WO2019172316A1

WO2019172316A1 - 植物の成長促進用組成物およびその利用

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Publication number: WO2019172316A1
Application number: PCT/JP2019/008884
Authority: WO
Inventors: 豊枳穀; 弘之中川; 一彦成澤
Original assignee: アヲハタ株式会社
Priority date: 2018-03-06
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2019-09-12
Also published as: CN112040777A; JP2019151609A; CN112040777B; JP6499340B1

Abstract

Geminibasidium（ジェミニバシディウム）属を含む、ハクサイ、キュウリ、エンドウ、イチゴからなる群から選ばれる植物の成長促進用組成物。

Description

植物の成長促進用組成物およびその利用

　本発明は、植物の成長促進用組成物およびその利用に関する。

　非特許文献１には、Talaromyces（タラロマイセス）属のカビを用いてコマツナの生育を促進する方法が記載されている。

　しかし、この方法のみでは、植物の生長を促進させる方法に求められる産業界のニーズを全て満たすことはできず、新たな、植物の成長を促進する方法が求められている。

Yamagiwa et. al.，岡山大学農学部学術報告 vol.102，p.1～6，2001

　そこで、本発明の目的は、新たな、植物の成長促進用組成物を提供することにある。

　本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた。その結果、特定の耐熱性カビが植物の成長を促進する効果を有することを見出した。この知見は、従来、殺菌することが困難であり、植物を加工して食品などとして利用する際に障害となっていた耐熱性カビについて、成長の促進に利用しようという驚くべきものである。このような本発明者らによる新たな知見によって本発明を完成するに至った。

　すなわち、本発明の一態様は、
（１）Geminibasidium（ジェミニバシディウム）属の耐熱性カビを含む、ハクサイ、キュウリ、エンドウ、イチゴからなる群から選ばれる植物の成長促進用組成物、
（２）前記Geminibasidium（ジェミニバシディウム）属の耐熱性カビは、Geminibasidium
donsium（ジェミニバシディウム　ドンシウム）である、（１）の植物の成長促進用組成物、
（３）賦形剤をさらに含む、（１）または（２）の植物の成長促進用組成物、
（４）植物を生育させるための培地に、請求項（１）から（３）のいずれか１項に記載の植物の成長促進用組成物を供給する供給工程を含む、植物の成長促進方法、
（５）Geminibasidium属の耐熱性カビを製剤化する製剤化工程を含む、植物の成長促進用組成物の製造方法、
（６）前記製剤化工程は、５０℃以上、７５℃以下の熱処理工程を含む、（５）の植物の成長促進用組成物の製造方法、
（７）Geminibasidium（ジェミニバシディウム）属の耐熱性カビが定着したハクサイ、キュウリ、エンドウ、イチゴからなる群から選ばれる植物、
である。

