａｎａｃｅａｒｕｍ）又は大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）などのグラム陰性細菌によって天然に生産される。例示的バクテリオシンとしては、限定はされないが、クラスＩ～ＩＶ ＬＡＢ抗生物質（ランチビオティックなど）、コリシン、ミクロシン及びピオシンが挙げられる。バクテリオシンの非限定的な例を表４に挙げる。

一部の例では、バクテリオシンは、グラム陰性細菌によって生産されるコリシン、ピオシン又はミクロシンである。一部の例では、バクテリオシンは、コリシンである。コリシンは、Ａ群コリシン（例えば、Ｔｏｌ系を使用して標的細菌の外膜に侵入する）又はＢ群コリシン（例えば、Ｔｏｎ系を使用して標的細菌の外膜に侵入する）であり得る。一部の例では、バクテリオシンは、ミクロシンである。ミクロシンは、クラスＩミクロシン（例えば、＜５ｋＤａ、翻訳後修飾を有する）又はクラスＩＩミクロシン（例えば、５～１０ｋＤａ、翻訳後修飾有り又は無し）であり得る。一部の例では、クラスＩＩミクロシンは、クラスＩＩａミクロシン（例えば、機能性ペプチドの合成及びアセンブリに２つ以上の遺伝子を必要とする）又はクラスＩＩｂミクロシン（例えば、Ｃ末端の翻訳後修飾有り又は無しの線状ペプチド）である。一部の例では、バクテリオシンは、ピオシンである。一部の例では、ピオシンは、Ｒ－ピオシン、Ｆ－ピオシン又はＳ－ピオシンである。

一部の例では、バクテリオシンは、グラム陽性細菌によって生産されるクラスＩ、クラスＩＩ、クラスＩＩＩ又はクラスＩＶバクテリオシンである。一部の例では、調節薬剤は、クラスＩバクテリオシン（例えば、グラム陽性細菌によって生産されるランチオニン含有抗生物質（ランチビオティック））を含む。クラスＩバクテリオシン又はランチビオティックは、低分子量ペプチド（例えば、約５ｋＤａ未満）であり得、翻訳後修飾されたアミノ酸残基（例えば、ランチオニン、β－メチルランチオニン又は脱水アミノ酸）を有し得る。

一部の例では、バクテリオシンは、クラスＩＩバクテリオシン（例えば、グラム陽性細菌によって生産される非ランチビオティック）である。多くは、正電荷の非ランチオニン含有ペプチドであり、これは、ランチビオティックと異なり、大規模な翻訳後修飾を受けない。クラスＩＩバクテリオシンは、以下のサブクラスの１つに属し得る：「ペディオシン様」バクテリオシン（例えば、ペディオシンＰＡ－１及びカルノバクテリオシンＸ（クラスＩＩａ））；２ペプチドバクテリオシン（例えば、ラクタシンＦ及びＡＢＰ－１１８（クラスＩＩｂ））；環状バクテリオシン（例えば、カルノシクリンＡ（ｃａｒｎｏｃｙｃｌｉｎ Ａ）及びエンテロシンＡＳ－４８（クラスＩＩｃ））；又は修飾されていない線状の非ペディオシン様バクテリオシン（例えば、エピデルミシンＮＩ０１及びラクトコッシンＡ（クラスＩＩｄ））。

一部の例では、バクテリオシンは、クラスＩＩＩバクテリオシン（例えば、グラム陽性細菌によって生産される）である。クラスＩＩＩバクテリオシンは、１０ｋＤａより大きい分子量を有し得、熱不安定性タンパク質であり得る。クラスＩＩＩバクテリオシンは、ＩＩＩＡ群及びＩＩＩＢ群バクテリオシンに更に細分される。ＩＩＩＡ群バクテリオシンは、エンテロリシンＡなど、敏感な株を細胞の溶解によって十分に死滅させる細菌溶解酵素を含む。ＩＩＩＢ群バクテリオシンは、カゼイシン８０、ヘルベティシンＪ及びラクタシンＢなど、非溶菌性タンパク質を含む。

一部の例では、バクテリオシンは、クラスＩＶバクテリオシン（例えば、グラム陽性細菌によって生産されるもの）である。クラスＩＶバクテリオシンは、活性に必要と見られる他の脂質又は炭水化物部分と会合した一群の複合タンパク質である。これは、比較的疎水性が高く、熱安定性である。クラスＩＶバクテリオシンの例は、ロイコノシンＳ、ラクトシン２７及びラクトシンＳである。

一部の例では、バクテリオシンは、Ｒ型バクテリオシンである。Ｒ型バクテリオシンは、収縮性殺菌性タンパク質複合体である。一部のＲ型バクテリオシンは、収縮性ファージ尾部様構造を有する。ファージ尾繊維タンパク質のＣ末端領域は、標的結合特異性を決定する。これは、受容体結合タンパク質、例えば尾繊維を介して標的細胞に付着し得る。付着に続いて鞘が収縮し、標的細菌のエンベロープを通ってコアが入り込む。コアが侵入すると、細胞膜電位の急速な脱分極が起こり、細胞死が促進される。単一のＲ型バクテリオシン粒子との接触で細胞死が起こり得る。Ｒ型バクテリオシンは、例えば、易熱性、耐弱酸性、トリプシン耐性、遠心によって沈降可能、電子顕微鏡法によって解像可能又はこれらの組み合わせであり得る。他のＲ型バクテリオシンは、複数のタンパク質、ポリペプチド又はサブユニットを含む複合分子であり得、マイオウイルス科（Ｍｙｏｖｉｒｉｄａｅ）のバクテリオファージの尾部構造に類似したものであり得る。天然に存在するＲ型バクテリオシンでは、サブユニット構造は、Ｃ．ディフィシル（Ｃ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ）又は緑膿菌（Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）などの細菌ゲノムによってコードされ、Ｒ型バクテリオシンを形成して他の細菌に対する天然の防御としての役割を果たし得る。一部の例では、Ｒ型バクテリオシンは、ピオシンである。一部の例では、ピオシンは、Ｒ－ピオシン、Ｆ－ピオシン又はＳ－ピオシンである。

一部の例では、バクテリオシンは、本明細書に記載されるバクテリオシンの機能的に活性な変異体である。一部の例では、バクテリオシンの変異体は、例えば、特定の領域にわたり又は配列全体にわたり、本明細書に記載されるバクテリオシン又は天然に存在するバクテリオシンの配列と少なくとも７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％又は９９％の同一性を有する。

一部の例では、バクテリオシンは、標準方法に従って生物工学的に操作され得、その生物活性を調節し、例えば増加若しくは低下させるか、又は調整するか、又はその標的微生物を指定し得る。他の例では、バクテリオシンは、微生物細胞の翻訳機構（例えば、リボソーム等）によって産生される。一部の例では、バクテリオシンは、化学的に合成される。一部のバクテリオシンは、ポリペプチド前駆体に由来することができる。ポリペプチド前駆体は、切断（例えば、プロテアーゼによるプロセシング）を受けると、バクテリオシン自体のポリペプチドを生じさせることができる。このように、一部の例では、バクテリオシンは、前駆体ポリペプチドから産生される。他の一部の例では、バクテリオシンは、翻訳後修飾、例えば切断又は１つ以上の官能基の付加を受けたポリペプチドを含む。

本明細書に記載されるバクテリオシンは、本明細書に記載される任意の使用のために組成物に製剤化され得る。本明細書に開示される組成物は、少なくとも約１つのバクテリオシン、２、３、４、５、１０、１５、２０、３０、４０、５０、１００又はそれを超えるバクテリオシンのいずれか１つなど、任意の数又は種類（例えば、クラス）のバクテリオシンを含み得る。本明細書に記載される組成物中の各バクテリオシンの好適な濃度は、バクテリオシンの有効性、安定性、組成物中にある異なるバクテリオシン種類の数、製剤及び組成物の施用方法などの要因に依存する。一部の例では、液体組成物中の各バクテリオシンは、約０．０１ｎｇ／ｍｌ～約１００ｍｇ／ｍＬである。一部の例では、固体組成物中の各バクテリオシンは、約０．０１ｎｇ／ｇ～約１００ｍｇ／ｇである。一部の例では、ここで、本組成物は、少なくとも２種類のバクテリオシンを含み、各種類のバクテリオシンの濃度は、同じであるか又は異なり得る。一部の例では、バクテリオシンは、バクテリオシンを分泌する細菌細胞を含む組成物で提供される。一部の例では、バクテリオシンは、ポリペプチド（例えば、細菌細胞から単離されたポリペプチド）を含む組成物で提供される。

バクテリオシンは、その細菌細胞にクローン的に関連する細胞及び他の微生物細胞を含め、そのポリペプチドを作る個別の細菌細胞以外の少なくとも１つの微生物を中和し得る（例えば、死滅させ得る）。このように、細菌細胞は、バクテリオシンを分泌することにより複数の微生物に細胞傷害効果又は成長阻害効果を及ぼし得る。一部の例では、バクテリオシンは、細胞膜孔形成、細胞壁干渉（例えば、ペプチドグリカナーゼ（ｐｅｐｔｉｄｏｇｌｙｃａｎａｓｅ）活性）又はヌクレアーゼ活性（例えば、ＤＮアーゼ活性、１６Ｓ ｒＲＮアーゼ活性若しくはｔＲＮアーゼ活性）によって１つ以上の宿主常在細菌種を標的とし、それを死滅させる。

一部の例では、バクテリオシンは、中和活性を有する。バクテリオシンの中和活性としては、限定はされないが、微生物生殖の停止又は細胞傷害性を挙げることができる。一部のバクテリオシンは、細胞傷害活性を有し、従って微生物、例えば細菌、酵母、藻類などを死滅させることができる。一部のバクテリオシンは、微生物、例えば細菌、酵母、藻類などの生殖を例えば細胞周期の停止によって阻害することができる。

一部の例では、バクテリオシンは、殺傷活性を有する。バクテリオシンの殺傷機構は、各バクテリオシン群に特異的である。一部の例では、バクテリオシンは、狭域スペクトル生物活性を有する。バクテリオシンは、その標的株に対するその極めて高い効力で知られる。一部のバクテリオシン活性は、バクテリオシン生産株に近縁の株に限定されている（狭域スペクトル生物活性）。一部の例では、バクテリオシンは、幅広い属に対して広域スペクトル生物活性を有する。

一部の例では、バクテリオシンは、標的細菌細胞膜上の受容体分子又はドッキング分子と相互作用する。例えば、ナイシンは、その標的細菌株に対して極めて効力が強く、１桁のナノモル濃度でも抗微生物活性を示す。ナイシン分子は、ペプチドグリカンサブユニットを細胞質から細胞壁に運ぶ主要なトランスポーターであるリピドＩＩに結合することが示されている。

一部の例では、バクテリオシンは、抗真菌活性を有する。抗酵母又は抗真菌活性を有する幾つものバクテリオシンが同定されている。例えば、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）のバクテリオシンは、一部の酵母株に対して中和活性を有することが示されている（例えば、Ａｄｅｔｕｎｊｉ ａｎｄ Ｏｌａｏｙｅ，Ｍａｌａｙｓｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ９：１３０－１３，２０１３を参照されたい）。別の例では、フェカリス菌（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｆａｅｃａｌｉｓ）ペプチドは、カンジダ属（Ｃａｎｄｉｄａ）種に対して中和活性を有することが示されている（例えば、Ｓｈｅｋｈ ａｎｄ Ｒｏｙ，ＢＭＣ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ １２：１３２，２０１２を参照されたい）。別の例では、シュードモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）のバクテリオシンは、クルブラリア・ルナータ（Ｃｕｒｖｕｌａｒｉａ ｌｕｎａｔａ）、フザリウム属（Ｆｕｓａｒｉｕｍ）種、ヘルミントスポリウム属（Ｈｅｌｍｉｎｔｈｏｓｐｏｒｉｕｍ）種及びビポラリス属（Ｂｉｏｐｏｌａｒｉｓ）種などの真菌に対して中和活性を有することが示されている（例えば、Ｓｈａｌａｎｉ ａｎｄ Ｓｒｉｖａｓｔａｖａ，Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ Ｖｏｌｕｍｅ ５ Ｎｕｍｂｅｒ ２，２００８を参照されたい）。別の例では、枯草菌（Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ）のボトリシジン（ｂｏｔｒｙｃｉｄｉｎ）ＡＪ１３１６及びアリリンＢ１は、抗真菌活性を有することが示されている。

本明細書に記載されるとおりのバクテリオシンを含む調節薬剤は、（ａ）標的宿主の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のバクテリオシン濃度に達する；（ｂ）標的宿主の腸の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のバクテリオシン濃度に達する；（ｃ）標的宿主のバクテリオサイトの内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のバクテリオシン濃度に達する；（ｄ）標的宿主における１つ以上の微生物（例えば、内部共生体）のレベル又は活動を調節する；又は／及び（ｅ）標的宿主の適応度を調節するのに十分な量で且つ十分な時間にわたって標的宿主と接触させることができる。

（ｂ）溶解素
本明細書に記載される調節薬剤は、溶解素（例えば、ムレイン加水分解酵素又はペプチドグリカン自己溶解素としても知られる）を含み得る。宿主に常在する細菌の阻害に好適な任意の溶解素を使用し得る。一部の例では、溶解素は、細菌細胞によって天然に生産され得るものである。一部の例では、溶解素は、バクテリオファージによって天然に生産され得るものである。一部の例では、溶解素は、宿主に常在する細菌を阻害するファージから入手される。一部の例では、溶解素は、天然に存在する溶解素をベースとして改変される。一部の例では、溶解素は、例えば、溶解素にシグナルペプチドを導入することにより、宿主細菌によって分泌されるように改変される。一部の例では、溶解素は、ファージホリンとの組み合わせで使用される。一部の例では、溶解素は、溶解素に敏感でない組換え細菌宿主によって発現される。一部の例では、溶解素を使用して、宿主に常在するグラム陽性又はグラム陰性細菌が阻害される。

溶解素は、任意のクラスの溶解素であり得、１つ以上の基質特異性を有し得る。例えば、溶解素は、グリコシダーゼ、エンドペプチダーゼ、カルボキシペプチダーゼ又はこれらの組み合わせであり得る。一部の例では、溶解素は、細胞壁の糖部分のβ－１－４グリコシド結合、細菌細胞壁の糖及びペプチド部分をつなぐアミド結合及び／又は細胞壁のペプチド部分間のペプチド結合を切断する。溶解素は、ペプチドグリカン内での切断部位に応じて１つ以上の特定の溶解素群に属し得る。一部の例では、溶解素は、Ｎ－アセチル－β－Ｄ－ムラミダーゼ（例えば、リゾチーム）、溶解性トランスグリコシラーゼ、Ｎ－アセチル－β－Ｄ－グルコサミニダーゼ、Ｎ－アセチルムラミル－Ｌ－アラニンアミダーゼ、Ｌ，Ｄ－エンドペプチダーゼ、Ｄ，Ｄ－エンドペプチダーゼ、Ｄ，Ｄ－カルボキシペプチダーゼ、Ｌ，Ｄ－カルボキシペプチダーゼ又はＬ，Ｄ－トランスペプチダーゼである。溶解素及びその活性の非限定的な例を表５に挙げる。

一部の例では、溶解素は、本明細書に記載される溶解素の機能的に活性な変異体である。一部の例では、溶解素の変異体は、例えば、特定の領域にわたり又は配列全体にわたり、本明細書に記載される溶解素又は天然に存在する溶解素の配列と少なくとも７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％又は９９％の同一性を有する。

一部の例では、溶解素は得生物工学的に操作され得、その生物活性を調節し、例えば増加若しくは低下させるか、又は調整するか、又は標的微生物を指定し得る。一部の例では、溶解素は、微生物細胞の翻訳機構（例えば、リボソーム等）によって産生される。一部の例では、溶解素は、化学的に合成される。一部の例では、溶解素は、ポリペプチド前駆体に由来する。ポリペプチド前駆体は、切断（例えば、プロテアーゼによるプロセシング）を受けると、溶解素自体のポリペプチドを生じさせることができる。このように、一部の例では、溶解素は、前駆体ポリペプチドから産生される。一部の例では、溶解素は、翻訳後修飾、例えば切断又は１つ以上の官能基の付加を受けたポリペプチドを含む。

本明細書に記載される溶解素は、本明細書に記載される任意の使用のために組成物に製剤化され得る。本明細書に開示される組成物は、少なくとも約１つの溶解素、２、３、４、５、１０、１５、２０又はそれを超える溶解素のいずれか１つなど、任意の数又は種類（例えば、クラス）の溶解素を含み得る。組成物中の各溶解素の好適な濃度は、溶解素の有効性、安定性、異なる溶解素の数、製剤及び組成物の施用方法などの要因に依存する。一部の例では、液体組成物中の各溶解素は、約０．１ｎｇ／ｍＬ～約１００ｍｇ／ｍＬである。一部の例では、固体組成物中の各溶解素は、約０．１ｎｇ／ｇ～約１００ｍｇ／ｇである。一部の例では、ここで、本組成物は、少なくとも２種類の溶解素を含み、溶解素の各種類の濃度は、同じであるか又は異なり得る。

本明細書に記載されるとおりの溶解素を含む調節薬剤は、（ａ）標的宿主の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の溶解素濃度に達する；（ｂ）標的宿主の腸の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の溶解素濃度に達する；（ｃ）標的宿主のバクテリオサイトの内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の溶解素濃度に達する；（ｄ）標的宿主の１つ以上の微生物（例えば、内部共生体）のレベル又は活動を調節する；又は／及び（ｅ）標的宿主の適応度を調節するのに十分な量で且つ十分な時間にわたって標的宿主と接触させることができる。

（ｃ）抗微生物ペプチド
本明細書に記載される調節薬剤は、抗微生物ペプチド（ＡＭＰ）を含み得る。宿主に常在する微生物を阻害するのに好適な任意のＡＭＰを使用し得る。ＡＭＰは、多様な分子の群であり、そのアミノ酸組成及び構造に基づいてサブ群に分けられる。ＡＭＰは、植物（例えば、コプシン）、昆虫（例えば、ドロソシン、サソリペプチド（例えば、Ｕｙ１９２、ＵｙＣＴ３、Ｄ３、Ｄ１０、Ｕｙ１７、Ｕｙ１９２）、マストパラン、ポネラトキシン、セクロピン、モリシン、メリチン）、カエル（例えば、マガイニン、ダーマセプチン、オーレイン）及び哺乳類（例えば、カテリシジン類、デフェンシン類及びプロテグリン類）に由来するＡＭＰを含め、天然でＡＭＰを生産する任意の生物に由来するか又はそれから生産され得る。例えば、ＡＭＰは、Ｕｙ１９２（５’－ＦＬＳＴＩＷＮＧＩＫＧＬＬ－３’；配列番号２２１）、ＵｙＣＴ３（５’－ＬＳＡＩＷＳＧＩＫＳＬＦ－３；配列番号２２２）、Ｄ３（５’－ＬＷＧＫＬＷＥＧＶＫＳＬＩ－３’；配列番号２２３）及びＤ１０（５’－ＦＰＦＬＫＬＳＬＫＩＰＫＳＡＩＫＳＡＩＫＲＬ－３’；配列番号２２４）、Ｕｙ１７（５’－ＩＬＳＡＩＷＳＧＩＫＧＬＬ－３’；配列番号２２５）など、サソリペプチド又はそれらの組み合わせであり得る。ＡＭＰの他の非限定的な例を表６に挙げる。

ＡＭＰは、任意の数の標的微生物に対して活性があり得る。一部の例では、ＡＭＰは、抗細菌及び／又は抗真菌活性を有し得る。一部の例では、ＡＭＰは、狭域スペクトル生物活性又は広域スペクトル生物活性を有し得る。例えば、一部のＡＭＰは、少数の細菌種又は真菌種のみを標的としてそれを死滅させるが、別のＡＭＰは、グラム陰性及びグラム陽性の両方の細菌並びに真菌に対する活性がある。

更に、ＡＭＰは、幾つもの既知の作用機構で機能し得る。例えば、細胞膜は、ＡＭＰの高頻度標的であるが、ＡＭＰは、ＤＮＡ及びタンパク質合成、タンパク質フォールディング及び細胞壁合成にも干渉し得る。一部の例では、正味カチオン荷電の、両親媒性の性質を有するＡＭＰは、細菌膜を破壊して細胞溶解をもたらす。一部の例では、ＡＭＰは、細胞に侵入して細胞内標的と相互作用することにより、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質又は細胞壁合成に干渉し得る。微生物を死滅させることに加えて、ＡＭＰは、宿主遺伝子発現を変化させ、ケモカインとして役割を果たし且つ／又はケモカイン産生を誘導し、リポ多糖誘発性炎症誘発性サイトカイン産生を阻害し、創傷治癒を促進し、及び樹状細胞及び適応免疫応答細胞の応答を調節する能力を含め、感染のクリアランスに関わる幾つもの免疫調節機能を実証している。

一部の例では、ＡＭＰは、本明細書に記載されるＡＭＰの機能的に活性な変異体である。一部の例では、ＡＭＰの変異体は、例えば、特定の領域にわたり又は配列全体にわたり、本明細書に記載されるＡＭＰ又は天然由来のＡＭＰの配列と少なくとも７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％又は９９％の同一性を有する。

一部の例では、ＡＭＰは、生物工学的に操作され得、その生物活性を調節し、例えば増加若しくは低下させるか、又は調整するか、又は標的微生物を指定し得る。一部の例では、ＡＭＰは、細胞の翻訳機構（例えば、リボソーム等）によって産生される。一部の例では、ＡＭＰは、化学的に合成される。一部の例では、ＡＭＰは、ポリペプチド前駆体に由来する。ポリペプチド前駆体は、切断（例えば、プロテアーゼによるプロセシング）を受けると、ＡＭＰ自体のポリペプチドを生じさせることができる。このように、一部の例では、ＡＭＰは、前駆体ポリペプチドから産生される。一部の例では、ＡＭＰは、翻訳後修飾、例えば切断又は１つ以上の官能基の付加を受けたポリペプチドを含む。

本明細書に記載されるＡＭＰは、本明細書に記載される任意の使用のために組成物に製剤化され得る。本明細書に開示される組成物は、少なくとも約１つのＡＭＰ、２、３、４、５、１０、１５、２０又はそれを超えるＡＭＰのいずれか１つなど、任意の数又は種類（例えば、クラス）のＡＭＰを含み得る。例えば、組成物は、ＡＭＰのカクテル（例えば、サソリペプチド、例えばＵｙＣＴ３、Ｄ３、Ｄ１０及びＵｙ１７のカクテル）を含み得る。組成物中の各ＡＭＰの好適な濃度は、ＡＭＰの有効性、安定性、組成物中にある異なるＡＭＰの数、製剤及び組成物の施用方法などの要因に依存する。一部の例では、液体組成物中の各ＡＭＰは、約０．１ｎｇ／ｍＬ～約１００ｍｇ／ｍＬである。一部の例では、固体組成物中の各ＡＭＰは、約０．１ｎｇ／ｇ～約１００ｍｇ／ｇである。一部の例では、ここで、本組成物は、少なくとも２種類のＡＭＰを含み、ＡＭＰの各種類の濃度は、同じであるか又は異なり得る。

本明細書に記載されるとおりのＡＭＰを含む調節薬剤は、（ａ）標的宿主の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のＡＭＰ濃度に達する；（ｂ）標的宿主の腸の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のＡＭＰ濃度に達する；（ｃ）標的宿主のバクテリオサイトの内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のＡＭＰ濃度に達する；（ｄ）標的宿主の１つ以上の微生物（例えば、内部共生体）のレベル又は活動を調節する；又は／及び（ｅ）標的宿主の適応度を調節するのに十分な量で且つ十分な時間にわたって標的宿主と接触させることができる。

（ｄ）根粒Ｃリッチペプチド
本明細書に記載される調節薬剤は、根粒Ｃリッチペプチド（ＮＣＲペプチド）を含み得る。ＮＣＲペプチドは、ある種のマメ科植物で生産され、植物細胞が何千もの細胞内内部共生体を含有する根粒の形成をもたらすリゾビウム科（Ｒｈｉｚｏｂｉａｃｅａｅ）の細菌（根粒菌）との植物の相利共生的窒素固定共生において重要な役割を果たす。ＮＣＲペプチドは、細菌の不可逆的な最終分化過程を指図する抗微生物特性を備え、それにより例えば細菌膜を透過処理し、細胞分裂を破綻させるか又はタンパク質合成を阻害する。例えば、アルファルファ根粒菌（Ｓｉｎｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｍｅｌｉｌｏｔｉ）に感染したメディカゴ・トルンカトゥラ（Ｍｅｄｉｃａｇｏ ｔｒｕｎｃａｔｕｌａ）根粒細胞では、高い倍数性の窒素固定バクテロイドへの細菌の不可逆的な分化を指図する何百ものＮＣＲペプチドが生産される）。ＮＣＲペプチドの非限定的な例を表７に挙げる。

当該技術分野において公知の任意のＮＣＲペプチドは、本明細書に記載される方法又は組成物における使用に好適である。ＮＣＲペプチド生産植物としては、限定はされないが、ピスム・サティブム（Ｐｉｓｕｍ ｓａｔｉｖｕｍ）（エンドウマメ）、アストラガルス・シニクス（Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ ｓｉｎｉｃｕｓ）（ＩＲＬＣマメ科植物）、ファセオルス・ブルガリス（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｖｕｌｇａｒｉｓ）（インゲンマメ）、ビグナ・ウンギクラタ（Ｖｉｇｎａ ｕｎｇｕｉｃｕｌａｔａ）（ササゲ）、メディカゴ・トルンカトゥラ（Ｍｅｄｉｃａｇｏ ｔｒｕｎｃａｔｕｌａ）（タルウマゴヤシ）及びロトゥス・ジャポニクス（Ｌｏｔｕｓ ｊａｐｏｎｉｃｕｓ）が挙げられる。例えば、Ｍ．トルンカトゥラ（Ｍ．ｔｒｕｎｃａｔｕｌａ）のゲノム配列から６００を超える候補ＮＣＲペプチドが予測され、根粒から分離された細胞において約１５０の異なるＮＣＲペプチドが質量分析法によって検出されている。

本明細書に記載されるＮＣＲペプチドは、成熟又は未成熟ＮＣＲペプチドであり得る。未成熟ＮＣＲペプチドは、小胞体への移行に必要であり且つ移行後に切断されるＣ末端シグナルペプチドを有する。ＮＣＲペプチドのＮ末端は、分泌経路への標的化のためのシグナルペプチドを含み、これは、切断可能であり得る。ＮＣＲペプチドは、概して、その構造を安定化させるジスルフィド架橋を有する小さいペプチドである。成熟ＮＣＲペプチドは、約２０～約６０アミノ酸、約２５～約５５アミノ酸、約３０～約５０アミノ酸、約３５～約４５アミノ酸の範囲又はその間にある任意の範囲の長さを有する。ＮＣＲペプチドは、システイン残基の保存配列を含み、残りのペプチド配列は、極め可変的であり得る。ＮＣＲペプチドは、概して約４つ又は８つのシステインを有する。

ＮＣＲペプチドは、アニオン性、中性又はカチオン性であり得る。一部の例では、約８より高いｐＩを有する合成カチオン性ＮＣＲペプチドが抗微生物活性を有する。例えば、ＮＣＲ２４７（ｐＩ＝１０．１５、ＲＮＧＣＩＶＤＰＲＣＰＹＱＱＣＲＲＰＬＹＣＲＲＲ；配列番号１９８）及びＮＣＲ３３５（ｐＩ＝１１．２２）（ＭＡＱＦＬＬＦＶＹＳＬＩＩＦＬＳＬＦＦＧＥＡＡＦＥＲＴＥＴＲＭＬＴＩＰＣＴＳＤＤＮＣＰＫＶＩＳＰＣＨＴＫＣＦＤＧＦＣＧＷＹＩＥＧＳＹＥＧＰ；配列番号１９９）は、両方ともグラム陰性及びグラム陽性細菌並びに真菌に対して有効である。一部の例では、ＮＣＲ００１などの中性及び／又はアニオン性ＮＣＲペプチドは、約８より高いｐＩで抗微生物活性を有しない。

一部の例では、ＮＣＲペプチドは細菌を死滅させるのに有効である。一部の例では、ＮＣＲペプチドは、アルファルファ根粒菌（Ｓ．ｍｅｌｉｌｏｔｉ）、ゼノラブダス属種（Ｘｅｎｏｒｈａｂｄｕｓ ｓｐｐ）、フォトラブダス属種（Ｐｈｏｔｏｒｈａｂｄｕｓ ｓｐｐ）、カンディダトゥス属種（Ｃａｎｄｉｄａｔｕｓ ｓｐｐ）、ブフネラ属種（Ｂｕｃｈｎｅｒａ ｓｐｐ）、ブラッタバクテリウム属種（Ｂｌａｔｔａｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、バウマンニア属種（Ｂａｕｍａｎｉａ ｓｐｐ）、ウィグルスウォーチア属種（Ｗｉｇｇｌｅｓｗｏｒｔｈｉａ ｓｐｐ）、ボルバキア属種（Ｗｏｌｂａｃｈｉａ ｓｐｐ）、リケッチア属種（Ｒｉｃｋｅｔｔｓｉａ ｓｐｐ）、オリエンティア属種（Ｏｒｉｅｎｔｉａ ｓｐｐ）、ソーダリス属種（Ｓｏｄａｌｉｓ ｓｐｐ）、バークホルデリア属種（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｓｐｐ）、カプリアビダス属種（Ｃｕｐｒｉａｖｉｄｕｓ ｓｐｐ）、フランキア属種（Ｆｒａｎｋｉａ ｓｐｐ）、シノリゾビウム属種（Ｓｎｉｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｓｐｐ）、ストレプトコッカス属種（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、ウォリネラ属種（Ｗｏｌｉｎｅｌｌａ ｓｐｐ）、キシレラ属種（Ｘｙｌｅｌｌａ ｓｐｐ）、エルウィニア属種（Ｅｒｗｉｎｉａ ｓｐｐ）、アグロバクテリウム属種（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、バチルス属種（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、パエニバチルス属種（Ｐａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、ストレプトミセス属種（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｓｐｐ）、ミクロコッカス属種（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、コリネバクテリウム属種（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、アセトバクター属種（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｐ）、シアノバクテリア属種（Ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａ ｓｐｐ）、サルモネラ属種（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｓｐｐ）、ロドコッカス属種（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、シュードモナス属種（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ）、ラクトバチルス属種（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、エンテロコッカス属種（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐｐ）、アルカリゲネス属種（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｓｐｐ）、クレブシエラ属種（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｓｐｐ）、パエニバチルス属種（Ｐａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ）、アルスロバクター属種（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｐ）、コリネバクテリウム属種（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、ブレビバクテリウム属種（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ）、サーマス属種（Ｔｈｅｒｍｕｓ ｓｐｐ）、シュードモナス属種（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ）、クロストリジウム属種（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｐｐ）又は大腸菌属種（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｓｐｐ）を死滅させるのに有効である。

一部の例では、ＮＣＲペプチドは、本明細書に記載されるＮＣＲペプチドの機能的に活性な変異体である。一部の例では、ＮＣＲペプチドの変異体は、例えば、特定の領域にわたり又は配列全体にわたり、本明細書に記載されるＮＣＲペプチド又は天然由来のＮＣＲペプチドの配列と少なくとも７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％又は９９％の同一性を有する。

一部の例では、ＮＣＲペプチドは、生物工学的に操作され得、その生物活性を調節し、例えば増加若しくは低下させるか、又は調整するか、又は標的微生物を指定し得る。一部の例では、ＮＣＲペプチドは、細胞の翻訳機構（例えば、リボソーム等）によって産生される。一部の例では、ＮＣＲペプチドは、化学的に合成される。一部の例では、ＮＣＲペプチドは、ポリペプチド前駆体に由来する。ポリペプチド前駆体は、切断（例えば、プロテアーゼによるプロセシング）を受けると、ＮＣＲペプチド自体を生じさせることができる。このように、一部の例では、ＮＣＲペプチドは、前駆体ポリペプチドから産生される。一部の例では、ＮＣＲペプチドは、翻訳後修飾、例えば切断又は１つ以上の官能基の付加を受けたポリペプチドを含む。

本明細書に記載されるＮＣＲペプチドは、本明細書に記載される任意の使用のために組成物に製剤化され得る。本明細書に開示される組成物は、少なくとも約１つのＮＣＲペプチド、２、３、４、５、１０、１５、２０、３０、４０、５０、１００又はそれを超えるＮＣＲペプチドのいずれか１つなど、任意の数又は種類のＮＣＲペプチドを含み得る。組成物中の各ＮＣＲペプチドの好適な濃度は、ＮＣＲペプチドの有効性、安定性、異なるＮＣＲペプチドの数、製剤及び組成物の施用方法などの要因に依存する。一部の例では、液体組成物中の各ＮＣＲペプチドは、約０．１ｎｇ／ｍＬ～約１００ｍｇ／ｍＬである。一部の例では、固体組成物中の各ＮＣＲペプチドは、約０．１ｎｇ／ｇ～約１００ｍｇ／ｇである。一部の例では、ここで、本組成物は、少なくとも２種類のＮＣＲペプチドを含み、ＮＣＲペプチドの各種類の濃度は、同じであるか又は異なり得る。

本明細書に記載されるとおりのＮＣＲペプチドを含む調節薬剤は、（ａ）標的宿主の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のＮＣＲペプチド濃度に達する；（ｂ）標的宿主の腸の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のＮＣＲペプチド濃度に達する；（ｃ）標的宿主のバクテリオサイトの内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のＮＣＲペプチド濃度に達する；（ｄ）標的宿主の１つ以上の微生物（例えば、内部共生体）のレベル又は活動を調節する；又は／及び（ｅ）標的宿主の適応度を調節するのに十分な量で且つ十分な時間にわたって標的宿主と接触させることができる。

（ｅ）バクテリオサイト調節性ペプチド
本明細書に記載される調節薬剤は、バクテリオサイト調節性ペプチド（ＢＲＰ）を含み得る。ＢＲＰは、昆虫のバクテリオサイトに発現するペプチドである。この遺伝子は、初めに発育時点で共生体の取り込みと同時に発現し、そのバクテリオサイト特異的発現が昆虫の生涯にわたって維持される。一部の例では、ＢＲＰは、疎水性アミノ末端ドメインを有し、これは、シグナルペプチドであると予想されている。加えて、一部のＢＲＰは、システインリッチドメインを有する。一部の例では、バクテリオサイト調節性ペプチドは、バクテリオサイト特異的システインリッチ（ＢＣＲ）タンパク質である。バクテリオサイト調節性ペプチドは、長さが約４０～１５０アミノ酸である。一部の例では、バクテリオサイト調節性ペプチドは、長さが約４５～約１４５、約５０～約１４０、約５５～約１３５、約６０～約１３０、約６５～約１２５、約７０～約１２０、約７５～約１１５、約８０～約１１０、約８５～約１０５の範囲又はその間にある任意の範囲である。ＢＲＰ及びその活性の非限定的な例を表８に挙げる。

一部の例では、ＢＲＰは、宿主のバクテリオサイトに常在する１つ以上の細菌の成長及び／又は活動を変化させる。一部の例では、ＢＲＰは、生物工学的に操作され得、その生物活性を調節するか（例えば、増加させるか、低下させるか、若しくは調整し）、又は標的微生物を指定し得る。一部の例では、ＢＲＰは、細胞の翻訳機構（例えば、リボソーム等）によって産生される。一部の例では、ＢＲＰは、化学的に合成される。一部の例では、ＢＲＰは、ポリペプチド前駆体に由来する。ポリペプチド前駆体は、切断（例えば、プロテアーゼによるプロセシング）を受けると、ＢＲＰ自体のポリペプチドを生じさせることができる。このように、一部の例では、ＢＲＰは、前駆体ポリペプチドから産生される。一部の例では、ＢＲＰは、翻訳後修飾、例えば切断又は１つ以上の官能基の付加を受けたポリペプチドを含む。

本明細書に記載されるとおりのＢＲＰの機能的に活性な変異体も、本明細書に記載される組成物及び方法において有用である。一部の例では、ＢＲＰの変異体は、例えば、特定の領域にわたり又は配列全体にわたり、本明細書に記載されるＢＲＰ又は天然由来のＢＲＰの配列と少なくとも７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％又は９９％の同一性を有する。

本明細書に記載されるＢＲＰは、本明細書に記載される任意の使用のために組成物に製剤化され得る。本明細書に開示される組成物は、少なくとも約１つのＢＲＰ、２、３、４、５、１０、１５、２０又はそれを超えるＢＲＰのいずれか１つなど、任意の数又は種類（例えば、クラス）のＢＲＰを含み得る。組成物中の各ＢＲＰの好適な濃度は、ＢＲＰの有効性、安定性、異なるＢＲＰの数、製剤及び組成物の施用方法などの要因に依存する。一部の例では、液体組成物中の各ＢＲＰは、約０．１ｎｇ／ｍＬ～約１００ｍｇ／ｍＬである。一部の例では、固体組成物中の各ＢＲＰは、約０．１ｎｇ／ｇ～約１００ｍｇ／ｇである。一部の例では、ここで、本組成物は、少なくとも２種類のＢＲＰを含み、ＢＲＰの各種類の濃度は、同じであるか又は異なり得る。

本明細書に記載されるとおりのＢＲＰを含む調節薬剤は、（ａ）標的宿主の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のＢＲＰ濃度に達する；（ｂ）標的宿主の腸の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のＢＲＰ濃度に達する；（ｃ）標的宿主のバクテリオサイトの内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）のＢＲＰ濃度に達する；（ｄ）標的宿主の１つ以上の微生物（例えば、内部共生体）のレベル又は活動を調節する；又は／及び（ｅ）標的宿主の適応度を調節するのに十分な量で且つ十分な時間にわたって標的宿主と接触させることができる。

ｉｉｉ．小分子
多くの小分子（例えば、抗生物質又は代謝産物）を、本明細書に記載される組成物及び方法において使用し得る。一部の例では、本明細書に記載される小分子の有効濃度は、宿主に常在する１つ以上の微生物（本明細書に記載されるとおり）のレベル、活動又は代謝を変化させることができ、この変化が宿主の適応度の増加をもたらし得る。