　本発明によれば、植物の成長を促進させる、新たな植物の成長促進用組成物、及び植物の成長促進方法を提供できる。従って、植物の収穫量の更なる拡大が期待できる。

植物の成長促進用組成物を供給したハクサイの乾燥重量を測定した結果を示す。耐熱性カビとして、(a)はＢＦＦ４１０、(b)はＢＦＦ３５２、(c)はＢＦＦ３１３を含む植物の成長促進用組成物を供給したハクサイの外観を示し、(d)は対照として耐熱性カビを含まない組成物を供給したハクサイの外観を示す。植物の成長促進用組成物を供給したトマトの乾燥重量を測定した結果を示す。耐熱性カビとして、(a)はＢＦＦ４１０、(b)はＢＦＦ３５２、(c)はＢＦＦ３１３を含む植物の成長促進用組成物を供給したトマトの外観を示し、(d)は対照として耐熱性カビを含まない組成物を供給したトマトの外観を示す。植物の成長促進用組成物を供給したキュウリの乾燥重量を測定した結果を示す。耐熱性カビとして、(a)はＢＦＦ４１０、(b)はＢＦＦ３５２、(c)はＢＦＦ３１３を含む植物の成長促進用組成物を供給したキュウリの外観を示し、(d)は対照として耐熱性カビを含まない組成物を供給したキュウリの外観を示す。植物の成長促進用組成物を供給したエンドウの乾燥重量を測定した結果を示す。耐熱性カビとして、(a)はＢＦＦ４１０、(b)はＢＦＦ３５２、(c)はＢＦＦ３１３を含む植物の成長促進用組成物を供給したエンドウの外観を示し、(d)は対照として耐熱性カビを含まない組成物を供給したエンドウの外観を示す。植物の成長促進用組成物を供給したイチゴの、(a)植物体の高さ、(b)植物体の葉数、(c)植物体の葉長、(d)植物体の葉幅を測定した結果を示す。耐熱性カビとして、(a)はＢＦＦ４１０、(b)はＢＦＦ３５２、(c)はＢＦＦ３１３を含む植物の成長促進用組成物を供給したイチゴの外観を示し、(d)は対照として耐熱性カビを含まない組成物を供給したイチゴの外観を示す。

　以下、本発明を詳細に説明する。なお、本発明において、「％」は「質量％」を、「部」は「質量部」を意味する。

　＜本発明の植物の成長促進用組成物の特徴＞
　本発明に係る植物の成長促進用組成物は、Geminibasidium（ジェミニバシディウム）属の耐熱性カビを含む。以下、植物の成長促進用組成物を、単に「組成物」ともいう。本発明に係る組成物は、耐熱性カビが植物の根圏の栄養素を植物の吸収できる形へと変換することで、植物の成長を促進させる効果を奏する。例えば、これらの耐熱性カビが、アミノ体窒素を硝酸体窒素に変換することで、植物体が当該硝酸体窒素を吸収できる。なお、本発明における「成長促進」とは、植物体の乾燥重量、植物体の高さ、植物体の葉数、植物体の葉長、又は植物体の葉幅が、本発明に係る組成物を用いない場合に比べて増加することを意味する。

　＜耐熱性カビ＞
　本発明の一実施形態に係る組成物に含まれる耐熱性カビは、Geminibasidium（ジェミニバシディウム）属の耐熱性カビである。Geminibasidium（ジェミニバシディウム）属の耐熱性カビとしては、Geminibasidium donsium（ジェミニバシディウム　ドンシウム）が好ましい。Geminibasidium donsium（ジェミニバシディウム　ドンシウム）を用いることで、特に高い成長促進効果を得ることができる。

　耐熱性カビは、土壌等から単離してもよく、寄託機関から取得してもよい。例えば、Geminibasidium donsium（ジェミニバシディウム　ドンシウム）として、受託番号ＮＩＴＥ　ＢＰ－０２３９５のGeminibasidium donsium（ジェミニバシディウム　ドンシウム）ＢＦＦ４１０等を利用することができる。

　本発明の一態様に係る組成物は、以上に例示した耐熱性カビを単独で含んでもよく、複数の種類を含んでもよい。本発明の一態様に係る組成物は、植物の成長を促進する効果を損ねない範囲で、以上に例示した耐熱性カビ以外のカビを含んでもよい。例えば、Leohumicola（レオフミコラ）属、Devriesia shelburniensis（デブリエシア　シェルバーニエンシス）等の耐熱性カビ等が挙げられる。耐熱性カビが、Leohumicola（レオフミコラ）属であれば、エンドウ、又はイチゴの成長を特に好適に促進することができる。耐熱性カビが、Devriesia shelburniensis（デブリエシア　シェルバーニエンシス）であれば、ハクサイ、トマト、エンドウ、又はイチゴの成長を特に好適に促進することができる。Leohumicola（レオフミコラ）属の中でも、Leohumicola verrucosa（レオフミコラ　ヴェルコサ）がより好ましく、Leohumicola verrucosa（レオフミコラ　ヴェルコサ）ＢＦＦ３５２（受託番号：ＮＩＴＥ　ＢＰ－０２４６７）等を用いればよい。Devriesia shelburniensis（デブリエシア　シェルバーニエンシス）としては、Devriesia shelburniensis（デブリエシア　シェルバーニエンシス）ＢＦＦ３１３（受託番号：ＮＩＴＥ　ＢＰ－０２３９４）等を用いればよい。