本明細書に記載されるとおりの小分子を含む調節薬剤は、（ａ）標的宿主の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の小分子濃度に達する；（ｂ）標的宿主の腸の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の小分子濃度に達する；（ｃ）標的宿主のバクテリオサイトの内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の小分子濃度に達する；（ｄ）標的宿主の１つ以上の微生物（例えば、内部共生体）のレベル又は活動を調節する；又は／及び（ｅ）標的宿主の適応度を調節するのに十分な量で且つ十分な時間にわたって標的宿主と接触させることができる。

（ａ）抗生物質
本明細書に記載される調節薬剤は、抗生物質を含み得る。当該技術分野において公知の任意の抗生物質を使用し得る。抗生物質は、通常、その作用機構、化学構造又は活性スペクトルに基づいて分類される。

本明細書に記載される抗生物質は、任意の細菌機能又は成長過程を標的とし得、静菌性（例えば、細菌成長を遅らせ又は妨げる）又は殺菌性（例えば、細菌を死滅させる）のいずれであり得る。一部の例では、抗生物質は、殺菌性抗生物質である。一部の例では、殺菌性抗生物質は、細菌細胞壁を標的とするもの（例えば、ペニシリン系及びセファロスポリン系）；細胞膜を標的とするもの（例えば、ポリミキシン系）；又は必須細菌酵素を阻害するもの（例えば、リファマイシン系、リピアルマイシン系、キノロン系及びスルホンアミド系）である。一部の例では、殺菌性抗生物質は、アミノグリコシドである。一部の例では、抗生物質は、静菌性抗生物質である。一部の例では、静菌性抗生物質は、タンパク質合成を標的とする（例えば、マクロライド系、リンコサミド系及びテトラサイクリン系）。本明細書で使用し得る更なる抗生物質クラスとしては、環状リポペプチド系（ダプトマイシンなど）、グリシルサイクリン系（チゲサイクリンなど）、オキサゾリジノン系（リネゾリドなど）又はリピアルマイシン系（フィダキソマイシンなど）が挙げられる。抗生物質の例としては、オキシテトラサイクリン、ドキシサイクリン、リファンピシン、シプロフロキサシン、アンピシリン及びポリミキシンＢが挙げられる。抗生物質の他の非限定的な例を表９に掲載する。

本明細書に記載される抗生物質は、任意のレベルの標的特異性を有し得る（例えば、狭域又は広域スペクトル）。一部の例では、抗生物質は、狭域スペクトル抗生物質であり、従ってグラム陰性又はグラム陽性細菌などの特異的なタイプの細菌を標的とする。或いは、抗生物質は、広範囲の細菌を標的とする広域スペクトル抗生物質であり得る。

本明細書に記載される抗生物質は、本明細書に記載される任意の使用のために組成物に製剤化され得る。本明細書に開示される組成物は、少なくとも約１つの抗生物質、２、３、４、５、１０、１５、２０又はそれを超える抗生物質（例えば、リファンピシンとドキシサイクリンとの併用又はアンピシリンとリファンピシンとの併用）のいずれか１つなど、任意の数又は種類（例えば、クラス）の抗生物質を含み得る。組成物中の各抗生物質の好適な濃度は、抗生物質の有効性、安定性、異なる抗生物質の数、製剤及び組成物の施用方法などの要因に依存する。一部の例では、ここで、本組成物は、少なくとも２種類の抗生物質を含み、抗生物質の各種類の濃度は、同じであるか又は異なり得る。

本明細書に記載されるとおりの抗生物質を含む調節薬剤は、（ａ）標的宿主の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の抗生物質濃度に達する；（ｂ）標的宿主の腸の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の抗生物質濃度に達する；（ｃ）標的宿主のバクテリオサイトの内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の抗生物質濃度に達する；（ｄ）標的宿主の１つ以上の微生物（例えば、内部共生体）のレベル又は活動を調節する；又は／及び（ｅ）標的宿主の適応度を調節するのに十分な量で且つ十分な時間にわたって標的宿主と接触させることができる。

（ｂ）二次代謝産物
一部の例では、本明細書に記載される組成物及び方法の調節薬剤は、二次代謝産物を含む。二次代謝産物は、生物によって生産される有機分子に由来する。二次代謝産物は、（ｉ）細菌、真菌、アメーバ、植物、昆虫及び大型動物に対して使用される競合薬剤；（ｉｉ）金属運搬薬剤；（ｉｉｉ）微生物と植物、昆虫及び高等動物との間の共生薬剤；（ｉｖ）性ホルモン；及び（ｖ）分化エフェクターとして作用し得る。二次代謝産物の非限定的な例を表１０に掲載する。

本明細書で使用される二次代謝産物には、任意の公知の二次代謝産物群からの代謝産物が含まれ得る。例えば、二次代謝産物は、以下の群に分類することができる：アルカロイド類、テルペノイド類、フラボノイド類、グリコシド類、天然フェノール類、例えばゴシポール酢酸）、エナール類（例えば、ｔｒａｎｓ－シンナムアルデヒド）、フェナジン類、ビフェノール類及びジベンゾフラン類、ポリケチド類、脂肪酸シンターゼペプチド、非リボソーム性ペプチド、リボソーム合成ペプチド及び翻訳後修飾ペプチド、ポリフェノール類、多糖類（例えば、キトサン）及びバイオポリマー類。二次代謝産物の詳細なレビューについては、例えば、Ｖｉｎｉｎｇ，Ａｎｎｕ．Ｒｅｖ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．４４：３９５－４２７，１９９０を参照されたい。本明細書に記載される組成物及び方法に有用な二次代謝産物としては、内部共生体（例えば、一次又は二次内部共生体）、バクテリオサイト又は細胞外共生体の天然の機能を変化させるものが挙げられる。一部の例では、本明細書に記載される１つ以上の二次代謝産物は、抗微生物化合物に関するハイスループットスクリーニング（ＨＴＳ）から分離される。例えば、ＨＴＳスクリーニングにより、１つの特定領域の多様な生態系で成長する生物からの３９，０００を超える粗抽出物からグラム陽性及びグラム陰性細菌に対する特異性を有する４９の抗細菌性抽出物が同定された。一部の例では、二次代謝産物は、バクテリオサイト内で輸送される。

一部の例では、小分子は、ビタミン合成の阻害薬である。一部の例では、ビタミン合成阻害薬は、ビタミン前駆類似体である。特定の例では、ビタミン前駆類似体は、パントテノールである。

一部の例では、小分子は、アミノ酸類似体である。特定の例では、アミノ酸類似体は、Ｌ－カナバニン、Ｄ－アルギニン、Ｄ－バリン、Ｄ－メチオニン、Ｄ－フェニルアラニン、Ｄ－ヒスチジン、Ｄ－トリプトファン、Ｄ－スレオニン、Ｄ－ロイシン、Ｌ－ＮＧ－ニトロアルギニン又はこれらの組み合わせである。

一部の例では、小分子は、プロピオン酸、レブリン酸、ｔｒａｎｓ－シンナムアルデヒド、ナイシン又は低分子量キトサンなどの天然抗微生物化合物である。

本明細書に記載される二次代謝産物は、本明細書に記載される任意の使用のために組成物に製剤化され得る。本明細書に開示される組成物は、少なくとも約１つの二次代謝産物、２、３、４、５、１０、１５、２０又はそれを超える二次代謝産物のいずれか１つなど、任意の数又は種類（例えば、クラス）の二次代謝産物を含み得る。組成物中の各二次代謝産物の好適な濃度は、二次代謝産物の有効性、安定性、異なる二次代謝産物の数、製剤及び組成物の施用方法などの要因に依存する。一部の例では、ここで、本組成物は、少なくとも２種類の二次代謝産物を含み、二次代謝産物の各種類の濃度は、同じであるか又は異なり得る。

本明細書に記載されるとおりの二次代謝産物を含む調節薬剤は、（ａ）標的宿主の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の二次代謝産物濃度に達する；（ｂ）標的宿主の腸の内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の二次代謝産物濃度に達する；（ｃ）標的宿主のバクテリオサイトの内部で目標レベル（例えば、所定又は閾値レベル）の二次代謝産物濃度に達する；（ｄ）標的宿主の１つ以上の微生物（例えば、内部共生体）のレベル又は活動を調節する；又は／及び（ｅ）標的宿主の適応度を調節するのに十分な量で且つ十分な時間にわたって標的宿主と接触させることができる。

ｉｖ．調節薬剤としての細菌
一部の例では、本明細書に記載される調節薬剤は、１つ以上の細菌を含む。多くの細菌は、本明細書に記載される組成物及び方法に有用である。一部の例では、薬剤は、宿主に内因的に見られる細菌種である。一部の例では、細菌性調節薬剤は、内部共生細菌種である。調節薬剤として使用し得る細菌の非限定的な例としては、本明細書で詳細な説明の第ＩＩ節に記載されるあらゆる細菌種及び表１に挙げられるものが含まれる。例えば、調節薬剤は、ガンマプロテオバクテリア綱（Ｇａｍｍａｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ）、アルファプロテオバクテリア（Ａｌｐｈａｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ）、ベータプロテオバクテリア（Ｂｅｔａｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ）、バクテロイデス門（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｔｅｓ）、フィルミクテス門（Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ）（例えば、ラクトバチルス属（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）及びバチルス属種（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ．））、クロストリジウム綱（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａ）、放線菌類（Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ）、スピロヘータ門（Ｓｐｉｒｏｃｈｅｔｅｓ）、ウェルコミクロビウム門（Ｖｅｒｒｕｃｏｍｉｃｒｏｂｉａ）及び放線菌門（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ）を含め、昆虫の腸及び／又は血体腔内に存在する任意の細菌門からの細菌種であり得る。

一部の例では、調節薬剤は、微生物多様性を促進するか又は別様に宿主の微生物叢を好ましい方式で変化させる細菌である。１つの例では、細菌を提供して昆虫のマイクロバイオームの発育が促進され得る。

コオロギ、バッタ又はイナゴなどの昆虫の適応度を増加するために、本明細書で考察される細菌性調節薬剤を用いて、節に示されるとおりの標的微生物のレベル、活動又は代謝を変化させることができる。

一部の例では、かかる細菌性調節薬剤は、アミノ酸（例えば、メチオニン）を含めた栄養素の生産能を有する細菌である。栄養素生産細菌は、天然に存在する細菌、例えば昆虫宿主にとって外因性の天然に存在する細菌であり得る。かかる細菌は、環境サンプルに見られるものなど、細菌の個体群から分離し得る。アミノ酸生産細菌を投与されていない宿主と比べて宿主におけるアミノ酸の生産量が増加するように１つ以上のアミノ酸を生産する細菌を分離することができる。宿主中の細菌が生産し得るアミノ酸としては、メチオニン、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン又はバリンが挙げられる。特定の例では、アミノ酸生産細菌は、メチオニン生産細菌である。

一部の例では、栄養素生産細菌（例えば、アミノ酸生産細菌、例えばメチオニン生産細菌）は、少なくとも１００，０００細胞／ｍｌ（例えば、少なくとも約１００，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約１５０，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約２００，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約２５０，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約３００，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約３５０，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約４００，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約４５０，０００細胞／ｍｌ又は少なくとも約５００，０００細胞／ｍｌ）の濃度である。

実施例１～４及び８は、どのようにメチオニン生産微生物を同定することができ、次にそれをコオロギなどの昆虫宿主又はモデル生物ショウジョウバエ属（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ）における調節薬剤として使用して宿主の適応度を増加させる（例えば、アミノ酸含有量（例えば、メチオニン含有量を増加させる）ことができるかについて記載する。例えば、特定の例では、食品又は飼料の製造時に宿主を使用する前に宿主の栄養分を増加させる。

一部の例では、かかる細菌性調節薬剤は、殺虫剤を含めた表１２に提示されるとおりの農薬の分解能を有する細菌である。かかる殺虫剤としては、イミダクロプリドなどのネオニコチノイド系又はフェニトロチオンなどの有機リン系殺虫剤が挙げられる。一部の例では、農薬代謝細菌は、少なくとも１００，０００細胞／ｍｌ（例えば、少なくとも約１００，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約１５０，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約２００，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約２５０，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約３００，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約３５０，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約４００，０００細胞／ｍｌ、少なくとも約４５０，０００細胞／ｍｌ又は少なくとも約５００，０００細胞／ｍｌ）の濃度である。

実施例５及び６は、どのようにイミダクロプリド及びフェニトロチオン分解微生物を同定することができ、次にそれをコオロギなどの昆虫宿主における調節薬剤として使用して、処理を受けた昆虫宿主に競争上の優位性を与えることができるかについて記載する。かかる農薬分解微生物、例えばイミダクロプリド分解又はフェニトロチオン分解微生物をミツバチなどの昆虫宿主に投与することは、宿主に常在する１つ以上の微生物のレベル、活動又は代謝の変化に包含されるものと理解される。

ｖ．調節薬剤に対する修飾
（ａ）融合
本明細書に記載される調節薬剤のいずれも追加的な部分に融合又は連結し得る。一部の例では、調節薬剤には、１つ以上の追加的な部分（例えば、１つの追加的な部分、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれを超える追加的な部分）の融合物が含まれる。一部の例では、追加的な部分は、本明細書に記載される調節薬剤（例えば、ペプチド、ポリペプチド、小分子又は抗生物質）のいずれか１つである。或いは、追加的な部分は、調節薬剤自体として作用しなくてもよく、代わりに二次的機能を果たし得る。例えば、追加的な部分は、宿主の標的部位（例えば、宿主の腸又は宿主のバクテリオサイト）において又は宿主（例えば、コオロギ、バッタ又はイナゴ）に常在する標的微生物において調節薬剤の到達、結合又は活性化を促進し得る。

一部の例では、追加的な部分は、調節薬剤が標的宿主細胞又は宿主に常在する標的微生物に侵入することを促進し得る。例えば、追加的な部分には、細胞透過性ペプチドが含まれ得る。細胞透過性ペプチド（ＣＰＰ）は、タンパク質に由来する天然配列；２つの天然配列の融合によって形成されるキメラペプチド；又は構造－活性研究に基づいて合成的に設計された配列である合成ＣＰＰであり得る。一部の例では、ＣＰＰは、限られた毒性で細胞膜（例えば、原核及び真核細胞膜）を遍在的に通過する能力を有する。更に、ＣＰＰは、特定の受容体によるキラル認識の必要なしに、エネルギー依存性及び／又は非依存性機構によって細胞膜を通過する能力を有し得る。ＣＰＰは、本明細書に記載される任意の調節薬剤に結合させることができる。例えば、ＣＰＰは、細胞透過性ペプチドに融合した抗微生物ペプチド（ＡＭＰ）、例えばサソリペプチド、例えばＵＹ１９２（例えば、ＹＧＲＫＫＲＲＱＲＲＲＦＬＳＴＩＷＮＧＩＫＧＬＬＦＡＭ；配列番号２２６）に結合させることができる。ＣＰＰの非限定的な例を表１１に挙げる。

他の例では、追加的な部分は、調節薬剤が宿主に常在する標的微生物（例えば、真菌又は細菌）に結合することを促進する。追加的な部分は、１つ以上のターゲティングドメインを含み得る。一部の例では、ターゲティングドメインは、調節薬剤を宿主の腸に常在する１つ以上の微生物（例えば、細菌又は真菌）に標的化し得る。一部の例では、ターゲティングドメインは、調節薬剤を宿主の特定の領域（例えば、宿主の腸又はバクテリオサイト）に標的化することにより、概して宿主の前記領域に存在する微生物に到達し得る。例えば、ターゲティングドメインは、調節薬剤を宿主の前腸、中腸又は後腸に標的化し得る。他の例では、ターゲティングドメインは、調節薬剤を宿主のバクテリオサイト及び／又は宿主バクテリオサイトに常在する１つ以上の特定の細菌に標的化し得る。

（ｂ）プレ又はプロドメイン
一部の例では、調節薬剤は、プレ又はプロアミノ酸配列を含み得る。例えば、調節薬剤は、プレ配列又はプロ配列の切断又は翻訳後修飾によって活性化され得る不活性なタンパク質又はペプチドであり得る。一部の例では、調節薬剤は、不活性化プレ配列又はプロ配列によって操作される。例えば、プレ配列又はプロ配列は、調節薬剤上の活性化部位、例えば受容体結合部位を隠し得るか又は調節薬剤のコンホメーション変化を誘導し得る。従って、プレ配列又はプロ配列の切断を受けると、調節薬剤が活性化される。

或いは、調節薬剤は、プレ又はプロ小分子、例えば抗生物質を含み得る。調節薬剤は、宿主内部の標的環境で活性化され得る不活性な本明細書に記載される小分子であり得る。例えば、小分子は、宿主腸内が特定のｐＨに達したときに活性化され得る。例えば、ターゲティングドメインは、本明細書に記載の調節薬剤、例えばＡＭＰ、例えばサソリペプチド、例えばＵｙ１９２に結合するスノードロップ（Ｇａｌａｎｔｈｕｓ ｎｉｖａｌｉｓ）レクチン又はアグルチニン（ＧＮＡ）であり得る。

（ｃ）リンカー
調節薬剤が追加的な部分に結び付いている例では、調節薬剤は、リンカーを更に含み得る。例えば、リンカーは、化学結合、例えば１つ以上の共有結合又は非共有結合であり得る。一部の例では、リンカーは、ペプチドリンカー（例えば、２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、２０、２５、３０、３５、４０アミノ酸又はそれを超えて長い）であり得る。リンカーには、本明細書に記載される任意のフレキシブルリンカー、リジッドリンカー又は切断可能リンカーが含まれ得る。

フレキシブルペプチドリンカーには、主にＧｌｙ及びＳｅｒ残基を有する配列を有するリンカー（「ＧＳ」リンカー）を含め、当該技術分野で一般的に使用されるもののいずれが含まれ得る。フレキシブルリンカーは、ある程度の動き又は相互作用を必要とするドメインをつなぎ合わせるのに有用となることもあり、小型の非極性（例えば、Ｇｌｙ）又は極性（例えば、Ｓｅｒ又はＴｈｒ）アミノ酸を含み得る。

或いは、ペプチドリンカーは、リジッドリンカーであり得る。リジッドリンカーは、部分間を固定的な距離に保ってその独立した機能を維持するのに有用である。リジッドリンカーは、融合物中の１つ以上の構成成分の安定性又は生物活性を確保するためにドメインの空間的隔離が決定的に重要な場合にも有用であり得る。リジッドリンカーは、例えば、αヘリックス構造又はＰｒｏリッチ配列（ＸＰ）_ｎ（ここで、Ｘは、任意のアミノ酸、好ましくはＡｌａ、Ｌｙｓ又はＧｌｕを意味する）を有し得る。

更に他の例では、ペプチドリンカーは、切断可能リンカーであり得る。一部の例では、リンカーは、還元試薬又はプロテアーゼの存在下など、特定の条件下で切断され得る。インビボ切断可能リンカーは、ジスルフィド結合の可逆的な性質を利用し得る。一例としては、２つのＣｙｓ残基間におけるトロンビン感受性配列（例えば、ＰＲＳ）が挙げられる。インビトロでＣＰＲＳＣをトロンビン処理すると、トロンビン感受性配列の切断が起こる一方、可逆的ジスルフィド結合がインタクトなまま残る。かかるリンカーは、公知であり、例えばＣｈｅｎ ｅｔ ａｌ．，Ａｄｖ．Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖ．Ｒｅｖ．６５（１０）：１３５７－１３６９，２０１３に記載されている。融合物中のリンカーの切断は、宿主の特定の細胞若しくは組織又は宿主に常在する微生物における条件下においてインビボで発現するプロテアーゼでも行われ得る。一部の例では、標的部位又は細胞への到達時、リンカーが切断されると、遊離した機能性の調節薬剤が放出され得る。

本明細書に記載される融合物は、或いは、疎水性リンカー、例えば負電荷スルホン酸基；脂質、例えばポリ（－ＣＨ２－）炭化水素鎖、例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）基、その不飽和変種、そのアミド化された又は他にＮを含有する変種、非炭素リンカー；炭水化物リンカー；リン酸ジエステルリンカー又はその他、２つ以上の分子、例えば２つの調節薬剤を共有結合的に連結する能力を有する分子を含めた連結分子によって連結され得る。ロイシン、イソロイシン、バリン又は場合によりアラニン、フェニルアラニン又は更にはチロシン、メチオニン、グリシン又は他の疎水性残基がリッチな一連の残基など、調節薬剤の疎水性領域又は調節薬剤の疎水性伸長部を例えば介して調節薬剤が連結される疎水性脂質小球など、非共有結合リンカーも使用し得る。調節薬剤は、調節薬剤の正電荷部分が別の調節薬剤又は追加的な部分の負電荷に連結されるなど、電荷に基づいた化学を用いて連結され得る。

ＩＶ．製剤及び組成物
本明細書に記載される組成物は、純粋な形態で製剤化されるか（例えば、組成物は調節薬剤のみを含む）、又は組成物の施用若しくは送達を促進するため１つ以上の追加的な薬剤（賦形剤、送達媒体、担体、希釈剤、安定剤など）と共に製剤化され得る。好適な賦形剤及び希釈剤の例としては、限定はされないが、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、デンプン、アカシアゴム、リン酸カルシウム、アルギン酸塩、トラガカント、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微結晶性セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、水、生理食塩水、シロップ、メチルセルロース、ヒドロキシ安息香酸メチル及びプロピル、タルク、ステアリン酸マグネシウム及び鉱油が挙げられる。

一部の例では、本組成物は、送達媒体又は担体を含む。一部の例では、送達媒体は、賦形剤を含む。例示的賦形剤としては、限定はされないが、固体又は液体担体材料、溶媒、安定剤、徐放賦形剤、着色料及び界面活性物質（サーファクタント）が挙げられる。一部の例では、送達媒体は、安定化媒体である。一部の例では、安定化媒体は、安定化賦形剤を含む。例示的安定化賦形剤としては、限定はされないが、エポキシ化植物油、消泡剤、例えばシリコーン油、保存剤、粘性調節剤、結合剤及び粘着付与剤が挙げられる。一部の例では、安定化媒体は、調節薬剤に好適な緩衝液である。一部の例では、本組成物は、ポリマービーズ送達媒体にマイクロカプセル化される。一部の例では、安定化媒体は、調節薬剤をＵＶ及び／又は酸性条件から保護する。一部の例では、送達媒体は、ｐＨ緩衝液を含有する。一部の例では、本組成物は、例えば、５．０～約８．０、約６．５～約７．５又は約６．５～約７．０のいずれか１つのｐＨ範囲を含め、約４．５～約９．０の範囲のｐＨを有するように製剤化される。

意図される目的及び優勢な状況に応じて、本組成物は、乳化性濃縮物、懸濁濃縮物、直接噴霧可能又は希釈可能な溶液、塗布可能なペースト、希釈エマルション、噴霧粉末、可溶性粉末、分散性粉末、水和性粉末、ダスト、顆粒、ポリマー物質にカプセル化されたもの、マイクロカプセル、泡、エアロゾル、二酸化炭素ガス調製物、錠剤、樹脂調製物、紙調製物、不織布調製物又は編物若しくは織物調製物に製剤化され得る。一部の例では、本組成物は、液体である。一部の例では、本組成物は、固体である。一部の例では、本組成物は、加圧エアロゾル缶などに入ったエアロゾルである。一部の例では、本組成物は、病害虫の廃棄物（糞便など）に存在する。一部の例では、本組成物は、生きている病害虫の体内又は体上に存在する。

一部の例では、送達媒体は、宿主の飼料又は水である。他の例では、送達媒体は、宿主の飼料供給源である。一部の例では、送達媒体は、宿主のベイト飼料である。一部の例では、本組成物は、宿主によって摂取される摂食可能な薬剤である。一部の例では、本組成物は、宿主によって第２の宿主に送達され、第２の宿主によって摂取される。一部の例では、本組成物は、宿主又は第２の宿主によって摂取され、本組成物は、宿主又は第２の宿主の廃棄物（糞便など）を介して宿主又は第２の宿主の周囲に放出される。一部の例では、調節薬剤は、宿主が摂取するか、又はそのコロニーに持ち帰ることが意図されるベイト飼料中に含まれる。

一部の例では、調節薬剤は、約０．０１％～約１００％、約１％～約９９．９％、約０．１％～約１０％、約１％～約２５％、約１０％～約５０％、約５０％～約９９％又は約０．１％～約９０％のいずれか１つの活性成分（ファージ、溶解素又はバクテリオシンなど）など、組成物の約０．１％～約１００％を占め得る。一部の例では、本組成物は、少なくとも０．１％、０．５％、１％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％又はそれを超えるもののいずれかの活性成分（ファージ、溶解素又はバクテリオシンなど）を含む。一部の例では、市販品として濃縮薬剤が好ましく、最終使用者は、通常、活性成分の濃度が実質的に低い希釈した薬剤を使用する。

本明細書に記載される製剤のいずれも、ベイト、コイル、電気マット、燻煙製剤、燻蒸剤又はシートの形態で使用され得る。

ｉ．液体製剤
本明細書に提供される組成物は、液体製剤であり得る。液体製剤は、概して水と混合されるが、一部の例では、担体としての作物油、ディーゼル燃料、灯油又は他の軽油と共に使用され得る。活性成分の量は、多くの場合に約０．５～約８０重量パーセントの範囲である。

乳化性濃縮製剤は、液体活性成分と、１つ以上の石油系溶媒と、製剤を水と混合してエマルションを形成することを可能にする薬剤とを含有し得る。かかる濃縮物は、農業、観賞植物及び芝生、林業、構造物、食品加工、家畜及び公衆衛生のための農薬製剤中に使用され得る。これは、小型の可搬式散布器から油圧散布器、少量地上散布器、ミストブロワ及び少量空中散布器に至る施用機器と適合性があり得る。一部の活性成分は、液体担体に易溶解性である。活性成分は、担体と混合すると、沈降又は分離しない溶液、例えば均一溶液を形成する。この種の製剤は、活性成分と、担体と、１つ以上の他の成分とを含み得る。溶液は、屋内及び屋外においていかなる種類の散布器でも使用され得る。

一部の例では、本組成物は、逆エマルションとして製剤化され得る。逆エマルションは、水溶性活性成分が油担体中に分散したものである。逆エマルションは、活性成分を多量の石油系担体、通常、燃料油と混合可能にする乳化剤が必要である。逆エマルションは、ドリフトの低減に役立つ。他の製剤では、水滴が目標表面に達する前に蒸発し始めると、結果として極めて小さく軽い液滴となり、何らかの散布ドリフトが起こる。油は、水よりも蒸発が遅いため、逆エマルションの液滴は、縮小が小さく、より多くの活性成分が標的に到達する。油は、更に流亡を低減し、耐降雨性を向上させることを促進する。油は、更に表面被覆及び吸収の向上により粘着剤－展着剤としての役割を果たす。液滴は、比較的大きく重いため、葉の裏面への被覆を通じて染み込ませることは難しい。逆エマルションは、影響を受け易い標的外の場所へのドリフトが問題となり得る沿道で最も一般的に用いられる。

流動性体又は液体製剤は、乳化性濃縮物及び水和性粉末の特徴の多くを合わせ持つ。製造者は、活性成分が水にも油にも溶解しない固体である場合にこれらの製剤を使用する。粘土などの物質に含浸させた活性成分を粉砕して微細粉末にする。次に、この粉末を少量の液体に懸濁する。得られる液体産物は、かなり濃厚である。流動性体及び液体は、乳化性濃縮物の特徴の多くを共有し、これらは、同様の欠点を有する。これらは、懸濁液中に保つのに適度の撹拌が必要であり、水和性粉末と同様に目に見える残渣が残る。

流動性体／液体は、取り扱い及び散布が容易である。これらは、液体であるため、こぼれたり、跳ね返ったりしがちである。これらは、固体粒子を含有し、そのため、ノズル及びポンプの摩損の一因となる。流動性体及び液体懸濁物は、その容器内で沈降する。流動性体及び液体製剤は、沈降する傾向があるため、５ガロン以下の容器に詰めると混合し直し易くなる。

エアロゾル製剤は、１つ以上の活性成分と溶媒とを含有する。ほとんどのエアロゾルが低率の活性成分を含有する。２つのタイプのエアロゾル製剤－加圧密閉容器に入って市販されている即時使用型と、製剤を煙又は霧として放出する電動式又はガソリン動力式エアロゾル発生器で使用される製品とがある。

即時使用型エアロゾル製剤は、通常、ノズル弁の作動時に製剤を放出する小さい内蔵型ユニットである。圧力下の不活性ガスによって製剤が微細な開口部に押し通され、微細液滴を作り出す。こうした製品は、温室、建物内の狭い場所又は局所的な屋外場所に使用される。５～５ポンドの活性成分を保持する市販のモデルは、通常、詰め替え可能である。

煙又は霧エアロゾル製剤は、圧力下にない。これは、急激に回転するディスク又は加熱された表面を使用して液体製剤を微細なミスト又は霧（エアロゾル）に細かくする機械で使用される。

ｉｉ．乾燥又は固体製剤
乾燥製剤は、２つのタイプ：即時使用型及び散布剤として施用するために水と混合しなければならない濃縮物に分けることができる。ほとんどのダスト製剤は、即時使用型であり、低率の活性成分（約１０重量パーセント未満）と、加えてタルク、チョーク、粘土、堅果の殻又は火山灰で作られた超微細な乾燥不活性担体とを含有する。個々のダスト粒子のサイズは、様々である。少数のダスト製剤は、濃縮物であり、高率の活性成分を含有する。これらを施用前に乾燥不活性担体と混合する。ダストは、常に乾燥して使用され、標的外の部位にドリフトし易い。

ｉｉｉ．顆粒又はペレット製剤
一部の例では、本組成物は、顆粒として製剤化される。顆粒状製剤は、ダスト製剤と同様であり、但し顆粒状粒子の方が大きくて重い。粗粒子は、粘土、トウモロコシの穂軸又はクルミ殻などの材料から作られ得る。活性成分は、顆粒の外面を被覆するか、又はその中に吸収されるかのいずれかである。活性成分の量は、比較的少ないことができ、通常、約０．５～約１５重量パーセントの範囲である。顆粒状製剤は、ほとんどの場合、土壌、土壌中で生活する昆虫への施用に使用されるか、又は根から植物中に吸収される。顆粒状製剤は、時に、ドリフトを最小限に抑えるか、又は高密度の植生に浸透させるため、飛行機又はヘリコプターによって施用される。施用後、顆粒は、活性成分を徐々に放出し得る。一部の顆粒は、活性成分の放出に土壌水分を必要とする。顆粒状製剤は、幼虫のカ及び他の水生病害虫の防除にも使用される。顆粒は、農業、構造物、鑑賞植物、芝生、水生、道路用地及び公衆衛生（刺咬昆虫）のための病害虫防除活動において使用される。

一部の例では、本組成物は、ペレットとして製剤化される。ほとんどのペレット製剤が顆粒状製剤と極めて良く類似しており、これらの用語は、同義的に使用される。しかしながら、ペレット製剤では、全ての粒子が同じ重量及び形状である。粒子が均一であるため、精密な施用機器で使用することが可能である。

ｉｖ．粉末
一部の例では、本組成物は、粉末として製剤化される。一部の例では、本組成物は、水和性粉末として製剤化される。水和性粉末は、ダストに類似した微粉砕された乾燥製剤である。これは、通常、散布剤として施用するため、水と混合しなければならない。しかしながら、少数の製品は、ダストとしても、又は水和性粉末としても施用し得る － その選択は、施用者次第である。水和性粉末は、活性成分を約１～約９５重量パーセント；場合により約５０パーセント超有する。粒子は、水に溶解しない。粒子は、絶えず撹拌して懸濁しない限り直ちに沈降する。粒子は、ほとんどの病害虫問題及び撹拌が可能なほとんどのタイプの散布機器で使用することができる。水和性粉末は、優れた残効性を有する。その物理的特性を理由として、大部分の製剤は、加工された多孔質材料、例えばコンクリート、石膏及び未加工木材などの表面上に留まる。そのような場合、水のみが材料に浸透する。

一部の例では、本組成物は、可溶性粉末として製剤化される。可溶性粉末製剤は、水和性粉末と類似している。しかしながら、可溶性粉末は、水と混合すると容易に溶解し、真溶液を形成する。完全に混合した後に更なる撹拌は必要ない。可溶性粉末中の活性成分の量は、約１５～約９５重量パーセントの範囲であり；場合により約５０パーセント超である。可溶性粉末は、水和性粉末のあらゆる利点を有し、且つ混合中に吸入の危険性があることを除き、不利な点が１つもない。

一部の例では、本組成物は、水分散性顆粒として製剤化される。乾燥流動性体としても知られる水分散性顆粒は、代わりにダスト様であることを除いて水和性粉末に類似しており、計量が容易な小さい顆粒として製剤化される。水分散性顆粒は、施用するには水と混合しなければならない。水中に入ると、顆粒は、水和性粉末と同様に粉々に崩れて微細粒子になる。製剤を水中に懸濁しておくには絶えず撹拌する必要がある。活性成分の割合は、高く、往々にして９０重量パーセントにも上る。水分散性顆粒は、計量及び混合がより容易であることを除き、水和性粉末と同じ利点及び不利点の多くを共有する。粉立ちが少ないため、これは、取り扱い時に施用者に吸入危害を引き起こしにくい。

ｖ．ベイト
一部の例では、本組成物は、ベイトを含む。ベイトは、固体、ペースト、ペレット又は粉末状形態など、任意の好適な形態であり得る。ベイトは、宿主によって運び去られ、前記宿主の個体群（例えば、コロニー又は巣箱）に持ち帰られることもある。ベイトは、次にコロニーの他のメンバーの飼料供給源としての役割を果たすことができ、従って多数の宿主、潜在的に宿主のコロニー全体に有効な調節薬剤を付与し得る。

ベイトは、好適な「ハウジング」又は「トラップ」に提供することができる。かかるハウジング及びトラップは、市販されており、本明細書に記載される組成物を含むように既存のトラップを適合させることができる。ハウジング又はトラップは、例えば、箱形であり得るか、予め形成された状態で提供され得るか、又は例えば折り畳み可能なボール紙で形成され得る。ハウジング又はトラップに好適な材料としては、プラスチック及びボール紙、特に段ボール紙が挙げられる。トラップの内表面は、トラップ内に入った後の宿主の移動を制限するため粘着性物質で裏打ちされ得る。ハウジング又はトラップは、ベイトをその内部に入れて適所に保つことができる好適な陥凹部を含むことができる。宿主は、侵入後にトラップを容易に離れることができない一方、ハウジングは、「餌場」として役割を果たし、そこで宿主が摂餌し、捕食者の恐れなしに安心できる好ましい環境を宿主に提供するため、トラップは、ハウジングと区別される。

ｖｉ．誘引剤
一部の例では、本組成物は、誘引剤（例えば、化学誘引剤）を含む。誘引剤は、組成物の近傍に成虫宿主又は幼若宿主（例えば、幼虫）を誘引し得る。誘引剤としては、動物、特に昆虫によって分泌される、同じ種の他の動物の行動又は発育に影響を及ぼす化学物質であるフェロモン類が挙げられる。他の誘引剤としては、糖及びタンパク質加水分解物のシロップ、酵母及び腐りかけの肉が挙げられる。誘引剤は、活性成分と組み合わされ、茎葉又は処理範囲にある他の物品にも噴霧され得る。

宿主の行動、例えば宿主の餌探し、産卵又は交配場所又は交配相手に影響を及ぼす様々な誘引剤が公知である。本明細書に記載される方法及び組成物において有用な誘引剤としては、例えば、オイゲノール、プロピオン酸フェネチル、ジメチルイソブチルシクロプロパンカルボン酸エチル、ベンゾジオキサンカルボン酸プロピル、ｃｉｓ－７，８－エポキシ－２－メチルオクタデカン、ｔｒａｎｓ－８，ｔｒａｎｓ－０－ドデカジエノール、ｃｉｓ－９－テトラデセナール（加えてｃｉｓ－１１－ヘキサデセナール）、ｔｒａｎｓ－１１－テトラデセナール、ｃｉｓ－１１－ヘキサデセナール、（Ｚ）－１１，１２－ヘキサデカジエナール、酢酸ｃｉｓ－７－ドデセニル、酢酸ｃｉｓ－８－ドデセニル、酢酸ｃｉｓ－９－ドデセニル、酢酸ｃｉｓ－９－テトラデセニル、酢酸ｃｉｓ－１１－テトラデセニル、酢酸ｔｒａｎｓ－１１－テトラデセニル（加えてｃｉｓ－１１）、酢酸ｃｉｓ－９，ｔｒａｎｓ－１１－テトラデカジエニル（加えてｃｉｓ－９，ｔｒａｎｓ－１２）、酢酸ｃｉｓ－９，ｔｒａｎｓ－１２－テトラデカジエニル、酢酸ｃｉｓ－７，ｃｉｓ－１１－ヘキサデカジエニル（加えてｃｉｓ－７，ｔｒａｎｓ－１１）、酢酸ｃｉｓ－３，ｃｉｓ－１３－オクタデカジエニル、酢酸ｔｒａｎｓ－３，ｃｉｓ－１３－オクタデカジエニル、アネトール及びサリチル酸イソアミルが挙げられる。

様々な波長又は色の光を含め、化学誘引剤以外の手段も昆虫の誘引に使用され得る。

ｖｉｉ．ナノカプセル／マイクロカプセル化／リポソーム
一部の例では、本組成物は、マイクロカプセル化製剤で提供される。マイクロカプセル化製剤は、水と混合され、他の噴霧可能製剤と同じように噴霧される。噴霧後、プラスチックコーティングが破れ、活性成分が徐々に放出される。

ｖｉｉｉ．担体
本明細書に記載される組成物のいずれも、本明細書に記載される調節薬剤と不活性担体とを含むように製剤化され得る。かかる担体は、固体担体、液体担体、ゲル担体及び／又はガス担体であり得る。特定の例では、担体は、種子コーティングであり得る。種子コーティングは、種子の表面に全面的に又は部分的に付着する任意の天然に存在しない製剤である。製剤は、アジュバント又は界面活性剤を更に含み得る。製剤は、作用域を拡大するために１つ以上の調節薬剤も含み得る。