　耐熱性カビの耐熱性は、７５℃、１分間の処理で殺菌できる程度であることが好ましい。食品加工の工程では、病原性大腸菌など衛生細菌の殺滅のため、７５℃、１分間の殺菌が行われている。耐熱性カビの耐熱性が前記の範囲内であれば、この殺菌処理により、耐熱性カビを選抜することができるためである。

　＜耐熱性カビの含有量＞
　本発明の一実施形態に係る組成物中の耐熱性カビの含有量は、とくに限定されるものではないが、好ましくは、組成物１ｇ当たり、１００個以上１億個以下である。耐熱性カビの配合量が前記の範囲内であることにより、耐熱性カビがより確実に植物に接触及び定着する。

　＜耐熱性カビの状態＞
　耐熱性カビは、生活環のどの形態で組成物中に含まれていてもよい。例えば菌糸体の状態であってもよく、胞子体の状態であってもよい。なお、耐熱性カビを、後述する製剤化工程において熱処理工程により処理する場合、耐熱性カビが熱により死滅しないよう、耐熱性カビは、胞子の状態であることが好ましい。

　＜植物＞
　本発明の一実施形態に係る組成物は様々な植物に適用することができ、対象となる植物は特に限定されない。例えば、一般的に食用に供される植物の栽培に用いることができる。一般的に栽培が難しいとされるブルーベリーの栽培にも用いることが可能である。本実施形態に係る組成物により特に好適に成長を促進される植物は、ハクサイ、キュウリ、エンドウ、またはイチゴである。中でも、イチゴの成長を特に好適に促進することができる。

　本発明の一実施形態に係る植物の成長促進用組成物、及び植物の成長促進方法は、様々な成長段階の植物に適用することができる。例えば、植物が種であるときに組成物を培地に供給してもよく、植物が苗木、樹木であるときに供給してもよい。

　本発明の一実施形態に係る組成物を用いて生育した植物は、本発明に係る組成物を用いずに生育した植物と全く同様に利用できる。また、本発明の一実施形態に係る組成物を用いて生育した植物からは、アフラトキシン、パツリン、デオキシニバレノール、及びオクラトキシンＡ等のカビ毒が、人体に有害な量検出されない。

　＜その他の成分＞
　本発明の一実施形態に係る組成物は、耐熱性カビに加えて、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては例えば、賦形剤、安定剤、界面活性剤、展着剤等の添加剤が挙げられる。安定剤とは耐熱性カビの胞子又は菌糸が長期間生存できるようにするものであり、例えば日本国公開特許公報「特開２００４－３５４２１」、日本国公開特許公報「特開２０１０－１４３８５６」に記載の安定剤等が挙げられる。界面活性剤は耐熱性カビが植物に浸透し易くするためのものであり、従来公知の界面活性剤が挙げられる。展着剤は植物に浸透した後の耐熱性カビが植物に付着しやすくするためのものであり、例えば界面活性剤、多糖類を使用でき、界面活性剤としては、日本国公開特許公報「特開２００５－７５８１３」、日本国公開特許公報「特開２００８－３１０８３」、日本国公開特許公報「特開２０１１－１８４３７０」、日本国公開特許公報「特開２０１２－７２１１６」、国際公開公報第２０１２０６３８２４号、日本国公開特許公報「特開２０１６－１３５１０１」等で用いられている界面活性剤が挙げられ、多糖類としては、でんぷん、キサンタンガム、グアーガム、ローストビーンガム、カラギーナン等が挙げられる。