製剤に使用される固体担体としては、粘土（例えば、カオリン粘土、珪藻土、ベントナイト、フバサミ（Ｆｕｂａｓａｍｉ）粘土、酸性粘土等）、合成酸化ケイ素水和物、タルク、セラミック、他の無機ミネラル（例えば、セリサイト、石英、硫黄、活性炭、炭酸カルシウム、水和シリカ等）、昇華させることができる室温で固形の物質（例えば、２，４，６－トリイソプロピル－１，３，５－トリオキサン、ナフタレン、ｐ－ジクロロベンゼン、樟脳、アダマンタン等）；羊毛；絹；綿；麻；パルプ；合成樹脂（例えば、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン及び高密度ポリエチレンなどのポリエチレン樹脂；エチレン－酢酸ビニル共重合体などのエチレン－ビニルエステル共重合体；エチレン－メタクリル酸メチル共重合体及びエチレン－メタクリル酸エチル共重合体などのエチレン－メタクリル酸エステル共重合体；エチレン－アクリル酸メチル共重合体及びエチレン－アクリル酸エチル共重合体などのエチレン－アクリル酸エステル共重合体；エチレン－アクリル酸共重合体などのエチレン－ビニルカルボン酸共重合体；エチレン－テトラシクロドデセン共重合体；プロピレンホモポリマー及びプロピレン－エチレン共重合体などのポリプロピレン樹脂；ポリ－４－メチルペンテン－１、ポリブテン－１、ポリブタジエン、ポリスチレン；アクリロニトリル－スチレン樹脂；アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン樹脂、スチレン－共役ジエンブロック共重合体及びスチレン－共役ジエンブロック共重合体水素化物などのスチレン系エラストマー；フッ素樹脂；ポリ（メタクリル酸メチル）などのアクリル樹脂；ナイロン６及びナイロン６６などのポリアミド樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂；ポリカーボネート類、ポリアセタール類、ポリアリールスルホン類、ポリアリレート類、ヒドロキシ安息香酸ポリエステル類、ポリエーテルイミド類、炭酸ポリエステル類、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン及び多孔質樹脂、例えば発泡ポリウレタン、発泡ポリプロピレン又は発泡エチレン等）、ガラス、金属、セラミック、繊維、布、編物、シート、紙、糸、泡、多孔性物質及びマルチフィラメントの微細粉末又は顆粒が挙げられる。

液体担体としては、例えば、芳香族又は脂肪族炭化水素（例えば、キシレン、トルエン、アルキルナフタレン、フェニルキシリルエタン、ケロシン、ガス油、ヘキサン、シクロヘキサン等）、ハロゲン化炭化水素（例えば、クロロベンゼン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン等）、アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール等）、エーテル類（例えば、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等）、エステル類（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等）、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等）、ニトリル類（例えば、アセトニトリル、イソブチロニトリル等）、スルホキシド類（例えば、ジメチルスルホキシド等）、アミド類（例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、環状イミド類（例えば、Ｎ－メチルピロリドン）、炭酸アルキリデン類（例えば、炭酸プロピレン等）、植物油（例えば、ダイズ油、綿実油等）、植物性揮発油（例えば、オレンジ油、ヒソップ油、レモン油等）又は水を挙げることができる。

ガス担体としては、例えば、ブタンガス、フロンガス、液化石油ガス（ＬＰＧ）、ジメチルエーテル及び炭酸ガスを挙げることができる。

ｉｘ．アジュバント
一部の例では、本明細書に提供される組成物は、アジュバントを含み得る。アジュバントは、活性を有しない化学物質である。アジュバントは、混合又は施用の向上のため、又はパフォーマンスの増強のため、製剤中に予め混合されるか又は噴霧タンクに加えられるかのいずれかである。アジュバントは、葉面施用向けに設計された製品に広く使用されている。アジュバントを使用すると、製剤を具体的な必要性に合わせてカスタマイズし、局所的条件を補うことができる。アジュバントは、濡れ、展着、粘着、蒸発の低減、揮発の低減、緩衝、乳化、分散、散布ドリフトの低減及び起泡の低減を含め、特定の機能を果たすように設計され得る。単一のアジュバントがこれらの全ての機能を果たすことはできず、多くの場合、適合性のあるアジュバントが組み合わされて複数の機能を同時に果たし得る。

製剤中に含まれるアジュバントの非限定的な例の中には、結合剤、分散剤及び安定剤、具体的には例えばカゼイン、ゼラチン、多糖類（例えば、デンプン、アラビアゴム、セルロース誘導体、アルギン酸等）、リグニン誘導体、ベントナイト、糖類、合成水溶性ポリマー（例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸等）、ＰＡＰ（酸性リン酸イソプロピル）、ＢＨＴ（２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－メチルフェノール）、ＢＨＡ（２－ｔ－ブチル－４－メトキシフェノールと３－ｔ－ブチル－４－メトキシフェノールとの混合物）、植物油、鉱油、脂肪酸及び脂肪酸エステルがある。

ｘ．界面活性剤
一部の例では、本明細書に提供される組成物は、界面活性剤を含む。界面活性剤は、濡れ剤及び展着剤とも称され、噴霧液滴の表面張力を物理的に変化させる。製剤がその機能を正しく果たすには、噴霧液滴が茎葉を濡らし、葉の全面にわたって均一に広がることが可能でなければならない。界面活性剤は、製剤被覆面積を拡大し、それにより病害虫の化学物質への曝露を増加させる。界面活性剤は、製剤を蝋質の葉又は有毛の葉に施用するときに特に重要である。適切な濡れ性及び展着性がないと、往々にして噴霧液滴が流亡するか、又は葉の表面を十分に被覆することができない。しかしながら、界面活性剤が多過ぎると過剰な流亡が引き起こされ、有効性が低下し得る。

界面活性剤は、イオンと呼ばれる電荷を帯びた原子又は分子へのそのイオン化の方法又は分離の方法によって分類される。負電荷の界面活性剤は、アニオン性である。正電荷のものは、カチオン性であり、及び電荷を帯びていないものは、非イオン性である。非イオン性界面活性剤の存在下における製剤活性は、カチオン性又はアニオン性界面活性剤の存在下における活性と全く異なり得る。誤った界面活性剤を選択すると、農薬製品の有効性が低下し、標的植物が傷害を受け得る。アニオン性界面活性剤は、接触性農薬（吸収されて全体に行き渡るのでなく、直接的な接触によって病害虫を防除する農薬）との使用時に最も有効である。カチオン性界面活性剤は、通常、植物毒性であるため、決して単独の界面活性剤として使用してはならない。

非イオン性界面活性剤は、浸透性農薬と使用されることが多く、噴霧農薬が植物クチクラに浸透することを促進する。非イオン性界面活性剤は、ほとんどの農薬と適合性があり、界面活性剤が必要なＥＰＡ登録農薬のほとんどが非イオン性タイプを推奨している。アジュバントとしては、限定はされないが、粘着剤、増量剤、植物浸透剤、適合性薬剤、緩衝液又はｐＨ調整剤、ドリフト制御添加剤、消泡剤及び増粘剤が挙げられる。

本明細書に記載される組成物に含まれる界面活性剤の非限定的な例の中には、アルキル硫酸エステル塩、スルホン酸アルキル類、スルホン酸アルキルアリール、アルキルアリールエーテル類及びそのポリオキシエチレン化生成物、ポリエチレングリコールエーテル類、多価アルコールエステル類及び糖アルコール誘導体がある。

ｘｉ．併用
製剤において及びこれらの製剤から調製される使用形態において、調節薬剤は、農薬用薬剤（例えば、殺虫剤、滅菌剤、殺ダニ剤、殺線虫剤、殺軟体動物剤又は殺真菌剤；例えば、表１２に挙げる農薬を参照されたい）、誘引剤、成長調整物質又は除草剤など、他の活性化合物との混合物であり得る。本明細書で使用されるとき、用語「農薬用薬剤」は、任意の病害虫を予防、駆逐、忌避又は軽減することを意図した任意の物質又は物質の混合物を指す。農薬は、食物に関してヒトと競合するか、所有物を破壊するか、疾患を蔓延させるか、又は不快害虫である昆虫、病原体、雑草及び微生物を含め、病害虫に対して使用される化学的物質又は生物学的薬剤であり得る。用語「農薬用薬剤」は、抗生物質、抗ウイルス薬 農薬、抗真菌薬、駆虫薬、栄養素、花粉、ショ糖及び／又は昆虫の動きを止める又は遅くする薬剤など、他の生物活性分子を更に包含し得る。

調節薬剤が植物に施用される例では、除草剤、肥料、成長調節物質、毒性緩和剤、情報化学物質などの他の公知の化合物との、或いは植物特性を改善するための薬剤との混合物も可能である。

Ｖ．送達
本明細書に記載される宿主は、昆虫への組成物の送達又は投与を可能にする任意の好適な方法において、本明細書に記載される組成物のいずれかに曝露され得る。調節薬剤は、単独で送達され得るか、或いは他の活性又は不活性物質と組み合わせて送達され得、有効濃度の調節薬剤を送達するように製剤化された濃縮液、ゲル、溶液、懸濁液、散布液、粉末、ペレット、ブリケット、ブリックなどの形態で例えば噴霧、マイクロインジェクション、植物経由、注入、浸漬によって施用され得る。本明細書に記載される組成物の施用量及び施用部位は、概して、宿主の習性、宿主の微生物が調節薬剤の標的となり得るのがいずれの生活環ステージであるか、施用が行われる部位並びに調節薬剤の物理的及び機能的特性によって決まる。本明細書に記載される調節薬剤は、昆虫に経口摂取によって投与され得るが、クチクラを通じた浸透又は昆虫の呼吸器系への浸透を可能にする手段によっても投与され得る。

一部の例では、昆虫は、単純に調節薬剤を含む溶液に「浸漬」されるか、又はそれが「噴霧」され得る。或いは、調節薬剤を昆虫の飼料成分（例えば、摂食可能物）に連結して送達を容易にし、及び／又は昆虫による調節薬剤の取込みを増加させ得る。経口導入方法には、例えば、調節薬剤を昆虫の飼料と直接混合すること、昆虫の生息場所又は活動場所に調節薬剤を噴霧すること、並びに飼料として使用される種が調節薬剤を発現するように改変され、次に影響を与えようとする昆虫に給餌されるエンジニアリング手法が含まれる。一部の例では、例えば、調節薬剤組成物は、昆虫の食餌中に配合するか又は食餌の上にかけることができる。例えば、調節薬剤組成物は、昆虫が生息する作物畑の上に噴霧することができる。

一部の例では、本組成物は、例えば、背負式散布、空中散布、作物散布／散粉等により、植物、例えば作物の上に直接噴霧される。調節薬剤が植物に送達される例では、調節薬剤を受け取る植物は、いずれの植物成長段階にもあり得る。例えば、製剤化された調節薬剤は、植物成長初期に種子コーティング又は経根処理として、又は作物サイクル後期に植物全体の処理として施用することができる。一部の例では、調節薬剤は、局所薬剤として植物に施用され得、宿主昆虫がその植物を食べるか、又は他にその植物との相互作用時に植物と接触することになる。

更に、調節薬剤は、植物又は動物宿主の組織（例えば、茎又は葉）を通じて吸収され、分布する浸透性薬剤として（例えば、植物が成長する土壌中又は植物の水やりに使用される水中に）施用され得、それを餌にする昆虫が有効用量の調節薬剤を得ることになる。一部の例では、植物又は飼料生物は、調節薬剤を発現するように遺伝的に形質転換され得、その植物又は飼料生物を餌にする宿主が調節薬剤を食べることになる。

遅延放出又は継続的放出も、調節薬剤又は１つ以上の調節薬剤を含有する組成物をゼラチンなどの溶解性又は生体内分解性コーティング層で被覆することにより、このコーティングが使用環境内で溶解又は分解し、次に調節薬剤が利用可能になることで達成でき、又は薬剤を溶解性又は分解性マトリックス中に分散させることにより達成できる。このような継続的放出及び／又は分注手段装置が有利に用いられることにより、本明細書に記載される調節薬剤の１つ以上の有効濃度が特定の宿主生息場所において常に維持され得る。

調節薬剤は、昆虫が成長、生活、繁殖、摂餌又は寄生する媒体に配合することもできる。例えば、調節薬剤は、飼料容器、餌場、保護用ラッピング材又は巣箱に配合することができる。一部の適用について、調節薬剤は、粉末形態での又は「トラップ」若しくは「餌場」における施用のための固体支持体に結合され得る。例として、組成物が特定の宿主昆虫のためのトラップにおいて又はベイトとして使用される適用について、組成物はまた、固体支持体に結合されるか、又は時限放出材料に封入され得る。例えば、本明細書に記載される組成物は、昆虫が成長、生活、繁殖又は摂餌する少なくとも１つの生息場所に組成物を送達することによって投与され得る。

ＶＩ．スクリーニング
本明細書では、調節薬剤を同定するためのスクリーニングアッセイが含まれ、ここで、調節薬剤は、宿主の微生物叢を変化させ、それにより宿主適応度（例えば、昆虫適応度）を増加させるのに有効である。例えば、スクリーニングアッセイを使用して、特定の微生物及び／又は特定の宿主を標的とする１つ以上の調節薬剤を同定し得る。更に、スクリーニングアッセイを使用して、機能が増進した１つ以上の微生物を同定し得る。例えば、スクリーニングアッセイは、農薬（例えば、殺虫剤、例えばネオニコチノイド）又は植物アレロケミカル（例えば、カフェイン、大豆シスタチンＮ、モノテルペン類、ジテルペン酸類又はフェノール化合物）を代謝（例えば、分解）する能力が増進した１つ以上の微生物を分離するのに有効であり得る。宿主に分離微生物を送達し、コロニーが形成されることにより、農薬又は植物アレロケミカルに対する宿主の抵抗性が増加し、それにより宿主適応度が増加し得る。本方法は、本明細書に記載される宿主のいずれかに定着する能力が増進した微生物の分離にも有用であり得る。

例えば、農薬に対する宿主の抵抗性を増加させる微生物をスクリーニングするには、微生物（例えば、細菌）と高濃度の農薬（例えば、表１２に挙げられる農薬又は当該技術分野において公知の農薬、例えばネオニコチノイド）とを含む出発培養物を使用し得る。一部の例では、農薬は、農薬が集積した環境サンプル（例えば、土壌サンプル）の形態で提供され得る。或いは、農薬（例えば、表１２に挙げられる農薬）は、純粋な形態で又は他の担体との組み合わせで提供され得る。更に、１つ以上の微生物分離株は、培地中に（例えば、実験室株から）直接接種され得るか、又は１つ以上の微生物種を含む環境サンプルであり得る。成長培地は、液体又は固体のいずれでもあり得る。一部の例では、培地中の微生物にとって目的の農薬が単一炭素源又は窒素源である。培養物を任意の回数だけ継代培養することにより（例えば、高レベルの農薬の新鮮培地に接種することにより）、農薬の代謝能を有する微生物株（例えば、細菌株）を集積し、及び／又は分離し得る。当該技術分野において公知の任意の方法を用いてサンプル中の農薬レベルの変化（例えば、低下）を（例えば、ＨＰＬＣを用いて）試験して、元の培養物又は継代培養物を評価し得る。農薬（例えば、表１２に挙げられる農薬又は当該技術分野において公知の農薬、例えばネオニコチノイドの濃度を低下させる分離株は、本明細書に記載される任意の方法又は組成物における調節薬剤として使用するために分離され得る。

本方法を使用することにより、宿主（例えば、昆虫）における定着及び生存能力が増進した本明細書に記載される微生物を、スクリーニングアッセイから分離されたものを含めて更に選択し得る。例えば、宿主に細菌分離株（例えば、農薬を分解する能力を有するもの）を接種し得る。次に、宿主を一定の間隔で細菌分離株の存在に関して（例えば、培養によるか、又は宿主から単離された腸の１６ｓ ＲＮＡによって）試験し得る。宿主（例えば、昆虫の中腸）で生き延びた細菌分離株は、本明細書に記載される任意の方法又は組成物における調節薬剤として使用するため分離され得る。

以下は、本発明の方法の例である。上記に提供される概要を所与として、様々な他の実施形態を実施し得ることが理解される。

実施例１：天然微生物のライブラリの作製
本実施例は、アミノ酸のメチオニンを天然で生産する細菌の土壌からの分離を実証する。

微生物の分離に使用される培地は、デンプン－カゼイン－硝酸塩寒天（デンプン、１０．０ｇ；カゼイン、０．００３ｇ；ＫＮＯ_３、０．０２ｇ；ＮａＣｌ、０．０２ｇ；ＭｇＳＯ_４、０．５ｍｇ；ＣａＣＯ_３、０．２ｍｇ；ＦｅＳＯ_４、０．１ｍｇ；寒天、１２．０ｇ；Ｈ_２Ｏ、１Ｌ；ｐＨ７．０）（Ｋｕｓｔｅｒ ａｎｄ Ｗｉｌｌｉａｍｓ，１９６４）である。各環境土壌サンプル（１．０ｇ）を９ｍｌの滅菌水に懸濁させた後、１ｍｌの懸濁液を滅菌蒸留水中に１０倍で段階希釈する。１ミリリットルの１０^－５希釈物を寒天培地上に接種し、３０℃で７日間インキュベートする。この期間の終了時、成長についてプレートを観察する。白色の独立した皮革様のコロニーをピッキングし、新しいデンプン－カゼイン－硝酸塩寒天プレート上で成長させて、分離株のライブラリを作製する。３０℃で７日間成長させた後、プレートを４℃に維持する。

実施例２：メチオニンを生産する分離株のスクリーニング
本実施例は、アミノ酸のメチオニンを天然で生産する実施例１からの分離株のスクリーニングアッセイを実証する。

メチオニン生産に関するスクリーニング
ショ糖（２０．０ｇ）及びＮＨ_４Ｃｌ（１０．０ｇ）を含有する変法基礎培地（Ｋ_２ＨＰＯ_４、０．３ｇ；ＫＨ_２ＰＯ_４、０．７ｇ；Ｎａ_２ＣＯ_３、１．０ｇ；ＣａＣｌ_２、５．０ｍｇ；ＭｇＳＯ_４、０．３ｇ；ＦｅＳＯ_４、１．０ｍｇ；Ｈ_２Ｏ、１Ｌ）を発酵に使用する（Ｃｈａｙ，Ｂ．Ｐ．，Ｇａｌｖｅｚ，Ｆ．Ｃ．Ｆ．，ａｎｄ Ｐａｄｏｌｉｎａ，Ｗ．Ｇ．Ｐ．Ｕ．Ｌ．Ｂ．Ｐ．（１９９２）．Ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｂｙ ｂａｔｃｈ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｖａｒｉｏｕｓ ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ．ＡＳＥＡＮ Ｆｏｏｄ Ｊｏｕｒｎａｌ（Ｍａｌａｙｓｉａ））。培地のｐＨは、７．２である。

培養条件：３０ｍｌの発酵培地が入った２５０ｍｌ三角フラスコに実施例１の７日間分離株培養物を２白金耳分接種する。フラスコを３０℃で回転式振盪機（１６０ｒｐｍ）において５日間インキュベートした後、メチオニン生産をアッセイする。全ての実験においてデュプリケートフラスコを調製し、接種していないフラスコを対照として供する。

分離株の培養ブロス中のメチオニンの存在について、Ｋｈａｎｎａ及びＮａｇ（Ｋｈａｎｎａ ｅｔ ａｌ．，“Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｉｎ ｖｉｔｒｏ ｔｉｓｓｕｅ ｃｕｌｔｕｒｅ，”Ｉｎｄｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ（１９７３））の変法に従い、ペーパークロマトグラフィーによって調べる。ブロス培養物を５０００×ｇで２０分間遠心し、１８ｃｍ×２２ｃｍの寸法のワットマン１番ろ紙の一縁部から１．５ｃｍ上まで２μＬの上清を適用する。上清と一緒に１μＬの容積の標準メチオニン溶液（０．１ｍｇ／ｍＬ）を適用し、ｎ－ブタノール、酢酸及び水（４：１：１）の溶媒混合物中でクロマトグラムを１８時間発色させる。クロマトグラムを室温で風乾し、ブタノール中０．１５％ニンヒドリン溶液を噴霧し、再び乾燥させた後、６０℃のオーブンで５分間加熱する。標準メチオニン溶液の値と一致する上清のニンヒドリン陽性スポット（青紫色）の値がブロス培養物中におけるメチオニンの存在を示す。分離株のブロス培養物中で生産されたメチオニンの濃度は、以下のとおり推定される。クロマトグラム上の分離株の上清のニンヒドリン陽性スポットを１０％エタノールに溶出させて、５２０ｎｍでの溶出物の分光光度読取りを記録する。標準曲線から上清中のメチオニン濃度を決定する。メチオニン溶液の種々の濃度（０．１～０．９ｍｇ／ｍｌ）に対する光学濃度値のプロットは、標準メチオニン曲線として役立つ。

メチオニンを生産する分離株を新鮮な寒天プレートに保ち、５０％グリセロール溶液のアリコートに２白金耳量の微生物を懸濁することにより、ストック溶液を作製する。

実施例３：コオロギのアミノ酸分を増加するためのメチオニン生産分離株の投与
本実施例は、メチオニン生産細菌を用いてコオロギを処理することにより、栄養分を改善する能力を実証する。

食肉に対する世界中の食欲は、ますます増加しており、動物飼料の生産は、土地及び水への負荷を増大している。昆虫は、はるかに低い環境コストにおいて、動物が必要とするタンパク質の大部分を供給することができ、多くの昆虫種は、Ｇｒａｎｔ’ｓ ｍａｇｇｏｔｓのような肥料又は他のタイプの有機廃棄物、例えば食べ残し、臓物及び醸造所から廃棄された穀類などを餌にすることができる。昆虫は、驚くほどの速度で体重を生成し、これは、一部には、冷血動物と同様に、昆虫がその体温を調節するのにエネルギーを費やさないためである。コオロギ、例えばヨーロッパイエコオロギ（Ａｃｈｅｔａ ｄｏｍｅｓｔｉｃｕｓ）は、１キログラムの体重を増加させるのに１．７キログラムの飼料のみを必要とし；典型的な米国のニワトリは、２．５キログラム、ブタは、５キログラム、及び畜牛は、１０キログラムの飼料を必要とする。別の利点は、ほとんどの昆虫が全部を摂食できる点である。ニワトリ又はブタは、約半分であり、ウシの場合、割合が更に少ない。その結果、１キログラムの昆虫タンパク質の取得は、ブタ又は畜牛の飼育よりもＣＯ_２の発生が少なく、且つ土地の１０分の１のみを必要とする。

昆虫ミールは、有害作用なしに動物食餌における大豆ミール又はフィッシュミールの２５％～１００％を代替し得るが、ほとんどの昆虫ミールは、アミノ酸のメチオニン及びリシンが不足している。メチオニンの合成生産は、危険な化学物質を必要とし、また、その使用は、有機農業において禁止されている。メチオニン生産細菌をコオロギの微生物叢に導入することにより、コオロギは、その栄養分を自然に増加させることが予想される。

治療計画：コオロギのための飼料基質、例えば家禽用スタータ飼料及び米ぬか（家禽用飼料 － ＰＦ）と混合した１０^７細胞／ｍＬの溶液を用いて、実施例２からメチオニン生産細菌として同定された分離菌を製剤化した。

実験計画：
コオロギを飼育する実験ユニットは、改変ゲイロード出荷用ケースであり、これは、標準国際出荷用パレット（１．２ｍ（Ｌ）×１．０ｍ（Ｗ）×０．６１ｍ（Ｈ））の設置痕（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）を有する。各ケースの内部は、４ｍｍの透明なプラスチック製ライナーで裏打ちされ、侵入又は排出の物理的バリアの役割を果たす１２２ｃｍ×１３７ｃｍのナイロン製蚊帳で覆われている。共食い及びストレス関連死を予防するために、各ケース周縁付近の端にサイズ３０ｃｍ×３０ｃｍの９６個の鶏卵箱を配置する。これは、約１７２８００ｃｍ^２の可動表面積を賦与する。給水は、新たに孵化した幼虫の溺死を防ぐため、給水鉢に綿と砂利を詰めた２クォートサイズの家禽用給水器により提供される。給水器の側面には、コオロギが垂直に這うことができるように砂を撒く。各ケース内部の上部に、滴下を防ぐチェックバルブ付きの噴霧チップを取り付ける。許容可能な湿度を維持すると共に、コオロギの大きい集団への分散した代替水源を提供するために、これらのチップは、自動間隔でケースの中心に向けた水の瞬間噴霧をもたらした。温室内の温度（Ｔ）及び相対湿度（ＲＨ）は、実験期間にわたり、それぞれ２９．０±２．１標準偏差（ＳＤ）℃及び６７．２±１４．７ＳＤ％に維持する。照明は、２４時間／日提供する。

孵化率７０％の約５０，０００個のヨーロッパイエコオロギ（Ａｃｈｅｔａ ｄｏｍｅｓｔｉｃｕｓ）卵から構成されるＴｉｍｂｅｒｌｉｎｅ Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ（ｈｔｔｐ：／／ｔｉｍｂｅｒｌｉｎｅｆｒｅｓｈ．ｃｏｍ）からの卵基質をケースの各々に配置する。卵基質は、それらが孵化するまで、８０～９０％の湿度に維持する。孵化が観察されたら、幼虫が完全に羽化するまで、基質に毎日２回噴霧する。各実験ユニットから７０の個体のランダムサンプルをカウント及び計量することにより、集団成長を３日～４日毎にモニタする。

孵化後１４日から、それらが採集されるか又は完全に死ぬまで、ヨーロッパイエコオロギ（Ａｃｈｅｔａ ｄｏｍｅｓｔｉｃｕｓ）集団に次の２種の飼料処理を自由投与する：１）対照として、５：１比の非薬剤添加家禽用スタータ飼料及び米ぬか（家禽用飼料 － ＰＦ）；２）本明細書に記載の増殖培地で希釈した実施例２に記載の単離菌の１０^９細胞／ｍｌの溶液１００ｍＬを噴霧した５：１比の非薬剤添加家禽用スタータ飼料及び米ぬか（家禽用飼料 － ＰＦ）。

５週間の培養中、毎週１回昆虫を採集する。昆虫を－５０℃の冷凍庫内で３０分間保存する。次に、凍結した昆虫を液体窒素に浸漬した後、ブレンダーを用いて１５分間粉砕する（Ｂｒａｕｎ Ｍｕｌｔｉｑｕｉｃｋ ５，６００Ｗ，Ｋｒｏｎｂｅｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）。Ｙｉ，Ｌ．ｅｔ ａｌ．（２０１３）の技法に従い、国際標準ＩＳＯ １３９０３：２００５を順守し、イオン交換クロマトグラフィーを用いて、凍結乾燥した昆虫粉末のアミノ酸組成を分析する。

実施例２で同定されたメチオニン生産細菌を給餌したコオロギは、対照飼料を給餌したコオロギよりも多量のメチオニン分を含むことが予想される。

実施例４：メチオニンが不足する飼料で飼育したドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）に対する、その体重、発育速度及び生存を増加させるためのメチオニン生産細菌株の投与
本実施例は、メチオニンが乏しい餌で飼育したドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）をメチオニン生産細菌で処理することにより、その体重、発育速度及び生存を増加させる能力を実証する。この実験計画は、メチオニンが豊富な動物飼料を生産するために使用することができるコオロギなどの他の昆虫の栄養分を増加する目的でも適用可能である。

実験計画：
メチオニンを生産する実施例２で単離された菌株並びにメチオニンを生産しない菌株を栄養ブロスにおいて３０℃で成長させる。

Ｎａｔｕｒｅ，Ｖｏｌ．１１，Ｎｏ．１，１００－１０５，２０１４に記載されているとおり、既知組成（ＣＤ）ハエ飼料を調製する。メチオニンが不足したＣＤ試料を調製し、これをＣＤ－Ｍと呼ぶ。ハエ飼料製剤は、本実施例に記載する全ての実験に使用する。

発育速度及び体重アッセイ
１日目、実施例１に記載する１０^９のメチオニン生産細菌又はメチオニンを生産しない細菌（対照）を１００μＬのリン酸緩衝食塩水に再懸濁させてから、ＣＤ－Ｍハエ飼料に添加する。これらの２つのコホートを２５℃で２４時間放置して乾燥させる。

２日目、ハエから採取した受精胚を２％次亜塩素酸塩溶液で５分間処理した後、滅菌水で洗浄することにより、胚からあらゆる細胞外微生物を除去する。細菌を播種したサンプル及び対照サンプルの両方に１０μｌの水中胚懸濁液（１：３胚：水懸濁液）を添加する。胚を含むハエ飼料コホートは実験の残りにわたって２５℃、１２時間の明期及び１２時間の暗期サイクルで維持する。

各コホートで蛹殻形成までの時間及び形成された蛹の数を測定する。各サンプルで成虫羽化までの時間及び羽化率を測定する。蛹から最初の成虫が羽化した時点から、１２時間毎に羽化した成虫ハエの数をカウントし、羽化率を計算する。

体重アッセイのために、１０匹の幼虫を両方のコホートから収集し、その体重、面積及び総タンパク質分を測定する。

実施例２で同定されたメチオニン生産細菌を播種したＣＤ－Ｍハエ飼料の胚は、メチオニン生産細菌を含まないＣＤ－Ｍハエ飼料の胚よりも速く発育し、且つより高いタンパク質分を有することが予想される。

生存アッセイ
１日目の１２日前に、既述したように滅菌胚を作製し、滅菌ＣＤハエ飼料で飼育する。滅菌成虫は、２５℃、１２時間の明期及び１２時間の暗期サイクルで飼育すると、胚を収集した時点から１１日でその蛹から羽化を開始する。

１日目、１０^９のメチオニン生産細菌又はメチオニンを生産しない細菌（対照）を１００μＬのリン酸緩衝食塩水に再懸濁させてから、ＣＤ－Ｍハエ飼料に添加する。これらの２つのコホートを２５℃で２４時間放置して乾燥させる。

実験の２日目に、１０匹の新たに羽化した滅菌雄及び雌成虫を、メチオニン生産細菌を含むＣＤ－Ｍハエ飼料又は対照に導入する。ハエを含むハエ飼料は、実験の残りにわたって２５℃、１２時間の明期及び１２時間の暗期サイクルで維持する。生存する雄及び雌ハエの数を、全てのハエが死ぬまで毎日カウントする。生存分析を実施して、ハエ生存に対するメチオニン生産細菌の適応度利益を評価する。

実施例２で同定されたメチオニン生産細菌を播種したＣＤ－Ｍハエ飼料で飼育したハエは、対照よりも長く生存することが予想される。

実施例５：有機リン系殺虫剤のフェニトロチオンを分解する微生物の分離
本例は、有機リン系殺虫剤のフェニトロチオンを分解可能な微生物のライブラリの取得を実証する。

実験計画
過去に昆虫防除のためフェニトロチオンが利用された様々な地域から土壌サンプルを入手する。フェニトロチオン分解細菌は、（Ｍｉｃｒｏｂｅｓ Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．１，５８－６４，２００６に記載されるとおり土壌サンプルから分離されることになる。簡潔に言えば、１ｇの土壌サンプルを９ｍｌの滅菌蒸留水と徹底的に混合する。次に、土壌粒子を１０００ｒｃｆで５分間遠心し、次に無機塩培地によるフェニトロチオン（０．４ｇ／ｌの酵母エキス、０．４ｇ／ｌフェニトロチオン、１５ｇ／ｌ細菌学用寒天）上に１００μｌの上清をプレーティングする。フェニトロチオンをエマルションとして調製したとき、プレートは濁っている。

周囲にクリアな一帯を生じ且つフェニトロチオンを分解又は代謝するように思われるコロニー及びこれらのコロニーを分離し、ＬＢ寒天、栄養寒天、酵母グルコース寒天、ＴＳＡ寒天、ＢＨＩ寒天又はＭＲＳ寒天上で再び成長させる。ユニークな細菌コロニーが同定されたところで、ゲノムＤＮＡ抽出キット（Ｑｉａｇｅｎ、ＤＮｅａｓｙ Ｂｌｏｏｄ ａｎｄ Ｔｉｓｓｕｅ Ｋｉｔ）を製造者のプロトコルに従って使用してそれらのゲノムを抽出する。

ユニバーサル細菌プライマー２７Ｆ（５’－ＡＧＡＧＴＴＴＧＡＴＣＭＴＧＧＣＴＣＡＧ－３’；配列番号２２７）及び１４９２Ｒ（５’－ＴＡＣＣＴＴＧＴＴＡＣＧＡＣＴＴ－３’；配列番号２２８）を使用し、９４℃で２分と、９４℃で１分、５６℃で１分及び７２℃で２分を３０サイクルと、７２℃で５分の最終延長とのＰＣＲ条件を用いて１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子を増幅する。ゲル電気泳動を用いてアンプリコンが正しいサイズ（約１５００ｂｐ）であることを確認し、ゲル抽出キット（Ｑｉａｇｅｎ、ＱＩＡｑｕｉｃｋ）を製造者のプロトコルに従って使用して産物をゲルから切り出し、精製する。正しいサイズのアンプリコンをサンガー法でシーケンシングし、ＢＬＡＳＴを用いて配列を１６ｓ ｒＲＮＡ遺伝子配列の様々なリポジトリに対してマッチさせることにより細菌を同定する。

分離された細菌がフェニトロチオン分解性であるかどうかを決定するため、ＰＮＡＳ，Ｖｏｌ．１０９，Ｎｏ．２２，８６１８－８６２２，２０１２に記載されるとおり、１ｍＭフェニトロチオンを含有する１ｍｌの２０ｍＭリン酸ナトリウム－カリウム緩衝液（ｐＨ７）中で約１０^７個の細菌細胞をインキュベートする。３０℃で３０分間インキュベートした後、等容積のメタノールを加えることにより反応を停止させる。次に、フェニトロチオン及びその代謝産物、３－メチル－４－ニトロフェノールをＨＰＬＣによって分析する。ＨＰＬＣプロファイルの保持時間及びピーク面積を公知の標準と比較する。

次に、フェニトロチオン分解能を有するユニークな細菌分離株を－８０℃で凍結グリセロールとして保存する。

実施例６：フェニトロチオン分解細菌の投与によるドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）のフェニトロチオン抵抗性の増加
本実施例は、より頑健な昆虫を生産するために、その食餌中の殺虫剤、より具体的にはフェニトロチオンの１つ以上の負の効果に対して耐性である昆虫モデル、ドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）を生産する能力を実証する。以下の手法は、本明細書に開示されるコオロギ又は他の昆虫、例えばタンパク質が豊富な動物飼料を生産するのに有用な昆虫源など、他の昆虫の代わりとなるものである。フェニトロチオンを含む殺虫剤の多くは、コオロギにとって有毒であることが示されている。

実験計画：
治療計画：実施例５で選択された細菌分離株をフェニトロチオン含有及び不含の１００μｌのハエ飼料培地中１０^９匹の生物で製剤化する。

ハエの飼育に使用する培地は、コーンミール、糖蜜及び酵母培地（１１ｇ／ｌ酵母、５４ｇ／ｌイエローコーンミール、５ｇ／ｌ寒天、６６ｍｌ／ｌ糖蜜及び４．８ｍｌ／ｌプロピオン酸）である。実験手順のため、０、１０及び１００ｐ．ｐ．ｍ．のフェニトロチオン又は陰性対照としてのリン酸緩衝生理食塩水を滅菌ハエ飼料培地に注入する。

発育速度アッセイ
１日目、実施例５に記載される１０^９個のフェニトロチオン分解細菌を１００μｌリン酸緩衝生理食塩水又は等容積の生理食塩水（陰性対照）に懸濁し、フェニトロチオン含有又は不含の滅菌ハエ飼料培地に加える。Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｖｏｌ．８２，Ｎｏ．２０，６２０４－６２１３，２０１６に記載されるとおり、全て２５℃で１日放置して乾燥させる。

２日目、ハエから採取した受精胚を２％次亜塩素酸塩溶液で５分間処理し、次に滅菌水で洗浄して胚からあらゆる細胞外微生物を除去する。フェニトロチオン含有又は不含の細菌を播種した又は陰性対照のハエ飼料に水中１０μｌの胚懸濁液（１：３胚：水懸濁液）を加える。胚を含むハエ飼料コホートは、実験の残りにわたって１２時間明期及び１２時間暗期サイクル下２５℃に維持する。

各コホートにおいて囲蛹殻形成までの時間及び形成された蛹の数を測定する。各サンプルにおいて成虫羽化までの時間及び羽化率を測定する。蛹から最初の成虫が羽化した時点から１２時間毎に羽化した成虫ハエの数をカウントし、羽化率を計算する。

フェニトロチオン分解細菌を播種したフェニトロチオン注入ハエ飼料における胚は、フェニトロチオン分解細菌を含まないフェニトロチオン注入飼料上の胚と比べて速く発育するものと予想される。

生存アッセイ
１日目の約１２日前、先述のとおり滅菌胚を作成し、滅菌ハエ飼料で育てる。フェニトロチオンを含まない滅菌ハエ飼料において１２時間明期及び１２時間暗期サイクル下２５℃で育てたとき、成虫は、胚採取から１１日でその蛹から羽化し始める。１日目、リン酸緩衝生理食塩水中の１０^９個のフェニトロチオン分解細菌を前の実施例に記載されるとおりの滅菌ハエ飼料培地に加える。

２日目、細菌を播種した又は陰性対照のフェニトロチオン含有又は不含ハエ飼料に１０匹の新たに羽化した無菌雄及び雌成虫を導入する。ハエを含むハエ飼料は、実験の残りにわたって１２時間明期及び１２時間暗期サイクル下２５℃に維持する。全てのハエが死亡するまで、生存している雄及び雌ハエの数を毎日カウントする。生存分析を行い、ハエの生存に対するフェニトロチオン分解細菌の適応度利益を評価する。

フェニトロチオン分解細菌を播種したフェニトロチオン注入ハエ飼料で育てたハエは、フェニトロチオン分解細菌を含まないフェニトロチオン注入飼料で育てたハエよりも長く生きると予想される。