　好ましくは、本発明の一実施形態に係る植物の成長促進用組成物は、その他の成分として、賦形剤、又は安定剤を含んでいる。植物の成長促進用組成物が、賦形剤を含んでいることにより、植物の成長促進用組成物の取扱い、及び成形を容易にすることができる。植物の成長促進用組成物が、安定剤を含んでいることにより、品質劣化を防ぐことができる。

　＜組成物の形状＞
　本発明の一実施形態に係る植物の成長促進用組成物の形状は、特に限定されるものではなく、様々な形状で有り得る。例えば、組成物の形状は、粉状、液状、ペレット状等であり得る。また、予め種子又は植物をコーティングした形状であってもよい。コーティング方法としては従来公知のフィルムコート種子を製造する方法、鉄コーティング種子を製造する方法を適宜利用できる。また、日本国特許庁発行の標準技術集（農薬製剤技術）の「固体担体」に記載の方法を利用して組成物を調製してもよい。

　＜植物の成長促進用組成物の製造方法＞
　本発明に係る植物の成長促進用組成物の製造方法は、Geminibasidium（ジェミニバシディウム）属の耐熱性カビを製剤化する製剤化工程を含む。

　本発明の一実施形態に係る製剤化工程は特に限定されるものではなく、公知の方法により製剤化することができる。

　本発明の一実施形態に係る製剤化工程は、好ましくは、前記製剤化工程は、５０℃以上、７５℃以下の熱処理工程を含む。前記熱処理工程により、耐熱性カビを生かしつつ、他のカビ、細菌を死滅させることができる。

　＜植物の成長促進方法＞
　本発明に係る植物の成長促進方法は、植物を生育させるための培地に、前述した植物の成長促進用組成物を供給する供給工程を含む。これにより、植物の成長を促進させることができる。

　＜培地＞
　本発明に係る植物の成長促進方法で用いる培地の実施形態は、植物を生育可能なものであればよい。例えば、培地の一実施形態は、土壌、土壌改良剤およびゲル等の固形培地、水耕栽培用の液体等の液体培地で有り得る。当業者は、適宜、植物に応じた培地を選択できる。

　＜土壌＞
　培地について土壌を用いる場合、土壌のｐＨは３以上、８以下であることが好ましい。

　＜供給工程＞
　供給工程は、培地に、本発明に係る組成物を供給する工程であればよい。供給方法は、例えば、培地に組成物を振りかける方法でもよく、混合する方法でもよい。例えば、土壌に培地を漉き込む方法でもよい。また、例えば、土壌の上から振り掛ける等の方法でもよい場合もある。本発明に係る組成物を培地に供給するとき、適宜他の物と混合してもよい。例えば、本発明に係る組成物を、従来公知の植物を生育するために用いる、植物ホルモン等の薬剤および／または肥料等と混合して、培地に供給してもよい場合もある。また、本発明に係る組成物に含まれる耐熱性カビが既に存在する培地に、本発明に係る組成物をさらに供給してもよい。このような供給の態様でも、植物の成長をさらに促進させることができる。また、供給工程においては、本発明に係る組成物を、当該組成物中の耐熱性カビが増殖可能なように供給すればよく、その供給量は対象の植物を生育させる環境等から当業者であれば適宜設定することができる。

　＜供給時期＞
　組成物を供給する時期は、植物の種を播く前が好ましく、また、苗木および樹木を植樹する前が好ましい。例えば、本発明に係る組成物を予め混合した土壌に、播種すること、又は苗木および植木を植樹したりすることによって、供給を行ってもよい。