実施例７：天然に存在するファージを使用したドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）からの昆虫病原性細菌の除去
本例は、天然に存在するファージを使用してドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）から昆虫細菌病原体（セラチア・マルセセンス（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）、エルウィニア・カロトボラ（Ｅｒｗｉｎｉａ ｃａｒｏｔｏｖｏｒａ）及びシュードモナス・エントモフィラ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｅｎｔｏｍｏｐｈｉｌａ）など）を除去する能力を実証する。この手順は、ハチなどの他の昆虫種における細菌の除去に関する代用アッセイとして有用であり得る。

実験計画：
治療計画：以下のファージ科を有するファージライブラリコレクションを使用する：マイオウイルス科（Ｍｙｏｖｉｒｉｄａｅ）、サイフォウイルス科（Ｓｉｐｈｏｖｉｒｉｄａｅ）、ポドウイルス科（Ｐｏｄｏｖｉｒｉｄａｅ）、リポスリクスウイルス科（Ｌｉｐｏｔｈｒｉｘｖｉｒｉｄａｅ）、ルディウイルス科（Ｒｕｄｉｖｉｒｉｄａｅ）、アンピュラウイルス科（Ａｍｐｕｌｌａｖｉｒｉｄａｅ）、ビカウダウイルス科（Ｂｉｃａｕｄａｖｉｒｉｄａｅ）、クラバウイルス科（Ｃｌａｖａｖｉｒｉｄａｅ）、コルチコウイルス科（Ｃｏｒｔｉｃｏｖｉｒｉｄａｅ）、シストウイルス科（Ｃｙｓｔｏｖｉｒｉｄａｅ）、フセロウイルス科（Ｆｕｓｅｌｌｏｖｉｒｉｄａｅ）、グロブロウイルス科（Ｇｌｕｂｏｌｏｖｉｒｉｄａｅ）、グッタウイルス科（Ｇｕｔｔａｖｉｒｉｄａｅ）、イノウイルス科（Ｉｎｏｖｉｒｉｄａｅ）、レビウイルス科（Ｌｅｖｉｖｉｒｉｄａｅ）、ミクロウイルス科（Ｍｉｃｒｏｖｉｒｉｄａｅ）、プラズマウイルス科（Ｐｌａｓｍａｖｉｒｉｄａｅ）、テクティウイルス科（Ｔｅｃｔｉｖｉｒｉｄａｅ）。

２週間にわたって複数の環境サンプル（土壌、池底質及び下水）を滅菌１Ｌフラスコに採取し、採取後直ちに処理し、その後、４℃で保存する。固体サンプルは、最終容積が１００ｍＬとなるように２ｍＭ ＣａＣｌ２を補充した滅菌２倍濃度ディフコルリアブロス（ＬＢ）又はトリプトソイブロス（ＴＳＢ）中でホモジナイズする。リン酸塩試験ストリップを使用してｐＨ及びリン酸塩レベルを測定する。精製のため、全てのサンプルを４℃において３０００～６０００ｇで１０～１５分間遠心し、０．２μｍ低タンパク質フィルタでろ過することにより、全ての残留細菌細胞を除去する。次に、ファージライブラリを含む上清をガラスボトルに入れてクロロホルムの存在下４℃で保存する。

２０～３０ｍｌのファージライブラリをＬＢブロスで３０～４０ｍｌの容積に希釈する。標的細菌株（例えば、セラチア・マルセセンス（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）、エルウィニア・カロトボラ（Ｅｒｗｉｎｉａ ｃａｒｏｔｏｖｏｒａ）及びシュードモナス・エントモフィラ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｅｎｔｏｍｏｐｈｉｌａ））を加えて（ＬＢブロスで成長させた５０～２００μｌ一晩培養物）、培養物中におけるこの特異的細菌株を標的とするファージを集積する。２３０ｒｐｍで振盪されるこの培養物を３７℃で一晩インキュベートする。この集積培養物から細菌を遠心（３０００～６０００ｇ １５～２０分、４℃）によって除去し、ろ過する（０．２又は０．４５μｍフィルタ）。２．５ｍｌの細菌不含培養物を２．５ｍｌのＬＢブロスに加え、５０～１００μｌの標的細菌を培養物に加え戻すことにより、ファージを更に集積する。集積培養物を上記のとおり一晩成長させる。この集積培養物からのサンプルを室温において１３，０００ｇで１５分間遠心し、１０μｌの上清を１００～３００μｌの標的細菌及び３ｍｌの融解した０．７％軟寒天と共にＬＢ寒天ペトリ皿にプレーティングする。プレートを３７℃で一晩インキュベートする。

菌叢に観察されるプラークの各々をピッキングし、５００μｌのＬＢブロスに移す。このプラークストックからのサンプルを標的細菌上に更にプレーティングする。見出される全てのファージについてプラーク精製を３回実施し、それにより不均質なファージ混合物から単一の均質なファージを分離する。

コンフルエントな溶解を呈する宿主細菌株のオーバーレイプレートを回収することにより、高力価ファージ（＞１×１０＾１０ ＰＦＵ／ｍｌ）のプレートからのライセートを調製する。５ｍｌの緩衝液をあふれさせた後、軟寒天オーバーレイを浸軟させ、遠心によって清澄化し、ろ過滅菌する。得られたライセートは、４℃で保存する。高力価ファージライセートは、Ｓｕｍｍｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１９２：１７９－１９０，２０１０に記載されるとおり等密度ＣｓＣｌ遠心によって更に精製する。

Ｓｕｍｍｅｒ，Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．５０２：２７－４６，２００９に記載されるとおり、ＣｓＣｌ精製ファージ懸濁液からＤＮＡを単離する。４５４パイロシーケンシング法を用いることにより２プールのファージゲノムの一部として個々の分離したファージをシーケンシングする。簡潔に言えば、ファージゲノムＤＮＡを約１００ｎｇ／Ｌの最終濃度となるように等モル量で混合する。プールＤＮＡを剪断し、プールの各々に特異的な多重識別（ＭＩＤ）タグとライゲートし、製造者のプロトコルに従ってシーケンサー（Ｒｏｃｈｅ）での全プレート反応を用いたパイロシーケンシングにより配列決定する。プールファージＤＮＡは２つのシーケンシング反応に存在する。ソフトウェア（４５４ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）を使用することにより、１アセンブリ当たり単一のＭＩＤを有するリードのみを含むように設定を調整することによってプールの各々に対応する出力を個別にアセンブルする。コンティグ配列に対して生成されるプライマー及び鋳型としての個々のファージゲノムＤＮＡ調製物を使用したＰＣＲにより、個々のコンティグのアイデンティティを決定する。配列ソフトウェア（Ｇｅｎｅ Ｃｏｄｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を使用して配列アセンブリ及び編集を行う。

ファージ染色体末端構造を実験的に決定する。ファージの付着（ｃｏｓ）末端は、Ｓｕｍｍｅｒ，Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．５０２：２７－４６，２００９に記載されるとおり、ファージゲノムの末端をシーケンシングにより取り除き、環状化したゲノムＤＮＡのライゲート接合部を介した増幅によって得られるＰＣＲ産物をシーケンシングすることにより決定される。遺伝子予測ソフトウェアを使用して初めにタンパク質コード領域を予測し（Ｌｕｋａｓｈｉｎ ｅｔ ａｌ．Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．２６：１１０７－１１１５，１９９８）、Ａｒｔｅｍｉｓにおける手動分析で精緻化し（Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ １６：９４４－９４５，２０００）、ＢＬＡＳＴ（０．００５のＥ値カットオフ）を用いて分析する（Ｃａｍａｃｈｏ ｅｔ ａｌ．，ＢＭＣ Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ １０：４２１，２００９）。特に興味深いタンパク質は、配列検索ソフトウェアによって更に分析する（Ｈｕｎｔｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．４０：Ｄ３０６－Ｄ３１２，２０１２）。

ファージストックをトリプトソイブロス緩衝液で希釈することにより、ショウジョウバエ属（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ）の病原性細菌種を溶解したＣｓＣｌ精製ファージ（＞１×１０＾１１ ＰＦＵ／ｍｌ）の電子顕微鏡法を行う。薄い４００メッシュ炭素被覆グリッドにファージを適用し、２％（ｗｔ／ｖｏｌ）酢酸ウラニルで染色し、風乾する。１００ｋＶの加速電圧で動作する透過型電子顕微鏡で標本を観察する。各ファージにつき５個のビリオンを測定し、適宜、カプシド及び尾部の寸法の平均値及び標準偏差を計算する。

ミール中へのファージの配合
ハエを育てるために使用される培地は、コーンミール、糖蜜及び酵母培地（１１ｇ／ｌ酵母、５４ｇ／ｌイエローコーンミール、５ｇ／ｌ寒天、６６ｍｌ／ｌ糖蜜及び４．８ｍｌ／ｌプロピオン酸）である。ファージの最終濃度が０～１０^８ｐｆｕ／ｍｌに達するようにハエ飼料にファージ溶液を注入する。

Ｓ．マルセセンス（Ｓ．Ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）、エルウィニア・カロトボラ（Ｅｒｗｉｎｉａ ｃａｒｏｔｏｖｏｒａ）及びシュードモナス・エントモフィラ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｅｎｔｏｍｐｈｉｌａ）細菌を栄養ブロス又はＬＢブロス中３０℃で成長させる。

ハエから採取した受精胚を２％次亜塩素酸塩溶液で５分間処理し、次に滅菌水で洗浄してあらゆる細胞外微生物を除去することにより、滅菌ハエ胚を作成する。滅菌ハエ飼料中に１０^９ＣＦＵの細菌を播種し、この飼料に滅菌ハエ胚を加えることにより、標的細菌を有するハエ幼虫を作成する。２日後、１０匹のＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）感染初齢ハエ幼虫を様々な（０～１０^８ｐｆｕ／ｍｌ）ファージ濃度でハエ飼料に加える。幼虫をそのまま３齢になるまでファージ含有飼料で３日間成長させる。次に、幼虫を回収し、栄養ブロス又はＬＢブロス中に個別にホモジナイズし、栄養寒天又はＬＢ寒天プレートにプレーティングし、３０℃でインキュベートする。種々のファージ濃度のハエ飼料中における幼虫から得られたＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）のＣＦＵ数を記録する。これは、ハエに存在した生細菌数を示す。

生細菌数は、その細菌に対するファージを含有するハエ飼料で成長した幼虫において減少すると予想される。

実施例８：ドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）に対するその発育速度を増加させるための食餌によるアミノ酸生産細菌株の投与
本実施例は、アミノ酸生産細菌を用いて昆虫ドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）を処理することにより、その栄養分を改善する能力を実証する。この実験計画は、タンパク質が豊富な動物飼料を生産するために使用することができる、コオロギなどの他の昆虫の成長時間の短縮と共に、それらのバイオマスの生産増加に拡張することができる。

食肉に対する世界中の食欲は、ますます増加しており、動物飼料の生産は、土地及び水への負荷を増大している。昆虫は、はるかに低い環境コストにおいて、ヒト及び動物が必要とするタンパク質の大部分を供給することができ、多くの昆虫種は、Ｇｒａｎｔ’ｓ ｍａｇｇｏｔｓのような肥料又は他のタイプの有機廃棄物、例えば食べ残し、臓物及び醸造所から廃棄された穀類などを餌にすることができる。昆虫は、驚くほどの速度で体重を生成し、これは、一部には、冷血動物と同様に、昆虫がその体温を調節するのにエネルギーを費やさないためである。コオロギ、例えばヨーロッパイエコオロギ（Ａｃｈｅｔａ ｄｏｍｅｓｔｉｃｕｓ）は、１キログラムの体重を増加するのに１．７キログラムの飼料のみを必要とし、典型的な米国のニワトリは、２．５キログラム、ブタは、５キログラム、及び畜牛は、１０キログラムの飼料を必要とする。別の利点は、ほとんどの昆虫が全部を摂食できる点である。ニワトリ又はブタは、約半分であり、ウシの場合、割合が更に少ない。その結果、１キログラムの昆虫タンパク質の取得は、ブタ又は畜牛の飼育よりもＣＯ_２の発生が少なく、且つ土地の１０分の１のみを必要とする。

昆虫ミールは、有害作用なしに動物食餌における大豆ミール又はフィッシュミールの２５％～１００％を代替することができる。しかし、ほとんどの昆虫ミールは、アミノ酸のメチオニン及びリシンが不足している。メチオニンの合成生産は、危険な化学物質を必要とし、また、その使用は、有機農業において禁止されている。本実施例では、メチオニン生産細菌を昆虫の微生物叢に導入することにより、その栄養分を自然に増加した。

治療計画：
ショウジョウバエ属（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ）のハエのための餌基質に混合した１０^９コロニー形成単位（ＣＦＵ）の溶液を用いて、グルタミン酸又はメチオニン生産株である分離した細菌コリネバクテリウム・グルタミクム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）を製剤化する。

実験計画：
グルタミン酸又はメチオニンを生産するコリネバクテリウム・グルタミクム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）株を栄養ブロス中３０℃で成長させた。

ハエを育てるために使用される培地は、コーンミール、糖蜜及び酵母培地（１１ｇ／ｌ酵母、５４ｇ／ｌイエローコーンミール、５ｇ／ｌ寒天、６６ｍｌ／ｌ糖蜜及び４．８ｍｌ／ｌプロピオン酸）である。プロピオン酸を除く食餌の全ての成分を一緒に脱イオン水中で絶えず混合しながら３０分間８０℃に加熱し、６０℃に放冷する。次に、プロピオン酸を入れて混合し、５０ｍｌの食餌をアリコートに分けて個別のボトルに入れ、放冷して固化させる。ハエは、２６℃、１６：８時間の明期：暗期サイクル、約６０％の湿度で飼育する。

幼虫の成長速度を測定する実験セットアップには、規定食を使用した（Ｐｉｐｅｒ ｅｔ ａｌ．，２０１４，Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｔｈｏｄｓ）。規定食は、コーンミールベースの食餌に使用される原料のバッチ間変動の効果を取り除く。加えて、規定食は、個別の成分を除外して、それがハエの発育に及ぼす効果を試験することが可能である。

発育速度アッセイ
１日目、１０^９コロニー形成単位（ＣＦＵ）からなる栄養ブロス中１００ｕｌのコリネバクテリウム・グルタミクム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）懸濁液を５つのハエ飼料レプリケートに加えた。対照として、細菌を含まない栄養ブロスを５つの更なるハエ飼料ボトルに加えた。ショウジョウバエから採取した受精胚を２％次亜塩素酸塩溶液で５分間処理し、次に滅菌水で洗浄して、胚からあらゆる細胞外微生物を除去した。細菌を播種した及び対照のハエ飼料ボトルの全てに１０ｕｌの水中胚懸濁液（１：３胚：水懸濁液）を加えた。胚を含むハエ飼料は、実験の残りにわたって２６℃、１６：８時間の明期：暗期サイクル、約６０％湿度で維持した。全てのレプリケートで成虫羽化までの時間及び羽化率を測定した。蛹から最初の成虫が羽化した時点から、１２時間毎に成虫ハエの羽化数をカウントし、羽化率を計算した。

幼虫体重アッセイ
アミノ酸を生産する細菌の存在が、規定食で育てたときに発育中の幼虫の体重を増加させ得るかどうかを試験するため、本発明者らは、純粋培養の、単一の細菌株が単独定着した幼虫を作製した。これらのアッセイには、３つの異なる細菌、コリネバクテリウム・グルタミクム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ） － グルタミン酸を生産する株、コリネバクテリウム・グルタミクム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ） － メチオニンを生産する株及び大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）を使用した。

初めに、純粋培養胚を作成した。酵母を含有するグレープジュース寒天プレート上で６時間にわたってショウジョウバエから受精胚を採取した。いかなる細菌汚染も除去するため、胚を２％次亜塩素酸塩溶液で５分間処理し、次に滅菌水で３回洗浄した。次に、１容積の胚を３容積の水に懸濁した。

規定食をアリコートに分けてバイアルに入れ、試験する各条件につき９つのレプリケートを使用した。条件は、以下であった：
１．飼料への細菌の添加なし
２．グルタミン酸を生産する株であるＣ．グルタミクム（Ｃ．ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）を含有する飼料（Ｃ．ｇｌｕ－Ｇｌｕ）
３．メチオニンを生産する株であるＣ．グルタミクム（Ｃ．ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）を含有する飼料（Ｃ．ｇｌｕ－Ｍｅｔ）
４．大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）を含有する飼料

条件２、３及び４の飼料の各バイアルに１００ｕｌの一晩定常期培養物を加えた。

条件毎の９つのレプリケートの各々に１０ｕｌの滅菌胚＋水懸濁液を加えた。次に、バイアルを２６℃、６０％湿度、１６：８明期：暗期サイクルでインキュベートした。

１３日後、各レプリケートから無作為に選択した１０～１５匹の幼虫をサンプリングし、その生物量及び体重の代用としてその表面積を測定した。滅菌へらで飼料から幼虫を掬い出し、流水洗でその体から飼料を洗い落とし、各条件における全てのレプリケートについて、サンプリングした各幼虫の画像を個別に取得した。Ｉｍａｇｅ Ｊスクリプトを使用して画像毎に幼虫を同定し、輪郭を描き、その面積を測定した。

アミノ酸生産細菌処理は、昆虫の発育速度を増加させる。
アミノ酸生産細菌株を播種した食餌で発育させた胚は、無菌食餌で育てた胚と比べて有意に速く成虫期に達した（図１）。更に、この効果は、雄ハエと比べて雌ハエでやや強かった（図２Ａ及び図２Ｂ）。

アミノ酸生産細菌処理は、幼虫の体重を増加させる。
Ｃ．ｇｌｕ－Ｍｅｔを補充した食餌からの幼虫は、平均して体のサイズが最も大きく、その後にＣ．ｇｌｕ－Ｇｌｕ含有、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）含有及び細菌なしの食餌が続いた（図３）。これは、アミノ酸を生産する細菌で昆虫の食餌を増強すると、補充していない食餌よりも速く昆虫生物量が生じたことを示す。

まとめると、このデータは、アミノ酸の生産能を有する細菌で昆虫の食餌を増強すると、補充していない食餌よりも速く昆虫生物量が生じたことを実証している。これをコオロギなどの他の昆虫に拡張すると、メチオニンの生産能を有する細菌をその食餌に補給することにより、そのバイオマス及びタンパク質含有量を増加させることができる。

実施例９：精製ファージ溶液で処理した昆虫
本実施例は、特定の昆虫細菌を標的とした環境サンプルからのファージの分離及び精製を実証する。本実施例は、プラークアッセイにより、その酸素消費速度及び細胞外酸性化速度を測定することにより、分離されたファージのインビトロでの標的細菌に対する有効性も実証する。最後に、本実施例は、細菌に対して分離されたファージでハエを処理することによるハエからの標的細菌に対するファージの能力を測定することにより、インビボでのファージの有効性を実証する。本実施例は、昆虫の適応度を低下させた病原性細菌の標的化にファージを使用してその細菌を除去し得ることを実証する。具体的には、園芸コンポストから分離されたファージを使用して、ハエの病原性細菌であるセラチア・マルセセンス（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）を除去することができる。

天然に存在する細菌性病原体に冒される有益且つ商業的に有用な昆虫が幾つかある。

実験計画
天然サンプルからの特異的バクテリオファージの分離：
標的細菌に対するバクテリオファージを環境由来材料から分離した。簡潔に言えば、セラチア・マルセセンス（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）の飽和培養物を新鮮な２倍濃度トリプトソイブロス（ＴＳＢ）に希釈して２４～２６℃で対数期初期まで約１２０分間成長させるか、又は２倍濃度ルリア－ベルターニ（ＬＢ）ブロスに希釈して３７℃で約９０分間成長させた。園芸コンポストをＰＢＳ中にホモジナイズすることにより調製し、０．２μｍろ過によって滅菌した。未処理の下水を０．２μｍろ過によって滅菌した。１容積のろ過した原材料を対数期細菌培養物に加え、インキュベーションを２４時間継続した。培養物をペレット化し、上清液を０．４５μｍメンブレンでろ過することにより、集積原材料を調製した。

サンプルを２重寒天菌叢にプレーティングすることによりファージを分離した。定常期細菌培養物を融解０．６％寒天ＬＢ又はＴＳＢと合わせ、１．５％寒天ＬＢ又はＴＳＢプレートに注入した。固化後、２．５μＬのファージサンプル希釈液を２重寒天プレートにスポッティングし、吸収させた。次に、プレートを包み、２５℃（ＴＳＡ）又は３７℃（ＬＢ）で一晩インキュベートし、次に目に見えるプラークの形成に関して評価した。プラークをＳＭ緩衝液（５０ｍＭトリス－ＨＣｌ［ｐＨ７．４］、１０ｍＭ ＭｇＳＯ４、１００ｍＭ ＮａＣｌ）中にピッキングして５５℃で１５分間インキュベートし、次にプラーク懸濁液を使用して上記からの２重寒天スポッティング法を繰り返すことにより、新規に分離したプラークを標的株上の個々のプラークの連続継代によって精製した。

下水及びコンポストの両方から上記に詳述したとおりバクテリオファージを分離することに成功した。集積に使用したＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）細菌の菌叢上へのサンプルのスポッティング後、プラーク形成が明白に認められた。

バクテリオファージの継代、定量化及び増殖：
上記のとおり分離及び精製したバクテリオファージを使用して、後続の実験に用いるファージライセートの増殖及び生成を実施した。簡潔に言えば、飽和細菌培養物を新鮮培地に１００倍希釈し、６０～１２０分間成長させて、有効なファージ感染のための初期対数増殖状態を実現した。対数期初期培養物にファージ懸濁液又はライセートを加え、ファージ増殖及び溶菌の指標である澄明なブロスが観察されるまで又は感染後最長２４時間までインキュベーションを継続した。細胞を７，１９７×ｇで２０分間ペレット化し、次に０．４５又は０．２μｍメンブレンで上清液をろ過することによりライセートを回収した。ろ過したライセートを４℃で保存した。

２重寒天スポッティング法を用いて感染性ファージ粒子の計数を実施した。簡潔に言えば、ＰＢＳでサンプルの１：１０系列希釈を実施し、上記のとおり宿主細菌で調製した固化２重寒天プレートに希釈液をスポッティングした。一晩インキュベートした後にプラーク形成単位（ＰＦＵ）をカウントし、サンプルの近似的力価を決定した。

細菌の呼吸を測定する分離したファージのインビトロ分析：
Ｓｅａｈｏｒｓｅ ＸＦｅ９６アナライザー（Ａｇｉｌｅｎｔ）を使用して、感染中に酸素消費速度（ＯＣＲ）及び細胞外酸性化速度（ＥＣＡＲ）をモニタすることによりファージが細菌に及ぼす効果を測定した。実験前日に、１ウェル当たり１５μＬの１ｍｇ／ｍＬ ポリ－Ｌ－リジンストックでＸＦｅ９６プレートをコーティングし、２８℃で一晩乾燥させ、及び２００μＬのＸＦ Ｃａｌｉｂｒａｎｔが入ったウェルに入れて暗所下室温でインキュベートすることによりＸＦｅ９６プローブを平衡化した。翌日、ポリ－Ｌ－リジンでコートしたプレートをｄｄＨ２Ｏで２回洗浄した。大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）ＢＬ２１（ＬＢ、３７℃）又はＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）（ＴＳＢ、２５℃）の飽和一晩培養物を同じ培地に１：１００で継代培養し、曝気しながら３０℃で約２．５時間成長させた。次に、同じ培地を使用して培養物をＯ．Ｄ．６００ｎｍ 約０．０２に希釈した。処理液は、ストックをＳＭ緩衝液に１０×最終濃度で希釈し、２０μＬの１０×溶液をプローブプレートの適切な注入ポートにロードすることにより調製した。ＸＦｅ９６フラックスアナライザーでプローブを平衡化している間、９０μＬの細菌懸濁液又は培地対照を加えることにより細菌プレートを調製し、３，０００ｒｐｍで１０分間スピンした。遠心後、ウェルに更なる９０μＬの適切な培地を、細菌付着を妨げないように静かに加え、１ウェル当たりの総容積を１８０μＬにした。

ＸＦｅ９６フラックスアナライザーを１：００、０：３０、３：００の混合、待機、読取りサイクルに従って約３０℃で実行した。４サイクルを完了すると細菌の平衡化／標準化が可能となり、次に２０μＬ処理を注入して上記のとおりのサイクル処理を約６時間の総時間にわたって継続した。データは、Ｓｅａｈｏｒｓｅ ＸＦｅ９６ Ｗａｖｅソフトウェアパッケージを使用して分析した。

Ｓｅａｈｏｒｓｅ ＸＦｅ９６アナライザーで細菌の酸素消費速度（ＯＣＲ）及び細胞外酸性化速度（ＥＣＡＲ）を測定することにより、分離したバクテリオファージの効果をアッセイした。大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）がファージＴ７に感染し、及びＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）が新規に分離されたΦＳｍＶＬ－Ｃ１に感染すると、ＯＣＲの劇的な低下がこの速度の短時間のバースト後に観察された（図４）。両方の宿主生物での両方のファージについて、プラークアッセイの必要なしに、Ｓｅａｈｏｒｓｅアッセイによりファージ感染の成功を検出することが可能であった。従って、この方法は、従来のファージ検出方法に適さない宿主生物のファージ感染の検出に適用可能である。

感染同定のためのＳＹＢＲ Ｇｏｌｄ形質導入アッセイ：
ヌクレアーゼで前処理して、蛍光シグナル解釈を妨げ得るウイルス外核酸を取り除くことにより、バクテリオファージ調製物を染色のため調製した。簡潔に言えば、１０ｍＬのファージライセートに１０ｍＭの最終濃度でＭｇＣｌ２を加え、ＲＮａｓｅ Ａ（Ｑｉａｇｅｎ）及びＤＮａｓｅ Ｉ（Ｓｉｇｍａ）を両方とも１０μｇ／ｍＬの最終濃度となるように加えた。サンプルを室温で１時間インキュベートした。ヌクレアーゼ処理後、５ｍＬのライセートを１μＬのＳＹＢＲ Ｇｏｌｄ（Ｔｈｅｒｍｏ、１０，０００×）と合わせ、室温で約１．５時間インキュベートした。続いて、Ａｍｉｃｏｎ限外ろ過カラムを使用してサンプルから過剰な色素を取り除いた。簡潔に言えば、１０ｍＬのＳＭ緩衝液を加え、５，０００×ｇ、４℃で５分間スピンすることにより、Ａｍｉｃｏｎカラム（１５ｍＬ、１０ｋ ＭＷＣＯ）を洗浄した。次に、標識したファージサンプルを、カラムを通じて５，０００×ｇ、４℃でスピンして、最終的に容積を約１０倍低下させた（１５～３０分）。サンプルを洗浄するため、各リザーバに５ｍＬ ＳＭ緩衝液を加えてスピンを繰り返し、続いて更に２回洗浄した。３回目の洗浄後、Ａｍｉｃｏｎリザーバから保持サンプルをピペッティングにより取り除き、ＳＭ緩衝液を使用して約１ｍＬにした。より大きい夾雑物を取り除くため、洗浄及び標識したファージサンプルを１０，０００×ｇで２分間スピンし、続いて上清を０．２μｍメンブレンでろ過して黒色マイクロチューブに入れ、４℃で保存した。

１ｍＬアリコートをスピンダウンし、１ｍＬ ＰＢＳで１回洗浄した後、１ｍＬ ＰＢＳを使用して最終的に再懸濁することにより、飽和細菌培養物（ＬＢ中３７℃で成長させた大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）ＭＧ１６５５、ＴＳＢ中２６℃で成長させたＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）及びＳ．シンビオティカ（Ｓ．ｓｙｍｂｉｏｔｉｃａ））を調製した。５００μＬの洗浄した細菌を１μＬのＳＹＢＲ Ｇｏｌｄと合わせ、暗所下室温で１時間インキュベートすることにより、陽性対照で標識した細菌を染色した。８，０００×ｇで５分間スピンすることにより細菌をペレット化し、等容積のＰＢＳで２回洗浄した後、続いて５００μＬ ＰＢＳの最終容積に再懸濁した。２５μＬの容積の染色した細菌を２５μＬのＳＭ緩衝液と黒色マイクロチューブに合わせ、そこに５０μＬの１０％ホルマリン（５％最終容積、約２％ホルムアルデヒド）を加え、軽く叩くことにより混合した。サンプルを室温で約３時間固定し、次にＡｍｉｃｏｎ限外ろ過カラムを使用して洗浄した。簡潔に言えば、５００μＬのピコピュア（ｐｉｃｏｐｕｒｅ）水をＡｍｉｃｏｎカラム（０．５ｍＬ、１００ｋ ＭＷＣＯ）に加え、１４，０００×ｇで５分間スピンしてメンブレンを洗浄した。４００μＬのＰＢＳを加えることにより、固定されたサンプルを希釈して、次に予め洗浄したスピンカラムに移し、１４，０００×ｇで１０分間スピンした。カラムを新鮮な収集チューブに移し、５００μＬのＰＢＳを加えて、保持液中に残る固定液を希釈して除いた。続いて、２つの更なるＰＢＳ希釈を実施して、合計３回洗浄した。最終的な保持液を約１００μＬに希釈し、次にカラムを逆さにして新鮮な収集チューブに入れ、１，０００×ｇで２分間スピンしてサンプルを回収した。洗浄したサンプルを黒色マイクロチューブに移し、４℃で保存した。

形質導入実験及び対照のため、２５μＬの細菌（又はＰＢＳ）と２５μＬのＳＹＢＲ Ｇｏｌｄ標識ファージ（又はＳＭ緩衝液）とを黒色マイクロチューブに合わせ、静的に室温で１５～２０分インキュベートすることにより、レシピエント細菌へのファージの吸着及び注入を可能にした。インキュベーション後直ちにサンプルに５０μＬの１０％ホルマリンを加え、固定を室温で約４時間実施した。上記のとおりＡｍｉｃｏｎカラムを使用してサンプルをＰＢＳで洗浄した。

ファージによる宿主細菌細胞の感染の成功には、バクテリオファージ核酸の注入が必要であった。大腸菌ファージＰ１ｋｃをＳＹＢＲ Ｇｏｌｄで標識し、Ｓ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）とコインキュベートすると、顕微鏡法によって蛍光細菌の存在が明らかとなり、ファージ分離パイプラインにおけるこのアッセイの使用がバリデートされた。Ｓｅａｈｏｒｓｅアッセイと同様に、この手法は、従来のファージ方法に代わる手段を提供し、プラークアッセイに適しない生物への拡張が可能になった。加えて、ＳＹＢＲ Ｇｏｌｄ形質導入アッセイは、細菌を成長させる必要がなかったため、ブフネラ属（Ｂｕｃｈｎｅｒａ）などの内部共生体を含め、培養困難又は更には培養不可能な生物を標的とするファージの分析に適用可能である。

ドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）ハエにおけるＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）に対するファージのインビボ有効性の試験
Ｓ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）培養物をトリプトソイブロス（ＴＳＢ）中３０℃において２００ｒｐｍで絶えず振盪しながら成長させた。

ハエストックを育てるために使用される培地は、コーンミール、糖蜜及び酵母培地（１１ｇ／ｌ酵母、５４ｇ／ｌイエローコーンミール、５ｇ／ｌ寒天、６６ｍｌ／ｌ糖蜜及び４．８ｍｌ／ｌプロピオン酸）であった。プロピオン酸を除く食餌の全ての成分を一緒に脱イオン水中で絶えず混合しながら３０分間８０℃に加熱し、６０℃に放冷した。次に、プロピオン酸を入れて混合し、５０ｍｌの食餌をアリコートに分けて個別のボトルに入れ、放冷して固化させた。ハエは、２６℃、１６：８時間の明期：暗期サイクル、約６０％湿度で飼育した。

ハエをＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）に感染させるため、細針（約１０ｕｍ幅先端）を高密度一晩定常期培養物に浸漬し、ハエの胸部を穿刺した。この実験のため、ハエ死亡率の陽性対照として、針穿刺法を使用して各１０匹の雄及び１０匹の雌の４つのレプリケートをＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）に感染させた。処理群について、各１０匹の雄及び１０匹の雌の４つのレプリケートをＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）及び約１０８個のファージ粒子／ｍｌを含有するファージ溶液で穿刺した。最後に、いずれでも穿刺又は処理しなかった各１０匹の雄及び１０匹の雌の２つのレプリケートを死亡率の陰性対照として使用した。

全ての条件のハエを飼料ボトルに入れ、２６℃、１６：８明期：暗期サイクル、６０％湿度でインキュベートした。ハエの生死の数を穿刺後４日間にわたって毎日カウントした。Ｓ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）単独で穿刺したハエは、全て処理から２４時間以内に全て死亡した。比較すると、ファージ処理群のハエの６０％超及び未処理対照群の全てのハエがその時点で生きていた（図５）。更に、ファージ処理群及び陰性対照群のハエの大部分は、実験が終了しても更に４日間生存し続けた。

ハエの死亡理由を確かめるため、Ｓ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）を穿刺したハエ及びＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）＋ファージを穿刺したハエの両方からの死亡したハエをホモジナイズし、プレートアウトした。Ｓ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）処理及びＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）＋ファージ処理の両方の４つのレプリケートの各々からの４匹の死亡したハエを１００ｕｌのＴＳＢ中にホモジナイズした。ホモジネートをＴＳＢに希釈することにより１：１００希釈液も作成した。１０ｕｌの濃縮ホモジネート並びに１：１００希釈液をＴＳＡプレートにプレートアウトし、３０℃で一晩インキュベートした。細菌成長に関してプレートを調べると、死んだＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）穿刺ハエからの全てのプレートは、その上に成長する細菌の菌叢を有する一方、死亡したＳ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）＋ファージ穿刺ハエからのプレートは、その上に細菌を有しなかった。これは、ファージが存在しないとき、Ｓ．マルセセンス（Ｓ．ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）がハエに敗血症性ショックを引き起こし、その致死につながった可能性があることを示す。しかしながら、ファージの存在下では、死亡は、針による穿刺によって引き起こされた外傷が原因であった可能性もある。

他の実施形態
前述の本発明は、理解を明確にするために説明及び例として幾らか詳細に記載されているが、そうした記載及び例が本発明の範囲を限定するものと解釈されてはならない。本明細書に引用される全ての特許及び科学文献の開示は、全体として参照により明示的に援用される。
本発明の実施形態として例えば以下を挙げることができる。
［実施形態１］
昆虫の栄養プロフィールを増加させる方法であって、有効量のメチオニン生産細菌を前記昆虫に送達することを含む方法。
［実施形態２］
前記昆虫は、コオロギ、バッタ又はイナゴである、実施形態１に記載の方法。
［実施形態３］
前記昆虫は、発生段階として胚、幼虫、蛹又は成虫である、実施形態１又は２に記載の方法。
［実施形態４］
前記送達は、前記昆虫が成長、生活、繁殖又は摂餌する少なくとも１つの生息場所に組成物を送達することを含む、実施形態１～３のいずれかに記載の方法。
［実施形態５］
前記メチオニン生産細菌は、前記昆虫による摂取のために昆虫が摂食可能な組成物中において送達される、実施形態１～４のいずれかに記載の方法。
［実施形態６］
前記メチオニン生産細菌は、液体、固体、エアロゾル、ペースト、ゲル又は気体組成物として、農業的に許容可能な担体と共に製剤化される、実施形態１～５のいずれかに記載の方法。
［実施形態７］
前記担体は、種子コーティングである、実施形態６に記載の方法。
［実施形態８］
前記昆虫に常在する外性メチオニン生産細菌を含む修飾された昆虫。
［実施形態９］
発生段階として胚、幼虫、蛹又は成虫である、実施形態８に記載の昆虫。
［実施形態１０］
前記メチオニン生産細菌は、前記昆虫の腸及び／又は血体腔内の微生物叢を変化させる、実施形態８又は９に記載の昆虫。

Claims (16)

1. 昆虫の栄養プロフィールを増加させる方法であって、有効量のメチオニン生産細菌を前記昆虫に送達することを含む方法。
2. 前記昆虫が、コオロギ、バッタ又はイナゴである、請求項１に記載の方法。
3. 前記昆虫が、発生段階として胚、幼虫、蛹又は成虫である、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記送達が、前記昆虫が成長、生活、繁殖又は摂餌する少なくとも１つの生息場所に、前記メチオニン生産細菌を含む組成物を送達することを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記メチオニン生産細菌が、前記昆虫による摂取のために昆虫が摂食可能な組成物として送達される、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記メチオニン生産細菌が、液体、固体、エアロゾル、ペースト、ゲル又は気体組成物として、農業的に許容可能な担体と共に製剤化される、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記メチオニン生産細菌が、種子コーティングに製剤化される、請求項６に記載の方法。
8. 昆虫に常在する外性メチオニン生産細菌を含む修飾された昆虫。
9. 発生段階として胚、幼虫、蛹又は成虫である、請求項８に記載の昆虫。
10. 前記メチオニン生産細菌が、前記昆虫の腸及び／又は血体腔内の微生物叢を変化させる、請求項８又は９に記載の昆虫。
11. 昆虫の発育速度を増加させる方法であって、前記昆虫の食餌にアミノ酸生産細菌を補充することを含み、ここで前記アミノ酸はメチオニン又はグルタミン酸である方法。
12. 前記昆虫の発育速度が、その食餌に前記アミノ酸生産細菌を補充していない対照昆虫と比較して増加する、請求項１１に記載の方法。
13. 前記発育速度の増加が、成熟するまでの時間の低減、バイオマス増加の増大、又はその両方を含む、請求項１１に記載の方法。
14. 前記昆虫が、ドロソフィラ・メラノガスター（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）、ブラックソルジャーフライ、ゴミムシダマシ、カイコ、コオロギ、バッタ、シロアリ又はイナゴである、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記昆虫の食餌に、５０ｍＬ容積の食餌当たり約１０⁹コロニー形成単位の前記アミノ酸生産細菌を補充する、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記昆虫の食餌に、成長の幼虫期の間、前記アミノ酸生産細菌を補充する、請求項１１～１５のいずれか一項に記載の方法。

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