　＜耐熱性カビが定着している植物＞
　Geminibasidium（ジェミニバシディウム）属の耐熱性カビが定着した植物も、本発明の範疇である。なお、本明細書において、「定着している」とは、カビが植物組織内に菌糸が存在する状態を指す。植物は、特に限定されないが、ハクサイ、トマト、キュウリ、エンドウ、及びイチゴからなる群から選ばれる少なくとも一つであり得る。

　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

　以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。

　耐熱性カビとしては、Devriesia shelburniensis（デブリエシア　シェルバーニエンシス）ＢＦＦ３１３（独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター（２９２－０８１８　千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８　１２２号室）へ寄託。寄託日：２０１６年１２月２０日、受託番号：ＮＩＴＥ　ＢＰ－０２３９４）、Leohumicola verrucosa（レオフミコラ　ヴェルコサ）ＢＦＦ３５２（独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター（２９２－０８１８　千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８　１２２号室）へ寄託。寄託日：２０１７年５月９日、受託番号：ＮＩＴＥ　ＢＰ－０２４６７）、又はGeminibasidium donsium（ジェミニバシディウム　ドンシウム）ＢＦＦ４１０（独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター（２９２－０８１８　千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８　１２２号室）へ寄託。寄託日：２０１６年１２月２０日、受託番号：ＮＩＴＥ　ＢＰ－０２３９５）を用いた。以下、Devriesia shelburniensis（デブリエシア　シェルバーニエンシス）ＢＦＦ３１３をＢＦＦ３１３、Leohumicola verrucosa（レオフミコラ　ヴェルコサ）ＢＦＦ３５２をＢＦＦ３５２、Geminibasidium donsium（ジェミニバシディウム　ドンシウム）ＢＦＦ４１０をＢＦＦ４１０とも称する。

　植物としては、ハクサイ、トマト、キュウリ、エンドウ、及びイチゴの種を用いた。

　シャーレに耐熱性カビを供給し、耐熱性カビをシャーレ全体に繁殖させた。対照としては、耐熱性カビを供給しなかったシャーレを用いた。それぞれのシャーレ上に、上述した植物の発根した種子を移植し、生育させ、植物の成長促進用組成物による植物の成長促進効果を調べた。実験の詳細は、文献「エンドファイトの働きと使い方」（社団法人　農山漁村文化協会）の１０２頁から１０３頁に記載の通りである。ハクサイ、トマト、キュウリ、エンドウ、及びイチゴは、それぞれ移植から２週間生育させて、以下の試験に供した。

　生育させた植物体の乾燥重量、外観、高さ、葉数、葉長、及び葉幅を調べた。植物体の乾燥重量は、後述した通りに行った。結果を図１～１０、及び表１に示した。図１、図２はハクサイの結果を示し、図３、図４はトマトの結果を示し、図５、図６はキュウリの結果を示し、図７、図８はエンドウの結果を示し、図９、図１０はイチゴの結果を示す。

　〔植物体の乾燥重量測定〕
　生育させた植物体の地上部を採取し、それぞれ６０℃にて３～４日間乾燥させ、その重量を測定した。

　表１において、ＢＦＦ３５２、ＢＦＦ３１３、ＢＦＦ４１０は、それぞれの耐熱性カビを含む植物の成長促進用組成物を用いた結果を示す。表１において、それぞれの耐熱性カビを含む植物の成長促進用組成物を供給した実施例の成長促進効果が、対照に比べて「－」は１．０倍以下、「●」は１．０倍より高く、１．５倍以下、「○」は１．５倍より高く、２．５倍以下、「◎」は２．５倍より高かったことを示す。

　図１～１０及び表１に示すように、ＢＦＦ３５２、又はＢＦＦ３１３を含む植物の成長促進用組成物を供給することで、試験に供した植物すべての乾燥重量、及びイチゴの高さ、葉数、葉長、及び葉幅が対照に比べて増加した。

　図１～１０及び表１に示すように、ＢＦＦ４１０を含む植物の成長促進用組成物を供給することで、トマト以外の植物の乾燥重量、及びイチゴの高さ、葉数、葉長、及び葉幅が対照に比べて増加した。

　〔カビ毒４種類の有無の判定方法〕
　生育させた植物について、アフラトキシン、パツリン、デオキシニバレノール及びオクラトキシンＡのカビ毒４種類の有無を調べた。以下の通りに測定を行った。

　アフラトキシン、デオキシニバレノール及びオクラトキシンＡについては、ＲＩＤＡＳＣＲＥＥＮ（登録商標）ＦＡＳＴキット（それぞれ、ＦＡＳＴ　アフラトキシン　（４１６１ＰＦ）、ＦＡＳＴ　ＤＯＮ　（４３３１ＰＦ）、ＦＡＳＴ　オクラトキシンＡ（４１２２ＰＦ）、ｒ－Ｂｉｏｐｈａｒｍ　ＡＧ社製、ダルムシュタット、ドイツ）を用いて、製造者の指示する手順に従って、行なった。

　パツリンについては次の手順で行なった。まず、パツリンの抽出を、ＡＯＡＣ２０００に従って行なった。サンプルのスラリー５ｍｌに、エチルアセテート１０ｍｌを加えた。次に、ボルテックスミキサーを使用して、１分間、激しく撹拌した。次に、上澄みを培養試験管に移した。この工程を３回繰り返した。そして、エチルアセテート相に２ｍｌの１．５％のＮａ_２ＣＯ_３を加えた。そして、３０秒間激しく撹拌した。上側のエチルアセテート相を、１５ｇのＮａ_２ＳＯ_４中に通過させた。そして、上側のエチルアセテート相を、４５℃で、窒素蒸気下で、蒸発させた。乾燥した残渣をＨＰＬＣ分析用の酢酸２ｍｌ中に溶解させた。パツリンのＨＰＬＣでの分析条件は以下の通りとした。
・パツリン標準溶液（１００μｇ／ｍｌアセトニトリル溶液）はＷａｋｏ　Ｐｕｒｅ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ, Ｌｔｄから購入したものを用いた。
・パツリンを、２７６ｎｍで、ＵＶ検出器セットを備えるＷａｔｅｒｓ　Ａｌｌｉａｎｃｅ（登録商標）ＨＰＬＣ　Ｓｙｓｔｅｍを使用して測定した。
・３５℃で、Ｐｕｒｅｓｉｌ　Ｃ１８　カラム（２５０×４．６ｍｍ、５μｍ;水）を、パツリンを分離するために使用した。
・アイソクラティック移動相は、流速１ｍｌ／分で、９７：３の割合の、０．０９５％の過塩素酸溶液－アセトニトリルであった。

　以上の結果、ＢＦＦ３５２、ＢＦＦ３１３、ＢＦＦ４１０のいずれも毒性は陰性であった。

　ＮＩＴＥ　ＢＰ－０２３９４
　ＮＩＴＥ　ＢＰ－０２３９５
　ＮＩＴＥ　ＢＰ－０２４６７

Claims

　Geminibasidium donsium（ジェミニバシディウム　ドンシウム）を含む、
　ハクサイ、キュウリ、及びイチゴからなる群から選ばれる植物の成長促進用組成物。
　請求項１に記載の植物の成長促進用組成物において、
　賦形剤をさらに含む、植物の成長促進用組成物。
　植物を生育させるための培地に、請求項１または２に記載の植物の成長促進用組成物を供給する供給工程を含む、植物の成長促進方法。
　Geminibasidium donsium（ジェミニバシディウム　ドンシウム）を製剤化する製剤化工程を含む、ハクサイ、キュウリ、及びイチゴからなる群から選ばれる植物の成長促進用組成物の製造方法。
　請求項４に記載の植物の成長促進用組成物の製造方法において、
　前記製剤化工程は、５０℃以上、７５℃以下の熱処理工程を含む、植物の成長促進用組成物の製造方法。